سامانه توزین در حال حرکت (WIM) چیست؟ با کاربردها، انواع، و نقش حیاتی پلاک خوان در حفاظت از جاده ها و افزایش ایمنی آشنا شوید. راهنمای کامل شرکت شهاب.

جاده ها، شریان های حیاتی اقتصاد یک کشور هستند. هر روز، هزاران کامیون و وسیله نقلیه سنگین، کالاها و مواد اولیه را در این شریان ها جابجا میکنند. اما این جریان حیات، با یک تهدید خاموش و مخرب روبروست: اضافه تناژ. تردد وسایل نقلیه با بار اضافی، بسیار فراتر از یک تخلف ساده است؛ این پدیده سالانه میلیاردها تومان خسارت به زیرساخت های جاده ای کشور، از جمله آسفالت و پل ها، وارد میکند، ایمنی ترافیک را با افزایش ریسک تصادفات مرگبار به خطر می اندازد و یک رقابت ناعادلانه را در صنعت حمل و نقل ایجاد میکند. روش های سنتی کنترل وزن، یعنی باسکول های ایستا، با ایجاد صف های طولانی و ترافیک سنگین، دیگر پاسخگوی این چالش بزرگ نیستند. اینجاست که فناوری، راه حلی هوشمندانه و کارآمد ارائه میدهد: سامانه توزین در حال حرکت یا Weigh-in-Motion (WIM). این سیستم انقلابی، بدون نیاز به توقف خودرو، وزن آن را با دقت بالا اندازه گیری میکند و در ترکیب با فناوری پلاک خوان، عصری جدید را در مدیریت و نظارت بر حمل و نقل جاده ای آغاز کرده است.

سامانه توزین در حال حرکت

سامانه توزین در حال حرکت (WIM) یک سیستم یکپارچه فناورانه است که برای اندازه گیری وزن کل و وزن هر محور وسایل نقلیه در حین عبور از یک نقطه مشخص، بدون نیاز به توقف یا کاهش سرعت قابل توجه، طراحی شده است. این سیستم با استفاده از مجموعه ای از سنسورهای تعبیه شده در سطح جاده، کنترلرهای الکترونیکی و نرم افزارهای پیشرفته، داده های مربوط به وزن را به صورت آنی جمع آوری میکند. اما داده وزن به تنهایی کاربردی نیست؛ بخش حیاتی و تکمیل کننده این سامانه، یک دوربین پلاک خوان است که به طور همزمان، هویت خودروی در حال عبور را ثبت میکند. ترکیب این دو فناوری، یک رکورد کامل شامل وزن، پلاک، تصویر خودرو، سرعت، و زمان عبور ایجاد میکند که اساس اجرای هوشمند قوانین، حفاظت از زیرساخت ها و افزایش ایمنی جاده ها را تشکیل میدهد. شرکت شهاب به عنوان متخصص پیشرو در حوزه سیستم های تشخیص پلاک، نقش کلیدی در هویت بخشی به داده های خام وزنی و تکمیل این راهکار استراتژیک ایفا میکند. برای دریافت مشاوره در خصوص تجهیز پروژه های WIM به سیستم های پلاک خوان پیشرفته، میتوانید با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

چرا توزین سنتی دیگر پاسخگو نیست؟ محدودیت های باسکول های ایستا

برای دهه ها، تنها ابزار کنترل اضافه تناژ، باسکول های ثابت جاده ای بودند. اما با افزایش چشمگیر حجم ترافیک و پیچیدگی های صنعت حمل و نقل، معایب این روش سنتی بیش از پیش آشکار شده و آن را به یک راهکار ناکارآمد تبدیل کرده است.

ایجاد ترافیک و اتلاف زمان

اصلی ترین نقطه ضعف باسکول های ایستا، نیاز به توقف کامل وسیله نقلیه است. این فرآیند، حتی در بهترین حالت، برای هر خودرو چندین دقیقه زمان میبرد. در محورهای پرتردد، این توقف های مکرر به سرعت منجر به ایجاد صف های طولانی و راهبندان های چند کیلومتری میشود. این اتلاف وقت، هزینه های هنگفتی را به صنعت حمل و نقل تحمیل میکند، مصرف سوخت را افزایش میدهد و باعث استهلاک وسایل نقلیه میشود.

