從動態(tài)地磅的構(gòu)成及工作原理出發(fā)，依據(jù)國家檢定規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，詳細(xì)地分析了動態(tài)地磅在進(jìn)行動 態(tài)稱量時，因稱量對象運(yùn)動沖擊性和運(yùn)行速度等因素而產(chǎn)生的若干問題的原因，揭示了動態(tài)稱重的復(fù)雜性和可變 性，并針對各項問題的原因提出了切實(shí)可行的應(yīng)對策略。這些分析和對策，對具體從事動態(tài)地磅檢定的專業(yè)技術(shù) 人員及即將在全國全面開展的車輛計重收費(fèi)工作具有一定的參考價值。

1.引言

車輛計重收費(fèi)是在法律法規(guī)允許的范圍內(nèi)，通 過計重收費(fèi)的手段對運(yùn)輸車輛科學(xué)合理地收取通行 費(fèi)，用經(jīng)濟(jì)杠桿治理超載超限運(yùn)輸車輛對公路的損 害以及對人民生命財產(chǎn)安全的威脅。

公路計重收費(fèi)，從2002年2月起江蘇省首先開 始立項研究貨車計重收費(fèi)課題，并于2003年3月開 始在個別收費(fèi)站進(jìn)行計重收費(fèi)試點(diǎn)。2003年8月, 河南省在全省收費(fèi)公路上率先對超載運(yùn)貨車實(shí)施計 重收費(fèi)，之后在收費(fèi)公路上實(shí)施計重收費(fèi)工作在全 國各地如火如荼地開展起來。四川省也于2003年 12月開始在隆納高速、內(nèi)宜高速開始實(shí)施計重收費(fèi) 工作，并于2007年6月1日在全省巳聯(lián)網(wǎng)的高速公 路實(shí)行貨車計重收費(fèi)。

計重收費(fèi)采用的是在收費(fèi)站出站口對車輛在不 停車的情況下通過動態(tài)公路車輛自動衡器（以下簡稱為動態(tài)地磅）進(jìn)行稱量的。既然要進(jìn)行動態(tài)稱量 就必然會產(chǎn)生一些問題。下面首先從動態(tài)地磅的 結(jié)構(gòu)、原理出發(fā)、談動態(tài)稱量產(chǎn)生問題的原因以及如 何認(rèn)識這些問題、避免和消除這些問題的對策。

2.動態(tài)地磅的構(gòu)成及工作原理

2.1構(gòu)成

動態(tài)地磅是指帶有承載器并包括引道在內(nèi) 的，通過對行駛車輛的稱量確定車輛總質(zhì)量和或） 車輛軸載荷的一種自動衡器。

動態(tài)地磅主要由以下5個部分構(gòu)成：a.高精 度動態(tài)軸重儀；b.紅外線車輛分離器；c.輪胎識別器； d.數(shù)據(jù)采集處理器;e.費(fèi)額顯示器。

動態(tài)汽車衡的構(gòu)成平面布置圖見圖1。

2.2工作原理

車輛駛?cè)胧召M(fèi)車道，其輪軸依次壓過鋪設(shè)在車 道路面中的高精度動態(tài)軸重儀、輪軸識別器，控制模 塊將重量和輪軸信號傳輸至數(shù)據(jù)采集處理器，經(jīng)過 預(yù)設(shè)的綜合動態(tài)數(shù)據(jù)處理程序，數(shù)據(jù)采集處理器將 計算出每軸軸重、總軸重、總的車重、軸型單軸、聯(lián)軸）、輪胎類型單雙胎）等信息。安裝在路側(cè)的紅外 線車輛分離器可準(zhǔn)確判別車輛是否完全通過。當(dāng)車 輛完全離開紅外線光幕后，車輛分離器可準(zhǔn)確判別 車輛是否完全通過。當(dāng)車輛完全離開紅外線光幕后， 數(shù)據(jù)采集處理器將稱重結(jié)果、車型判別結(jié)果等信息 傳輸?shù)杰嚨朗召M(fèi)計算機(jī)。車道收費(fèi)計算機(jī)依據(jù)計重 收費(fèi)費(fèi)率對車輛實(shí)行計重收費(fèi)，并將車輛的載重信 息和應(yīng)交納的金額顯示在費(fèi)額顯示屏上。

