高速公路計重收費系統常見故障分析及排查方法探討

謝 群

（江西贛粵高速公路股份有限公司，江西 南昌 330025）

0 引言

新時期交通行業在營運費用方面的支出額度增加，遠遠超出國家預支的項目資金。為了減輕政府部門的資金負擔，交通部門在部分路段設置了收費站點，籌集資金用于公路設施的維護與保養。收費站在先進科學技術的帶動下，已經建成了計重收費系統用于站點的日常管理。為了保持計重收費系統功能的正常發揮，應做好常見故障的排查與處理，保持車輛行駛的暢通性。

1 新型計費系統的優點

計重收費系統是一項科學技術的融合體，采用了大量先進的科技研究成果，以信息科技為支撐創建了現代化交通收費體系（如圖1所示）。我國交通事業尚處于發展階段，國家投資道路工程以滿足區域交通的建設需要。同時，復雜式交通系統也給收費站控制車輛造成很大的難度，收費處理不及時則會導致交通阻塞。計重收費系統具有 “快速收費、及時放行”等特點，一般過收費站僅需10～20s，繞城高速最快可達2～5s，短時間處理收費加快了交通運行的速率。

圖1 高速公路計重收費系統

2 高速公路收費系統常見故障的排查與處理

計重收費系統是采用電子稱重收費系統，根據通行車輛的車貨總質量收取通行費，有效制止車輛的超限運輸，對道路所造成的破壞也有所緩解。硬件部分是計重收費系統的核心結構，其包括：動態衡器、車輛分離器、輪軸識別器、稱重控制柜、稱重管理計算機系統。基于硬件系統結構的分析，計重收費系統的常見故障的排查與處理情況如下。

2.1 車輛信息丟失

2.1.1 故障現象

車輛信息丟失是計重收費系統最為常見的故障，多數表現為收費機上無信息顯示，各種數據無法正常的呈現給收費人員。如：車輛通過稱重區域，沒有信息反應在車道收費機上，或收費機信息顯示不靈敏而出現閃爍狀態，故障嚴重時其它錄入車輛的信息也會丟失。車輛信息丟失會直接影響到收費站數據處理的效率。

2.1.2 排查處理

排查的關鍵點：a）通信故障，可能是通信線松動，應安排檢修人員測試通信線路的連接情況，及時接通線路以保持運行；b）中控器受強烈干擾后不工作且不能自恢復，多數是外在諧波或電磁場干擾了中空器的工作狀態，需采取抗干擾措施處理[1]；c）車輛判斷系統不能正常提供車輛信息，常發生秤臺采集信息丟失，可檢查數據檢測器是否正常；d）車輛通過秤臺時速度過快、采集信息太少，軟件誤判為干擾信號，增加臺面有效長度可減少車輛信息丟失故障。

2.2 輪軸識別錯誤

2.2.1 故障現象

車輛通過稱重區域，輪軸判斷錯誤，丟失車軸或增加車軸，此時需要修改車輛信息。此種故障多見于大型車輛的稱重操作，因承載范圍超出標準而無法準確地顯示信息，誤導了收費系統的數據處理。輪軸識別錯誤需重新稱重處理，延長了車輛等待的時間，極有可能引發后續車輛的阻塞，不利于交通車輛的正常行駛。

2.2.2 排查處理

根據計重收費系統的工作原理，輪抽識別器發生識別錯誤，一般是由于內置傳感器失去了感應功能，應對其進行必要的應用改造（見圖2）。檢測報告顯示，約70%以上的故障數據顯示，輪軸識別錯誤是由于判斷輪軸所用傳感器沒能得到正確信息，如秤臺限位過松、過緊等。此故障會引起計費數據的失誤，造成費用少收、多收等問題。解決這一故障，主要有兩種方法：一是增加秤臺數，多臺識別輪軸；二是增加檢測次數，需進行2次或2次以上的識別判斷，有助于減少輪軸識別故障。

