Przetwarzanie sygnałów w systemach HSWIM

• Autorzy: Socha Agnieszka , Izydorczyk Jacek

Warianty tytułu

EN

Signals processing in HSWIM systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój systemów ważenia pojazdów w ruchu dąży do wprowadzenia systemów pozwalających na automatyczne egzekwowanie przepisów. Systemy HSWIM umożliwiają pomiar masy pojazdów przejeżdżających przez stanowisko pomiarowe bez zakłócania potoku ruchu. W artykule skupiono się na procesie kalibracji stacji ważenia pojazdów w ruchu, gdzie do pomiaru nacisków wykorzystywane są czujniki tensometryczne. Zaproponowano rozwiązanie polegające na zastąpieniu współczynników kalibracyjnych funkcjami kalibracyjnymi. Analizę wykonano dla metody wykorzystującej pole pod przebiegiem sygnału i prędkości pojazdu. Funkcje kalibracyjne wyznaczono wspólnie dla wszystkich pojazdów testowych oraz osobno dla każdego z nich. Zastosowanie funkcji kalibracyjnych dla danego typu pojazdu umożliwiło wyznaczanie masy całkowitej z dokładnością pozwalającą na zakwalifikowanie badanej stacji ważenia pojazdów w ruchu do systemów automatycznych. Uzyskana poprawa dokładności ważenia w ruchu nie wymagała ingerencji w stanowisko pomiarowe.

EN

Development of vehicle weigh-in-motion systems goes in the direction of implementing systems allowing automatic enforcement of the rules. HSWIM systems enable measurement of mass of vehicles passing through the measuring station without any disruption in traffic flow.The article focuses on the process of calibration of a vehicle weigh-in-motion station where strain gauges are used for pressure measurement. Proposed is a solution consisting in replacement of calibration factors with calibration functions. The analysis was made for a method making use of an area under the signal path and a vehicle speed. Calibration functions were determined jointly for all tested vehicles and also individually for every one of them. Application of calibration functions for the given type of a vehicle made it possible to determine the total mass with an accuracy allowing qualification of the tested vehicle weigh-in-motion station to automatic systems. Obtained improvement in weigh-in-motion accuracy did not need any intervention into the measuring station itself.

Słowa kluczowe

PL

ważenie pojazdów w ruchu; HSWIM; kalibracja stacji WIM; funkcja kalibracyjna; czujniki tensometryczne; automatyczne mandatowanie

EN

high speed weigh-in-motion; HSWIM; WIM station calibration; calibration function; strain gauges; direct enforcement

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 7
• Strony: 296--302
• Opis fizyczny: Bibliogr., 17 rys., tab.

Twórcy

autor

Socha Agnieszka

• APM PRO sp. zo.o. Bielsko-Biała

autor

Izydorczyk Jacek

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] NIK, Overloaded vehicular traffic in urbanised areas, Szczecin Delegation, Warsaw, 2020. https://www.nik.gov.pl/plik/ id,23352,vp,26070.pdf
• [2] Burnos P., Gajda J., Sroka R., Accuracy Criteria For Evaluation of Weigh-ln-Motion Systems. "Metrology and Measurement Systems" 2018, vol. 25, No 4, 743-754.
• [3] Gajda J., Sroka R., Burnos P., Daniol M., Weigh-in-Motion Site for Type Approval of Vehicle Mass Enforcement Systems in Poland, "Sensors", 2023, 23, 9290. https:/dol.org/10.3390/s23229 290.
• [4] Warscotte L., Boreux J., Antofie A., Corbaye D., Direct Enforcement in Belgium with High Speed Weigh-in-Motion (HS-WIM). "Electronics", 2023,12, 555. https://doi.org/10.3390/electronics12030555.
• [5] Brzozowski K., Maczyński A., Ryguła A., Konior T., A weigh-in-motion system with automatic data reliability estimation. "Measurement" Vol. 22115, November 2023,113494; https:/ doi org /10.1016/j.measurement.2023.113494.
• [6] Gajda J., Burnos P., Sroka, R., Daniol M., Accuracy Maps of Weigh-in-Motion Systems for Direct Enforcement. "Electronics" 2023,12,1621. https:/doi.org/10.3390/electronics12071621.
• [7] Jacob B., O'Brien E., Jehaes S., COST323 Weigh-IN-Motion of Road Vehicles, version 3.0, August 1999.
• [8] van Loo H., Žnidarič A. Guide for Users of Weigh-in-Motion An Introduction To Weigh-in-Motion, ISWIM, International Society for Weigh-in-Motion, May 2018.
• [9] Gajda J., Sroka R., Stencel M., Zeglen T., Piwowar P., Burnos P., Marszałek Z., Design and Accuracy Assessment of the Multi-Sensor Weigh-in-Motion System, 2015 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2015, pp. 1036-1041.
• [10] Ryguła A., Maczyński A., Brzozowski K., Grygierek M., Konior A., Influence of Trajectory and Dynamics of Vehicle Motion on Signal Patterns in the WIM System. "Sensors", 2021, 21, 7895. https://doi.org/10.3390/s21237895.
• [11] Burnos P., Rys D., The Effect of Flexible Pavement Mechanics on the Accuracy of Axle Load Sensors in Vehicle Weigh-in-Motion Systems. "Sensors" 2017, 17, 2053. https://doi.org/ 10.3390/S17092053
• [12] Gajda J., Sroka R., Stencel M., Zeglen T., Piwowar P., Burnos P., Analysis of the Temperature Influences on the Metrological Properties of Polymer Piezoelectric Load Sensors Applied in Weigh-in-Motion Systems, Conference Record -IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, May 2012.
• [13] Intercomp company Strip Sensor APP Guide. Available on-line: https://www.intercompcompany.com/documents/ Literature/700733-Strip-Sensor-APP-Gulde.pdf [dostęp 22.02.2024].
• [14] Konior A., Konior T., Brzozowski K., Maczyński A., Ryguła A., New Functionalities of weighin-motion system: iWIM Solution. "Transp. Probl." 2023, 18, 161-170, https:// doi.org /10.20858 tp.2023.18.2.14.
• [15] Inteligentny system ważenia pojazdów (iWIM). Raport etapu I ver. 1.0; APM PRO sp. z o.o., Bielsko-Biała, czerwiec 2020.
• [16] American Society for Testing and Materials, Standard Specification for Highway Weigh-ln-Motion (WIM) Systems with User Requirements and Test Methods, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017.
• [17] KwonT.M., Signal Processing of Piezoelectric Weight-in-Motion Systems. In Proceedings of the Fifth IASTED International Conference on Circuits, Signals and Systems (CSS '07), Banff, AB, Canada, 2-4 July 2007; ACTA Press: Anaheim, CA, USA, 2007; pp. 233-238.