高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)常見(jiàn)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(shí)期交通行業(yè)在營(yíng)運(yùn)費(fèi)用方面的支出額度增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國(guó)家預(yù)支的項(xiàng)目資金。為了減輕政府部門(mén)的資金負(fù)擔(dān)，交通部門(mén)在部分路段設(shè)置了收費(fèi)站點(diǎn)，籌集資金用于公路設(shè)施的維護(hù)與保養(yǎng)。收費(fèi)站在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，已經(jīng)建成了計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)用于站點(diǎn)的日常管理。為了保持計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，應(yīng)做好常見(jiàn)故障的排查與處理，保持車(chē)輛行駛的暢通性。

1 新型計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)是一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的融合體，采用了大量先進(jìn)的科技研究成果，以信息科技為支撐創(chuàng)建了現(xiàn)代化交通收費(fèi)體系（如圖1所示）。我國(guó)交通事業(yè)尚處于發(fā)展階段，國(guó)家投資道路工程以滿(mǎn)足區(qū)域交通的建設(shè)需要。同時(shí)，復(fù)雜式交通系統(tǒng)也給收費(fèi)站控制車(chē)輛造成很大的難度，收費(fèi)處理不及時(shí)則會(huì)導(dǎo)致交通阻塞。計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)具有 “快速收費(fèi)、及時(shí)放行”等特點(diǎn)，一般過(guò)收費(fèi)站僅需10～20s，繞城高速最快可達(dá)2～5s，短時(shí)間處理收費(fèi)加快了交通運(yùn)行的速率。

圖1 高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)

2 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)常見(jiàn)故障的排查與處理

計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)是采用電子稱(chēng)重收費(fèi)系統(tǒng)，根據(jù)通行車(chē)輛的車(chē)貨總質(zhì)量收取通行費(fèi)，有效制止車(chē)輛的超限運(yùn)輸，對(duì)道路所造成的破壞也有所緩解。硬件部分是計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，其包括：動(dòng)態(tài)衡器、車(chē)輛分離器、輪軸識(shí)別器、稱(chēng)重控制柜、稱(chēng)重管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。基于硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析，計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的常見(jiàn)故障的排查與處理情況如下。

2.1 車(chē)輛信息丟失

2.1.1 故障現(xiàn)象

車(chē)輛信息丟失是計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)最為常見(jiàn)的故障，多數(shù)表現(xiàn)為收費(fèi)機(jī)上無(wú)信息顯示，各種數(shù)據(jù)無(wú)法正常的呈現(xiàn)給收費(fèi)人員。如：車(chē)輛通過(guò)稱(chēng)重區(qū)域，沒(méi)有信息反應(yīng)在車(chē)道收費(fèi)機(jī)上，或收費(fèi)機(jī)信息顯示不靈敏而出現(xiàn)閃爍狀態(tài)，故障嚴(yán)重時(shí)其它錄入車(chē)輛的信息也會(huì)丟失。車(chē)輛信息丟失會(huì)直接影響到收費(fèi)站數(shù)據(jù)處理的效率。

2.1.2 排查處理

排查的關(guān)鍵點(diǎn)：a）通信故障，可能是通信線(xiàn)松動(dòng)，應(yīng)安排檢修人員測(cè)試通信線(xiàn)路的連接情況，及時(shí)接通線(xiàn)路以保持運(yùn)行；b）中控器受強(qiáng)烈干擾后不工作且不能自恢復(fù)，多數(shù)是外在諧波或電磁場(chǎng)干擾了中空器的工作狀態(tài)，需采取抗干擾措施處理[1]；c）車(chē)輛判斷系統(tǒng)不能正常提供車(chē)輛信息，常發(fā)生秤臺(tái)采集信息丟失，可檢查數(shù)據(jù)檢測(cè)器是否正常；d）車(chē)輛通過(guò)秤臺(tái)時(shí)速度過(guò)快、采集信息太少，軟件誤判為干擾信號(hào)，增加臺(tái)面有效長(zhǎng)度可減少車(chē)輛信息丟失故障。

