Көлік құралдарының жүк көтергіштігін өлшеу! WIM жүйесі – жылдамдықты сақтап, осьтік салмақ пен жалпы салмақты тіркеуге арналған технология. Көлік бақылауына көмектеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Көлік құралының осьтік салмағын және жалпы салмағын тіркеуге арналған құрылғы.
Device designed to capture and record a vehicle's axle weights and gross vehicle weights
Жылдамдықпен салмақ өлшеу (WIM) құрылғылары көлік құралдары өлшеу алаңынан өтетін кезде олардың осьтік салмағы мен жалпы салмағын тіркеуге арналған. Стационарлық таразылардан өзгеше, WIM жүйелері көлік құралдарын азайтылған немесе қалыпты жылдамдықпен қозғалатынымен өлшеуге қабілетті және көлікті тоқтатуды қажет етпейді. Бұл өлшеу процесін тиімдірек етеді, ал коммерциялық көліктер үшін салмағы лимиттен төмен жүк көліктері стационарлық таразыларды немесе тексеруден өтуден босатылуы мүмкін.
Weigh in motion or weighing in motion (WIM) devices are designed to capture and record the axle weights and gross vehicle weights as vehicles drive over a measurement site. Unlike static scales, WIM systems are capable of measuring vehicles traveling at a reduced or normal traffic speed and do not require the vehicle to come to a stop. This makes the weighing process more efficient, and, in the case of commercial vehicles, allows for trucks under the weight limit to bypass static scales or inspection.
Кіріспе
Жылжымалы салмақ өлшеу – автомобиль және теміржол көліктерінің салмағы мен осьтік жүктемелеріне қатысты түрлі жеке және қоғамдық мақсаттарда (мысалы, қолданыстарда) қолданылатын технология. WIM жүйелері жолға, теміржолға немесе көлік құралына орнатылып, қозғалыс ағынынан және/немесе нақты көліктен деректерді өлшейді, сақтайды және ұсынады. WIM жүйелеріне қатысты белгілі бір шарттар қолданылады. Бұл шарттар WIM жүйесімен өлшенген деректердің сапасы мен сенімділігіне, сондай-ақ сенсорлар мен WIM жүйесінің беріктігіне әсер етеді. WIM жүйелері көлік құралдарының динамикалық осьтік жүктемесін өлшеп, тиісті статикалық мәндерді ең жақсы бағалауға тырысады. WIM жүйелері көлік қозғалысын және жүргізушінің мінез-құлқын бақылаусыз, қатал жол және қоршаған орта жағдайында жұмыс істеуі керек. Осы ерекше өлшем жағдайларының нәтижесінде WIM жүйесін сәтті енгізу үшін арнайы білім мен тәжірибе қажет. Салмақ туралы ақпарат көліктің жалпы салмағы мен осьтік (топтық) жүктемелерінен, сондай-ақ күн мен уақыт, орын, жылдамдық және көлік құралының классы сияқты басқа параметрлерден тұрады. Борттағы WIM жүйелері үшін бұл ақпарат тек нақты көлікке қатысты. Жолдағы WIM жүйелері үшін бұл ақпарат барлық көлік ағынына қатысты. Бұл салмақ туралы ақпарат пайдаланушыға ауыр жүк көліктерінің жүктемесі туралы толық мәлімет береді. Бұл ақпарат бұрынғы технологиялармен салыстырғанда артықшылықтары бар, мысалы, ауыр жүк көліктерін және жол/теміржол инфрақұрылымын үйлестіру оңайырақ. (Моффат, 2017).
Weigh in motion is a technology that can be used for various private and public purposes (i. e. applications) related to the weights and axle loads of road and rail vehicles. WIM systems are installed on the road or rail track or on a vehicle and measure, store and provide data from the traffic flow and/or the specific vehicle. For WIM systems certain specific conditions apply. These conditions have an impact on the quality and reliability of the data measured by the WIM system and of the durability of the sensors and WIM system itself. WIM systems measure the dynamic axle loads of the vehicles and try to calculate the best possible estimate of the related static values. The WIM systems have to perform unattended, under harsh traffic and environmental conditions, often without any control over the way the vehicle is moving, or the driver is behaving. As a result of these specific measurement conditions, a successful implementation of a WIM system requires specific knowledge and experience. The weight information consists of the gross vehicle weight and axle (group) loads combined with other parameters like: date and time, location, speed and vehicle class. For on board WIM systems this pertains to the specific vehicle only. For in road WIM systems this applies to the entire vehicle traffic flow. This weight information provides the user with detailed knowledge of the loading of heavy goods vehicles. This information is better than with older technologies, so, for example, it is easier to match heavy goods vehicles and the road/rail infrastructure. (Moffatt, 2017).
