对动态车辆进行测重的方法和动态车辆测重系统技术方案

本发明专利技术提供了一种对动态车辆进行测重的方法和动态车辆测重系统，方法包括如下步骤：构建包括了多个与不同的车速一一对应的线性拟合方程的方程集合；获取某车辆的平均车速以及该车辆在通过某段水平距离时产生的水平方向力和竖直方向力，并计算出合力；在方程集合中获取与平均车速相对应的用于表示重量和合力的线性关系的线性拟合方程，根据合力计算出车辆的重量；系统包括：路基、测重装置、存储器和处理器；本发明专利技术在测定车辆的重量时计算了车辆水平冲击而产生的水平方向力，解决了高速通行的车辆因造成较大的水平冲击而导致测量结果不准确的问题，能够满足对车辆进行精准测重的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车辆测重
，涉及一种对动态车辆进行测重的方法和动态车辆测重系统。
技术介绍
车辆运输是人们日常生活中常见的运输方式，但是车辆的非法超载现象时有发生，可能危及道路上其它车辆或行人的人身或财产安全，因此，有必要对道路上行驶的车辆进行测重，以便监控其是否超载。目前常用的车辆测重方法有两种：静态称重法和动态称重法。静态称重法是将车辆完全停放在称台上进行称重，虽然称重结果准确，但是称重效率较低，不能满足高通行效率的要求。动态称重法是指车辆在通过称重台时进行实时称重。由于其一般要求车辆以低速(20km/h以下)通过称重台，因而对通行效率的提升有限。若车辆以高速通过称重台，则会产生较大的水平冲击，使该动态称重法的称量结果不太准确，无法满足精确称重的要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种对动态行驶中的车辆进行精确测重的方法。本专利技术的第二个目的在于提供一种能够实现上述方法的动态车辆测重系统。本专利技术的第三个目的在于提供一种采用上述的动态车辆测重系统对车辆进行精确测重的方法。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：<对动态车辆进行测重的方法>一种对动态车辆进行测重的方法，其包括如下步骤：(1)、构建包括了多个与不同的车速一一对应的线性拟合方程的方程集合；(2)、测定一车辆通过特定距离的平均车速Vx以及在经过位于该特定距离上的减速带时所产生的水平方向力Fhx和竖直方向力Fvy，并计算出合力(3)、在方程集合中获取与平均车速Vx相对应的线性拟合方程Wx＝ax×Fxy+bx，根据合力Fxy的值计算出车辆的重量Wx。其中，在步骤(1)中，方程集合的构建方法包括如下步骤：(1)、使重量为W1、W2、W3、……、Wm‐2、Wm‐1和Wm的m个车辆分别以n个恒定的车速V1、V2、V3、……、Vn‐2、Vn‐1和Vn通过特定距离(优选为特定水平距离)，分别获取m个车辆以n个车速行驶时所产生的水平方向力Fh和竖直方向力Fv，并分别计算出m×n个合力(2)、以与某一车速V对应的m个合力F的值为横坐标，m个重量W的值为纵坐标，对m个重量W和m个合力F的关系进行线性拟合，得到与该车速V一一对应的线性拟合方程W＝aF+b，n个车速得到n个呈一一对应关系的线性拟合方程并组成方程集合；其中，m和n均为大于3的自然数；V可以为V1、V2、V3、……、Vn‐2、Vn‐1和Vn中的任意一个。在本专利技术的优选实施例中，V1至Vn可以取值如下：V1＝5km/h，Vn＝50km/h，V1<V2<V3<……<Vn‐2<Vn‐1<Vn。在本专利技术的优选实施例中，W1至Wn可以取值如下：W1＝1000kg，Wm＝50000kg，W1<W2<W3<……<Wm‐2<Wm‐1<Wm。<动态车辆测重系统>一种动态车辆测重系统，其包括：路基、设置于路基的基坑内的测重装置、至少对包括了多个与不同的车速一一对应的线性拟合方程的方程集合进行存储的存储器和处理器。