引言

长期以来，由于违法成本低，少数人的守法意识、诚信意识不强，社会诚信体系不完善等问题，加上货车非法改装现象严重，导致货车超限超载现象屡禁不止。货车违法超限超载运输，不仅会加速高速公路桥梁结构、路面等设施的损坏，同时还会严重威胁人民生命财产安全［1］。2019年8月，交通运输部公路局印发《高速公路称重检测业务规范和技术要求》明确提出:“高速公路设置入口、出口不停车称重检测设施(设备)，称重检测系统与收费系统联动，禁止违法超限超载货车驶入高速公路。各省按照统一的技术要求，对已安装的称重检测设施(设备)进行升级改造，逐步实现不停车称重检测，并实现与治超系统的数据联通和业务协同。”高速公路收费站入口治超系统的设置与统一，可有效推进货车通行费计费方式改革，对于促进地区和全国高速公路规范与安全运营具有重大的推动作用。

1系统组成及功能

(1)系统能实现自动检测功能。包括自动检测称重数据、车牌识别数据、车辆自动分离、轴型及轴数的识别等。(2)系统通过对显示屏、语音广播等设备的有效控制，能够自动引导车辆进行检测及劝返。(3)系统具有自动显示称重检测结果(总重、超重等信息)的功能。(4)系统具有超限提示功能。安装综合信息显示屏，对超限的车辆进行声光报警，提示司乘人员及执法人员注意。(5)系统具有管理、存储、查询、统计功能。能按时间段、车牌信息、超限值、序号等查询检测结果的功能。(6)称重设备具有保护动态链接库的数据完整的功能。(7)系统可按照超重车辆识别要求，设置超限阀值，超限阀值能方便地进行修改。(8)软件具有个性化定制的功能。使用简便，能方便二次开发，可以根据实际需求，量身定做。(9)软件留有可扩展的数据传输接口，可以实现数据上传功能，以实现数据的联网管理。

2系统方案

2．1高速称重检测

车道在驶入收费站方向的被交道路或连接线右侧行车道设置高速称重检测系统，对将要进入高速公路行驶的货运车辆进行检测，对超限超载货运车辆进行提示禁止驶入高速公路，并将车辆称重检测信息实时上传至高速公路收费软件平台，同时预留上传至省治超管理平台接口。收费员根据收费软件的提示对强行驶入高速公路的超限超载货运车辆不发放通行卡，并通知相关管理人员对超限超载车辆进行劝离［2－4］。高速称重检测系统由称重检测子系统、数据处理子系统、闭路监视子系统和附属设施等构成。(1)称重检测子系统称重检测子系统由车辆检测器、称重设备和称重数据处理单元等构成，完成对动态货运车辆通过公路称重区时的车辆轴数、轴重、车货总重、轴距和速度等相关信息的采集。(2)闭路监视子系统由高清网络球形摄像机、光纤收发器和线缆等设施构成。称重检测区域设置网络球形摄像机对称重检测区域进行实时监控，通过光纤收发器接入收费站视频以太网交换机上传至收费视频管理平台中，录像存储至收费站的IPSAN磁盘存储阵列中。(3)数据处理子系统数据处理子系统由称重检测服务器、工控机、车牌识别设备、悬臂式可变信息标志、三层以太网交换机、现场控制机柜、称重检测软件平台等构成。车辆检测器检测到车辆通过时，触发视频车牌识别设备进行视频拍摄，完成对通过公路称重检测区上的车辆牌照的抓拍和识别等功能。系统将采集到的各类信息进行分析处理，实现检测车辆号牌自动识别、车辆载重信息显示、提示超限报警等功能，并将称重信息上传至安装收费站机房内的称重数据服务器中存储，称重数据服务器将称重数据上传至高速公路收费系统。

2．2收费广场外侧设置称重检测

在收费站站区广场面积较大的收费站，采用在收费广场右侧实施物理隔离，设置货车检测专用区域，安装2套称重检测系统设备，对进入高速公路货运车辆进行检测，对超限超载运输车辆引导其左转调头返回。入口称重检测系统由称重检测子系统、闭路监视子系统、数据处理子系统及附属设施等组成。(1)称重检测子系统称重检测秤台采用轴组式称重秤台对车辆进行检测，提供车辆轴重、总重等信息。(2)闭路监视子系统车道监视子系统主要包括车道摄像机、光纤收发器和线缆等设施组成。对货运车辆的整个检测过程进行实时监控，并将图像接入至收费视频管理平台中，存储至收费站IPSAN磁盘存储阵列中。车道摄像机用来监视每辆车进出检测车道的过程。车道摄像机视频图像用于动态图像监视。称重检测结束后，由车道控制器产生的处理数据(车牌、车型、载重、日期、时间等信息)经软件转为高清摄像机能识别的编码通过串口或网口叠加至视频画面。(3)数据处理子系统车道控制子系统主要包括车道控制器、液晶监视器、车牌识别设备、综合信息显示屏、相控阵ETC路侧读写设备等设施组成。车道控制子系统对于采集到的各类信息进行分析处理，实现检测车辆号牌自动识别、车辆载重信息显示、提示超限报警、将称重检测信息写入OBU、自动或人工引导受检车辆按要求通行，停车、倒车或劝返等功能，同时将称重检测信息上传至高速公路收费系统，并为称重数据上传至省治超管理平台的通道预留接口。