Дұрыс
Жылжымалы салмақ өлшеу деректерінің дәлдігі, әдетте, қоршаған орта жақсы бақыланатын статикалық салмақ өлшегіштерге қарағанда әлдеқайда төмен болады. Еуропалық COST 323 тобы 1990 жылдары дәлдік жіктеуін жүйелендірді. Олар сондай-ақ коммерциялық және прототиптік WIM жүйелерінің үш тәуелсіз жол сынағын үйлестірді: Швейцарияда біреуі, Францияда (Континенттік тас жол сынағы) біреуі және Солтүстік Швецияда (Суық ортада сынақ) біреуі. Көп сенсорлы WIM жүйелерімен және температураның әсерін мұқият ескере отырып, жақсы дәлдікке қол жеткізуге болады. АҚШ Федералдық тас жолдар басқармасы WIM жүйелері үшін сапаны қамтамасыз ету критерийлерін жариялады, олардың деректері Ұзақ мерзімді төсемнің өнімділігі жобасына қосылған.
The accuracy of weigh in motion data is generally much less than for static weigh scales where the environment is better controlled. The European COST 323 group developed an accuracy classification framework in the 1990s. They also coordinated three independently controlled road tests of commercially available and prototype WIM systems, one in Switzerland, one in France (Continental Motorway Test) and one in Northern Sweden (Cold Environment Test). Better accuracy can be achieved with multiple sensor WIM systems and careful compensation for the effects of temperature. The Federal Highway Administration in the United States has published quality assurance criteria for WIM systems whose data is included in the Long Term Pavement Performance project.
Датчиктер
WIM жүйелері өлшеу үшін әртүрлі сенсорларды қолдана алады. Ең алғашқы WIM жүйелері, қазірге дейін аз ғана орналымдарда қолданылады, салмақ өлшеу платформасы ретінде жабдықталған қолданыстағы көпірді пайдаланады. Иілгіш пластиналар жол төсемінде жасалған қуысты жабады және дөңгелек өтетін кездегі иілгенін салмақты өлшеу үшін пайдаланады. Жүк ұяшықтары жолға орнатылған үлкен платформаның бұрыштарындағы тіректердегі деформация сенсорларын қолданады. Бүгінгі күні жүйелердің көпшілігі – жол төсеміне 2-3 см тереңдікте ойылған жолаққа орнатылған, қысымға сезімтал материалдан жасалған жолақты сенсорлар. Жолақты сенсорларда пьезополимер, пьезокерамика, сыйымдылықты және пьезо кварц сияқты әртүрлі сезімтал материалдар қолданылады. Осы сенсорлық жүйелердің көптеген түрлері температураға тәуелді болады және оны түзету үшін алгоритмдер қолданылады. Жақында оптикалық талшықты торлы сенсорларды қолданатын салмақ өлшеу сенсорлары ұсынылды.
WIM systems can employ various types of sensors for measurement. The earliest WIM systems, still used in a minority of installations, use an instrumented existing bridge as the weighing platform. Bending plates span a void cut into the pavement and use the flexure as the wheel passes over as a measure of weight. Load cells use strain sensors in the corner supports of a large platform embedded in the road. The majority of systems today are strip sensors pressure sensitive materials installed in a 2 to 3 cm groove cut into the road pavement. In strip sensors, various sensing materials are used, including piezo polymer, piezo ceramic, capacitive and piezo quartz. Many of these sensing systems are temperature dependent and algorithms are used to correct for this. More recently, weighing sensors using optical fiber grating sensors have been proposed.
Зарядты күшейткіштер
Жоғары кедерісті заряд сигналдары MOSFET негізіндегі заряд күшейткіштерімен күшейтіліп, талдау жүйесіне қосылатын кернеу шығысына түрлендіріледі.
High impedance charge signals are amplified with MOSFET based charge amplifiers and converted to a voltage output, which is connected to analysis system.