其中，测重装置包括：上表面与路基的上表面共平面的水平台、与车辆的行驶方向垂直的竖直台、至少一个用于获取竖直台的水平方向力的水平向传感器和至少一对用于获取水平台的竖直方向力的竖直向传感器；每对竖直向传感器中的两个竖直向传感器分别设于竖直台的两侧；竖直方向力为每个竖直向传感器所获得的测定值的平均值。处理器根据每对竖直向传感器中的两个竖直向传感器的间距和这两个竖直向传感器所获得的测定值的时间差计算出平均车速，根据水平方向力和竖直方向力计算出合力，从方程集合中获取与平均车速相对应的线性拟合方程并根据该线性拟合方程所显示的合力和重量的对应关系计算出车辆的重量。在本专利技术的优选实施例中，水平台和竖直台的截面可以均为矩形。在本专利技术的优选实施例中，水平台与竖直台形成横截面为T型的结构；在本专利技术的优选实施例中，水平台和竖直台通过焊接相连。在本专利技术的优选实施例中，测定值为当车辆通过水平台时每个竖直向传感器按照一定频率所获取到的受力数据的峰值。在本专利技术的优选实施例中，水平方向力为当车辆通过水平台时水平向传感器按照特定频率所获取到的受力数据的峰值。在本专利技术的优选实施例中，测重装置还包括设于水平台的上表面的减速带；在本专利技术的优选实施例中，减速带的截面可以为梯形或半圆形。<使用动态车辆测重系统对车辆进行测重的方法>一种使用动态车辆测重系统对车辆进行测重的方法，其包括如下步骤：(1)、使一车辆通过测重装置，水平向传感器测定车辆在通过测重装置时对竖直台施加的水平方向力Fhx，每对竖直向传感器测定车辆在通过测重装置时对水平台施加的竖直方向力Fvy并记录该对竖直向传感器中的两个竖直向传感器所获得的测定值的时间差；(2)、处理器根据上述每对竖直向传感器中两个的竖直向传感器间距和时间差计算出平均车速，根据水平方向力Fhx和竖直方向力Fvy计算出合力(3)、处理器从存储器中存储的包括了多个与不同的车速一一对应的线性拟合方程的方程集合中获取与平均车速Vx相对应的线性拟合方程Wx＝axFx+bx，根据合力Fx计算出车辆的重量Wx。其中，在步骤(3)中，方程集合的构建方法包括如下步骤：(1)、重量为W1、W2、W3、……、Wm‐2、Wm‐1和Wm的m个车辆分别以n个恒定的车速V1、V2、V3、……、Vn‐2、Vn‐1和Vn通过测重装置的水平台，采用水平向传感器分别获取m个车辆以n个车速通过水平台时所产生的水平方向力Fh，采用竖直向传感器分别获取m个的车辆以n个车速通过水平台时所产生的竖直方向力Fv，并分别计算出m×n个合力(2)、处理器以与某一车速V对应的m个合力F的值为横坐标，m个重量W的值为纵坐标，对m个重量W和m个合力F的关系进行线性拟合，得到与该车速V一一对应的线性拟合方程W＝aF+b，并将由n个车速得到的n个与车速呈一一对应关系的线性拟合方程所组成的方程集合存储至存储器中；其中，在步骤(1)中，m和n均为大于3的自然数；V为V1、V2、V3、……、Vn‐2、Vn‐1和Vn中的任意一个；W为W1、W2、W3、……、Wn‐2、Wn‐1和Wn中的任意一个。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：首先，本专利技术在测定车辆的重量时计算了车辆水平冲击而产生的水平方向力，解决了高速通行的车辆因造成较大的水平冲击而导致测量结果不准确的问题，能够满足对车辆进行精准测重的要求。其次，本专利技术构建了包括多个与不同的车速一一对应的线性拟合方程的方程集合，从而针对以不同速度行驶的不同车辆，均能确定其重量，因此，本专利技术的方法不仅测量范围广，而且测量准确。附图说明图1为本专利技术的车辆的受力示意图。图2为本专利技术的其中一个线性拟合方程的拟合曲线示意图。图3为本专利技术的动态车辆测重系统的结构示意图。图4为本专利技术的动态车辆测重系统的结构框图。图5为本专利技术的水平向传感器的结构框图。图6为本专利技术的竖直向传感器的结构框图。