非现场执法治超解决方案
第 一 章 背景及需求
一.1 应用背景
一.1.1 超载的危害
1) 引发道路交通安全事故
车辆超负荷运转，使车辆的制动和安全性能迅速下降，会导致轮胎爆胎、刹车失灵、转向器轻飘抖动、钢板弹簧折断、半轴断裂等车辆问题，极容易引发道路交通安全事故。据统计，载重货车道路交通事故中五成以上是由于超限超载运输引起的。
2) 对公路桥梁构成重要威胁
研究表明，货车超限10%，则其对道路的破坏就会增加40%，并导致桥梁涵洞出现拱圈开裂、桥墩变形，引起桥梁结构灾难性的的破坏。以浙江省为例，近年来每年仅桥梁维修上的经济损失就高达1.2亿元以上。
3) 造成环境污染
一方面车辆荷载大，起步、爬坡时冒黑烟，造成路面和环境污染；另一方面，超载时一般车速低，影响后车通行，造成交通阻塞、尾气污染、通行效率低。
4) 严重扰乱运输秩序
运输市场供大于求，竞争激烈，一般会降低价格吸引卖主，为维持盈利，会超载运输，造成“超载——运力过剩——压价——再超载”的恶性循环。此外，非法生产“大吨小标”汽车和非法进行汽车改装，加剧超限运输危害。
一.1.2 政策背景
早在2000年，交通部《超限运输车辆行驶公路管理规定》（2000年第2号令，简称2号令）发布，对大型物件运输提出了具体的要求，我国超限运输车辆通行管理和治理违法超限运输工作由无序、间断、不规范状态，逐步步入正规化、规范化轨道。
在2016年，交通部出台新的《超限运输车辆行驶公路管理规定》（2016年第62号令，简称62号令），与原2号令相比，修订的主要内容是：统一了超限认定标准，优化了大件运输许可流程，加强了对大件运输车辆行驶公路的管理，规范了对违法超限运输行为的处罚等。
政策逐渐规范的反映了随着我国国民经济水平的提高，超限超载的危害性更加严重，同时政府对治理超限超载的决心也越来越强，这就意味着需要新的技术手段及应用方式规范运输车辆行驶。
在62号令中，要求公路管理机构可以根据保护公路需要，设置超限运输车辆动态检测等技术监控设备；违法行为地或车籍所在地的公路管理机构可以根据这些技术监控设备记录资料，对违法超限运输车辆的所有人依法予以处罚。利用这种“非现场执法”形式获取的证据来执法，大大提高了执法效率。此外，还确立了计重数据等资料的法律地位，规定公路管理机构有权查阅和调取公路收费站车辆称重数据、照片、视频监控等资料，并可以将调取的称重数据、照片、视频监控等资料作为行政处罚的证据使用。
一.2 业务现状
目前动态称重系统主要的应用场景为不停车预检及非现场执法，在实际应用过程中，还存在以下问题：
1) 过分强调称重精度，整体方案耦合性不强
一体化治超整体方案的核心部分是动态称重子系统，往往用户在建设时也重点关注这部分，尤其是称重的精度。但实际应用中，与抓拍、发布等子系统的耦合也需要特别关注，抓拍的车辆与重量是否匹配，信息发布是否有延时，这些都会影响系统的最终应用。
5) 对故意躲避执法的作弊行为缺乏有效遏制
动态称重系统作为超载处罚的方式已经应用多年，有些从事多年运输工作的“老司机”已经掌握了跨道、逆向驾驶、遮挡车牌等躲避执法的作弊方式，一般称重系统会通过算法补偿来处理这些异常驾驶行为，但是一方面算法补偿精度不高，存在误差，另一方面像遮挡车牌这样的作弊方式单靠称重部分无法解决问题。
6) 非现场执法要求定期检定，厂家本地服务能力较弱
按照62号令的要求，“公路管理机构应当使用经国家有关部门检定合格的检测设备对车辆进行超限检测；未定期检定或者检定不合格的，其检测数据不得作为执法依据。”目前大部分方案的建设模式是称重厂家与当地集成商合作，而集成商技术能力较弱，出现问题无法快速、彻底解决，影响定期检定。
一.3 需求分析
一.3.1 业务需求
1) 高精度称重数据
治超的核心是对车辆运动状态下的重量数据采集，与静止状态下不同，车辆处于动态时的点头运动和垂直运动是影响称重精度的关键因素，因此所采用的称重系统要充分考虑这两种运动，利用算法补偿，达到较高的称重精度，保障数据可靠性。
7) 全方位证据采集
62号令统一了超限认定标准，对不同轴数不同驱动轴数车的超限标准做了单独划分，这就需要识别车辆轴型，除传感器检测轴型外，为了保障取证的严谨性，需要辅助侧方抓拍、视频录像等取证手段，实现全方位证据采集。
8) 规范司机驾驶行为
司机不规范的驾驶行为的危害是多方面的，首先容易造成称重精度较低，目前虽然行业内称重系统普遍有算法补偿来实现，但其精度无法保障，甚至会出现重量丢失的情况，其次运输货车走走停停、逆行等不规范的驾驶行为极容易造成交通事故，此外，这些行为也破坏通行秩序，影响通行效率。
一.3.2 系统需求