圖2 輪軸識別器的應用

2.3 稱量精度偏差

2.3.1 故障現象

車輛稱量數據是收費站計費的參考指標，確保稱量精度對收費系統運行效率有著決定作用。目前，由于高速公路流通車輛的持續增減，早期建成的稱量系統開始出現了“失誤”狀態，一些重要數據信息錄入失去了準確性[2]。其中，稱量精度偏差過大是比較多見的，主要故障表現：車輛通過稱重區域，車輛重量有差異；大、中、小型車輛的識別率不高，誤導了計費系統的費用計算。

2.3.2 排查處理

導致稱量精度偏差的因素復雜多樣，結合實際排查經驗，主要集中于：a）車輛通過秤臺時剎車或提速，稱量數據瞬間性發生偏差，此外，車輛通過秤臺時速度過快，采集數據不準，應提倡進入計重收費系統前減速慢行；b）秤臺有故障，如：稱臺安裝結構不平穩，車輛施壓后失去了穩定性[3]；c）傳感器有故障，多秤臺結構增加了采集的有效數據量，有利于進行精確的數學分析，能夠較大幅度地提高。

3 靜態稱重故障的排查與檢修

當收費站系統正式啟動后，計重收費系統內的各個裝置均發揮了不同作用，保證對經過站口的每一輛車進行收費統計。另外，隨著交通運輸車流量的持續增加，高速公路收費系統承擔的任務載荷更大，硬件系統的故障率也在不斷增大，給收費站工作帶來了許多不便。靜態稱重也是計重收費系統故障檢修需要考慮的內容。

3.1 車輛狀態異常

3.1.1 故障現象

靜態稱重是汽車在秤臺上穩定之后，才顯示讀數，這種稱重方式比較準確，但是速度較慢，常受到車輛自身狀態的影響。從收費系統計重情況來看，當車輛處于異常狀態下，也會導致靜態稱重出現一系列的異常故障，影響了稱重數據的準確性[4]。故障車輛在非正常狀態下行駛時，其對地面造成的承載重力大小不一，如：車輛瞬間性起伏行駛，重力荷載也會呈現出高低不定的狀態，計重系統感應到的重力系數也是高低變換著的，常因掌握不當而造成計重數據誤差較大。

3.1.2 排查處理

我國目前高速公路集中收費系統多數采用了動態稱重的方式，既方便了收費站口的車輛管理，也減小了收費人員實際操控的難度。針對車輛在非正常狀態下行駛造成的計重系統故障，應做好車輛及計重系統兩方面的排查工作。具體情況：首先，要做好車輛故障的排查，重點檢查車輛發動機是否存在異常，通過發動機的轉速、響聲等進行判斷，發現故障后需及時調修發動機；其次，檢查計重秤臺是否有零配件磨損，重新校準后再次稱重，以提高計重數據的準確性。

3.2 其它故障的處理

除了上述主要故障問題外，高速公路計重收費系統還存在其它類似的故障問題，比較常見的是車輛分離故障。車輛通過稱重區域，車輛分離出現錯誤，將兩輛車合并為一輛，或將一輛車分成兩輛。故障產生的原因是光幕被遮擋、污染或線圈有故障。處理這一故障應該拆分或合并車輛信息，使不同車輛在分離狀態下正常計重檢測；必要時可添加分離檢測環節，待車輛正常分離后再計重收費。

4 結語

總之，如今國家對高速公路采取了收費制，各種型號的車輛在路過收費站時均要繳納相應的費用。通過此項政策緩解政府公共設施建造費用的支出，并且利用收費站點可調控車流量的協調運行。解決高速公路計重收費系統的故障問題，可從本次提出的幾種常見故障開始，由此維持了整個收費系統的高效運行。

[1]潘文靜.城市公路交通系統建設中新型系統的調控應用[J].計量技術，2011，12（5）：23-25.

[2]周平.我國高速公路計重收費系統運行故障的綜合處理[J].中國交通信息，2010，25（12）：54-55.

[3]候在平.分析高速公路收費站管理系統的優化設計與應用成效[J].科學與財富，2011，19（5）：32-34.

[4]孫凌.新時期傳統公路計重收費系統的自動化改造模式[J].信息現代化，2011，28（15）：14-16.