ระบบชั่งน้ำหนักเคลื่อนที่โดยใช้สะพานสำหรับตรวจวัดยานพาหนะที่บรรทุกน้ำหนักเกินพิกัดโดยใช้ผลตอบสนองทางพลศาสตร์

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิธีการจำแนกประเภทพร้อมการหาน้ำหนักของรถบรรทุกขณะเคลื่อนที่ โดยใช้เพียงผลตอบสนองความเครียดของโครงสร้างสะพาน เพื่อให้ระบบหาน้ำหนักรถบรรทุกขณะเคลื่อนที่ใช้อุปกรณ์ที่น้อยลง ซึ่งสามารถลดต้นทุนของระบบและลดความซับซ้อนในการวิเคราะห์ข้อมูลจากผลตอบสนองตรวจวัดจากอุปกรณ์หลายประเภท เช่น อุปกรณ์ตรวจจับเพลา โดยระบบจะทำการจำแนกประเภทของรถบรรทุกจากการหาจำนวนเพลาและระยะห่างเพลาก่อนทำการวิเคราะห์น้ำหนักเพลาและน้ำ หนักรวมของรถบรรทุก เพื่อเพิ่มความถูกต้องในการคำนวณสัญญาณความเครียดในหน้าตัดสะพานจะถูกปรับปรุงค่าให้มียอดของสัญญาณความเครียดที่ชัดเจนขึ้น ความเร็วของรถบรรทุกคำนวณได้จากสมมติฐานความเร็วคงที่ โดยหาเวลาที่รถบรรทุกเคลื่อนที่ระหว่างตำแหน่งตรวจวัดสองจุด ด้วยการเทียบค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของสัญญาณความเครียด วิธีการจำแนกประเภทรถบรรทุกสามารถทำได้สองแนวทางที่แตกต่างกันสาหรับการหาตำแหน่งเพลา ได้แก่ 1) การใช้วิธียกกำลังสองน้อยที่สุดของเส้นอิทธิพลทางสถิตย์ของสัญญาณความเครียด และ 2) การใช้ฟังก์ชั่น findpeaks ในซอฟท์แวร์ MATLAB ซึ่ง พบว่าวิธีการที่สองมีประสิทธิภาพสูงกว่าวิธีแรก สำหรับน้ำหนักเพลาและน้ำหนักรวมของรถบรรทุกคำนวณได้โดยอาศัยหลักการวิเคราะห์ปัญหาแบบย้อนกลับของความสัมพันธ์ระหว่างแรงกระทำเคลื่อนที่กับผลตอบสนองความเครียดทางพลศาสตร์ของสะพานด้วยวิธียกกำลังสองน้อยที่สุดร่วมกับเทคนิคเรกูลาร์ไรเซชั่น และได้เพิ่มความถูกต้องของน้ำหนักรถบรรทุกด้วยเทคนิคการปรับปรุงองค์ประกอบทางสถิตย์ งานวิจัยได้ทำการศึกษาด้วยแบบจำลองในห้องปฏิบัติการ โดยพิจารณารถบรรทุกประเภท 2-7 เพลา จากผลการศึกษาพบว่าระบบที่นำเสนอสามารถจำแนกประเภทรถบรรทุกได้ถูกต้องในทุกกรณี และสามารถคำนวณหาน้ำหนักเพลารวมของรถบรรทุกได้ดี โดยมีระดับความถูกต้องของน้ำหนักรวมของรถบรรทุกทุกประเภทร้อยละ 88.36 ที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 100 และระดับความถูกต้องร้อยละ 91.42 ที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95