Индуктивті циклдер
Индуктивті циклдер WIM стансасына көлік құралының кіруін және шығуын анықтайды. Бұл сигналдар әрбір көліктің жалпы салмағын тіркеу үшін өлшеуді бастау және тоқтату үшін бастапқы сигналдар ретінде қолданылады. Олар сондай-ақ көлік құралының ұзындығын өлшейді және көлік құралдарын жіктеуге көмектеседі. Төлем қақпаларында немесе төмен жылдамдықтағы қолданыстарда индуктивті циклдерді жарық перделері, осьтік сенсорлар немесе пьезокабельдер сияқты басқа көлік сенсорларымен алмастыруға болады.
Inductive loops define the vehicle entry and exit from the WIM station. These signals are used as triggering inputs to start and stop the measurement to initiate totaling gross vehicle weight of each vehicle. They also measure total vehicle length and help with vehicle classification. For toll gate or low speed applications, inductive loops may be replaced by other types of vehicle sensors such as light curtains, axle sensors or piezocables.
Тіркеу тақтасының түсі
Автоматты түрде номерлік тақтаны тану камералары жүйенің бір бөлігі болуы мүмкін, ол өлшенген салмақты көліктің рұқсат етілген максималды салмағымен салыстырып тексеруге және егер лимиттерден асып кетсе, көлік иесіне тікелей айыппұл салу немесе оны ұстау үшін құқық қорғау органдарына хабарлау мақсатында қолданылады.
Cameras for automatic number plate recognition may be part of the system to check the measured weight against maximum allowable weight for the vehicle and, in case of exceeded limits, inform law enforcement in order to pursue the vehicle or to directly fine the owner.
Байланыс
Өлшеу жүйесіне әртүрлі байланыс тәсілдері орнатылуы керек. Модем немесе ұялы модем ұсынылуы мүмкін. Ескі орналымдарда немесе байланыс инфрақұрылымы жоқ жағдайларда WIM жүйелері деректерді сақтап, кейін физикалық түрде алу үшін автономды түрде жұмыс істей алады.
Variety of communication methods need to be installed on the measurement system. A modem or cellular modem can be provided. In older installations or where no communication infrastructure exists, WIM systems can be self operating while saving the data, to later physically retrieve it.
Деректерді архивтеу
Кез келген қолжетімді байланыс құралы арқылы қосылған WIM жүйесін орталық мониторинг серверіне қосу мүмкін. Көптеген қашықтағы WIM станцияларынан деректерді алу және оларды кез келген қосымша өңдеу үшін қолжетімді ету үшін автоматты деректерді архивтеу бағдарламалық жасақтамасы қажет. Әртүрлі мониторинг және құқық қорғау мақсаттары үшін көптеген WIM-дерді серверге байланыстыратын орталық деректер базасын құруға болады.
A WIM system connected with any available communication means can be connected to a central monitoring server. Automatic data archiving software is required to retrieve the data from many remote WIM stations to be available for any further processing. A central database can be built to link many WIMs to a server for a variety of monitoring and enforcement purposes.
Аулалар мен негізгі желі
Пойыздар негізгі желіде немесе соқпақтарда таразыланады. Негізгі желілерге орнатылған қозғалыс кезінде салмақтау жүйелері, пойыздар белгіленген жылдамдықпен өте жатқанда, олардың толық салмағын (таралуын) өлшейді. Сондықтан негізгі желідегі қозғалыс кезіндегі салмақтау "бірге қосылған қозғалыс салмағы" деп те аталады: барлық вагондар біріктірілген күйде болады. Соқпақтарда қозғалыс кезіндегі салмақтау көбінесе жеке вагондарды өлшеуге мүмкіндік береді. Бұл үшін вагондардың екі басындағы байланыстары ажыратылуы керек. Сондықтан соқпақтағы қозғалыс кезіндегі салмақтау "ажыратылған қозғалыс салмағы" деп те аталады. Соқпақтарда орнатылған жүйелер әдетте төмен жылдамдықпен жұмыс істейді және жоғары дәлдікке ие.
Trains are weighed, either on the main line or at yards. Weighing in Motion systems installed on the main lines measure the complete weight (distribution) of the trains as they pass by at the designated line speed. Weighing in motion on the mainline is therefore also referred to as "coupled in motion weighing": all of the railcars are coupled. Weighing in motion at yards often measure individual wagons. It requires that the railcar are uncoupled on both ends in order to weigh. Weighing in motion at yards is therefore also referred to as "uncoupled in motion weighing". Systems installed at yards usually works at lower speeds and are capable of higher accuracies.
