Исследование источников ошибок непрерывного обнаружения и технических решений для макета взвешивания единиц

Исследование источников ошибок непрерывного обнаружения и технических решений для макета взвешивания единиц

Ключевое слово:Несоверное обнаружениеВДинамическая система взвешиванияВавтомобильный транспортный автомобиль

【Абстрактный】:Благодаря изучению и анализу источников ошибок обнаружения безостановодов, предложены проблемы, которые были изучены и должны быть изучены и решены. Некоторые результаты исследований по алгоритмам динамического взвешивания анализируются и сравниваются, и указываются на будущие направления развития. Основываясь на фоне применения технологии транспортных транспортных средств на шоссе Китая для контроля перегрузки, это исследование объективно понимает использование различных систем динамического взвешивания в практических инженерных приложениях и существующих проблем, которые необходимо решить. Изучив эффекты широких и узких взвешивающих единиц, обычно используемых при обнаружении без остановки на скорость транспортных средств, ускорение, движущую силу шин, давление в шинах, форму шин, ширину шин, траекторию движения, а также такие проблемы, как перекрестка, изменение дорожек, параллельные и переменную скорость в области измерения, влияние адаптации шины на узкую ширину. Ширина взвешивающих единиц до высокой и низкой точности скорости транспортных средств была проверена. По мнению понимания влияния давления и скорости шин, исследование приняло узкие и широкие взвешивающие единицы. Решение комбинированного развертывания, посредством фактической установки и проверки, было предварительно подтверждено, что эта схема развертывания комбинации продуктов обладает определенными преимуществами в достижении истинной 5-уровневой точности и достойна дальнейшего изучения и исследований промышленностью.

яntroduction:

Обнаружение перегрузки транспортных средств является важным компонентом поля контроля перегрузки. Перегрузка является основным фактором, влияющим на безопасность работы транспортного средства. Перегруженные транспортные средства работают в течение длительной перегрузки, а их торможение, эксплуатация и другие характеристики безопасности значительно снижаются. Они склонны к опасным ситуациям, таким как выбросы шин, сбои тормозов, переломы пружины стальной пластины и переломы оси. Согласно соответствующим расчетам иностранных учреждений, если транспортные средства, путешествующие по дороге, перегружены примерно на 50%, нормальный срок службы дороги будет сокращен примерно на 80%. Следовательно, точное измерение фактической нагрузки транспортных транспортных средств особенно важно для эффективного надзора и правоохранительных органов со стороны управленческих департаментов в соответствии с законом. Кроме того, анализ больших данных емкости нагрузки автомобиля имеет большое значение для проектирования автомагистралей и мостов. Согласно анализу домашних экспертов, увеличение избыточного веса транспортных средств и его повреждение дорожной поверхности геометрически увеличивается. Грузовик, который превышает лимит на 10%, приведет к увеличению урона дороги на 40%. Ущерб, нанесенный 36T с избыточным весом на дороге, эквивалентен ущербе, нанесенного 9600 1,8T небольшими автомобилями; Если нагрузка на ось транспортного средства превышает 30% предела, срок службы дороги будет сокращен на 56%, что приведет к резкому увеличению затрат на обслуживание дорог и сокращенному сроку службы на дорожной поверхности. На фоне технологии транспортных транспортных средств на шоссе Китая для перегрузки контроля, чтобы обеспечить нормальную работу автомагистралей и способствовать здоровому развитию индустрии транспортировки автомагистралей, страна увеличила свои усилия, инвестиции и юридические правила для перегрузки контроля. Например, в «мнениях общего канцелярия Государственного совета по реализации проектов безопасности и защиты дорог» (Офис Государственного совета [2014] № 55) предлагается «активно способствовать применению новых технологий и средств информационных технологий и постоянно инвестировать в управленческое оборудование, такое как мониторинг технологий дорожного движения». Министерство транспорта, четко изложенное в «нескольких мнениях по укреплению строительства стандартизации правоохранительных органов администрирования автомагистралей» (Jiaogaolu FA [2014] № 106), что «мы будем стремиться к поддержке местных органов власти и соответствующих департаментов, ускоряют судебное разбирательство и продвижение непредубеждений в административном управлении в управлении дорожным обеспечением, постепенно уменьшают число сотрудников по обеспечению дорожного обеспечения и повышают эффективность в эффективности.». Пересмотренный проект «мер по управлению управлением незаконным перевозкой лимита на автомагистралях» (приказ министерства № 2) требует, чтобы «агентства по управлению дорожными дорогами в соответствии с потребностями защиты автомагистралей, создаваемых техническим оборудованием для мониторинга, такого как взвешивание транспортных средств и обнаружение в важных участках и узлы сети автомагистралей, такие как основные каналы для транспортировки, важные вступления в наборы, а также взимают на наборы и вкладывают в покое и внесение в сильные и инвестируемые на плюс в по вступлениях в силу и инвестируют в поступления в наборы и инвестируют в покое и внесение на наборы и внесены в сильные нанесения на плюс. в соответствии с законом.