1) 通过计量单位认证的称重设备
为保障称重设备的高精度，并符合相关政策要求，称重设备应具备《型式批准证书》（CPA）、《制造计量器具许可证》（CMC）以及《计量器具型式评价报告》，并且在系统部署完成后，经过当地计量部门的检定。
9) 符合地方标准的取证要求
为保障取证的严谨性，目前各地都出具了超限取证的地方性标准，普遍来说，主要是对取证的图片、视频有一定要求，在满足这些要求的基础上，更要关注满足的质量，包括其匹配性、时效性等。
10) 引入交警执法手段，规范驾驶行为
针对不规范驾驶行为的检测，交警部门有较为成熟的应对手段，包括速度取证、逆行、压线、遮挡号牌等，引入交警部门的执法手段，可规范司机驾驶行为。
一.4 总体目标
本次设计“一个平台、四大子系统”的动态称重综合解决方案，包括治超综合治超平台，动态称重子系统、抓拍子系统、信息发布子系统、视频监控子系统等。建设超限处理的各个环节，建立闭环处理机制。通过提高系统耦合性，引入新的技术手段等方式，保障方案高效、有效、可靠落地应用。
第 二 章 系统总体思路
二.1 设计原则
系统的建设将遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。力图使该系统成为真正符合公路行业实际应用的信息系统。并综合考虑维护及操作因素，为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。系统设计时追求“五个统一”，努力寻找统一的最佳结合点和切入点：
1） 标准化与开放性的统一
系统设计尽量采用标准化、模块化设计并严格遵守相关技术的国际、国内和行业标准，以确保系统之间的开放透明性和系统之间的互连互通。考虑到不同用户或者同一用户在不同阶段有不同的建设需求，如取证规范的修改等，本系统在扩容和修改在科学预测基础上进行余量设计，保障不同用户不同阶段的适应性。
2） 合理性与先进性的统一
系统方案的设计严格遵循系统工程的设计准则，在系统的合理性与技术的先进性之间取得均衡。应努力追求整个系统功能的科学合理性，防止片面追求某一局部的高指标与先进性。在保证整个系统功能和性能的前提下，最大限度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术。
3） 可靠性和安全性的统一
整个系统采用具有高可靠性的总体设计，选用的设备自身应具有较高的安全可靠性，关键设备或关键部件应采取备份冗余设计，选用安全机制完善、安全级别较高的系统软件，使用具有可靠功能的专用网络安全产品。
4） 实用性与经济性的统一
坚持实用性第一的原则。系统应能最大限度地满足公路行业治超管理各项业务要求、满足系统管理人员和使用人员的业务需求，能适应新技术的发展，同时还应努力降低建设费用,选择技术成熟和性能稳定、性价比高的产品，并尽可能地利用好现有设备，减少浪费。
5） 易管理性和易维护性的统一
系统应易于管理和维护，计算机网络等信息基础设施的设计应采用简洁易用的体系结构，以降低系统运行维护费用。为确保产品的售后服务，应选用技术成熟的国内品牌产品。
二.2 设计依据
石英动态称重方案的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：
二.2.1 法规及指导文件
《中华人民共和国公路法》
《公路安全保护条例》
《超限运输车辆行驶公路管理规定》（交通运输部令2016年第62号）
《公路超限超载检测站设计指南》
《中华人民共和国交通安全法》
《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》
二.2.2 国家及行业标准
1) 称重设计相关
《动态公路车辆自动衡器型式评价大纲》（QTD LD025-2015）
《动态公路车辆自动衡器计量检定规程》（JJG 907-2006）
《动态公路车辆自动衡器》（GB/T 21296-2007）
《dynamic weighing automatic vehicle scale international proposal（动态称重自动汽车衡国际建议）》（OIML-R134）
《称重传感器》（GB/T 7551-2008）
《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》（GB 1589-2016）
《全国治超信息系统数据交换标准》
11) 抓拍设计相关
《道路车辆智能监测记录系统通用技术条件》（GA/T 497-2016）；
