何志雄　肖心遠(yuǎn)　鄭少鵬　黃景鵬

摘要：交通運(yùn)輸是各行各業(yè)、全球經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，物流運(yùn)輸量的增加和交通道路的發(fā)展是一直處于“你追我趕”的狀態(tài)，同時(shí)運(yùn)輸安全是交通道路發(fā)展的主要目的，而運(yùn)輸安全需要多方的監(jiān)督與管理，本文章描述的是關(guān)于貨物運(yùn)輸車承載量的智能管理方法。

關(guān)鍵詞：交通運(yùn)輸;交通道路;運(yùn)輸安全;承載量;智能管理方法

1、前言

隨著我國(guó)工業(yè)化及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物流運(yùn)輸行業(yè)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，到2020年底，我國(guó)公路建設(shè)總里程達(dá)到519.81萬(wàn)公里。2020年貨物運(yùn)輸總量463億噸，貨物運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量196618億噸公里。數(shù)十年間，貨車一直承擔(dān)著約75%～77%的我國(guó)全部貨物運(yùn)輸量。為保證交通道路的可持續(xù)發(fā)展，需對(duì)貨物運(yùn)輸車的承載量加以監(jiān)督與管理，進(jìn)而推動(dòng)交通道路的運(yùn)輸安全。其中，根據(jù)根據(jù)《中華人民共和國(guó)公路法》、《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》的要求，對(duì)貨物運(yùn)輸車輛超載做出了相關(guān)嚴(yán)格的要求，本文基于法規(guī)的要求，設(shè)計(jì)一種對(duì)貨物運(yùn)輸源頭進(jìn)行智能管理與監(jiān)督的系統(tǒng)。

2、“源頭自抄”系統(tǒng)框架

貨物運(yùn)輸車輛的分類可以根據(jù)貨物運(yùn)輸類型和運(yùn)輸車輛結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行區(qū)分，本系統(tǒng)框架以運(yùn)輸車輛結(jié)構(gòu)為主，結(jié)合由工信部公示的車輛數(shù)據(jù)來(lái)判定貨物的運(yùn)輸承載量是否符合規(guī)定。

2.1 運(yùn)輸車輛超載無(wú)法控制的原因

以沙場(chǎng)為例，運(yùn)輸沙石的車輛按照結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分，有一體車和拖掛車，不同的車輛類型輸運(yùn)量不同;當(dāng)運(yùn)輸車進(jìn)廠裝載沙石完成之后，需要通過(guò)地磅進(jìn)行稱重。但是傳統(tǒng)的地磅只有簡(jiǎn)單的稱重功能以便于收費(fèi)，無(wú)法識(shí)別車輛類型，和該車輛的額定載重量，另外沙石密度小，具有一定的可壓縮性，所以往往經(jīng)常出現(xiàn)超載的現(xiàn)象。

雖然有關(guān)部門會(huì)進(jìn)行設(shè)卡檢查，但是往往人力資源有限，再加上車流量的增多，以及運(yùn)輸車輛本身車體較大，很容易造成交通擁堵，甚至交通癱瘓。

2.2 “源頭自抄”系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)提取工信部公布的數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)識(shí)別車輛軸數(shù)獲得額定載重量，對(duì)比地磅稱重?cái)?shù)據(jù)，搭載出一套防止超量運(yùn)載、警告響應(yīng)、控制與上傳記錄等功能實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸源頭進(jìn)行智能管理與監(jiān)督?！霸搭^自抄”系統(tǒng)由檢測(cè)模塊、警示模塊、控制模塊和云數(shù)據(jù)系統(tǒng)四個(gè)部分組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2.2.1 檢測(cè)模塊

該系統(tǒng)包含兩個(gè)檢測(cè)模塊，一個(gè)是地磅稱重，另一個(gè)軸數(shù)測(cè)量模塊。地磅稱重用于檢測(cè)車輛裝載完貨物之后的整車質(zhì)量;而軸數(shù)測(cè)量模塊是在本系統(tǒng)中占領(lǐng)最為重要的組成部分之一。

軸數(shù)測(cè)量模塊是以紅外激光傳感器作為主要測(cè)量部件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛軸數(shù)的檢測(cè)，安裝位置在地磅兩側(cè)放置兩條移動(dòng)導(dǎo)軌，紅外激光傳感器借助一個(gè)固定支架在導(dǎo)軌上移動(dòng)。當(dāng)車輛停穩(wěn)在地磅時(shí)，紅外激光傳感器從車輛前端往車輛后端移動(dòng)，每經(jīng)過(guò)一個(gè)車軸位置，傳感器的檢測(cè)信號(hào)會(huì)由“0”低電平跳轉(zhuǎn)至“1”高電平再跳回“0”低電平，依次循環(huán)則可測(cè)量出該貨物車輛的軸數(shù)。