3.動態(tài)稱量問題產(chǎn)生的原因

3.1稱量沖擊力導(dǎo)致的動態(tài)稱量差異

動態(tài)稱量，由于車輛通過軸重儀秤臺將對秤臺 產(chǎn)生垂直和水平兩個方向的沖擊，其中垂直方向的 沖擊是當(dāng)車輛駛上或駛下秤臺時，由于突然的加載 和卸載秤臺產(chǎn)生彈性變形，或者是秤臺與行車道平 面不等高使通過車輛的重心相對地面秤臺）垂直位 移而產(chǎn)生的；水平方向的沖擊則來自車輛輪軸處在 秤臺上作加減逋起步、加油、剎車）運(yùn)動時車輛對秤 臺的反作用力。秤臺面下的稱重傳感器受到的是這 兩種沖擊力，這兩種沖擊力對軸重儀的稱重準(zhǔn)確度 和使用壽命的影響都是很大的。

正因為如此，國家在制定檢定規(guī)程時，對動態(tài)稱 量和靜態(tài)稱量的最大允許誤差作出了較大的差別規(guī) 定。根據(jù)國家檢定規(guī)程的規(guī)定，準(zhǔn)確度等級為5級的 動態(tài)地磅在運(yùn)行速度范圍檢定時，整車總質(zhì)重的 最大允許誤差為±2.50%。這同用電子地中衡對車輛 進(jìn)行靜態(tài)稱量的最大允許誤差是有很大差別的，依 據(jù)國家檢定規(guī)程JJG539- 1997《數(shù)字指示秤》的規(guī) 定，其最大允許誤差是按一個秤在不同的稱量范圍 的大小來確定的，分別為0.5e、1.0e、1.5e，e是檢定 分度值。以一臺檢定分度值e=10kg、III級的30t電子 地中衡為例：稱量范圍為：0-5000) kg時，其最大允 許誤差為丑kg;稱量范圍為：5000^20000) kg時，其 最大允許誤差為i0kg;稱量范圍為：20000^30000)kg時，其最大允許誤差為i5kg。由此，我們可以得 到5級、30t/軸的動態(tài)汽車衡與III級、e=10kg的30t 的電子地中衡在檢定時的最大允許誤差的對比，見 表1。表中m代表的稱量值）

從表1中可看出最大載荷均為30t的動態(tài)地磅和電子地中衡，其動態(tài)地磅的最大允許誤差比 電子地中衡的最大允許誤差大50倍之多?，F(xiàn)舉一個 具體的例子來看一看兩種衡器稱量結(jié)果的差別。某 三軸貨車司機(jī)從煤礦拉煤，為了不超過30t，該司機(jī) 在30t的地中衡上計量得到整車總質(zhì)重為29500kg， 但到某高速公路收費(fèi)站稱量卻超過了 30t，達(dá) 30200kg，按照老的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)三軸車超過30t就得另 行計費(fèi)。這樣一來，就很容易發(fā)生糾紛。但是，純粹從 檢定的角度來看，假設(shè)30t地中衡檢定結(jié)果是負(fù)誤 差，誤差最大可達(dá)-15kg，如果30t/軸動態(tài)地磅檢 定結(jié)果是正誤差，誤差最大可達(dá)750kg，于是，由此 可得到這兩臺衡器的檢定稱量之差最多可達(dá) 765kg。而以上所舉的那個例子在兩臺衡器上稱量 之差為700kg，還沒有超過765kg，所以單從這個角 度來說兩臺衡器的誤差都還是在檢定規(guī)程允許的 范圍之內(nèi)的。也正因為如此，動態(tài)稱量變動性比靜 態(tài)稱量變動性大的多。更何況準(zhǔn)確度等級為5級 的動態(tài)地磅，在使用中其整車總質(zhì)重的最大允 許誤差為丑.0%，也就是說30t的貨車最大稱量誤 差值可達(dá)d1500kg。