Әуежайлар үшін қолданылатын бағдарламалар
Кейбір әуежайларда ұшақтың салмағы өлшенеді, яғни ұшақ таразы арқылы жүріп өтеді де, оның салмағы тіркеледі. Бұл салмақ пілоттың бортындағы жазбаларымен салыстырылып, қауіпсіздік үшін жеткілікті отын мөлшері бар екеніне көз жеткізіледі. Бұл әдіс ұшақ отынын үнемдеу мақсатында көптен бері қолданылып келеді. Сондай-ақ, негізінен "салмақ беру" принципінде жұмыс ілейтін бұл платформалардың ерекшелігі – динамикалық таразылар немесе қозғалыста өлшейтін таразылар деп аталатын бақылау таразыларының болуы.
Some airports use airplane weighing, whereby the plane taxis across the scale bed, and its weight is measured. The weight may then be used to correlate with the pilot's log entry, to ensure there is just enough fuel, with a little margin for safety. This has been used for some time to conserve jet fuel. Also, the main difference in these platforms, which are basically a "transmission of weight" application, there are checkweighers, also known as dynamic scales or in motion scales.
Халықаралық ынтымақтастық және стандарттар
Халықаралық қозғалыс салмағын өлшеу қоғамы (ISWIM, www.iswim) – 2007 жылы Швейцарияда заңды түрде құрылған халықаралық коммерциялық емес ұйым. ISWIM – қозғалыс салмағы саласында белсенді адамдар мен ұйымдардың халықаралық желісі және олар үшін құрылған ұйым. Қоғам WIM жүйелерінің пайдаланушыларын, зерттеушілерін және жеткізушілерін біріктіреді. Бұл жол төсектеріне, көпірлерге, теміржолға және көлік құралдарына орнатылған жүйелерді қамтиды. ISWIM басқа халықаралық конференциялар мен көрмелер аясында WIM (ICWIM) халықаралық конференцияларын, аймақтық семинарлар мен оқу курстарын ұйымдастырады. 1990 жылдары Солтүстік Америкада алғашқы WIM стандарты ASTM E1318 09 жарияланды, ал COST 323 жобасы WIM және басқа да бастамалардың еуропалық ережелерінің жобасын ұсынды, WIM технологияларын жақсарту және жаңа әдістемелерді енгізуге мүмкіндік берді. Бұл алғашқы сынақтар WIM жүйелерін бейнемен біріктіріп, жүктеме бақылауын күшейтуге көмектесті. 2000 жылдардың басында WIM жүйелерінің дәлдігі мен сенімділігі айтарлықтай жақсарды және олар жол бойындағы салмақ бақылауы үшін артық жүктемені тексеру және алдын ала іріктеу мақсатында жиі қолданыла бастады (виртуалды салмақ өлшеу станциялары). OIML R134 салмақ бойынша төлемді қабылдау және салмақты тікелей бақылау сияқты заңды мақсаттарда қолданылатын төмен жылдамдықты WIM жүйелерінің халықаралық стандарты ретінде жарияланды. Соңғы кезде NMi WIM стандарты жоғары жылдамдықты WIM жүйелерін енгізуге негіз береді, олар тікелей автоматты бақылау және салмақ бойынша еркін ағынды төлемді жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
The International Society for Weigh In Motion (ISWIM, www. is wim) is an international non profit organization, legally established in Switzerland in 2007. ISWIM is an international network of, and for, people and organisations active in the field of weigh in motion. The society brings together users, researchers, and vendors of WIM systems. This includes systems installed in or under the road pavements, bridges, rail tracks and on board vehicles. ISWIM organises periodically the international conferences on WIM (ICWIM), regional seminars and workshops as part of other international conferences and exhibitions. In the 1990s, the first WIM standard ASTM E1318 09 was published in North America, and the COST 323 action provided draft European specifications of WIM and other initiatives delivered improved technologies and new methodologies of WIM. These first tests were done with the combination of WIM systems with video as a tool to assist overloading enforcement controls. In the early 2000s, the accuracy and reliability of WIM systems were significantly improved, and they were used more frequently for overload screening and pre selection for road side weight enforcement controls (virtual weigh stations). The OIML R134 was published as an international standard of low speed WIM systems for legal applications like tolling by weight and direct weight enforcement. Most recently, the NMi WIM standard offers a basis for the introduction of high speed WIM systems for direct automatic enforcement and free flow tolling by weight.