2．3收费站外广场及入口收费车道设置称重检测

在收费站站区广场面积较小的收费站，采用收费站外广场和入口收费车道各设置1套称重检测系统设备，对进入高速公路货运车辆进行检测。在收费广场右侧实施物理隔离，设置货车称重检测区域，安装称重检测系统设备，对进入高速公路货运车辆进行检测，对超限超载运输车辆引导其左转调头返回。延长入口超宽收费岛，在利用现有的收费机电设备基础上，对原雾灯进行相应迁移，增设轴组式称重秤台，将入口通行灯更换为综合信息显示屏，以满足入口称重检测设施建设要求。当外广场称重检测系统故障时，启用入口车道称重检测系统设备，对进入高速公路货运车辆进行检测，对违法超限超载运输车辆引导其车道内倒出返回。轴组式称重秤台取电均引自相应收费亭内的配电箱。

3系统工作流程

3．1高速称重检测设施

被交路称重检测是通过设置在被交道路道上的高速称重设备、车辆检测器(含地感线圈)将采集到的通过检测区车辆的完整称重数据、车辆类型信息集中到高速数据采集控制器内，同时经过高速数据采集处理器处理后，发送至前端工控机。同时抓拍摄像机，识别被检测车辆的号牌数据，并且抓拍图像，发送给前端工控机。前端工控机对两者的数据进行匹配，判断超限后，系统将超限超载车辆信息发送至悬臂式可变信息标志，提示超限司机超限，禁止驶入高速公路，通过相控阵天线时将称重检测结果写入车辆OBU中，工控机将称重检测数据上传至称重检测服务器。称重检测服务器将车辆称重检测信息实时上传至高速公路收费软件平台，收费员根据收费软件的提示对强行驶入高速公路的违法超限超载货运车辆拒绝发放通行卡(如果违法超限超载货运车为ETC货车，收费软件直接拒绝放行)，并通知相关管理人员对超限超载车辆进行劝离。

3．2轴组称重检测设施

车辆根据车道指示标志驶入检测车道，称重秤台将采集到的通过检测区车辆的完整称重数据、车辆类型信息集中到称重数据采集控制器内，经过称重数据采集处理器处理后，发送至车道控制器的工控机。同时抓拍摄像机，识别被检测车辆的号牌数据，并且抓拍图像，发送给工控机。工控机对两者的数据进行匹配，将称重检测结果发送至综合信息显示屏，提示超限超载车辆禁止驶入高速公路，经设置在检测车道上的ETC天线将上述信息写入OBU，最终检测数据上传至收费软件平台。收费站发卡人员根据收费软件提示信息，对未超载车辆发卡放行允许进入高速公路;对强行驶入收费车道的超限超载运输车辆拒绝发卡，并通知相关管理人员，引导超限超载运输车辆倒出返回。

4结论

(1)根据《高速公路称重检测业务规范和技术要求》，研究明确了高速公路入口治超机电系统的组成及功能。(2)根据当前高速公路收费站入口及收费站广场的实际情况，明确了三种系统布置方案，分别为被交道路或连接线高速称重检测车道、收费站广场外侧称重检测车道、收费站外广场及入口收费车道结合检测车道。(3)高速称重检测系统、入口称重检测系统均由称重检测子系统、数据处理子系统、闭路监视子系统和附属设施等构成，二者的具体联动方式存在差异。(4)根据设置位置和功能要求，明确了高速称重检测设施和轴组称重检测设施的系统工作流程。

参考文献

［1］王建军，刘刚．入口治超现状及对策探讨［J］．中国交通信息化，2020(S1):70－72．

［2］史博伦．新疆维吾尔自治区开放式高速公路入口称重方案探讨［J］．中国交通信息化，2021(4):132－133．

［3］华夏，吴靖，陈浩．高速公路收费站入口称重劝返方案探讨［J］．中国交通信息化，2020(8):121－125．

［4］王欣，李俏．基于新一代称重设备的入口治超劝返系统分析［J］．中国交通信息化，2020(7):96－97．

作者：梁冰 马晓忠 单位：新疆维吾尔自治区交通运输综合执法局工程质量监督执法支队