本文通過(guò)對(duì)影響動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器計(jì)量性能的各因素的分析，建立了動(dòng) 態(tài)計(jì)量性能評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，給出了公路車輛自動(dòng)衡器動(dòng)態(tài)計(jì)量性能的評(píng)價(jià)方案，為公路車輛 自動(dòng)衡器的計(jì)量性能綜合評(píng)價(jià)提供了可量化的參考。

引言

浙江省高速公路實(shí)施計(jì)重收費(fèi)后，浙江省計(jì) 量科學(xué)研究院作為主導(dǎo)計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)，承擔(dān)了省 內(nèi)高速公路計(jì)重設(shè)備檢定的組織、協(xié)調(diào)等工作， 開(kāi)展了全省范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器的檢定 工作。全省高速公路目前共計(jì)安裝了 1000多套計(jì) 重設(shè)備，最早的動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器是在2009 年安裝的，經(jīng)過(guò)了 7年的使用，這些設(shè)備安裝在 不同的收費(fèi)站和不同的車道內(nèi)，各個(gè)收費(fèi)站的車 流也有較大的差異，有的收費(fèi)站如各省際的主線 站，在交通大動(dòng)脈上，設(shè)備處于高強(qiáng)度的使用環(huán) 境中，而在一些車流量較小的高速路段的收費(fèi)站 設(shè)備的使用強(qiáng)度則要輕許多，在復(fù)雜多變的使用 環(huán)境中，設(shè)備的計(jì)量性能已經(jīng)和出廠初期有了較 大的不同，部分在計(jì)量檢定過(guò)程不需調(diào)整即可檢 定合格，部分需要調(diào)整參數(shù)后可檢定合格，還有多次調(diào)整后也難以調(diào)整到最大允差的范圍內(nèi)。 而決定計(jì)量性能好壞的，除了在實(shí)驗(yàn)室條件下的 常規(guī)計(jì)量性能外，在實(shí)際安裝使用過(guò)程中諸如車 型的適應(yīng)性，路面狀態(tài)的適應(yīng)性，行駛狀態(tài)的適 應(yīng)性等都影響著稱重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但這些因素 又難以定量確定。基于此，本文希望通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上根據(jù)多因素綜合評(píng)價(jià)公路車輛自 動(dòng)衡器的計(jì)量性能。

2.公路車輛自動(dòng)衡器的稱重影響因素

新制造的動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器其計(jì)量性能 取決于稱重傳感器的精度，盡管稱重傳感器有較 高的計(jì)量精度，但其經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度使用和設(shè) 備安裝現(xiàn)場(chǎng)不同的使用環(huán)境，一個(gè)廠家的同一型 號(hào)同一批次的傳感器，在不同車道上的稱量數(shù)據(jù) 也不盡相同。根據(jù)JJG907-2006《動(dòng)態(tài)公路車輛 自動(dòng)衡器檢定規(guī)程》中的規(guī)定其安裝的引道也是動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器的組成部分，計(jì)量性能的 影響因素還包括設(shè)備的安裝環(huán)境' 從使用角度評(píng) 價(jià)動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器的計(jì)量性能包含的因素 有：（1）車型因適應(yīng)性，常見(jiàn)的有二軸、三軸、 四軸、五軸車，一般情況下車子的重量和尺寸隨 著軸數(shù)的增加而增加，因秤體固定尺寸，其稱量 數(shù)據(jù)的重復(fù)性也隨車輛軸數(shù)的增加而有所提高； （2）路面狀態(tài)適應(yīng)性，安裝秤體的引道是秤結(jié)構(gòu) 的一部分，引道的路面平整性和彎曲、坡度情況 直接影響稱重?cái)?shù)據(jù)；路面不平整下車輛搖擺秤體 受類似高頻率的沖擊受載，導(dǎo)致箱體的焊接結(jié)構(gòu)、 螺紋限位、傳感器預(yù)緊不斷發(fā)生變化，降低了使 用過(guò)程中計(jì)量的準(zhǔn)確度；（3）行駛狀態(tài)適應(yīng)性， 貨車計(jì)重收費(fèi)的車道限速5km/h,要求車輛勻速通 過(guò)秤臺(tái)，但在實(shí)際中車輛駕駛員為了減輕車輛過(guò) 磅重量，存在著駛?cè)胍兰眲x車減速、急加速， 走S型和跳磅等行駛方式，而各種方式下車輛的 稱量示值存在較大差異。（4）靜態(tài)稱量準(zhǔn)確性，動(dòng) 態(tài)稱量的數(shù)據(jù)源于和靜態(tài)稱量的比較修正得到， 因而靜態(tài)稱量的數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)稱量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，以 靜態(tài)稱量的零點(diǎn)誤差、量程誤差和重復(fù)性誤差作 為判斷靜態(tài)稱量準(zhǔn)確性的影響因子。