3.2運(yùn)行速度對動態(tài)稱量帶來的影響

依據(jù)國家檢定規(guī)程JJG907- 2006《動態(tài)公路車 輛自動衡器》的名詞術(shù)語定義，動態(tài)地磅的最高運(yùn) 行速度是指的衡器設(shè)計規(guī)定的能進(jìn)行正常的動態(tài)稱 量的最高車速，超過該速度稱量結(jié)果可能產(chǎn)生過大 的相對誤差；動態(tài)地磅的最低運(yùn)行速度是指的衡 器設(shè)計規(guī)定的能進(jìn)行正常的動態(tài)稱量的最低車速， 低于該速度稱量結(jié)果可能產(chǎn)生過大的相對誤差；運(yùn) 行速度范圍是指的最高運(yùn)行速度與最低運(yùn)行速度之 間的范圍。在檢定過程中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行速度低時的動態(tài) 稱量對檢定結(jié)果影響不是太大，但不少動態(tài)汽車衡 在高于10km/h以上時進(jìn)行動態(tài)稱量對檢定結(jié)果的 影響比較明顯，其誤差不僅較大，而且其誤差變化也無規(guī)律。

以目前高速公路安裝的動態(tài)地磅來看，動態(tài) 稱量的準(zhǔn)確度等級基本上都是5級，也就是說首次 檢定和后續(xù)檢定的最大允許誤差均為整車總質(zhì)量 的±2.50%,而且適用于整個運(yùn)行速度范圍?？v觀我 們的不少動態(tài)汽車衡生產(chǎn)廠家的使用說明書可發(fā) 現(xiàn)，動態(tài)稱重是按不同的速度范圍給出的不同的稱 量精度，見表2。

應(yīng)該說,這個分類是不符合國家檢定規(guī)程要求的， 按照檢定規(guī)程來判斷這個生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的動態(tài)地磅只有在:0-12)km/h這個范圍才是它的正常運(yùn)行速 度范圍，而12-20) km/h、0-30)km/h則不符合檢定 規(guī)程要求的正常運(yùn)行速度范圍。我們在對動態(tài)地磅進(jìn)行檢定時，的確就發(fā)現(xiàn)有個別的動態(tài)地磅在10? 15) km/h速度時動態(tài)稱量誤差是嚴(yán)重超差的。

3.3秤臺限位裝置對稱量結(jié)果的影響

各動態(tài)地磅生產(chǎn)廠對秤臺的前后、左右的限 位裝置設(shè)計各有不同，有的采用萬向關(guān)節(jié)軸承組成 的水平拉桿式限位機(jī)構(gòu)，有的采用螺釘式的碰撞式 限位機(jī)構(gòu)等等。需要指出的是：不同的限位機(jī)構(gòu)對誤 差的影響差別是很大的，萬向關(guān)節(jié)軸承組成的水平 拉桿式限位機(jī)構(gòu)，消除了秤臺的水平晃動間隙，當(dāng)受 到水平方向沖擊時，秤臺不產(chǎn)生位移，避免了秤臺位 移造成的沖擊。而采用碰撞式限位機(jī)構(gòu)，當(dāng)限位間隙 大時，一旦車輛駛上秤臺，秤臺將產(chǎn)生位移而造成沖 擊；當(dāng)限位沒有間隙即當(dāng)螺釘直接頂住秤臺檔板時， 由于汽車的質(zhì)量施加在秤臺上，秤臺將產(chǎn)生彈性變 形，而頂住秤臺的螺釘又將阻止秤臺的變形，這就 必將造成誤差，特別是對小稱量值影響很大。現(xiàn)以 一臺動態(tài)地磅的情況為例，使用質(zhì)量為2060kg 的參考小車以；5-20) km/h的運(yùn)行速度對其進(jìn)行檢 定，顯示只有1650kg,誤差竟高達(dá)-20%,而且根本 無法用改變標(biāo)定系數(shù)的方法進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)檢查才發(fā) 現(xiàn)是限位螺釘死死地頂住了秤臺的檔板，由此而產(chǎn) 生的摩擦力就造成了極大的負(fù)誤差。在沒改變其它 因素的情況下直接調(diào)整限位螺釘后顯示值就變成 了 2050kg。

摩擦力對動態(tài)地磅在大負(fù)荷稱量時影響小, 但對小負(fù)荷稱量值影響極大。就以上面那個例子為例，此臺動態(tài)地磅因為限位裝置的原因所產(chǎn)生的 摩擦力大約為390kg,通常情況下摩擦力是一個恒 定值，由此可得到該摩擦力對動態(tài)地磅在各稱量 值造成的誤差值，其示值誤差表見表3。

