天汕高速入口拒超勸返系統改造方案研究

郗若楠

（廣東省交通規劃設計研究院股份有限公司，廣東廣州 510507）

1 項目背景

天汕高速公路沿線8 個收費站均在外廣場設置1 條入口拒超車道，原稱重設備均采用石英稱臺，其精度等級為五級，目前已使用接近9 年。雖日常養護維修及時，石英稱重設備仍存在故障多、不穩定、不準確的問題，其主要不足如下：

計量精度偏低。目前市面主流的稱重設備，如彎板式稱臺和石英式稱臺的檢測精度等級均在5 級左右，檢測值誤差區間為±5%～±10%，計重數值偏差較大，容易引起相關爭議和糾紛，影響收費站通行效率。

車輛通過稱臺時易作弊，造成通行費缺少或遺漏繳納。目前常見的作弊類型有：壓邊經過、S 型走位、稱臺上急沖/急剎、車輛用液壓式千斤頂改造、墊鋼板等，這些作弊方式利用現有的計重設備無法準確識別[3]。

為杜絕違法超限超載車輛駛入高速公路，非常有必要在收費站入口處設立拒超勸返系統。為保證道路基礎設施及交通安全、規范貨運市場秩序、杜絕違法超限超載車輛駛入高速公路，廣東省交通廳下發的《關于進一步加強全省高速公路入口阻截勸返工作的通知》，對廣東省關于整治各種超限超載不當行為提出部署要求。交通部下發的《關于進一步規范高速公路入口治超工作的通知（交辦公路〔2019〕29 號）》中提出整治各種超限超載行為的任務和步驟。廣東省交通集團和廣東省路橋公司陸續下發了粵交基〔2018〕473 號文件《關于開展高速公路入口拒超勸返排查工作的通知》和粵路司養〔2018〕51 號文件《關于完善收費站入口拒超系統輔助功能的通知》。

為響應及落實廣東省交通運輸廳和交通運輸部關于進行收費站入口勸返系統設置的重要指示，天汕高速根據有關會議紀要指導精神，對天汕路段各收費站的入口超寬車道進行軸組稱計重設備改造（其中文福收費站新增一條車道式拒超稱臺），進行入口勸返。

2 設計方案

2.1 勸返系統構成以及流程介紹

（1）勸返系統構成：勸返系統以稱重稱臺、激光分離器、車輛感應線圈、軸識別器、稱重控制器等相關低速動態稱重設備為主體，輔以車道控制機、車道顯示器、專用鍵盤、通行信號燈等、語音提示器、車道攝像機、硬盤錄像機等一系列的外圍硬件設備，還包括勸返相關的車道、站、中心軟件系統，軟硬件協調配合使用。勸返車道周邊還包括地面減速標線等輔助誘導安全設施。

（2）系統主要功能：勸返系統主要功能分為數據采集及數據收集兩方面內容。首先勸返系統能對通過的車輛信息進行精確的稱重、分類、識別、判斷和處理等基礎信息的數據采集，進行完整的勸返流程達到勸返目的；其次采集到的基礎數據可以通過系統進行匯總、上傳、整理和存儲，完整和完善數據資源，為后續查詢和改進系統進行數據支撐。

（3）勸返系統的勸返流程如圖1 所示。

圖1 勸返系統工作流程

圖2 收費島式

2.2 計重設備選型

根據對廣東省已經實施入口勸返系統路段具體使用狀況的調查，總結出入口勸返系統設備需滿足以下特點：

（1）施工周期短：入口勸返設備安裝在廣場或入口車道上，施工時對收費站車輛通行會產生影響，并有一定的安全隱患。施工周期短能減少影響并及時消除隱患。

（2）設備價格相對較低：入口勸返設備在使用初期遇到超限超載車輛的頻率相對較高，但經過一段時間使用后，超限超載車輛出現頻率將大幅減少。采購價格高昂的設備從長遠看性價比太低。

（3）精度要求：由于相關政策對入口超限超載車輛的檢測加強了要求，檢測設備精度宜越高越好。

目前市場上稱重系統設備種類繁多，有彎板、石英、軸組、整車等。這些設備在稱量精度、價格成本、施工周期、防作弊性能等方面差異性較大，而且各有優劣[3]。表1 是針對各種設備的優缺點進行比較，以確定最終使用稱重設備種類，具體比對內容如表1 所示。

表1 主要計重收費設備對比分析

由于入口勸返對秤臺的精度和防作弊等有高的要求，經表1分析，本次設計在入口車道采用精確度高且防作弊能力較強的軸組式稱重設備[1]。

2.3 入口車道拒超設計方案

本項目的全線匝道站入口車道的計重設施采用軸組式稱臺，作為入口計重勸返使用。改造范圍涉及8 個收費廣場，共計8 條入口超寬車道和1 條入口普通車道。改造內容主要包括廣場土建及路面改造、收費土建改造、計重設備及其他機電、交安設施的改造。

2.3.1 工程范圍

本項目的工作范圍包括原有計重設備拆除及軸組設備的安裝；勸返數據傳入信息系統平臺實現數據共享；電纜管材等的敷設；以及完成本項目所需各類輔助工作；勸返車道試運行及調試至可成功投入使用。

2.3.2 具體勸返方案

根據“統一和原有勸返設施安裝位置保持一致”的原則，本項目分為收費島式勸返和外廣場式勸返兩種設計方案。

（1）收費島式（不延長收費島）。收費島式方案中軸組稱重設備放置在收費島上，傳感器的安裝位置與收費亭中心線應保證在21m 以上，確保設備安裝完成后各種類型的車輛能順利進入入口車道。本方案不需要對原有收費島進行延長，直接將設備安裝到滿足距離要求的指定位置，并對分離器設施增加防撞柱對其進行保護。本方案對收費廣場環境要求不高，設備安裝之后所經車輛均能正常進出勸返車道即可。如果車輛未超載則直接取卡上路；若車輛超載，則在管理人員引導下將后方車輛引導到相鄰車道離開，超載車輛倒車至廣場前掉頭駛離。

本方案設備安裝便利，施工周期短。文福收費站右數第二條車道采用收費島式進行入口勸返，具體安裝位置及方案如圖2 所示。

（2）外廣場式。外廣場式方案中稱重設備設于外廣場上：如果車輛未超載則直接取卡上路；若車輛超載則在管理人員引導下直接掉頭駛離收費站。除文福收費站右數第二條車道外，各收費站最右側車道均采用外廣場式進行入口勸返，此方案方便車輛掉頭返回，有利于現場指揮管理。

3 結束語

高精度的計重稱臺是信息收集與后續治理的關鍵所在，勸返系統的應用改善道路環境。本次天汕高速入口拒超勸返系統改造工程，是將原有石英稱臺替換為軸組稱臺的綜合性改造，通過軟硬件的升級改造，更加高效地采集和收集車輛重量信息并共享信息，達到治理超限超載的目的。對省內其他路段拒超勸返系統的設置和改造有一定的參考價值。