聯(lián)體式雙臺面計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)（以下簡稱“聯(lián)體秤’作為一款成熟的稱重產(chǎn)品，防作弊各項(xiàng)性能都較為突出。本文 對聯(lián)體秤在“拖秤”防作弊方面的識別及解決方法作簡要的分析和介紹.

學(xué)院地磅室從事高速公路的計(jì)量檢定多年，與高速計(jì)重 設(shè)備生產(chǎn)廠家在動態(tài)稱重方法研究和車輛防作弊識別及重 量修正方面積累了較多的成果。

一、“拖秤”作弊現(xiàn)象簡介

如圖1所示，車輛高速通過稱重平臺，當(dāng)輪胎碾壓到秤 臺上時，駕駛員迅速踩下剎車，車體發(fā)生重心偏移，造成軸重偏輕的現(xiàn)象,稱為“拖秤”。

“拖秤”作弊行為對動態(tài)稱重結(jié)果的影響是非常嚴(yán)重的， 這樣的作弊行為主要是利用重心轉(zhuǎn)移的原理，能夠?qū)⒅亓砍?/span> 少至10%以上。同時,異常的車輛行駛行為對設(shè)備的稱重精 度造成了嚴(yán)重的影響。

二 “拖秤”作弊原理分析

如圖3 (a)所示，車輛正常通過秤臺時，軸重全部壓到秤 臺平面上,秤臺可以準(zhǔn)確稱出車輛分擔(dān)到該軸上的重量。如 圖3 (b)所示,在當(dāng)發(fā)生“拖秤”現(xiàn)象時,車輛原始重量G在水 平方向上發(fā)生重力分解。此時,壓到秤臺平面上的實(shí)際重量 為G,。根據(jù)力矩平衡的原理,此時G,計(jì)算如下所示：

Gj = G x cos (0) (1)

由公式（1)計(jì)算可知，由于車輛行駛過程中采用了“拖 秤”的作弊方式通過秤臺，造成垂直方向重量減輕。

“拖秤’、“高速沖秤’、“點(diǎn)剎”作弊行為，在實(shí)現(xiàn)原理上 是相似的。因此，這些作弊行為對稱重結(jié)果造成的影響也是 一樣的.

(a)正常情況下的軸重分析 （1) “拖秤”情況下的軸重分析 圖3 “拖秤”現(xiàn)象重量分析

三、“拖秤”作弊行為識別

聯(lián)體秤采用兩臺面搭接式機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)車輛輪軸在A臺面上，可以保證秤臺1通道傳感器有重量數(shù)據(jù),3通道傳 感器沒有重量數(shù)據(jù)；同時，當(dāng)車輛輪軸在B臺面上，可以保證 秤臺3通道傳感器有重量數(shù)據(jù),1通道傳感器沒有重量數(shù)據(jù)。 而當(dāng)車輛有“拖秤”作弊行為時，由于水平方向有重力分量, 造成輪軸駛過臺面時，相應(yīng)通道傳感器數(shù)據(jù)不“歸零”。因 此,聯(lián)體秤這種特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式在設(shè)備結(jié)構(gòu)上有力 地保證了拖秤作弊行為的識別.

如圖4和5所示,在不同行駛情況下,采集的聯(lián)體秤稱重 數(shù)據(jù)。

四“拖秤”作弊行為解決

通過對大量現(xiàn)場采集的“拖秤”數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和分析，掌 握了“拖秤”作弊行為固有的數(shù)據(jù)特征。經(jīng)過對數(shù)據(jù)的匯總、 分析,建立了車輛“拖秤”作弊行為的數(shù)學(xué)模型，并開發(fā)了識 別、判斷“拖秤”作弊行為的算法，同時通過該模型可以將車 輛的作弊程度做一個數(shù)值上的量化作為重量修正的依據(jù)，使 用三角函數(shù)擬合算法對車輛的真實(shí)重量進(jìn)行補(bǔ)償。由于算 法處理涉及產(chǎn)品核心技術(shù),此處不作深入討論。

五、結(jié)語

采用這種識別和修正方法，能夠準(zhǔn)確判別出車輛的“拖 秤”行為，識別率高于90% ;基于對拖秤作弊行為的高識別 率，同時根據(jù)“拖秤”程度的量化值對車輛的重量進(jìn)行適當(dāng)修 正后，能夠最大程度地還原出車輛的真實(shí)重量，并使得該設(shè) 備針對作弊車輛的稱重誤差可以穩(wěn)定在±5%以內(nèi)，置信度 為80%。基于量化值的修正方法，避免了重量的偏差，減少 了收費(fèi)爭議,保證了收費(fèi)站的正常收費(fèi)，同時也提高了車輛 的通行率。