1: источники ошибки вНесоверное обнаружениеи проблемы, которые необходимо изучить и решить

Несоответствующее обнаружение принадлежит исключительно динамическому взвешиванию. Транспортные средства проходят через сечение измерения нагрузки оси с определенной скоростью, а обнаружение нагрузки оси выполняется различными взвешивающими единицами, такими как плоская пластина, изогнутая пластина, кварцевая кристалл, узкая полоса и узкая пластина, расположенная в разделе. Из -за короткого рабочего времени на столе взвешивания шин и помех, вызванных объективными или субъективными факторами на таблице, в дополнение к реальной нагрузке оси, такими как скорость транспортного средства, ускорение, движущая сила шин, давление в шинах, форма шин, ширина шин, влияние на траекторию движения, а также сложные ситуации, такие как перекрестные, изменяющиеся лани, вождение в переоборудовании и переменная скорость в рамках измельчения. обнаружение. Эти факторы представляют большие трудности для достижения высокого измерения в динамическом взвешивании, и практические приложения обычно превышают 5-уровневые правила ошибок обнаружения. Следовательно, как точно измерить истинный вес под влиянием случайных и неопределенных факторов интерференции всегда было технической трудностью и ключом динамических систем взвешивания.

1.1: изучая эффективныединамическое взвешиваниеАлгоритмы, влияние некоторых интерференционных сигналов может быть уменьшено. В связи с тем, что интерференция вибрации автомобиля является низкочастотным сигналом, сигналы нагрузки оси также являются низкочастотными сигналами. Следовательно, простые методы фильтрации не могут эффективно удалить различные низкочастотные помехи. С точки зрения исследования динамического алгоритма, контент исследования в основном включает в себя две части: дженонирование предварительной обработки и расчет веса оси колес. В инженерных приложениях дженочная предварительная обработка в основном принимает метод средней фильтрации и метод цифровой фильтрации FIR. Средний метод фильтрации оказывает значительный эффект фильтрации на случайный белый шум, но он может снизить эффективную амплитуду сигнала и вызвать ошибки результатов измерения. Метод цифровой фильтрации FIR использует характеристики эффективных сигналов и интерференционного шума в различных диапазонах частот для проектирования (высокий проход, низкопроходные, полосовые проходы) цифровые фильтры, которые оказывают значительное влияние фильтрации на периодические помехи, но эффект подавления на случайные сигналы не идеально. С точки зрения расчета веса оси, в соответствии с различной шириной силовой поверхности взвешивающего блока, его можно разделить на два типа: широкие единицы взвешивания (такие как плоская пластина типа 900 мм) и узкие взвешивающие единицы (такие как ширина ширины 50 мм, ширина узкой полосы 70 мм). Среди них широкие подразделения взвешивания имеют область силы, превышающую ширину колесной дороги, а пиковое значение их формы волны может характеризовать текущий вес колеса. Узкий взвешивающий блок представляет собой колесную дорожку с областью силы меньше ширины колеса. В этом случае форма волны должна быть интегрирована, и интегрированное значение используется для характеристики текущего веса колеса колеса. В связи с тем, что динамическое взвешивание является многофакторным и сложным процессом динамического измерения, существует множество факторов, которые влияют на точность динамических результатов взвешивания транспортных средств. Таким образом, внутренние и иностранные исследовательские институты и ученые провели различные исследовательские исследования о точности динамического взвешивания. Метод DV, метод идентификации системы и метод нейронной сети постепенно применяются в технологии динамического взвешивания, достигая определенных результатов. Метод DV сначала измеряет данные ускорения, скорости и смещения транспортного средства, решает систему дифференциального уравнения с помощью численных методов, а затем получает информацию о нагрузке оси автомобиля. Недостатком этого метода является то, что он измеряет несколько переменных и подвержен шумовым помехам. Метод идентификации системы заключается в создании модели отклика ввода-вывода для системы взвешивания и использования этой модели, чтобы отменить расчет веса оси транспортного средства.

Этот метод обладает высокой точностью измерения и подходит для высокоскоростных измерений, но он требует высокой применимости модели и точности в решении ключевых параметров. Метод нейронной сети-это ориентированный на данные подход к созданию моделей взвешивания. Это требует факторов, которые влияют на результаты измерения веса оси в качестве входных данных для нейронной сети и веса автомобильной оси в качестве выходов. Благодаря экспериментам большое количество данных собирается в качестве обучающего набора для нейронной сети. Установив соответствующие функции потерь, обучение отображения между входом и выводом нейронной сети обучается. Его преимущества заключаются в его превосходной нелинейной способности картирования (значительное преимущество для сложных моделей), параллельные вычисления (улучшение вычислительной скорости), высокую точность и адаптивность. Недостатком является то, что для обучения требуется большое количество экспериментальных образцов, а стоимость сбора данных высока. С точки зрения будущего направления разработки, с постепенным внедрением таких технологий, как большие данные IoT и искусственный интеллект, необходимо продолжать исследовать модели динамических алгоритмов. Мы надеемся полагаться на эти новые технологические средства и методы, чтобы постоянно оптимизировать динамические проблемы с алгоритмом взвешивания.