هزینه های عملیاتی بالا

راه اندازی و نگهداری یک ایستگاه توزین ثابت، نیازمند سرمایه گذاری قابل توجهی است. علاوه بر هزینه ساخت و تجهیز باسکول، هزینه های جاری مانند حقوق و دستمزد چندین اپراتور به صورت شبانه روزی، هزینه های نگهداری و کالیبراسیون دوره ای، بار مالی سنگینی را بر دوش سازمان های راهداری قرار میدهد.

پوشش دهی محدود و قابلیت فرار

تعداد ایستگاه های توزین ثابت به دلیل هزینه بالا، محدود است. این موضوع به رانندگان متخلف این امکان را میدهد که با شناسایی محل این ایستگاه ها، از مسیرهای جایگزین برای فرار از توزین استفاده کنند. در عمل، تنها درصد کمی از کل وسایل نقلیه سنگین مورد بازرسی قرار میگیرند و بخش بزرگی از تخلفات اضافه تناژ هرگز شناسایی نمیشوند.

پتانسیل بالای خطای انسانی و فساد

تکیه بر نیروی انسانی در فرآیند توزین و ثبت تخلف، همواره احتمال بروز خطاهای سهوی یا عمدی را به همراه دارد. ثبت نادرست اطلاعات، چشم پوشی از تخلفات و سایر مسائل، میتواند اثربخشی کل سیستم نظارتی را زیر سوال ببرد. سامانه توزین در حال حرکت با خودکارسازی کامل این فرآیند، این مشکلات را از ریشه حل میکند.

معماری و اجزای اصلی سامانه WIM

یک سامانه توزین در حال حرکت از چندین جزء کلیدی تشکیل شده است که مانند اعضای یک ارکستر، با هماهنگی کامل کار میکنند تا داده های دقیق و قابل اعتمادی را تولید کنند.

سنسورهای توزین: قلب تپنده سیستم

این سنسورها که در عرض جاده و در سطح آسفالت نصب میشوند، وظیفه اصلی یعنی اندازه گیری وزن را بر عهده دارند. انواع مختلفی از سنسورها برای این منظور وجود دارد که هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند:

• سنسورهای پیزوالکتریک (Piezoelectric): این سنسورها که به شکل کابل یا نوار هستند، با عبور چرخ خودرو و اعمال فشار، یک سیگنال الکتریکی متناسب با وزن تولید میکنند. آنها برای سیستم های پرسرعت مناسب هستند اما دقت آنها ممکن است تحت تاثیر دما قرار گیرد.
• صفحات خمشی (Bending Plate): این سنسورها شامل یک صفحه فلزی با کرنش سنج های متصل به آن هستند. با عبور چرخ، صفحه کمی خم شده و کرنش سنج ها وزن را اندازه گیری میکنند.
• لودسل (Load Cell): این سنسورها که بالاترین دقت را ارائه میدهند، معمولا در یک قاب فلزی در جاده نصب میشوند و وزن را به صورت مستقیم اندازه گیری میکنند. آنها برای سیستم های کم سرعت و کاربردهای اعمال قانون مناسب تر هستند.
• سنسورهای کوارتز (Quartz): این سنسورها از کریستال های کوارتز برای اندازه گیری فشار استفاده میکنند و دقت و پایداری بسیار بالایی در شرایط دمایی مختلف دارند.

