公路桥梁动态交通荷载监测预警方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本公开提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，包括：利用高速公路收费站入口的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的入口称重数据；基于ETC门架系统获取车辆在桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计车辆进入桥梁的第一时间；基于进入桥梁所在区域路段内的全部车辆的入口称重数据、实时行驶数据和第一时间，估计预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；当第一车辆荷载空间分布超出桥梁的承载范围时，在桥梁所在区域路段发出预警信号。本公开还提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置、电子设备及存储介质。储介质。储介质。

【技术实现步骤摘要】
公路桥梁动态交通荷载监测预警方法、装置、设备及介质


[0001]本公开涉及智慧高速
，尤其涉及一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法、装置、电子设备及介质。

技术介绍

[0002]高速公路桥梁建成后将承担巨大的交通荷载，车辆荷载是大桥运营阶段承受的主要荷载，车辆荷载的长期作用将对大桥安全运营的耐久性产生巨大影响，大桥建成后将不可避免承担较大的交通量，大桥长期超负荷承载，可能导致桥梁受到疲劳损伤，大幅频繁超载导致高频循环内力变化，钢箱梁正交异性桥面板、斜拉索及其锚固结构可能出现强度或者疲劳破坏。因此，桥梁动态交通荷载监测是桥梁结构健康监测的一项主要内容。
[0003]目前交通荷载的监测方法主要有交通调查、BWIM(桥梁动态称重系统)、WIM(动态称重系统)是三种。交通调查是以人工或辅以简单设备数出各种类型车辆的数据实施监控的方法；BWIM是根据车辆经过桥梁时桥梁的反应推算总重、轴重、轴距、车速等数据的方法；WIM通过在桥面上布设称重传感器，对大桥上的行驶车辆进行监测，获得车速、轴数、轴距、轴重及总重等信息，传送给动态主控制器，由数据采集板卡进行模数转换，然后由主控制器通过网络上传给监控分中心的计算机服务器进行监控。现阶段常用的方法是WIM，通过该系统可以对大桥的交通荷载进行统计，对超载车辆给出报警，并与设计荷载进行对比，评估大桥的实际承载状况。
[0004]基于上述的背景，传统桥梁动态交通荷载监测系统存在以下不足：其一，传统桥梁动态交通荷载监测系统传感器一般布设于桥梁引桥或者桥头的桥面位置上，只能对行驶在桥梁上的车辆进行称重监测，并不能实现全桥多个截面的监测交通荷载；其二，传统桥梁动态交通荷载监测系统是单断面的动态称重系统，无法追溯到驶入高速公路一刻的车辆荷载信息；其三，传统桥梁动态交通荷载监测系统仅能透过某一个截面去观测交通流的信息，无法有效提前预测整座桥梁上车速、荷载横向分布、车辆间距等特性变化，也无法对即将驶入桥梁的车辆进行车辆荷载信预测和预警。因此，需要思考研究一种满足可以实现全路段、全方位的公路桥梁动态交通荷载监测预警系统，是目前迫切需要解决的事情。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，以至少部分解决上述技术问题。
[0006]本公开的第一个方面提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，包括：利用高速公路收费站入口的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的入口称重数据；基于ETC门架系统获取车辆在所述桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计所述车辆进入桥梁的第一时间；基于进入所述桥梁所在区域路段内的全部车辆的入口称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的载重范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信
号。
[0007]可选地，还包括：将所述第一车辆荷载空间分布发布至预设的结构安全预警模块，将所述第一车辆荷载空间分布与所述桥梁的承重分布匹配，以判断是否超出所述桥梁的载重范围。
[0008]可选地，还包括：在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间。
[0009]可选地，所述在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布包括：在所述桥梁所在区域路段的第一预设位置设置动态称重系统，获取车辆的二次称重数据；在所述桥梁所在区域路段的第二预设位置设置高清摄像机，用于获取车辆的二次行驶数据，以估计车辆进入桥梁的第二时间；基于所述二次称重数据、所述二次行驶数据、第二时间，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布。
[0010]可选地，所述基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间包括：比较所述第一车辆荷载空间分布和所述第二车辆荷载空间分布的差值；当所述差值超过预设阈值时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号，以引导执法部门对产生所述差值的对应车辆进行关注或拦截处理。
[0011]可选地，所述当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的载重范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号包括：通过广播在所述桥梁所在区域路段进行预警播报，引导车辆疏散；发布布防信息至执法部门，以帮助执法部门实施超重车辆拦截。，
[0012]本公开的第二个方面提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置，包括：入口称重模块，用于利用高速公路收费站的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的称重数据；第一行驶数据获取模块，用于基于ETC门架系统获取车辆在所述桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计所述车辆进入桥梁的第一时间；第一荷载空间分布获取模块，用于基于进入所述桥梁所在区域路段内的全部车辆的称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；结构安全预警模块，用于当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的载重范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号。
[0013]可选地，该装置还包括：二次数据获取模块，用于在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；核验模块，用于基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间。
[0014]本公开的第三个方面提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现第一方面中的任一项所述公路桥梁动态交通荷载监测预警方法中的各个步骤。
[0015]本公开的第四个方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面中的任一项公路桥梁动态交通荷载监测预警方法中的各个步骤。
[0016]在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0017]本公开实施例提供的公路桥梁动态交通荷载监测预警方法利用既有的ETC门架系
统实时采集即将通过桥梁的车辆行驶信息(包括车辆类型、车速、车辆数量、车辆所在车道等)，并通过收费站入口不停车称重检测系统采集车辆称重信息(包括收费站名称、车辆号牌、车型、车货总重量、车辆轴数等)，将车辆行驶信息和车辆称重信息进行关联，可通过车辆号牌建立车辆载重参数和位置参数之间的关系，预测出即将通过桥梁段的车辆荷载空间分布情况，其利用既有的ETC门架系统、收费站入口不停车称重检测系统对车辆信息进行采集，车辆信息采集更加准确，数据更加全面，拓展了ETC门架系统的应用范围，工程造价更低、设备可复用性可高、维护量更小、系统可靠性更高，使基础设施投资更加经济有效。
附图说明
[0018]为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
[0019]图1示意性示出了本公开实施例提供的一种公路桥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，其特征在于，包括：利用高速公路收费站入口的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的入口称重数据；基于ETC门架系统获取车辆在所述桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计所述车辆进入桥梁的第一时间；基于进入所述桥梁所在区域路段内的全部车辆的入口称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测在预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的承载范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将所述第一车辆荷载空间分布发布至预设的结构安全预警模块，将所述第一车辆荷载空间分布与所述桥梁的承重分布匹配，以判断是否超出所述桥梁的承载范围。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；基于所述第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布包括：在所述桥梁所在区域路段的第一预设位置设置动态称重系统，获取车辆的二次称重数据；在所述桥梁所在区域路段的第二预设位置设置高清摄像机，用于获取车辆的二次行驶数据，估计车辆进入桥梁的第二时间；基于所述二次称重数据、所述二次行驶数据、第二时间，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间包括：比较所述第一车辆荷载空间分布和所述第二车辆荷载空间分布的差值；当所述差值超过预设阈值时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾思思，孙小飞，李娜，刘洋，于加晴，刘芳亮，
申请(专利权)人：中交公路规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：