2.2 輪軸識(shí)別錯(cuò)誤

2.2.1 故障現(xiàn)象

車(chē)輛通過(guò)稱(chēng)重區(qū)域，輪軸判斷錯(cuò)誤，丟失車(chē)軸或增加車(chē)軸，此時(shí)需要修改車(chē)輛信息。此種故障多見(jiàn)于大型車(chē)輛的稱(chēng)重操作，因承載范圍超出標(biāo)準(zhǔn)而無(wú)法準(zhǔn)確地顯示信息，誤導(dǎo)了收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。輪軸識(shí)別錯(cuò)誤需重新稱(chēng)重處理，延長(zhǎng)了車(chē)輛等待的時(shí)間，極有可能引發(fā)后續(xù)車(chē)輛的阻塞，不利于交通車(chē)輛的正常行駛。

2.2.2 排查處理

根據(jù)計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理，輪抽識(shí)別器發(fā)生識(shí)別錯(cuò)誤，一般是由于內(nèi)置傳感器失去了感應(yīng)功能，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行必要的應(yīng)用改造（見(jiàn)圖2）。檢測(cè)報(bào)告顯示，約70%以上的故障數(shù)據(jù)顯示，輪軸識(shí)別錯(cuò)誤是由于判斷輪軸所用傳感器沒(méi)能得到正確信息，如秤臺(tái)限位過(guò)松、過(guò)緊等。此故障會(huì)引起計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)的失誤，造成費(fèi)用少收、多收等問(wèn)題。解決這一故障，主要有兩種方法：一是增加秤臺(tái)數(shù)，多臺(tái)識(shí)別輪軸；二是增加檢測(cè)次數(shù)，需進(jìn)行2次或2次以上的識(shí)別判斷，有助于減少輪軸識(shí)別故障。

圖2 輪軸識(shí)別器的應(yīng)用

2.3 稱(chēng)量精度偏差

2.3.1 故障現(xiàn)象

車(chē)輛稱(chēng)量數(shù)據(jù)是收費(fèi)站計(jì)費(fèi)的參考指標(biāo)，確保稱(chēng)量精度對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行效率有著決定作用。目前，由于高速公路流通車(chē)輛的持續(xù)增減，早期建成的稱(chēng)量系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)了“失誤”狀態(tài)，一些重要數(shù)據(jù)信息錄入失去了準(zhǔn)確性[2]。其中，稱(chēng)量精度偏差過(guò)大是比較多見(jiàn)的，主要故障表現(xiàn)：車(chē)輛通過(guò)稱(chēng)重區(qū)域，車(chē)輛重量有差異；大、中、小型車(chē)輛的識(shí)別率不高，誤導(dǎo)了計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的費(fèi)用計(jì)算。

2.3.2 排查處理

導(dǎo)致稱(chēng)量精度偏差的因素復(fù)雜多樣，結(jié)合實(shí)際排查經(jīng)驗(yàn)，主要集中于：a）車(chē)輛通過(guò)秤臺(tái)時(shí)剎車(chē)或提速，稱(chēng)量數(shù)據(jù)瞬間性發(fā)生偏差，此外，車(chē)輛通過(guò)秤臺(tái)時(shí)速度過(guò)快，采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，應(yīng)提倡進(jìn)入計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)前減速慢行；b）秤臺(tái)有故障，如：稱(chēng)臺(tái)安裝結(jié)構(gòu)不平穩(wěn)，車(chē)輛施壓后失去了穩(wěn)定性[3]；c）傳感器有故障，多秤臺(tái)結(jié)構(gòu)增加了采集的有效數(shù)據(jù)量，有利于進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)分析，能夠較大幅度地提高。

3 靜態(tài)稱(chēng)重故障的排查與檢修

當(dāng)收費(fèi)站系統(tǒng)正式啟動(dòng)后，計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)裝置均發(fā)揮了不同作用，保證對(duì)經(jīng)過(guò)站口的每一輛車(chē)進(jìn)行收費(fèi)統(tǒng)計(jì)。另外，隨著交通運(yùn)輸車(chē)流量的持續(xù)增加，高速公路收費(fèi)系統(tǒng)承擔(dān)的任務(wù)載荷更大，硬件系統(tǒng)的故障率也在不斷增大，給收費(fèi)站工作帶來(lái)了許多不便。靜態(tài)稱(chēng)重也是計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)故障檢修需要考慮的內(nèi)容。