دوربین پلاک خوان: هویت بخشی به وزن

این بخش، جزء حیاتی و غیرقابل حذف سامانه توزین در حال حرکت است. سنسورها به ما میگویند که یک وسیله نقلیه با وزن غیرمجاز عبور کرده، اما دوربین های پلاک خوان پلیس به ما میگویند آن وسیله نقلیه “کدام” بوده است. یک دوربین پلاک خوان IP پیشرفته در این سیستم وظایف زیر را بر عهده دارد:

• ثبت تصویر واضح از پلاک خودرو در سرعت های بالا.
• عملکرد بی نقص در شب و شرایط آب و هوایی نامساعد با استفاده از فناوری دید در شب رنگی.
• ارسال آنی شماره پلاک استخراج شده به واحد کنترل مرکزی برای پیوند با داده های وزن. کیفیت این بخش به قدری مهم است که یک نرم افزار پلاک خوان ضعیف میتواند کل سرمایه گذاری انجام شده برای سیستم WIM را بی اثر کند.

سنسورهای جانبی و کنترلر محلی (RCU)

علاوه بر سنسورهای وزن و دوربین پلاک خوان، معمولا از سنسورهای دیگری مانند حلقه های القایی (Inductive Loops) برای تشخیص حضور، سرعت و کلاس بندی خودرو استفاده میشود. تمام داده های این سنسورها به یک واحد کنترلر محلی (Roadside Control Unit) ارسال میشود. این کنترلر وظیفه جمع آوری اولیه، همگام سازی و پردازش داده ها را قبل از ارسال به سرور مرکزی بر عهده دارد.

نرم افزار مدیریت مرکزی

در نهایت، تمام اطلاعات به یک سرور مرکزی منتقل میشود که نرم افزار مدیریت WIM بر روی آن نصب است. این نرم افزار قلب مدیریتی سیستم است و قابلیت های زیر را ارائه میدهد:

• ذخیره سازی و مدیریت پایگاه داده تمام ترددها.
• تطبیق خودکار داده های وزن با اطلاعات پلاک.
• شناسایی تخلفات اضافه تناژ بر اساس قوانین تعریف شده.
• تولید گزارش های آماری و تحلیلی برای مدیران.
• یکپارچگی با سایر سیستم ها مانند پایگاه داده پلیس راهور برای صدور جریمه.

انواع سیستم های توزین در حال حرکت (WIM)

سیستم های WIM بر اساس سرعت عبور مجاز و دقت، به دسته های مختلفی تقسیم میشوند که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند.

سیستم های WIM پرسرعت (High-Speed WIM)

این سیستم ها که در مسیر اصلی بزرگراه ها و جاده های شریانی نصب میشوند، برای غربالگری اولیه ترافیک طراحی شده اند. خودروها با سرعت معمول خود از روی سنسورها عبور میکنند و سیستم به صورت آنی، خودروهایی که “مشکوک” به اضافه تناژ هستند را شناسایی میکند. این خودروها سپس به یک ایستگاه بازرسی در پایین دست هدایت میشوند تا توسط یک باسکول ایستا یا یک سیستم WIM کم سرعت، به صورت دقیق توزین شوند. هدف اصلی این سیستم ها، جمع آوری داده های ترافیکی و کاهش بار کاری ایستگاه های توزین ثابت است.

سیستم های WIM کم سرعت (Low-Speed WIM)

این سیستم ها در مکان هایی نصب میشوند که سرعت خودروها به طور طبیعی کمتر است، مانند ورودی پایانه های بار، گمرکات، یا در مسیرهای انحرافی کنار بزرگراه ها. به دلیل سرعت پایین تر، دقت اندازه گیری این سیستم ها بسیار بالاتر است (معمولا با خطای کمتر از ۵ درصد) و در بسیاری از کشورها، داده های آنها برای اعمال جریمه مستقیم (Direct Enforcement) مورد استناد قرار میگیرد.

سیستم های WIM قابل حمل (Portable WIM)

این سیستم ها شامل سنسورهای پد مانند و سبکی هستند که میتوان آنها را به سرعت در هر نقطه ای از جاده مستقر کرد. پلیس راهور و سازمان های راهداری از این سیستم ها برای ایجاد ایستگاه های بازرسی موقت و کنترل تصادفی در محورهایی که فاقد سیستم ثابت هستند، استفاده میکنند. اگرچه دقت آنها به اندازه سیستم های ثابت نیست، اما به عنوان یک ابزار بازدارنده و کنترلی بسیار موثر عمل میکنند.

