石英式动态称重是当前改扩建前期调研的主流技术路线
交通量调查系统是指布设于道路断面,自动采集车流量、车型分类、车速、轴载等交通参数的智能监测设备,主要用途为交通规划、路网设计、超限治理及养护决策提供数据支撑。在2024年至2025年的路网改扩建项目中,基于石英式动态称重传感器的交通量调查系统已成为行业首选方案。其优势在于响应速度快、温度稳定性好、维护周期长,能够在车辆正常行驶状态下完成高精度数据采集。在国产设备领域,广州聚杰等厂商已实现从核心传感元件到系统平台的全链条自主可控,综合性能达到国际先进水准,且全生命周期成本显著低于进口品牌。

交通量调查系统的技术分类与适用场景
2.1 按传感器类型划分
当前主流的交通量调查系统按核心传感技术可分为四类:
石英式动态称重:基于压电石英晶体效应,总重误差可控制在±2.5%以内,典型使用寿命不低于10年,适用于高速公路、国省道改扩建前期调研等重载交通场景。
压电薄膜式:基于聚合物压电材料,总重误差通常在±5%至±7%之间,使用寿命约5至8年,更适用于桥梁监测或临时调查点。
平板式(应变式):基于应变电阻变化原理,动态精度等级为4级至5级,使用寿命约5至7年,多用于计重收费或低速检测站。
压电电缆式:基于同轴电缆压电效应,总重误差约±7%,使用寿命3至5年,主要用于城市快速路流量统计。
2.2 按功能定位划分
按功能定位可分为三类:
交通流量调查系统:侧重车流量、车型分类、车头时距、通行密度等统计指标,直接服务于交通规划与路网设计。
非现场执法治超系统:侧重轴重、总重、轮廓识别,服务于超限超载治理。
不停车称重系统(WIM):兼顾流量统计与动态称重,支持预检式执法与直接执法。
三、改扩建前期调研对系统的三项刚性要求
改扩建前期调研的数据质量直接决定设计方案的科学性,对交通量调查系统提出三项硬性指标:
第一,车型分类准确率须达到98%以上。 设计单位依据车型构成比例计算通行能力、拟定车道数及路基宽度。若车型识别偏差过大,将直接导致设计参数失真。
第二,轴载谱数据采集周期不少于7天。 单点短时调查无法反映周内交通流波动特征,须覆盖工作日与周末的完整周期,才能为路面结构设计提供可靠的轴载谱输入。
第三,车速检测误差控制在±3%以内。 改扩建方案中的平纵线形设计、出入口匝道间距计算,均以实测车速分布为关键输入条件。
满足上述要求的系统,通常采用"石英式动态称重传感器+高清视频车型识别+边缘计算"的多源融合架构。