3.1 車(chē)輛狀態(tài)異常

3.1.1 故障現(xiàn)象

靜態(tài)稱(chēng)重是汽車(chē)在秤臺(tái)上穩(wěn)定之后，才顯示讀數(shù)，這種稱(chēng)重方式比較準(zhǔn)確，但是速度較慢，常受到車(chē)輛自身狀態(tài)的影響。從收費(fèi)系統(tǒng)計(jì)重情況來(lái)看，當(dāng)車(chē)輛處于異常狀態(tài)下，也會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)稱(chēng)重出現(xiàn)一系列的異常故障，影響了稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[4]。故障車(chē)輛在非正常狀態(tài)下行駛時(shí)，其對(duì)地面造成的承載重力大小不一，如：車(chē)輛瞬間性起伏行駛，重力荷載也會(huì)呈現(xiàn)出高低不定的狀態(tài)，計(jì)重系統(tǒng)感應(yīng)到的重力系數(shù)也是高低變換著的，常因掌握不當(dāng)而造成計(jì)重?cái)?shù)據(jù)誤差較大。

3.1.2 排查處理

我國(guó)目前高速公路集中收費(fèi)系統(tǒng)多數(shù)采用了動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的方式，既方便了收費(fèi)站口的車(chē)輛管理，也減小了收費(fèi)人員實(shí)際操控的難度。針對(duì)車(chē)輛在非正常狀態(tài)下行駛造成的計(jì)重系統(tǒng)故障，應(yīng)做好車(chē)輛及計(jì)重系統(tǒng)兩方面的排查工作。具體情況：首先，要做好車(chē)輛故障的排查，重點(diǎn)檢查車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)是否存在異常，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、響聲等進(jìn)行判斷，發(fā)現(xiàn)故障后需及時(shí)調(diào)修發(fā)動(dòng)機(jī)；其次，檢查計(jì)重秤臺(tái)是否有零配件磨損，重新校準(zhǔn)后再次稱(chēng)重，以提高計(jì)重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2 其它故障的處理

除了上述主要故障問(wèn)題外，高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)還存在其它類(lèi)似的故障問(wèn)題，比較常見(jiàn)的是車(chē)輛分離故障。車(chē)輛通過(guò)稱(chēng)重區(qū)域，車(chē)輛分離出現(xiàn)錯(cuò)誤，將兩輛車(chē)合并為一輛，或?qū)⒁惠v車(chē)分成兩輛。故障產(chǎn)生的原因是光幕被遮擋、污染或線(xiàn)圈有故障。處理這一故障應(yīng)該拆分或合并車(chē)輛信息，使不同車(chē)輛在分離狀態(tài)下正常計(jì)重檢測(cè)；必要時(shí)可添加分離檢測(cè)環(huán)節(jié)，待車(chē)輛正常分離后再計(jì)重收費(fèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，如今國(guó)家對(duì)高速公路采取了收費(fèi)制，各種型號(hào)的車(chē)輛在路過(guò)收費(fèi)站時(shí)均要繳納相應(yīng)的費(fèi)用。通過(guò)此項(xiàng)政策緩解政府公共設(shè)施建造費(fèi)用的支出，并且利用收費(fèi)站點(diǎn)可調(diào)控車(chē)流量的協(xié)調(diào)運(yùn)行。解決高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的故障問(wèn)題，可從本次提出的幾種常見(jiàn)故障開(kāi)始，由此維持了整個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

[1]潘文靜.城市公路交通系統(tǒng)建設(shè)中新型系統(tǒng)的調(diào)控應(yīng)用[J].計(jì)量技術(shù)，2011，12（5）：23-25.

[2]周平.我國(guó)高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行故障的綜合處理[J].中國(guó)交通信息，2010，25（12）：54-55.

[3]候在平.分析高速公路收費(fèi)站管理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用成效[J].科學(xué)與財(cái)富，2011，19（5）：32-34.

[4]孫凌.新時(shí)期傳統(tǒng)公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的自動(dòng)化改造模式[J].信息現(xiàn)代化，2011，28（15）：14-16.