3.4動態(tài)分度值對小負(fù)荷稱量所引入的不準(zhǔn)確性

有的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的動態(tài)地磅其動態(tài)分度值 為50kg,這給動態(tài)地磅的小負(fù)荷檢定帶來較大的 困難。仍用上面所提到的那臺質(zhì)量為2060kg的參考 小車來檢定動態(tài)地磅，最大允許誤差值只有士 51.5kg,當(dāng)其顯示稱量值為2100kg時，誤差為 1.94%,這顯然是合格的；但當(dāng)其顯示量值為2000kg 時，誤差為-2.91%,這顯然就巳經(jīng)超過了-2.50%。在 實(shí)際中，用小車作為參考車輛來檢定動態(tài)汽車衡時， 發(fā)現(xiàn)其示值超差的不在少數(shù)，分析其原因應(yīng)該說不 少還是因為分度值過大而無法顯示其比較客觀的值 所造成的。

當(dāng)然，我們也注意到國家檢定規(guī)程JJG907- 2006《動態(tài)公路車輛自動衡器》關(guān)于其準(zhǔn)確度等級、 分度值與最大分度數(shù)、最小分度數(shù)的對應(yīng)關(guān)系表中 的規(guī)定：動態(tài)準(zhǔn)確度等級為2級、5級、10級的動態(tài)地磅，其最小分度值d為50kg。因此,5級動態(tài)地磅的動態(tài)最小分度值為50kg顯然是符合檢定規(guī) 程的，但是對動態(tài)分度值為50kg的動態(tài)地磅確實(shí)很難檢定小負(fù)荷稱量值的，特別是更難檢定按規(guī)程 規(guī)定的5級動態(tài)地磅最小秤量值10d即500kg這 一小負(fù)荷稱量值了。

3.5車輛分離不清或行車模式不規(guī)范導(dǎo)致的稱量結(jié)果錯誤

當(dāng)紅外線車輛分離器玻璃窗上有污泥、有霜凍、 過多灰塵或光電管有故障時將影響車輛分離器的正 常工作，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理錯誤；往復(fù)倒車、不完全倒車、 走S形、點(diǎn)剎車、壓秤邊等非正常的惡意行車模式， 也將導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理錯誤；當(dāng)被測車輛的非正常懸掛 物、或超長運(yùn)載物導(dǎo)致錯誤地判斷時，也將使數(shù)據(jù)處 理錯誤。

減少動態(tài)稱量問題及稱量糾紛的對策出現(xiàn) 針對以上出現(xiàn)的五個問題，我們分別采取以下 五個大的對策。

4.1對策一

(a)動態(tài)稱量與靜態(tài)稱量的最大允許誤差相差甚大，這也是國家檢定規(guī)程所規(guī)定的，并非是人為 的。因此，凡遇到出現(xiàn)第一個問題中所舉例子的情況 時，作為收費(fèi)站的收費(fèi)員應(yīng)該向駕駛員作好解釋工 作，讓他們對這個問題有所認(rèn)識和了解，不要動不動 就懷疑是動態(tài)地磅的問題。

(b)四川省為了盡量地避免出現(xiàn)第一個問題中 所舉例子的那種情況，要求全省在檢定動態(tài)地磅時都盡可能取負(fù)誤差，即-2.50^9) %之間，也就是 說稱量的顯示值都比實(shí)際值小，這就有力地保證了 盡可能少地出現(xiàn)以上所舉例子的情況。這樣一來，盡 管收費(fèi)是減少了，但扯皮確少了，這又何樂而不為！

(c)針對動態(tài)稱量當(dāng)車輛通過軸重儀秤臺時，對 秤臺要產(chǎn)生垂直和水平兩個方向的沖擊。因此，對動 態(tài)地磅的安裝應(yīng)盡可能避免坡度。坡度對稱量結(jié) 果的影響很大。因為動態(tài)汽車衡器秤臺面處于坡度 上，當(dāng)汽車駛上秤臺面時將產(chǎn)生較大的沖擊，直接導(dǎo) 致速度大時稱量結(jié)果發(fā)生較大誤差。