《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T 832-2014）
《机动车号牌图像自动识别技术规范》（GA/T 833-2016）
《中华人民共和国机动车号牌》（GA 36-2014）
《交通电视监视系统工程验收规范》（GA/T 514-2004）
《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2006）
《公路交通安全设施施工技术规范》（JTG F71-2006）
《全国道路交通管理信息数据库规范 第3部分:交通违法管理信息数据库规范》（GA 329.3-2006）
12) 诱导发布设计相关
《高速公路LED可变信息标志》（GB/T 23828-2009）
13) 视频监控设计相关
《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181-2016）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T 75-1994）
《安全防范工程技术规范》（GB 50348-2004）
《视频安防监控系统技术要求》（GA/T 367-2001）
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB 50198-2011)
《工业电视系统工程设计规范》（GB 50115-2009）
《安全防范系统通用图形符号》（GA/ T74-2000）
《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T 670-2006）
14) 网络设计相关
《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T 17963-2000）
《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB 17859-1999）
《信息技术 软件生存周期过程》（GB/T 8566-2007）
除上述规范以外的遵循超限系统建设相关地方规范与标准以及国家、省市、相关行业的技术要求及规范。
二.3 设计思路
方案按照“感—知—用”的思路设计，“感”指数据的感知采集，包括重量数据、车辆信息、视频记录等。“知”为超限告知，及时告知驾驶员超限信息，“用”即数据处理与应用。
图1. “感-知-用”设计思路
第 三 章 系统总体设计
三.1 总体架构
三.1.1 系统拓扑
本系统设计基于分布式集中管理策略，采用分层结构设计，从逻辑关系上分为三层：前端感知系统——传输网络——综合治超平台。
前端系统在具体建设中按点位设计，不同点位可接入平台进行统一管理。
以自建局域网、专用接入网、中心视频专网、现有光纤网络资源为传输通道，构建传输网络，实现前端系统与后端平台之间的互联互通。
图2. 方案拓扑图
三.1.2 系统组成
1) 前端感知系统
前端系统由动态称重子系统、抓拍子系统、信息发布子系统、视频监控子系统构成，完成“感”和“知”的业务。各子系统间耦合性好，完成数据采集、关联、发布的功能。
2) 传输网络
负责系统组网，完成数据、图片的传输与交换。
基于安全性需要，建议通过租用运营商光纤链路组建专网，每个前端点位到中心一条裸光纤，可通过EPON方式组网。
3) 综合治超平台
负责实现对称重点位相关数据的汇聚、处理、存储、应用、管理与共享，其核心是中心管理平台，由搭载平台软件模块的服务器组成，包括：管理服务器、应用服务器、Web服务器、图片服务器和数据库服务器等。
三.2 系统工作流程
图3. 工作流程
三.3 系统功能
三.3.1 称重数据采集
通过石英传感器及称重控制器采集车辆单轴重、轴数、轴组重、总车重、时间和日期等信息，整车称重准确度可达5级（即误差±5%），系统分车准确，可防止跟车引起的重量合并。对于跨道、逆行等异常驾驶行为，可做算法补偿，保障称重准确。
三.3.2 车辆抓拍
可100%捕获行驶车辆，正面抓拍支持车牌识别功能，准确率可达99%，同时可记录日期、时间（精确到毫秒）、地点、方向、车型、子品牌、号牌颜色、车身颜色等信息。侧后方抓拍可清楚看到车轴、后方车牌号码等信息。可根据地方标准补充抓拍点位。
三.3.3 数据匹配
称重数据控制器可将称重数据与抓拍图片匹配，系统采用同步触发的机制，通过线圈感应车辆到达信号，同步给相机和称重控制器，获取两种数据后根据同步时间匹配，匹配准确率在99%以上。称重数据可叠加到抓拍图片上，可叠加时间、地点、方向、车道号、车牌号、轴数、总重、超重比例、速度等信息，叠加的文字内外、大小、颜色可调。