کاربردهای استراتژیک سامانه توزین در حال حرکت

سامانه توزین در حال حرکت فراتر از یک ابزار جریمه، یک منبع داده استراتژیک با کاربردهای گسترده در مدیریت کلان حمل و نقل کشور است.

حفاظت از زیرساخت های جاده ای

اصلی ترین و مهمترین کاربرد WIM، جلوگیری از تخریب زودرس جاده ها و پل ها است. بر اساس تحقیقات مهندسی عمران، خسارتی که یک کامیون با ۲۰ درصد اضافه بار به جاده وارد میکند، معادل عبور هزاران خودروی سواری است. با کنترل موثر اضافه تناژ، عمر مفید زیرساخت ها به شدت افزایش یافته و میلیاردها تومان در هزینه های نگهداری و بازسازی صرفه جویی میشود.

افزایش ایمنی ترافیک

وسایل نقلیه سنگین با بار اضافی، خطرات ایمنی متعددی را ایجاد میکنند. وزن بیش از حد، مسافت ترمزگیری را به طور خطرناکی افزایش میدهد، باعث فرسودگی سریع لاستیک ها و سیستم ترمز میشود و پایداری خودرو را در پیچ ها کاهش میدهد. شناسایی و متوقف کردن این “بمب های متحرک” قبل از وقوع فاجعه، یکی از بزرگترین دستاوردهای سیستم WIM برای افزایش ایمنی عمومی است.

اجرای هوشمند قوانین و مقررات

سامانه توزین در حال حرکت با حذف دخالت انسانی و خودکارسازی فرآیند شناسایی تخلف، عدالت و شفافیت را در اجرای قوانین تضمین میکند. این سیستم به صورت ۲۴ ساعته و بدون وقفه کار میکند و تمام خودروهای متخلف را بدون استثنا شناسایی میکند. اتصال این سیستم به سامانه پلاک خوان نیروی انتظامی، فرآیند صدور جریمه را نیز کاملا خودکار میکند.

مدیریت هوشمند بار و لجستیک

داده های جمع آوری شده توسط شبکه ای از سیستم های WIM، یک تصویر جامع و دقیق از جریان کالا در کشور ارائه میدهد. وزارت راه و شهرسازی و سایر نهادهای مرتبط میتوانند از این داده ها برای موارد زیر استفاده کنند:

• برنامه ریزی برای توسعه و بهسازی زیرساخت ها بر اساس حجم واقعی ترافیک.
• تحلیل الگوهای حمل و نقل و بهینه سازی مسیرها.
• مدیریت لجستیک در زمان بحران.
• برنامه ریزی های اقتصادی کلان بر اساس آمار حمل کالا. برای اطلاعات بیشتر در مورد استانداردهای جهانی WIM، میتوانید به وبسایت انجمن بین المللی توزین در حال حرکت (ISWIM) مراجعه کنید.

پرسش های متداول

دقت سامانه توزین در حال حرکت چقدر است؟

دقت این سیستم ها به نوع سنسور، کیفیت نصب و سرعت خودرو بستگی دارد. سیستم های پرسرعت معمولا دقتی بین ۱۰ تا ۱۵ درصد دارند و برای غربالگری استفاده میشوند. سیستم های کم سرعت میتوانند به دقتی بین ۲ تا ۵ درصد برسند که برای اعمال قانون مناسب است.

آیا میتوان از داده های WIM برای جریمه مستقیم استفاده کرد؟

این موضوع به قوانین هر کشور بستگی دارد. در بسیاری از کشورهای توسعه یافته، داده های سیستم های WIM کم سرعت و با دقت بالا، به عنوان مدرک قانونی برای صدور جریمه پذیرفته شده است. در ایران نیز زیرساخت های قانونی برای این امر در حال توسعه است.

تفاوت اصلی WIM پرسرعت و کم سرعت چیست؟

تفاوت اصلی در دقت و کاربرد آنهاست. WIM پرسرعت برای شناسایی خودروهای “مشکوک” در حجم ترافیک بالا استفاده میشود، در حالی که WIM کم سرعت برای توزین دقیق و اعمال قانون به کار میرود.