（d）減速帶的設(shè)置應(yīng)盡可能合理。當(dāng)動態(tài)地磅秤臺前后的減速帶比較靠近衡器秤臺面時，會導(dǎo)致 汽車輪胎剛通過減速帶而汽車的減震鋼板還處于振 動的狀態(tài)時，輪胎就行進(jìn)到了衡器秤臺面上，從而造 成稱重數(shù)據(jù)的改變；或是當(dāng)汽車的一軸輪胎剛進(jìn)到 秤臺面上時，而另一軸輪胎正通過減速帶，這勢必造 成示值誤差，特別是汽車速度越快時，對示值影響越 大。

(e)注意對動態(tài)地磅安裝現(xiàn)場環(huán)境的保護(hù)。特 別要注意的是顯示儀器、傳感器的防水、防沖擊、防 雜物石塊、鵝卵石等），保持秤臺及其前后道路的清 潔，以確保衡器的正常使用。

(f)動態(tài)稱量的環(huán)境比較惡劣，因此，在檢定有 效期內(nèi)，各動態(tài)地磅的所在收費(fèi)站應(yīng)該特別注意 動態(tài)稱量狀況，一旦在正常速度范圍內(nèi)都發(fā)生較大 的動態(tài)稱量誤差，則應(yīng)及時反映，以便采取相應(yīng)措 施，避免造成不必要的損失。

4.2對策二

(a)根據(jù)檢定規(guī)程的要求，對超過規(guī)定的運(yùn)行速 度范圍的稱量，動態(tài)汽車衡應(yīng)不指示和不打印稱量 結(jié)果。盡快地設(shè)置在超速的情況不指示和不打印稱 量結(jié)果的功能，以免造成過大的動態(tài)稱量誤差。

( b) 各 收 費(fèi) 站 應(yīng) 向 駕 駛 員 進(jìn) 行 超 速 影 響 稱 量 結(jié)果的宣傳，并以更醒目的標(biāo)牌標(biāo)明稱量的正常 速度及嚴(yán)禁超速的要求。在超速不顯示、不打印的 功能設(shè)置后， 應(yīng)及時的宣傳超速不打印稱量結(jié)果 的情況。

4.3對策三

(a)選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的限位裝置，這無疑是十 分重要的。

(b)對于采用螺釘限位的碰撞式限位機(jī)構(gòu)，一定 要調(diào)整好其間隙。使之處于正常狀況。為了保證這一 愿望的實(shí)現(xiàn)，用小稱量的參考車輛進(jìn)行檢定是比較 穩(wěn)妥的。

(c)在秤臺面的前后部位合理設(shè)置減速帶，以減 小汽車駛?cè)?、駛出稱量區(qū)域時的速度。

4.4對策四

適當(dāng)?shù)販p小動態(tài)分度值，將有利于對小稱量檢 定的可靠性。對此也并不是不能實(shí)現(xiàn)的，目前安裝的 動態(tài)地磅就有動態(tài)分度值顯示為10kg的，也沒有 發(fā)生數(shù)字跳閃的現(xiàn)象，這說明減小動態(tài)分度值還是 可行的。

4.5對策五

(a)當(dāng)紅外線車輛分離器玻璃窗上有污泥、有霜 凍、多灰塵或光電管出現(xiàn)故障時，應(yīng)及時進(jìn)行清洗鏡 頭或重新對準(zhǔn)鏡頭、或更換光電管。

(b)收費(fèi)站的收費(fèi)員對非正常的惡意行車模式 應(yīng)能及時識別，以防止錯誤的判斷。特別要注意因收 費(fèi)站處于車輛擁擠而車輛不能勻速地通過秤臺面時 突發(fā)地啟動或沖擊式地通過秤臺面的情況，實(shí)踐證 明這種情況是造成稱量超差的最大隱患。

(c)要能敏捷地識別出被測車輛的非正常懸掛 物及超長運(yùn)載物，以防止錯誤的判斷。

5.結(jié)束語

根據(jù)以上分析可看出，動態(tài)地磅在動態(tài)稱量過 程中將出現(xiàn)一些問題，充分地認(rèn)識和處理好這些問 題，是非常重要的。以上分析和對策或許對具體從事 動態(tài)地磅檢定的專業(yè)技術(shù)人員以及即將在全國全 面開展的車輛計重收費(fèi)工作具有一定的參考價值。