三.3.4 信息发布
可通过部署在前端的称重数据服务器直接向信息发布屏发布超限信息，几乎无传输延时，发布形式可根据不同地区的规范要求定制。除前端直接发布外，也可通过平台发布信息，用于紧急或重大事件时告知过往车辆信息。
三.3.5 视频监控
监控球机可固定预置位拍摄取证视频，可以调整位置观察现场机柜是否完好，并可以查看信息发布屏是否正常工作。一般治超点位远离市区，光照条件差，通过配置的黑光监控球机可以实现在低光照条件下的完美视频监控。
三.3.6 不规范驾驶取证
抓拍机可在抓拍车辆同时，捕获车辆压线、逆行、占用应急车道、加塞等违法行为，取证准确率高，取证符合交警部门相关要求。
遮挡号牌也是躲避执法的常见手段，部分地区的点位超限遮挡号牌的车辆占超限车辆的80%-90%，实际上对于遮挡号牌的行为，交警部门处罚也非常严厉，扣12分并罚款。本方案通过人工智能、大数据技术，实现以图搜车应用，通过遮挡号牌的抓拍图片，找到该车辆在所有点位历史过车无遮挡号牌的图片，从而确认违法车辆。
注意：以图搜图解决遮挡号牌违法需要配合海康威视交通云析平台实现，需要单独配置中心设备。
图4. 以图搜车应用
三.3.7 违法信息处理
系统自动判断车辆是否超限，对于超限数据，可通过人工审核并归档打印，人工审核过程中会有抓拍图片、视频、是否低速行驶等参考数据，确保判断准确。数据可通过不同维度生成统计报表。超限数据可通过定制对接其他平台。
三.4 系统性能指标
荷载能力：0.05T-35T
分度值：50kg
过载能力：≤150%
称重误差：≤±5%，国标5级
称重速度范围：0.5km/h-100km/h
无障碍运行时间（MTBF）：20000h
车辆捕获率：≥99%
三.5 系统特点
三.5.1 高性价比方案，满足治超要求
整车称重准确精度达到5级，满足预检及非现场执法的精度要求。具备CMC、CPA、型评报告等权威机构出具的证明报告，目前交付的项目通过全国多个省份计量单位的检定。
三.5.2 系统耦合性强，高效处理数据
前端各子系统采集数据后不是简单组合，而是采用高耦合性的设计，称重数据与抓拍图片通过同步触发机制匹配起来，保障数据匹配率高，防止关联错误引起处罚纠纷。信息发布由前端称重数据管理服务器完成，发布速度快，避免平台发布的延时。强耦合性可高效处理数据，减少故障节点。
三.5.3 违法驾驶取证，遏制作弊行为
动态称重子系统本身可通过补偿算法实现对异常驾驶时的称重计算，在公路与交警联合执法时，辅助专门的标志标线，抓拍机可对压线、逆行等躲避执法的违法行为取证。通过多种手段规范司机驾驶行为，保障称重数据准确的同时，可避免因作弊驾驶行为造成的交通事故。
三.5.4 本地服务体系，保障定期检定
海康威视在中国大陆35个城市设立分公司及售后服务站，在各省主要地市设有办事处，建立了客户服务中心、子公司客户服务部和授权客户服务站三级垂直服务体系，实现本土化深度服务，有效缩短了与终端用户的距离。62号令要求非现场执法的称重系统要定期检定，本地服务体系可保障顺利检定。
第 四 章 前端感知系统
四.1 前端感知系统组成
前端感知系统主要由以下子系统构成：
1) 动态称重子系统：由石英传感器、电荷放大器、称重控制器、车检器及线圈构成
15) 抓拍子系统：由抓拍单元和补光灯构成
16) 信息发布子系统：包含信息发布屏及其配套设备
17) 视频监控子系统：包含视频监控相机及网络硬盘录像机
18) 称重数据管理服务器：实现以上子系统耦合，参与以上不同子系统的功能实现。
图5. 前端感知系统组成结构图
四.1.1 动态称重子系统
动态称重子系统的核心部件是石英称重传感器，石英传感器属于压电式传感器，传感器受力通过压电效应表面产生电荷，电荷经放大器将电信号放大传输给称重控制器，控制器考虑受力、汽车运动等情况，计算出车辆重量。
石英传感器具备以下特性：
适应道路：传感器有1M、1.5M、1.75M、2M等规格尺寸，自由组合可完全覆盖中国道路。
适应环境：石英传感器由于其压电特性，使得其在环境温度变化时称重精度几乎不受影响，作为对比，电阻应变式传感器由于热胀冷缩、湿度变化等因素，电阻会变化，影响称重。
适应车辆：石英传感器检测轴载范围覆盖0.5T-35T；石英车速范围：0.5km/h-100km/h，适应不同运行状态的车辆。
寿命长：由于传感器硬度高、适应性强、形变少，其理论寿命可达8-10年。
图6. 石英传感器称重原理
根据上图说明，计算车辆重量需要参考传感器的波形及速度，本方案采用三排传感器方案，收集三个波形及速度数据，称重更准确。