2.2.2 云數(shù)據(jù)系統(tǒng)

該系統(tǒng)嵌入了工信部公示的《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》數(shù)據(jù)，以及將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)上傳交管部門系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以確保數(shù)據(jù)來(lái)源的權(quán)威性，也可以有主語(yǔ)交管部門對(duì)貨物運(yùn)輸車輛的超載監(jiān)督與管理。通過(guò)檢測(cè)模塊的檢測(cè)結(jié)果，與數(shù)據(jù)庫(kù)中該車型的額定載貨量進(jìn)行對(duì)比。

2.2.3 警示模塊

如果檢測(cè)數(shù)據(jù)小于數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)值，則表示沒(méi)有超載，報(bào)警器則不工作，指示燈亮綠燈，顯示屏顯示檢測(cè)通過(guò)，并記錄此次檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給云數(shù)據(jù)系統(tǒng)。如果檢測(cè)數(shù)據(jù)大于數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)值，則表示車輛超載，報(bào)警器會(huì)發(fā)出警報(bào)聲和警示燈閃爍，那么此時(shí)要進(jìn)行整改，即較少載貨量。

2.2.4 控制模塊

如果經(jīng)檢測(cè)沒(méi)有超載，控制模塊的電機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)道閘欄桿打開，車輛放行;如果檢測(cè)超載，則需要車輛駕駛員下車到道閘手動(dòng)啟動(dòng)道閘，表示駕駛員對(duì)超載情況已知悉，并將數(shù)據(jù)通過(guò)云數(shù)據(jù)系統(tǒng)上傳交管部門系統(tǒng)，如果沒(méi)有減少載貨量再次進(jìn)行檢測(cè)就直接上路，那么交管部門將可以定義車主為故意超載。

3、系統(tǒng)擬解決的問(wèn)題

“源頭自抄”系統(tǒng)是基于基于道路運(yùn)輸安全設(shè)計(jì)的，主要可應(yīng)用于各大貨物輸出廠，對(duì)貨物運(yùn)輸源頭進(jìn)行智能管理與監(jiān)督。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

1-紅外激光傳感器，2-傳感器支架，3-傳感器移動(dòng)軌道，4-地磅，

5-道閘控制電機(jī)，6-顯示器，7-報(bào)警器

本系統(tǒng)可以的應(yīng)用目的：

（1）基于原有的地磅增設(shè)了檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)，無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模的基建改造;

（2）可使用不同軸數(shù)的車輛，即車長(zhǎng)不同的大小;

（3）協(xié)助交管系統(tǒng)智能化監(jiān)督和管理運(yùn)輸車輛的承載量，防止超載，可以有效的保護(hù)道路路面，延長(zhǎng)道路的使用年限;

（4）可以有效的降低部分交通事故的發(fā)生，當(dāng)車輛超載的時(shí)候，車輛慣性會(huì)增大，制動(dòng)時(shí)長(zhǎng)會(huì)延長(zhǎng)，所以嚴(yán)控和嚴(yán)管車輛超載是道路運(yùn)輸安全極為重要的一項(xiàng)舉措。

4、總結(jié)

本文基于道路運(yùn)輸安全設(shè)計(jì)了一種對(duì)貨物運(yùn)輸源頭進(jìn)行智能管理與監(jiān)督的“源頭自抄”系統(tǒng)，該系統(tǒng)將傳統(tǒng)的地磅稱重升級(jí)改造為一種智能管理設(shè)備，其中包含了智能檢測(cè)和云數(shù)據(jù)，在道路和汽車工業(yè)，以及運(yùn)輸行業(yè)多領(lǐng)域快速發(fā)展下，本文研發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品將為道路運(yùn)輸安全提供一個(gè)極大的助推作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉葉楠，陳超波.基于 MSP430 的超載車輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀表，2018，33（5）：52- 56.

[2]程玉柱，陶克.高架橋防超載智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，27（4）：123-125.

[3]吳明桂.交通運(yùn)輸重特大事故的防范科技創(chuàng)新對(duì)策[J].時(shí)代汽車，2021，22：197-198.

[4]]黃錦源.對(duì)橋梁超載引發(fā)坍橋事件的思考[J].中國(guó)市政工程[J].2019，（6）：61- 63.