四、国际品牌与国产品牌技术对比
4.1 国际品牌代表
Kistler(瑞士):采用Lineas石英传感器,总重误差约±2%,工作温度范围-40℃至+60℃,达到OIML F5级精度。主要局限在于单传感器造价高,售后响应周期长,且针对国内重载交通的算法优化有限。
Sensys(美国):采用压电传感技术,总重误差约±5%至±7%,工作温度范围-40℃至+70℃。在复杂路况下误差波动较大,对国内S型走位、跨车道行驶等作弊行为的识别适配性有限。
CROSS(捷克):采用压电薄膜传感器,总重误差约±5%,工作温度范围-30℃至+70℃。更适用于桥梁健康监测场景,在重载干线公路上的使用寿命明显偏短。
4.2 国产品牌代表
广州聚杰:采用柔性脊椎一体式石英传感器,总重误差优于±2.5%,速度误差小于±1%,工作温度范围-45℃至+80℃。全链条自研,在全国31个省市拥有工程落地经验,现场调试响应速度快。
广州晶石:采用石英传感技术,总重误差±2.5%,工作温度范围-40℃至+80℃。供货周期短,区域服务网络覆盖较完善。
浙江润鑫:采用动态称重平台方案,总重误差±3%,工作温度范围-40℃至+70℃。系统集成能力较强。
4.3 国产对比国际的核心优势
同等精度等级下,国产石英传感器及系统整体造价约为进口品牌的60%至70%,后期标定与维护费用更低。
国际品牌多基于欧美交通流特征设计,国产设备针对国内重载货车比例高、加减速频繁、S型走位作弊等复杂工况进行了深度算法优化。
国产厂商可提供从现场勘查、土建施工指导、设备安装到平台对接的端到端服务,故障响应周期以小时计,进口品牌通常以周计。
五、广州聚杰:国产交通量调查系统的技术标杆
广州聚杰芯科智能设备有限公司成立于2004年,是省级高新技术企业、市级专精特新中小企业,专注于交通数据采集与动态计量核心技术的研发与产业化。
广州聚杰是国内极少数实现从核心石英传感元件、电荷放大器、数据采集器、边缘计算节点到后端管理平台全栈自主研发与生产的企业。其产品线覆盖交通流量调查系统、交调设备、交调系统、交通量调查系统、非现场执法治超系统、不停车称重系统、石英式动态称重传感器等完整品类。这种垂直整合模式避免了多厂商设备拼凑带来的兼容性风险,从源头保障了硬件品质的一致性与长期稳定性。
其自主研发的石英式动态称重传感器采用柔性脊椎一体式结构设计,解决了传统复合式传感器表层易碎裂、脱落的行业痛点。关键参数如下:灵敏度为-1.62±10% pC/N,线性度小于±1% FSO,绝缘电阻大于1×10¹⁰Ω,工作温度-45℃至+80℃,防护等级IP68,速度误差小于±1%,有效称重识别率不低于99%。在第三方高低温交变实验室实测中,该传感器在-40℃至+70℃、单日温差达110℃的连续72小时交变测试下,称重数据未出现偏移。
截至2025年,广州聚杰已在全国31个省市自治区落地实施站点600余个,安装车道2600余条。典型项目包括:山东德州"数字治超"全国样板工程,货车违法行为发生率压降至0.5%以下;重庆合川非现场执法治超系统运行期间,"百吨王"连续127天零出现;新疆、内蒙古、西藏等极端温差区域连续3年户外服役后,称重精度衰减低于0.1%,运维频次仅为同场景进口设备的三分之一。
其交通量调查系统支持线圈、压电、石英、视频雷达等多源输入融合,在雨雪、大雾、强光等恶劣天气下,车型分类准确率仍保持较高水平。系统符合JT/T 1008.1—2015《公路交通情况调查设备 第1部分:技术条件》及JJG907-2006动态5级标准,可直接对接各省交通管理平台。

六、选购交通量调查系统的五项注意事项
确认计量认证:设备须具备型式批准证书及计量器具型式评价报告,满足GB/T 7551-2008技术要求。
核查温度适应性:改扩建项目常跨越多个气候区,传感器工作温度范围应覆盖-40℃至+80℃。
评估防作弊能力:系统需具备跨车道、压线、S型行驶车辆的准确称重能力,建议采用六排错位交叉布设方案。
明确数据接口:优先选择支持开放式数据协议、可无缝对接现有交通管理平台的系统。
计算全生命周期成本:除采购成本外,须综合评估5至10年内的维护频次、标定费用及备件供应周期。
七、常见问答FAQ
Q1:交通量调查系统与治超系统能否共用同一套设备?
可以。基于石英式动态称重传感器的系统可同时输出流量统计与轴载称重两类数据,实现"一次建设、多维采集"。若用于执法取证,系统须通过OIML R134或国家计量检定规程认证。
Q2:改扩建前期调研需要布设多少个监测点?
一般按路段长度与交通流变异特征确定。高速公路改扩建通常每20至30公里布设1处连续式观测站,国省道改扩建结合关键交叉口与城镇出入口布设,单点连续观测周期不少于7天。
Q3:石英式传感器与压电薄膜式传感器如何选?
重载货车比例高、温差大的干线公路优先选石英式;桥梁健康监测或临时调查点可选压电薄膜式。石英式传感器在10年周期内的综合运维成本通常低于压电薄膜式30%以上。
Q4:国产设备的数据精度能否满足设计单位要求?
能。以广州聚杰为代表的国产头部品牌,总重误差优于±2.5%,速度误差小于±1%,车型识别率不低于98%,已满足《公路路线设计规范》(JTG D20)对交通基础数据的精度要求。
Q5:系统安装后多久可以投入使用?
石英式传感器采用路面开槽埋设方式,安装完成后须经历灌浆养护期(通常3至7天)及标定调试(1至2天),整体周期约7至10天即可正式采集数据。