图7. 传感器布设示意图
车辆经过的第二个地感线圈车辆检测器用来判断车辆收尾。在同一车道的道路路基下埋设环形线圈，通以一定工作电流，作为传感器。当车辆通过该线圈或者停在该线圈上时，车辆本身上的铁质将会改变线圈内的磁通，引起线圈回路电感量的变化，检测器通过检测该电感量的变化来判断通行车辆状态。车检器判断车辆离开线圈后，为称重控制器提供收尾信号，结束本次车辆计重。
四.1.2 抓拍子系统
抓拍子系统由卡口抓拍单元加补光灯组成。
抓拍单元选用的“海康神捕摄像机”采用高清嵌入式一体化架构设计，集高清视频采集、高清视频处理等核心功能于一体。300像素高清抓拍相机有效像素达到2048×1536，700万像素高清抓拍相机有效像素达到3392×2008，所拍摄的图片能清晰的分辨车型、车辆颜色、人员脸部特征等，车牌识别率能否保证取决于车牌在照片中所占像素的多少，本系统所采用的号牌识别算法能够在车牌横向像素点不小于120时保证号牌识别的准确率95%以上。
传感器检测到过车后，通过称重控制器发送触发信号给抓拍单元，该触发信号里有唯一标识号，通过该号可将抓拍机输出的高清照片和车牌识别数据与称重控制器输出的重量、轴型数据匹配起来，使得匹配率达到非常高的水平。
抓拍单元具备强光（逆、顺）抑制功能，减弱白天日光对抓拍单元和夜间机动车大灯对抓拍单元拍照的影响，从所拍照片上能清晰呈现机动车正面全貌和车牌特征。
抓拍单元与补光灯安装在同一根立杆挑臂上，减少立杆数量和投资费用，减少后期设备污物清理难度。
除正面抓拍外，还可配后侧方抓拍相机，使用高清700万相机配合短焦镜头，相机视场范围可覆盖22m以上，可满足几乎各种型号车辆全身抓拍，并能体现车身细节，满足取证需求。
四.1.3 信息发布子系统
信息发布子系统主要实现超限车辆的告知，引导车辆进行精检及接受处罚，也可在应急场景下发布交通告知信息，提供出行安全告知和服务。
在信息发布子系统的设计中，主要考虑以LED发布屏屏为核心的信息发布系统，控制器接收需要发布的信息并发送给信息发布屏，在本方案中，称重数据管理服务器可直接判断超限车辆并联动发布，发布信息及时，规避网络故障风险。同时，系统也可接收平台下发的指定信息，拓展信息发布的内容。
信息发布屏可选配光探头模块，配置该模块后，可根据现场光照情况，自动调节屏幕亮度，防止光污染影响司机驾驶。此外，信息发布屏指标满足GB/T23828《高速公路LED可变信息标志》。
字体大小建议，根据可视距离：
静态150M
动态120M （车速120KM/H）
字的最远可视距离为：200*字高
所以根据120米的可视距离计算，字高要大于60cm方能满足要求。
显示屏应能显示国标一、二级字库中的所有汉字、GB2312 指定的全部汉字和数字字符及简单图形，汉字点阵可以是 16×16、20×20、24×24、28×28、32×32，数字点阵、英文字母点阵可以是 16×8、20×10、24×12、28×14、32×16。
图8. 信息发布子系统架构
四.1.4 视频监控子系统
视频监控子系统用来做现场过车的视频记录，可作为超限取证的证据之一。同时还可对前端信息发布屏运行状态、机柜安全情况做监控。
视频监控子系统由监控球机及NVR组成。考虑到超限检测点位一般在原理城区的偏远地段，光照条件较差，本方案采用海康威视“黑光”监控球机，黑光球机借鉴人眼仿生学原理，双sensor架构技术，在低照度条件下色彩还原度优秀、细节展现清晰、画面噪点少。
图9. 黑光监控与其他监控效果对比
四.1.5 称重数据管理服务器
称重数据管理服务器是将前端各子系统耦合起来的设备，可完成数据采集、处理、发布功能。
称重数据管理服务器可根据设定规则判断车辆是否超限，并提供查询页面，方便在现场测试中观察数据，更重要的是，根据其判断的结果，可直接对接信息发布子系统，将超限信息发布到信息发布屏上告知司机超限。
称重数据管理服务器采用嵌入式低功耗无风扇设计，能够在室外恶劣环境下正常工作，采用大容量工业级硬盘作为存储介质，能够保存大容量车辆信息记录，当超出最大存储容量时，自动对车辆信息和图片进行循环覆盖。
四.2 不同场景布设方式
四.2.1 全幅检测
四.2.1.1 检测两个方向
图10. 全幅检测_检测两个方向
这种模式一般用于非现场执法，检测通行的两个方向，中间无隔离栏时，可以在反向补充布设相机进行逆行抓拍（即防逆行方案），逆行时称重系统亦可计重。
该模式一般不用于预检，因为如果在同一点位检测两个方向时，远离治超站方向的车辆要掉头返回治超站，货运车辆掉头需要一定空间，现场条件不合适。
四.2.1.2 检测一个方向
图11. 全幅检测_只检测一个方向
