Система взвешивания автотранспорта в движении (WIM)

Система Weight-in-motion (WIM) позволяет в режиме реального времени получать, анализировать и записывать информацию обо всех проходящих транспортных средствах. Подобные данные могут использоваться для формирования статистики, отслеживания дорожного трафика, прогнозирования состояния дорожного покрытия и принятия решений о ремонте или обслуживании дорог, туннелей или виадуков.

Данные получаемые от WIM предоставляют информацию о:

• Движении транспорта
• Интенсивности потока движения
• Нагрузках на колеса
• Колеях в покрытии асфальта
• Отклонениях от допустимой нагрузки на асфальт
• Низком давлении в шинах

Обзор системы WIM FO (Fiber Optic) на оптоволокне:

Система  WIM включает в себя несколько сенсоров в дорожном покрытии объединенных с аппаратным и программным обеспечением.
Стандартная конфигурация системы WIM включает в себя один/два оптоволоконных сенсора на полосу движения и две индуктивные петли. Оптоволоконные сенсоры основаны на волоконных брегговских решетках и позволяют измерять давление, создаваемое проезжающими транспортными средствами, а также длину и ширину «отпечатка», позицию колеса (одно или два колеса). Сенсоры WIM FO устанавливаются на 2-8 см ниже верхнего слоя асфальта. Они не требуют электросети и электропитания, поэтому не чувствительны к электромагнитным воздействиям. Система WIM FO соответствует классу  В 10 Европейской спецификации систем взвешивания транспортных средств в движении (COST-323). Такая высокая точность  достигается на дорожных полотнах соответствующих стандарту COST 323.

Через две петли обнаружения происходит захват транспортного средства, и определяются такие параметры, как скорость и направление движения.

Индуктивные петли обнаружения и WIM FO сенсоры выявляют транспортное средство и предоставляют аналоговые данные о приложенном давлении от каждой шины. Оптический детектор (интеррогатор) конвертирует аналоговые сигналы в цифровые данные и передает их на компьютер, который анализирует и определяет отпечаток (вес и поверхность всех колес). Интеррогатор соединяется с сенсором WIM через оптоволоконный кабель. Считывающее устройство может быть установлено, например, рядом с сенсором вдоль обочины или в нескольких километрах  от точки давления. Для обеих опций не требуется дополнительное оборудование между WIM сенсором и считывающим устройством. WIM сенсоры нагрузки на ось доступны в двух длинах: 1,75 м и 3,5 м. В дорожных полосах от 1,75 м до 3,5 м возможно применение двух отрезков по 1,75 м.

Пример следа от пятиосного грузовика:

Результаты хранятся в базе данных, доступной конечному пользователю через графический интерфейс (GUI). Ниже представлена схематическая структура системы WIM:

Система WIM включает в себя базу данных, для хранения информации о 10 миллионах транспортных средств. Более того, статические данные (собранная информация за день и месяц) постоянно сохраняется.

На основе собранных данных можно сделать следующие выводы:

• Количество транспортных средств по категориям на полосу движения
• Средняя скорость по категориям на полосу движения
• Общее количество транспортных средств в час
• Количество транспортных средств по категориям в день
• Средняя скорость по категориям в день
• Средний вес по категориям в день
• Количество транспортных средств категории до 2 тонн
• Общее количество транспортных средств
• Количество одиночных осей на транспортных средствах  различных категорий
• Количество двойных осей на транспортных средствах  различных категорий
• Количество тройных осей на транспортных средствах  различных категорий
• Фактор повреждения по каждой полосе
• Вес (давление) распределенный по полосе движения

Преимущества системы WIM FO на оптоволокне по отношению к традиционным системам WIM:

• Волоконно-оптический сенсор может быть установлен в 50 км от WIM FO станции
• Волоконно-оптический сенсор не нуждается в подаче электричества
• Система взвешивания на каждое колесо (одно/две шины и левое/правое колесо)
• Определение ширины контакта колеса и покрытия
• Определение длины контакта колеса и покрытия
• Определение типа шин (одно/две шины)
• Позиционирование каждого колеса
• Определение направления движения траффика
• Длительный срок службы сенсора (15 лет)
• Сенсор не нуждается в обслуживании
• Однородность верхнего слоя асфальта остается нетронутым, так как датчик установлен под поверхностью дороги
• Отсутствие искажения измерительного сигнала в верхнем слое асфальта
• WIM FO сенсор очень чувствителен и имеет широкий диапазон: от 100 кг до 20 000 кг
• При замене верхнего слоя асфальта, сенсор остается нетронутым
• В оптоволоконные сенсор интегрированы температурные датчики
• Оптоволоконный сенсор более выгоден в долгосрочной перспективе из-за отсутствия необходимости в обслуживании