1.2: В приложениях для практических инженеров все еще есть некоторые проблемы, которые необходимо решить на основе использованияРазличные системы динамического взвешивания

(1) При разработке динамических систем взвешивания подразделение взвешивания, как основной компонент продуктов обнаружения перегрузки, является основой для обеспечения производительности оборудования для обнаружения перегрузки. Существующие широкие и узкие взвешивающие единицы обычно соединены параллельно с деформационными датчиками или чувствительными единицами внутри, которые не могут отличить положение взвешивания и не могут разумно идентифицировать ширину шины. Следовательно, трудно решить проблему определения положения транспортного средства и зоны давления в шинах, когда два транспортных средства пересекают дорожку параллельно, а точность измерения также ограничена при пересечении дорожки, и стабильность должна быть дополнительно улучшена.

(2) С точки зрения точности измерения, динамическая обработка сигнала взвешивания является ключевой технологией в системах взвешивания. В инженерии он по -прежнему остается на уровне простых алгоритмов извлечения веса, основанных на средних значениях (широкие взвешивающие единицы) или интегральные значения (узкие взвешивающие единицы). В фактических процессах обнаружения трудно адаптироваться к факторам окружающей среды (температура, влажность, давление в шинах, плавность на поверхности дороги и т. Д.) И вмешательство от нестандартного вождения, которое создает высокий риск ложного обнаружения и пропущенного обнаружения и может легко привести к спорам в правоохранительных органах.

(3) С точки зрения интеллектуального признания, основная причина избыточного веса обусловлена ​​интересами. В течение значительного периода времени сложно искоренить феномен избыточного веса. Необходимо изучить алгоритмы для измерения отпечатка шин транспортных средств (включая ширину шин, одиночные и двойные шины и тип шин), скорость (включая изменения скорости и ускорения транспортных средств), а также колесную базу на основе нового типа взвешивания и идентификации ненормальных состояний вождения, таких как переход по переполойке, изменение полосы движения, параллель и раскрывало. Интеллектуальное распознавание некоторых транспортных средств пробует все средства для поиска лазейков в динамической системе взвешивания, избегая проблемы неспособности системы распознавать и избыточный вес на штрафы с помощью аварийных остановок, ультра медленного вождения и других средств.

2: Исследование взаимосвязи между давлением шин и динамической калибровкой взвешивания и применением, а также о технической схеме для макета взвешивания единиц

В соответствии с соответствующими стандартами для грузовых транспортных средств обычная длина протектора автомобиля в шинах находится в пределах 225 мм. Следовательно, для широких взвешивающих единиц, таких как плоские пластины (такие как ширина 900 мм), фактический метод взвешивания - это целое колесо. В случае непоследовательного протектора шин, вызванного давлением шин, он вряд ли вызовет значительные ошибки в калибровке и фактическом использовании. Тем не менее, для узких взвешивающих единиц, таких как тип кристалля кварца (например, ширина 50 мм) и узкий тип полосы (например, ширина 70 мм), они принадлежат к локальному методу взвешивания шины, и теоретически их давление в шинах вызовет определенные ошибки. Мы представляем давление шины на поверхности дороги в виде P, вес колеса как F и площадь шины в контакте с поверхностью дороги в виде S, которая может быть выражена с использованием формулы давления: P = F/S. Для узких взвешивающих единиц, сохраняя при этом вес колеса, мы меняем давление воздуха, заполняя шину воздухом. Мы измеряем длину печати шин в контакте с землей, используя специальный метод, и получаем набор данных через узкую полосу (ширину 70 мм) весом на основе экспериментов. Соотношение между длиной контакта заземления шин (то есть печати шин) и коэффициентом веса для одно и двойные оси шины показана на рисунке 1 и на рисунке 2 соответственно.

