ระบบอัตโนมัติสำหรับการหาน้ำหนักและประเภทของรถบรรทุกขณะเคลื่อนที่บนสะพาน

Abstract

ในปัจจุบันรัฐบาลต้องสูญเสียงบประมาณจำนวนหลายพันล้านบาททุกปีเพื่อใช้ในการซ่อมบำรุงถนนที่ชำรุดเสียหายจากรถบรรทุกน้ำหนักเกินพิกัดกฎหมายโดยไม่สมควร การแก้ไขปัญหาด้วยการบังคับใช้กฎหมายที่เข้มงวด จำเป็นต้องเพิ่มเจ้าหน้าที่และด่านควบคุมน้ำหนักกระจายไปในสายทางต่างๆ แต่รัฐบาลต้องมีภาระเงินลงทุนและต้องเพิ่มอัตรากำลังคนจำนวนมาก ทำให้ปัจจุบันยังไม่สามารถควบคุมน้ำหนักบรรทุกของยวดยานได้อย่างมีประสิทธิภาพและทั่วถึง งานวิจัยนี้ได้ทำการพัฒนาปรับปรุงระบบการชั่งน้ำหนักยวดยานชนิดติดตั้งใต้สะพานและจำแนกประเภทให้ทำงานแบบอัตโนมัติ เพื่อช่วยเสริมการทำงานของด่านชั่งน้ำหนักและลดภาระในการเพิ่มจำนวนเจ้าหน้าที่ โดยออกแบบให้ระบบติดตั้งได้โดยไม่ต้องปิดการจราจรด้านบนสะพานและสามารถเคลื่อนย้ายไปติดตั้งที่สะพานอีกแห่งได้ ระบบจำแนกประเภทรถใช้การวิเคราะห์ผลต่างสัมบูรณ์ (absolute difference) ของข้อมูลตำแหน่งล้อที่วัดด้วยอุปกรณ์เลเซอร์ 2 ตำแหน่งที่ติดตั้งข้างทาง เพื่อประมาณความเร็วรถ ระยะห่างเพลารถ จำนวนเพลารถ และประเภทยวดยาน แล้วนำข้อมูลที่ได้มาประมวลผลร่วมกับข้อมูลค่าความเครียดตอบสนองของสะพานภายใต้ยวดยานคันดังกล่าวที่ติดตั้งใต้ท้องสะพาน เพื่อประมาณค่าน้ำหนักเพลาและน้ำหนักรวมของรถโดยอาศัยการวิเคราะห์ด้วยเมทริกซ์ผกผันเทียม (pseudo inverse matrix) บนวิธีการของการหาค่าต่ำที่สุดของผลต่างกำลังสองระหว่างค่าการตอบสนองของสะพานที่ได้จากการตรวจวัดกับค่าการตอบสนองที่ได้จากการคำนวณจากฟังก์ชันเส้นอิทธิพลของสะพาน (influence line) ได้ทำการทดสอบระบบในภาคสนามด้วยการประยุกต์ใช้กับสะพานข้ามคลองแห่งหนึ่งของกรมทางหลวงชนบทซึ่งเป็นสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กขนาด 3 ช่องจราจร และมีความยาวช่วงสะพาน 20 เมตร เป็นระยะเวลากว่า 15 วัน เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ ประสิทธิภาพและความถูกต้องแม่นยำผลการศึกษาพบว่า แม้ระบบจะมีข้อจำกัดในการทำงานบางประการ แต่ก็สามารถทำการตรวจชั่งน้ำหนักบรรทุกของยวดยานแบบอัตโนมัติได้ไม่น้อยกว่าร้อยละ 90 ของจำนวนยวดยานรถบรรทุกทั้งหมด โดยมีความถูกต้องในการจำแนกประเภทยวดยานมากกว่าร้อยละ 90 และค่าความคลาดเคลื่อนของน้ำหนักรวมต่ำกว่าร้อยละ 10 จึงมีความเป็นไปได้ที่จะนำระบบที่พัฒนาขึ้นนี้ไปประยุกต์ใช้งานจริง