3.動(dòng)態(tài)計(jì)量性能評(píng)價(jià)構(gòu)成

假設(shè)把涉及到的計(jì)量性能評(píng)價(jià)問(wèn)題需考慮的 范圍用U來(lái)表示，則U=[Ui, U2,…，Un], U稱為 論域[5]，而^=6=1, 2,…,n)稱為該論域內(nèi)的元 素，每一個(gè)元素又包含若干個(gè)元素，公路車輛自 動(dòng)衡器的計(jì)量性能評(píng)價(jià)論域U由車型適應(yīng)性、路 面狀態(tài)適應(yīng)性、行駛狀態(tài)適應(yīng)性和靜態(tài)稱量的精 度構(gòu)成，每個(gè)準(zhǔn)則又包含若干指標(biāo)，具體內(nèi)容如 圖1所示。

4.評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重設(shè)計(jì)

車型適應(yīng)性 Ui=[ai, a2, a;],根據(jù)JJG907-2006

《動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器檢定規(guī)程》,除剛性車輛 外還需配備其他車輛，檢定過(guò)程中實(shí)際配備了兩 軸、三軸和五軸車輛，假設(shè)檢定過(guò)程中不同車型 的實(shí)際最大誤差絕對(duì)值為A,規(guī)程的規(guī)定最大允 許誤差為 MPEV,則 a= (MPEV- A) /MPEV。

在路面適應(yīng)性中，根據(jù)實(shí)際檢定過(guò)程中路面 狀態(tài)對(duì)檢定過(guò)程的影響較為直接，路面破損有彎 道和坡度的，安裝的公路車輛自動(dòng)衡器其實(shí)際計(jì) 量性能都較差，假設(shè)路面破損，有彎道和坡度的 bp0,路面完好，沒(méi)有彎道和坡度的^=9,其他的 路面情況則b,的值在介于0和9之間選取。

對(duì)于行駛的適應(yīng)性和靜態(tài)稱量和車型適應(yīng)性 的評(píng)價(jià)指標(biāo)類似，假定其在不同行駛狀態(tài)和稱量 狀態(tài)的實(shí)際最大誤差絕對(duì)值為1,規(guī)程的規(guī)定最 大允許誤差為 MPEV,則 Cl, d=MPEV- A) /MPEV。

5.評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算

原始記錄的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷咨詢相關(guān) 的行業(yè)專家后進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)獲得。

如表1所示，最后將動(dòng)態(tài)計(jì)量性能評(píng)價(jià)結(jié)果目 標(biāo)值分成5個(gè)等級(jí)。

浙江杭長(zhǎng)高速公路某一臺(tái)公路車輛自動(dòng)衡器動(dòng) 態(tài)計(jì)量性能評(píng)價(jià)結(jié)果如表2所示。

6.結(jié)論

本文通過(guò)分析影響公路車輛自動(dòng)衡器計(jì)量性 能的構(gòu)成因素包括計(jì)量器具現(xiàn)場(chǎng)的安裝及使用的 環(huán)境因素，提出了動(dòng)態(tài)計(jì)量性能評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型， 初步建立了評(píng)價(jià)方案并給出了評(píng)價(jià)的實(shí)例，對(duì)公路車輛自動(dòng)衡器動(dòng)態(tài)計(jì)量性能可量化的評(píng)價(jià)方案 設(shè)計(jì)上提供了參考。