Рисунок 1 Основная ось шины

Рисунок 2 Ось двустороннего колеса

Из графа можно увидеть, что различные давления в шинах могут вызвать изменения в длине контакта между шиной и землей. Коэффициент веса на графике на самом деле представляет собой пропорциональный коэффициент, сформированный изменениями в P и S. Посредством анализа данных и визуализации, можно сделать вывод, что, когда давление в шинах изменяется из -за инфляции и дефляции, существует линейная взаимосвязь между длиной контакта одного и того же колеса и коэффициентом веса при прохождении узкой полосы взвешивания в области измерения. Тем не менее, начальный диапазон линейного коэффициента, соответствующий различным давлениям шин, отличается, а коэффициент веса, установленная данными, также отличается. Дальнейший анализ показывает, что при изменении давления в шинах ширина контакта шин с землей существенно не изменяется, в то время как длина контакта шин (то есть длина контакта шин в направлении движения) значительно изменяется. Это означает, что площадь давления в шинах, применяемая к взвешивающему блоку, которая является продуктом ширины узкой полосы весом 70 мм и шириной контакта шин, существенно не меняется. Следовательно, когда дефляция вызывает недостаточное давление в шинах, площадь давления непосредственно вызывает значительное изменение общей площади контакта шин с поверхностью дороги. Согласно кривой идентификации транспортных средств на рисунке и анализом измеренных данных, можно сделать вывод, что среди 9 наборов данных, используемых для подгонки с одной оси, 90% из новых автомобилей имеют высокое давление в шинах, что приводит к большему коэффициенту подгонки и меньшему значению веса. При вводе всех данных 80% новых 15 -го весового транспортных средств (не ослабленные) имеют более высокое давление в шинах, чем тот же 15 -й весовой автомобиль (деффицированный), что приводит к меньшему значению веса. Автомобиль 125 очень старый, с низким давлением шин и большим фактическим коэффициентом веса. Тем не менее, облегающий коэффициент веса слишком мал, а рассчитанное значение веса слишком велико. Благодаря вышеуказанным экспериментам и анализу мы пришли к выводу, что давление в шинах может вызвать ошибки вДинамическая система взвешиванияпостроено узкими взвешивающими единицами. Поскольку давление в шинах неизвестно в реальных транспортных средствах, а давление каждой шины не всегда стандартизировано, практически невозможно установить и компенсировать модели при взвешивании ошибок в зависимости от размера давления. Следовательно, на практике ошибка взвешивания, введенная узкими взвешивающими единицами из -за давления в шинах, игнорируется. Кроме того, на практике, хотя широкое взвешивание не зависит от давления в шинах, его динамическая точность ухудшается со скоростью более 80 км/ч или даже 60 км/ч по сравнению со скоростью ниже. Широкая платформа означает, что высокоскоростной динамический отклик и точность также имеют неудовлетворительную сторону с увеличением скорости транспортного средства. Для всей системы все еще существует значительная исследовательская и исследовательская значимость, чтобы по -настоящему достичь точности уровня 5 и полностью соответствовать стандарту точности 5 -го уровня. В настоящее время узкие взвешивающие единицы похоронены по меньшей мере в 2 рядах, а единицы типа кварца похоронены в более чем 4 рядах. Тем не менее, увеличение количества рядов может повысить точность снижения прыжков оси и других ситуаций, но оно все еще не влияет на давление в шинах. Таким образом, мы хотим найти техническое решение, которое может поддерживать преимущества точности на низких скоростях ниже 60 км/ч и на скорости транспортных средств выше 60 км/ч, достигать дополнительных преимуществ в технических характеристиках продукта и достигать более точного взвешивания в широком диапазоне скорости, тем самым улучшая преимущества точности всей системы обнаружения без остатков. Мы принимаем раствор комбинирования узких взвешивающих единиц (таких как тип узкой полосы шириной 70 мм) и широкие единицы взвешивания (такие как тип узкой плиты шириной 300 мм), чтобы построить динамическую систему взвешивания, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 Схема комбинации комбинации с узкой полосой 2-й и 1-й узкой пластиной

Ситуация установки тестового сайта, завершенная в соответствии с планом макета на рисунке 3, показана на рисунке 4.

Рисунок 4 Установка установки узкой полосы и узкой пластинга для взвешивания

Принимая 4-осевое транспортное средство, которое трудно точно весить, в качестве примера, предварительные измеренные данные, полученные с тестового участка, показаны на рисунке 5. Мы обнаружили, что эта компоновка имеет очевидные преимущества и может достичь эффективного покрытия скорости измерения как для высоких, так и для низких скоростей. Узкая узкая пластина шириной 300 мм не только дополняет влияние изменений давления в шинах, но также дополняет недостатки шириной узкой полосы ширины 70 мм с точки зрения точности ниже 10 км/ч. Эта дополнительная схема комбинации продуктов не требует традиционного метода увеличения количества строк для многократного повышения точности и повышения затрат и заслуживает дальнейшего изучения и исследований промышленностью. Заглядывая в будущее, с точки зрения повышения точности непрерывного обнаружения, у нас все еще есть много тем, которые стоит изучить. Мы надеемся, что отраслевой инженер и технический персонал может продолжать изучать и вносить технологические вклады в инновации применения продукта в этой области.