这种方式用于预检，在治超站两边分别部署一个点位，每个点位只检测通过治超站方向的车辆，方便进入治超站精检、卸货。
四.2.2 半幅检测
四.2.2.1 有隔离栏
图12. 半幅检测_有隔离栏
该模式主要用于预检，只检测一个方向，隔离栏可防止车辆跨道逆行，半幅架设的方式也可节省建设成本。非现场执法也可使用该模式，但实际应用中非现场执法很少只检测单方向。
四.2.2.2 无隔离栏
图13. 半幅检测_无隔离栏
该模式也主要用于预检，只检测一个方向，另一方向通过布设反向抓拍单元捕获车辆逆行违法行为。
四.3 布设要求
不停车称重检测区选址不宜设在平、纵曲线半径较小、视距不良和长下坡等路段。通俗来讲即路面直顺，无坡道，无倾斜。
线形指标应满足ASTM E1318《Standard Specification for Highway Weigh-In-Motion（WIM）Systems with User Requirements and Test Methods》的相关规定要求，具体要求如下：
不停车称重检测区前60m引导路段和后30m引导路段的路面中心线的转弯半径应≥1.7km。
不停车称重检测区前60m引导路段和后30m引导路段的路面纵向坡度应≤2%。
不停车称重检测区前60m引导路段和后30m引导路段的路面横向坡度值ｉ应满足1%≤ｉ≤2%。
不停车称重检测区前150m引导路段范围内应无遮挡驾驶员视线的障碍物。
不停车称重检测区设置位置与同一路段上公路隧道进出口距离不宜小于2km，不得小于1km。
四.4 施工准备
1) 路面条件
为保重称重设备使用达到长期稳定性和可靠性，故对路面要求如下：
Ø 对基础的要求：稳固、刚性
Ø 对路面的要求：符合对应公路等级设计规范的水泥混凝土路面，路面平整度：3米范围内，平整度误差不大于3mm。
Ø 如果原路面为沥青路面，必须对检测车道及称重设备安装区域进行水泥混凝土改造。
Ø 称重区域需为C40水泥混凝土路面，推荐长度不小于24米；
Ø 水泥混凝土路面施工必须符合交通部JTG F30-2003《公路水泥混凝土路面施工技术规范》和JTG F80-2004《公路工程质量评定标准》。
19) 不良基础的影响
Ø 基础变形或破损，改变路面状况，称重车辆无法平顺通过，增加动态检测的不确定因素，降低系统精度；
Ø 基础变形，改变称重传感器及称重系统的理想受力状态，导致称重不稳定不准确，提前出现故障，缩短预期寿命；
Ø 基础变形或破损，改变轮胎识别器等设备的检测条件，无法准确、可靠地自动识别，影响系统功能正常实现和使用效率；
Ø 基础变形,使地感线圈承受路面变形的附加载荷，最终导致局部破损或拉断,使地感线圈功能失效，如重新切割，影响路面通行。
四.5 非现场执法处罚方式的建议
在现阶段，动态称重系统作为非现场执法处罚依据普遍不够成熟，而且司机对称重非现场执法处罚方式认同度也不够高，所以有些地区在超重非现场执法时，只处罚一部分超重严重的车辆。筛选这部分车辆有两个步骤，第一步，提高超重的限制值。如原来超过18吨算超重，那么实际可以以超过19.8吨为超重（即百分之十）；第二步，取超重车辆的前面一部分作为处罚。经过我们调研，比较普遍的处罚方式如下：
表1 非现场执法建议处罚方案
|
超重值提高比例 |
处罚百分比 |
|
|
方案一 |
5% |
前20% |
|
方案二 |
10% |
前30% |
四.6 现场路面标志标线建议
目前在治超检测中，车辆跨道的现象比较常见，目前几乎所有的治超方案都有针对跨道的算法补偿，但在车辆与非机动车并行、多车辆同时跨道的情况，普遍存在一定误差，因此广东、湖南等地建议在检测区域路面中心采用双黄（单黄）实线隔离，车道分界线采用白实线隔离。
图14. 路面标线规范司机驾驶
第 五 章 综合治超平台
五.1 建设意义
五.1.1 提高信息化监管水平和工作效率
对视频、图片、重量数据、企业数据多维度整合及多点位治超数据的汇聚，为信息化监管提供基础数据保障；完善、智能的线上治超处理流程为信息化监管提供过程保障；数据可视化的呈现方式为信息化监管提供结果保障。通过数据、过程、结果的保障，全面提高信息化监管水平和提高工作效率，降低人力成本及工作强度。
一.1.1 增强系统化协调监管能力水平
平台通过可融合、碰撞市/省的数据，实现区域协调化，通过与交警、路政等系统的对接，实现不同部门的协调化，打通区域与部门间的“墙”，增强系统化协调监管能力水平。
一.1.2 推进治超科学化、规范化、长效化
通过综合治超平台的建设，推进治超由前端科学化到平台科学化，制定平台流程、文书等标准实现治超规范化，利用数据挖掘，为决策提供依据，实现治超长效化。