附图标记测量平面1、水平台2、竖直台3、后路基4、水平向传感器5、竖直向传感器6、减速带7、前路基8、动态车辆测重系统10、测重装置11、存储器13、处理器14、来车区域15、去车区域16、显示器17、数据采集器18、转换器19、数据采集器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对动态车辆进行测重的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、构建包括了多个与不同的车速一一对应的线性拟合方程的方程集合；(2)、测定一车辆通过特定距离的平均车速Vx以及所产生的水平方向力Fhx和竖直方向力Fvy，并计算出合力(3)、在所述方程集合中获取与平均车速Vx相对应的线性拟合方程Wx＝ax×Fxy+bx，根据合力Fxy的值计算出所述车辆的重量Wx。

【技术特征摘要】
1.一种对动态车辆进行测重的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、构建包括了多个与不同的车速一一对应的线性拟合方程的方程集合；(2)、测定一车辆通过特定距离的平均车速Vx以及所产生的水平方向力Fhx和竖直方向力Fvy，并计算出合力(3)、在所述方程集合中获取与平均车速Vx相对应的线性拟合方程Wx＝ax×Fxy+bx，根据合力Fxy的值计算出所述车辆的重量Wx。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述方程集合的构建方法包括如下步骤：(1)、使重量为W1、W2、W3、……、Wm‐2、Wm‐1和Wm的m个车辆分别以n个恒定的车速V1、V2、V3、……、Vn‐2、Vn‐1和Vn通过所述特定距离，分别获取所述m个车辆以所述n个车速行驶时所产生的水平方向力Fh和竖直方向力Fv，并分别计算出m×n个合力(2)、以与某一车速V对应的m个合力F的值为横坐标，m个重量W的值为纵坐标，对m个重量W和m个合力F的关系进行线性拟合，得到与该车速V一一对应的线性拟合方程W＝aF+b，n个车速得到n个呈一一对应关系的线性拟合方程并组成所述方程集合；其中，m和n均为大于3的自然数；V为V1、V2、V3、……、Vn‐2、Vn‐1和Vn中的任意一个。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：V1＝5km/h，Vn＝50km/h，V1<V2<V3<……<Vn‐2<Vn‐1<Vn；和/或，W1＝1000kg，Wm＝50000kg，W1<W2<W3<……<Wm‐2<Wm‐1<Wm。4.一种动态车辆测重系统，其特征在于：包括：路基、设置于所述路基的基坑内的测重装置、至少对包括了多个与不同的车速一一对应的线性拟合方程的方程集合进行存储的存储器和处理器；所述测重装置包括：上表面与所述路基的上表面共平面的水平台、与车辆的行驶方向垂直的竖直台、至少一个用于获取所述竖直台的水平方向力的水平向传感器和至少一对用于获取所述水平台的竖直方向力的竖直向传感器；每对竖直向传感器中的两个竖直向传感器分别设于所述竖直台的两侧；所述竖直方向力为每个所述竖直向传感器所获得的测定值的平均值；所述处理器根据所述每对竖直向传感器中的两个竖直向传感器的间距和这两个竖直向传感器所获得的测定值的时间差计算出平均车速，根据所述水平方向力和所述竖直方向力计算出合力，从所述方程集合中获取与所述平均车速相对应的线性拟合方程并根据该线性拟合方程所显示的合力和重量的对应关系计算出所述车辆的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽凯，戴靠山，朱国军，张利，汤建华，胡敬礼，
申请(专利权)人：上海筑邦测控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31