山东交科高速动态称重监测系统（SDJK-WIM2.0）

1. 系统概述

山东交科高速动态称重监测系统（简称SDJK-WIM2.0）是由山东省交通科学研究院基于传感器技术、高速信号采集、处理技术，并融合云计算、大数据及移动互联网等技术而自主研发的轴载谱数据采集、传输、存储与智能分析一体化的综合应用平台。本系统符合我国《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）和美国《Standard Specification for Highway Weigh-In-Motion (WIM) Systems with User Requirements and Test Methods》（ASTM E1318-09），并可生成我国《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）要求的各轴型轴载谱。基于SDJK-WIM2.0能够长期实时监测道路的实际荷载，真实反映载重车辆对路面结构的影响，并指导路面设计以及超载超限的运输治理工作，帮助延长公路的使用年限，为公路养护决策提供依据，降低运营周期内的养护经费，提高公路运营的经济效益和社会效益。

2. 总体架构

3. 系统布设

系统布设速度快，双向4车道只需2-3天。

4. 系统功能

•        系统能实现对时速≤200Km/h的通行车辆进行车速、车流量、轴载、轴距、轴型、车型等交通流量信息的动态监测；

•        系统能组网，并支持通过TCP/IP等主流通信协议进行数据传输；

•        系统能在本机存储一周数据，当网络出现故障且恢复后，能主动上传数据；

•        系统能主动将测量数据上传到指定服务器中；

•        系统具有自检功能；

•        测试参数（轴数、轴重及车速）实时监测功能；

•        车道设置功能：通过该功能将每个通道的测量参数进行对应；

•        系统时钟设置：通过屏幕将系统时间设成当前实际时间；

•        系统通道系数标定：可进行自动标定，保证系统精度不受环境影响。

5. 系统主要技术指标

•        单轴额定载荷：30t；

•        单轴最大过载能力：200%；

•        速度量程：10～200km/h

•        动态检测精度：±10%（95%置信度）

•        防护等级：IP68

•        无故障工作时间≥20000h；

•        工作环境温度范围：-40℃～+85℃；

•        相对湿度范围：0～95%。

•        速度误差：±2Km/h；

•        流量误差：小于5%；

•        轴距误差：±150mm；

•        检测参数信息：日期和时间、速度、车轴数量、车轴间距、车型、车轴重量、轴组重、车辆总重、车辆类型、总轴距、车道号和行驶方向、数据记录序号、车辆间隔时间（毫秒）等；

•        工作电压：AC220V±10%，50Hz±4Hz；太阳能、蓄电池供电；

•        安装方式：在路面浅表层镶嵌。

•        信号范围：±10mVDC；

•        采样速率：150kHz；

•        平均故障修复时间：≤1min；

•        系统具有三防（防潮、防尘、防腐）功能；

•        系统能通过EMC防电磁抗干扰测试；

•        系统具有电源防雷和信号防雷功能；

6. 技术优势

•        精度高：传感器选用国外进口传感器，测量精度≤5%；称重控制器自行开发，系统整体测量精度≤10%；

•        科学的标定方法：制定科学的、独创的标定方法，确保系统精度，该技术已申请国家发明专利；

•        稳定性好：具有明显超过同类产品的耐久性，有故障自检、数据自检等功能；对坡度有更好适应性；

•        性价比高：系统性价比高，比同类型产品便宜20%左右；

•        安装方便：仅在路表开槽即可安装，双向4车道道路安装时间在2-3天内完成；

•        平台化的展示模式：采用B/S架构平台展示模式，集成轴载谱分析算法，能根据采集数据输出设计单位所需的轴载谱，方便用户使用；

•        数据传输方便：系统支持GPRS/3G/4G无线传输方式；

•        系统功耗低：系统功耗低，可以通过太阳能供电。

•        自动轴载谱分析：轴载谱基础数据通过无线传输方式上传至云平台后，平台会自动统计分析，生成一系列的公路轴载谱表，可以直接应用于17版沥青路面结构设计规范。

7. 工程应用（案例）

选取山东省日照市交通流量较大的G206（双向4车道），S222（西幅2车道）路段，安装山东交科高速动态称重监测系统。

 

 

表 国道G206西幅（2018.9.30-2018.10.09）

车型	2，3	4	6		7	8		9	10
轴型	12	15	112	115	125	155	127	157	1127	1125
最大荷载，吨	41.6	59.3	53.2	94.5	62.6	56.3	84.5	100	99.3	58.9
平均荷载，吨	9	19	19	29	21	28	28	41	40	29
限载标准，吨	18	25	25	31	36	43	43	49	46	43
实测车辆数，辆	7966	879	1728	3275	603	24	2169	8583	5608	60
超限车辆数，辆	606	129	340	1288	61	4	359	2956	2084	10
超限比例，%	7.61	14.68	19.68	39.33	10.12	16.67	16.55	34.44	37.16	16.67

表 车道系数-国道G206西幅（2018.9.30-2018.10.09）

轴型	2-12	3-112	3-15	4-115	4-125	5-1125	5-155	5-127	6-1127	6-157	百分比%	车道系数%
超车道	3613	768	362	1578	296	27	10	1192	2833	4550	49.3	50.7
行车道	4353	960	517	1697	307	33	14	977	2775	4033	50.7

表 国道G206东幅（2018.9.30-2018.10.09）

车型	2，3	4	6		7	8		9	10
轴型	12	15	112	115	125	155	127	157	1127	1125
最大荷载，吨	49.9	84.2	56.5	102.6	66	89.9	96	100	99.1	50.9
平均荷载，吨	11	34	19	29	25	26	36	40	42	28
限载标准，吨	18	25	25	31	36	43	43	49	46	43
实测车辆数，辆	6405	760	1663	3187	588	22	2074	8984	5326	51
超限车辆数，辆	722	507	350	1053	55	1	649	2923	2082	2
超限比例，%	11.27	66.71	21.05	33.04	9.35	4.55	31.29	32.54	39.09	3.92

 

轴型	2-12	3-112	3-15	4-115	4-125	5-1125	5-155	5-127	6-1127	6-157	百分比%	车道系数%
超车道	3028	940	444	2005	318	30	8	1254	3280	5655	58.4	58.4
行车道	3377	723	316	1182	270	21	14	820	2046	3329	41.6

表 省道S222西幅（2018.9.30-2018.10.09）

车型	2，3	4	6		7	8		9	10
轴型	12	15	112	115	125	155	127	157	1127	1125
最大荷载，吨	30.6	75.6	43.5	86.1	36.2	43.3	75.9	100	84.7	44.6
平均荷载，吨	9	28	19	34	17	20	26	46	37	23
限载标准，吨	18	25	25	31	36	43	43	49	46	43
实测车辆数，辆	2996	558	1069	3449	190	13	386	25470	5361	51
超限车辆数，辆	130	260	177	1576	1	1	31	7057	762	1
超限比例，%	4.34	46.59	16.56	45.69	0.53	7.69	8.03	27.71	14.21	1.96

 

轴型	2-12	3-112	3-15	4-115	4-125	5-1125	5-155	5-127	6-1127	6-157	百分比%	车道系数%
超车道	1113	448	243	1821	100	28	4	159	1973	9353	38.5	61.5
行车道	1883	621	315	1628	90	23	9	227	3388	16117	61.5

 

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