五.2 平台总体架构
本平台是海康自主研发的，基于SOA系统架构集成多种服务并且面向公路治超业务的一体化平台。秉持网络化、集成化、智能化的理念，采用先进的软硬件开发技术，解决了治超业务统一管理、信息共享、互联互通、多业务融合等问题。该系统能通过webservice、DB、私有协议对接异构治超设备、平台，具备良好的兼容性。
图15. 平台系统架构图
治超平台接入大量的治超信息、视频信息，应用功能丰富，可实现区域化管理与统一协调指挥，因此平台的整体架构设计非常重要，它将从根本上决定平台所能提供的业务服务规模与水平。本平台的设计基于事实上的工业标准的J2EE平台和SOA面向服务的架构，是被当前几乎所有的企业级业务平台所普遍采用，且被反复证明是目前最具伸缩性、业务扩展能力和效率的平台架构之一。
本平台遵循多层体系结构模型，采用四层体系结构，包括应用层、业务层、平台服务层、接入层。
第一层为应用层，是面向于用户实际操作的客户端，是通过对基础功能和增值业务的归纳、抽象，生成的各种应用模块，支持不同的业务应用。
第二层为业务层，呈现给用户专业化、个性化的具体服务和辅助工具，是业务智能化的最终体现。
第三层为平台服务层，是软件平台系统的核心，采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具，为应用层提供基础服务、增值服务、管理策略和方法工具。同时按照所提供的服务来管理、组织、调度设备和信息资源。
第四层为接入层，实现了治超信息、视频等信息的归纳抽象，并接入到平台进行统一管理、组织和调度，使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态，更好的为业务服务。
五.3 平台功能
图16. 平台功能模块
五.3.1 证据审核及超限处罚
从业务角度来看，治超工作中关注的重点的就是超载车辆，而超载车辆最终要对其处罚，处罚的关键是审核及对应的案件生成，涉及治超的处理流程如下：
图17. 超限审核流程
平台可实现关键环节的电子化、整体流程的自动化的处理。流程中的有些环节需要在现场通过硬件设备操作，如治超站卸载等，其他环节则可以通过电子化实现，平台管理员可为不同工作人员分配特定权限，通过平台的多种数据采集、多样数据呈现，完成证据审核及案件处理等环节。不同环节之间可以实现自动化流转，某一环节处理完成后自动进入下一环节，其中部分环节平台可通过逻辑判断自动完成，如短信通知等。
图18. 证据审核
五.3.2 实时预警及信息查询
系统可订阅特定的治超点进行实时预警，实时预警数据多样化呈现，包括视频、超限车牌信息、超限率、重量等信息。系统支持视频实时预览画面分割，可囊括预检、主动卸货、复检、办公室全部视频，实时了解治超点位各个环节现场情况。预检或非现过车数据实际倒叙显示，最新的数据更新在最顶端，可实时呈现过车是否超限、过车时间、点位名称及车辆重量。在预检信息详细面板，可展示包括车辆颜色、类型、轴数、图片等过车信息。
实时预警可满足业务关注重点的需求，在治超站应用场景时，当复检抓拍机捕获到车辆时，对应车辆的预检信息自动选中并置顶，同时在预检信息面板中呈现其详细信息。此外，手动点击预检信息条目时，也会在预检信息面板中呈现详细信息，满足特殊的关注重点。
图19. 实时预警
信息查询包括检测记录查询和超限案件查询。
检测记录查询模块可查询预检或非现点位的所有数据，可通过车牌号码、检测站点、起始时间、车牌颜色、车辆轴数、车道、方向等条件对过车进行定位或筛选。
图20. 检测记录查询
超限案件查询模块可通过车牌号码、案件状态、检测站点、起始时间、案件号、单位等条件对超限案件进行定位或筛选。检索出的结果可导出作为汇报材料。具体的案件条目可查看其基本信息及文书信息。
图21. 案件详情展示
一.1.3 数据挖掘和统计分析
平台实现数据挖掘和统计报表功能的有四个模块：预检信息统计、超限信息统计、案件统计和成果展示。可通过检测点位、运输企业、归属地、轴车轴数、罚款金额等不同维度和条件进行数据挖掘。通过不同组合构建的统计结果可为决策提供依据。以下为主要分析示例：
图22. 数据挖掘和统计报表项
图23. 统计报表示例
一.1.4 短信及法律规范管理
短信管理可定义不同类型的短信模板，如主动卸载通知、接受处罚通知、接受违法处理通知等，在每个短信模板中，可以配置手机号码、违法地点、车牌号码、超重吨数、车主姓名等信息。配合短信猫设备，在治超每个环节可自动发送定义的短信通知车主。此外，短信管理也可查询发送过的短信通知。
