本文通過對非規(guī)范過秤減重作弊行為進行分析，構建了陣列彎板式計重收費系統(tǒng)，從而對抑制非規(guī)范過秤減重作弊行為的原理進行了初步探討。
在高速公路收費日常運營過程中，貨車司機有各種各樣的作弊方法，經(jīng)常反復倒車后以非規(guī)范過稱的行駛行為多次稱重，以達到降低稱重結果，減少繳納通行費的目的，這不僅嚴重降低了收費站車輛通行的能力，也助長了不良的社會風氣，嚴重干擾了高速公路正常的收費秩序。為此本文提出了陣列彎板式計重收費系統(tǒng)，在提高計重收費系統(tǒng)稱重精度，抑制非規(guī)范行駛減重作弊行為方面進行了探討分析。
一、現(xiàn)狀分析
調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，車輛的非規(guī)范行駛減重作弊是造成軸重式動態(tài)稱重設備獲得車輛總重量明顯減輕的主要原因。這些非規(guī)范行駛減重作弊方式主要包括：跳秤、扭秤、沖秤及前后沖剎過秤等。
跳秤是利用半掛或全掛貨車主動軸在車輛的第二、三軸時的情況，過秤時使車輛駕駛樓升起、重心后移并使軸重量嚴重降低的行駛方式，因形似人立定跳遠，故被稱為“跳秤”。嚴重“跳秤”行駛時，車輛首軸的稱重重量降低為其真實重量的50%以下。
扭秤是車輛過磅時采用走S形的方式，造成對車輛軸重稱量時車輛同一軸上兩側(cè)車輪不同時處在軸重秤臺上造成軸重重量降低的行駛方式。尤其對超寬車道同時采用較窄的軸重秤臺時的情況最為嚴重，部分車輛可以減少40%的軸重。
沖秤及前沖后剎過秤時利用軸重式秤臺的稱重響應在車輛行駛速度超過一定值后急速衰減的特性，車輛采用較高的行駛速度通過稱重檢測區(qū)從而達到減輕重量的行駛行為。更有甚者，在大型多軸車輛過磅時，車輛前部各軸過秤時加速通過，車輛后部各軸組過秤時減速通行，造成車輛在稱重過程中重心變化，達到降低車輛總重的目的。
二、陣列彎板式計重收費系統(tǒng)構成
陣列彎板式計重系統(tǒng)主要由彎板式稱重傳感器陣列組合、一套輪重識別器、一套光柵分車器、一套地感線圈和一個數(shù)據(jù)采集與處理機柜（含多通道稱重處理器、控制及保護單元、車輛信息采集器）等組成。其平面布置圖如圖1所示。
三、陣列彎板式計重系統(tǒng)構成
陣列彎板式計重收費系統(tǒng)由四塊彎板式稱重傳感器構成的陣列式組合來形成車道中行車方向較寬的前后兩道動態(tài)稱重檢測區(qū)，可對車輛輪軸多次稱重檢測以及對車輛輪軸速度和加速度的精確檢測，可以進一步提高系統(tǒng)的動態(tài)稱重精度。針對跳秤、扭秤、沖秤及前沖后剎過秤這三類主要的非規(guī)范行駛減重作弊行為，陣列彎板式計重收費系統(tǒng)的抑制原理如下。
（一）跳秤
陣列彎板式計重收費系統(tǒng)中彎板式稱重傳感器陣列式安裝布置方式，稱重檢測區(qū)內(nèi)有四塊同規(guī)格彎板式稱重傳感器形成兩道左右輪重（軸重）檢測區(qū)間，可對車輛各軸進行兩次輪重稱量，完全等效于加寬了稱重檢測區(qū)間。如果車輛仍采用跳秤作弊的方式通行，則跳秤的車軸會“砸向”后方第二道稱重檢測區(qū)，反而造成車輛總重增加。
（二）扭秤
陣列彎板式計重收費系統(tǒng)中彎板式稱重傳感器陣列式安裝布置方式，車輛扭秤時左右輪重分別計量，因此，扭秤時不存在軸重的損失，即使小車完全從單側(cè)彎板傳感器上駛過，前后稱重檢測區(qū)的兩次稱量，也足可保證動態(tài)稱重準確度不受影響。
（三）沖秤及前沖后剎過秤
沖秤及前沖后剎過秤主要依據(jù)是車輛重心變化時，車輛前后各軸即時軸重會發(fā)生變化。即車輛前沖過秤時，被檢測車輛的重心后移，致使檢測到的車輛前部各軸軸重減輕；而車輛后剎過秤時，被檢測車輛的重心前移，致使檢測到的車輛后部各軸軸重減輕，最終使車輛的總重量減輕。
原彎板式計重收費系統(tǒng)采用彎板式稱重傳感器上重量上下門限的時間長短來間接測量車輛的輪（或軸）速度，受輪胎抓地距離和輪載荷大小的影響較大，速度測量很不準確，只可實現(xiàn)車輛行駛狀態(tài)粗略的定性判斷，而無法做到精確的定量分析。而陣列彎板式計重收費系統(tǒng)，車輛的輪（或軸）速度是以同側(cè)前后兩個彎板式稱重傳感器的固定距離作為測速區(qū)間，不受車輛輪胎抓地距離的影響，因此軸速度測量很準確，同一軸駛過稱重檢測區(qū)域時不僅能夠檢測到兩個稱重區(qū)間的速度，并可以得到同一軸過稱重檢測區(qū)間的加速度大小。從而可以清晰判斷出車輛過秤時的行駛狀態(tài)，為沖剎治理算法的運行提供了充分的修正依據(jù)。
四、結束語
陣列彎板式計重系統(tǒng)是在高速公路現(xiàn)有計重收費系統(tǒng)的基礎上，通過增加兩塊彎板式稱重傳感器，在單條車道中實現(xiàn)行車方向前后兩道動態(tài)稱重檢測區(qū)，實現(xiàn)單個輪軸多次稱重檢測以及對車輛輪軸和加速度的精確檢測，從技術層面上實現(xiàn)對車輛非規(guī)范過秤減重作弊行為的強力抑制。
