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基于動態(tài)稱重的地磅高速公路典型軸載譜分析

時(shí)間:2017-04-06 02:08:51   點(diǎn)擊數(shù):

基于動態(tài)稱重的地磅高速公路典型軸載譜分析

介紹了動態(tài)地磅稱重系統(tǒng)的安裝和標(biāo)定,基于山東青臨高速公路主線安裝的動態(tài)稱重系統(tǒng)的實(shí)測數(shù)據(jù),分析不同軸型的軸載分布特點(diǎn),得到了山東省高速公路典型軸載譜

引言

軸載是車輛荷載對路面造成損壞的關(guān)鍵因素目前,在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中,有兩種交通荷載的描述方法一種是累積當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次( ESALs) 法,該方法用標(biāo)準(zhǔn)軸載進(jìn)行力學(xué)計(jì)算,如我國以單軸雙輪組100 kN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載,將不同重量的軸載按照一定的原則進(jìn)行等效換算 超載作用通過軸載換算來考慮,但軸載換算公式是根據(jù)有限的試驗(yàn)段數(shù)據(jù)分析回歸得到的 另一種是用車輛軸載譜和車輛組成描述,該方法用實(shí)際軸載進(jìn)行分析,如美國 AASHTO 的力學(xué)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)指南Peroad( 美國瀝青路面聯(lián)盟長壽命路面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)法) Mnoad( 明尼蘇達(dá)州路面設(shè)計(jì)法) 等路面設(shè)計(jì)法,在此類荷載表示方法中,不用進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)軸載換算,每一個(gè)實(shí)際的軸載水平都參與力學(xué)響應(yīng)計(jì)算,可以有效避免當(dāng)量軸載換算帶來的誤差

我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,瀝青路面設(shè)計(jì)交通量應(yīng)在實(shí)測各類相關(guān)車型軸載譜的基礎(chǔ)上,參照項(xiàng)目可行性報(bào)告等有關(guān)交通量預(yù)測資料,考慮未來各種車型的組成,論證確定各種車型的代表軸載,進(jìn)行不同車型的軸載換算該方法實(shí)際上是要求采用軸載譜方法采集分析數(shù)據(jù),但仍沿用當(dāng)量軸載作為交通輸入?yún)?shù)隨著計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)在我國高速公路的普及,實(shí)測軸載數(shù)據(jù)得到應(yīng)用,計(jì)重收費(fèi)數(shù)據(jù)不但包含了車輛的類型和數(shù)量信息,而且還包括軸重軸型及輪胎組成等方面的信息用軸載譜的方法描述交通荷載比以往采用交通量數(shù)據(jù)和代表車型額定軸載更全面精確但是計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)置在收費(fèi)站處,無法獲得道路主線行車道上車輛分布車速等數(shù)據(jù)主線行車道動態(tài)稱重系統(tǒng) ( Weight—In—Motion WIM) 在不對車輛通行產(chǎn)生任何影響的前提下彌補(bǔ)了收費(fèi)站靜態(tài)稱重系統(tǒng)的上述不足

1.動態(tài)稱重系統(tǒng)安裝及標(biāo)定

動態(tài)稱重設(shè)備按照工作原理主要分為彎板式和壓電式,前者安裝復(fù)雜且損壞后不易修復(fù)青臨高速采用了壓電傳式動態(tài)稱重設(shè)備,壓電式稱重傳感器是一種得到廣泛應(yīng)用的動態(tài)稱重傳感器壓電式稱重傳感器具有路面開挖量小維護(hù)工作量少適用范圍廣對路面破壞程度小斷路時(shí)間短探測區(qū)域隱蔽性強(qiáng)車輛不易對傳感器進(jìn)行規(guī)避行駛使用壽命長動態(tài)響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),適用于高速車輛檢測,傳感器埋設(shè)于路內(nèi),與路面融為一體,同時(shí)基于薄膜產(chǎn)品的柔軟性,傳感器將隨著路面的形變而變化

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動態(tài)稱重系統(tǒng)構(gòu)成見圖 1,主要包括壓電膜傳感器車檢線圈數(shù)據(jù)采集處理器在每個(gè)車道各安裝兩條壓電膜,用于獲取車輛軸重行駛速度等信息,壓電膜覆蓋整個(gè)車道,不會遺漏車輛信息在兩條壓電膜之間安裝一個(gè)車檢線圈用于檢測車輛的駛?cè)牒婉偝龅刃畔?/span>在嵌入式計(jì)算機(jī)的控制下,對正常高速行駛中的車輛進(jìn)行重量檢測,并按預(yù)先制定的車輛分型表,自動識別車型,同時(shí)將采集到的車輛的重量行駛速度車道流量等交通信息上傳,實(shí)現(xiàn)交通參數(shù)的實(shí)時(shí)連續(xù)和自動采集

2.車輛分類

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4.結(jié)語

用軸載譜描述交通荷載比傳統(tǒng)的采用交通量數(shù)據(jù)和代表車型額定軸載更全面精確地反映實(shí)際交通荷載文章介紹的動態(tài)稱重系統(tǒng)的安裝及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)在代表山東省高速公路交通組成的青臨高速公路主線安裝了動態(tài)稱重系統(tǒng)( WIM) 并進(jìn)行了標(biāo)定,對實(shí)測的 2013  5 月至 2014  5 月全年的軸載數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析確定了軸載譜參數(shù),得到了車輛類型分布系數(shù)貨車車道分布系數(shù)及軸載分布系數(shù)

 

 

 


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