图24. 短信模板配置
法律规范管理模块可增加、删除、修改、查看法律文书，文书采用word格式，支持灵活插入车主信息、车辆信息、法律法规（可编辑）等变量信息。法律文书文件可在案件处理时下发打印。
五.3.3 源头治超
平台可对不同源头企业的数据进行汇聚，并支持检索、报警、统计等功能，管理单位可随时了解不同源头企业的实时运载情况、历史超载统计，为源头治超管理提供分析依据，帮助建立完善的源头治超流程，实现长效化治超。
图25. 源头治超详情页面
一.1.5 信息抄告
平台主要应用于公路管理部门，其信息可以抄告给其他业务部门，如交警、运管等。在网络打通的条件下，可以通过不同业务平台直接实现线上抄告，网络不通时，可通过导入数据文件再拷贝的方式实现线下抄告。
一.1.6 电子地图
平台支持电子地图功能，可在地图上标注治超站点，源头企业位置，直观呈现治超点位的分布情况，结合不同点位的治超数据统计，可分析出区域治超站现状，为治超点规划提供决策依据。
此外，电子地图还支持执法车辆、执法单兵的接入，实时了解移动执法人员的位置，根据实际情况尽快指挥调度。
一.1.7 视频管理
平台在作为治超数据管理平台的同时可作为视频管理平台，可接入治超站、不停车监测点、关键路段、货运源头企业的监控视频，实时掌握相关路段、区域、场所的违法超限超载情况，实时监管执法执法现场。
平台具备良好的兼容性，支持接入主流视频监控厂商视频，实现视频汇聚。除了接入外，平台具备完备的功能实现视频的存、控、显，构建治超视频监控中心。
一.1.8 系统配置
系统配置支持治超企业管理、检测点位管理、用户管理、告警阈值设置，平台可通过界面配置服务组件，相比于后台配置，更友好、方便，提高部署及维护效率。
五.4 平台优势
五.4.1 完善的业务处理流程
平台可覆盖从数据接入到案件结案的整个流程。平台可接入非现场执法治超数据、预检数据、精检数据、源头治超等数据，数据接入全面，为综合治超提供基础。针对省、市、区县有针对性的应用版本，满足区县数据汇聚、市级案件处理、省级监管的各级核心需求。同时通过行车时间分析，可辅助工作人员进行一次违法认定，避免一次违法多次处罚。
五.4.2 专业的交互及数据呈现
平台应用专业的交互及呈现设计，为用户提供友好的应用体验。平台首页采用数据可视化的设计理念，清晰、明了地呈现重点关注的数据，可实时掌握区域治超概况。平台以业务流程为主线，贯穿整个功能操作流程，操作简单逻辑清晰，可提高治超业务处理效率，让形式为内容服务。
图26. 数据可视化首页
一.1.9 稳定、可靠、开放的技术架构
本平台设计采用工业标准的J2EE平台和SOA面向服务的架构，是被当前几乎所有的企业级业务平台所普遍采用，且被反复证明是目前最具伸缩性、业务扩展能力和效率的平台架构之一。
数据接入时，独立的接入网关减少了业务耦合度，遇到大量对接时，能简单地通过网关的扩展，灵活应对。同时能通过webservice、DB、sdk的方式对接不同的超限数据源。
在平台对接方面，可以与交警、运管不同的业务平台实现对接，同时也可与上下级治超平台对接，可保障横向和纵向的拓展能力。
五.5 平台运行环境
服务器环境
处理器：2颗 Intel Xeon E5-2620V3 系列6核处理器及以上
内存：16GB及以上内存
硬盘：1TB及以上可用系统硬盘空间
网卡：建议2个1000Mbps以太网卡及以上
操作系统：Windows Server 2008 R2标准版SP1(x64) 或Windows Server 2012
B/S客户端环境
处理器：英特尔 酷睿i5系列及以上
内存：8GB DDR3及以上
硬盘：128 GB及以上可用系统硬盘空间
显卡：独立显卡NVIDIA GeForce GT 740及以上
网卡：1000Mbps以太网卡
操作系统：windows 7/8/10
IE：9/10/11
五.6 平台性能指标
1) 用户管理
支持管理1000个用户
2) 视频级联
支持多级联网监控（至少满足三级网络架构）
3) 卡口应用
最大支持400个车道
每秒可接收处理200条过车
能够支持1亿条记录信息
4) 视频功能
最大支持1000个设备
最大支持10000个监控点
5) 基础指标
页面切换时间<=2s
最大支持2T的图片容量
一.1 平台对接设计
6) 与第三方称重检测系统对接
支持通过webservice、PG视图的方式接收第三方称重数据。
7) 与交警、运管等平台对接
支持通过定制对接其他业务平台
8) 与其他上下级平台对接
与其他上下级平台对接时，视频通过GB/T 28181协议对接，其他数据通过webservice对接。