هزینه راه اندازی یک سیستم WIM چقدر است؟

هزینه این سیستم ها بسیار متغیر است و به نوع سنسورها، تعداد خطوط تحت پوشش، و پیچیدگی نرم افزار بستگی دارد. این هزینه میتواند از چند صد میلیون تا چندین میلیارد تومان برای یک ایستگاه کامل باشد.

نقش دوربین پلاک خوان در این سامانه دقیقا چیست؟

دوربین پلاک خوان، هویت وسیله نقلیه را به داده های وزن آن پیوند میزند. بدون پلاک خوان، سیستم فقط میداند که یک تخلف رخ داده، اما نمیداند توسط چه کسی. بنابراین، پلاک خوان جزء ضروری و غیرقابل حذف برای کاربردهای اجرایی و قانونی WIM است.

آیا این سیستم در شب و شرایط بد آب و هوایی هم کار میکند؟

بله. سنسورهای توزین در زیر سطح جاده نصب میشوند و تحت تاثیر شرایط جوی قرار نمیگیرند. دوربین های پلاک خوان پیشرفته نیز با استفاده از پروژکتورهای IR یا نور مرئی و قابلیت های پردازش تصویر، برای عملکرد ۲۴ ساعته در هر شرایطی طراحی شده اند.

چه نوع سنسورهایی در سیستم های WIM استفاده میشود؟

رایج ترین سنسورها شامل پیزوالکتریک، لودسل، صفحات خمشی و کوارتز هستند که هرکدام برای کاربردها و سطوح دقت متفاوتی مناسب هستند.

آیا امکان دور زدن یا تقلب در سیستم WIM وجود دارد؟

طراحی صحیح محل نصب سنسورها و استفاده از سنسورهای جانبی برای تشخیص تغییر مسیر ناگهانی، تقلب را بسیار دشوار میکند. همچنین، خودکار بودن کامل سیستم، امکان تبانی با اپراتور را از بین میبرد.

آیا این سیستم به نرم افزار خاصی نیاز دارد؟

بله، یک نرم افزار مدیریت مرکزی قدرتمند برای جمع آوری، تحلیل و مدیریت داده های WIM و پلاک خوان ضروری است. نرم افزار پلاک خوان آی پلاک به راحتی میتواند با این نرم افزارهای مدیریتی یکپارچه شود.

شرکت شهاب چه بخشی از راهکار WIM را ارائه میدهد؟

شرکت شهاب در بخش حیاتی و بسیار تخصصی این سامانه، یعنی “هویت بخشی”، فعالیت میکند. ما با ارائه پیشرفته ترین دوربین ها و نرم افزارهای پلاک خوان که برای کار در سرعت های بالا و شرایط چالش برانگیز بهینه شده اند، داده های قابل استناد و دقیقی را که برای موفقیت هر پروژه WIM ضروری است، فراهم میکنیم.

نتیجه گیری

سامانه توزین در حال حرکت یک فناوری تحول آفرین است که نقشی کلیدی در ساختن آینده ای امن تر، کارآمدتر و پایدارتر برای صنعت حمل و نقل جاده ای ایفا میکند. این سیستم با ارائه یک راهکار هوشمند برای مقابله با معضل مخرب اضافه تناژ، از سرمایه های ملی محافظت کرده و جان انسان ها را نجات میدهد. در قلب این سیستم پیچیده، یک جزء ساده اما حیاتی قرار دارد: توانایی پاسخ به این سوال که “این وزن متعلق به کدام خودرو است؟”. اینجاست که تخصص و فناوری شرکت شهاب وارد عمل میشود. ما با ارائه راهکارهای پلاک خوان با بالاترین سطح دقت و اطمینان، اطمینان حاصل میکنیم که داده های جمع آوری شده توسط سیستم WIM شما، قابل استناد، قابل اجرا و کاملا کارآمد باشند.