TABLE OF CONTENTS


page
COST 323 Action (English) 4
Action COST 323 (Français) 6
Membership of the COST 323 Management Committee 8
Abstract (English) 9
Résumé (Français) 10
1. INTRODUCTION AND ACKNOWLEDGEMENTS 11
2. THE TEST SITE 12
3. THE SYSTEMS AND SENSORS 15
3.1 Overview of the site installation 15
3.2 Systems 18
3.2.1 Golden River Marksman (UK) 18
3.2.2 Peek Traffic AWACS (UK) 21
3.2.3 Mikros TEL-2CM (SA) 24
3.2.4 ECM Hestia (FR) 27
3.2.5 PAT DAW 100 (DE) 30
3.3 Sensors 33
3.3.1 Atochem Road Trax (USA) 33
3.3.2 Focas Vibetek (UK) 35
3.3.3 Kistler QEX (CH) 37
3.3.4 Thermocoax Vibracoax (FR) 40
3.4 Combined systems (sensors + electronics) 42
3.4.1 Combined Kistler QEX sensor/PAT DAW 100 42
3.4.2 Combined Kistler QEX sensor/Golden River Marksman 43
4. OPERATION AND CALIBRATION 44
4.1 Sensor operation 44
4.1.1 Measuring method 44
4.1.2 Signal processing 45
4.2 Calibration procedure 46
4.3 Calibration checks 48
5. DATA COLLECTED AND SYSTEM/SENSOR BEHAVIOUR 50
5.1 Data collection procedure 50
5.2 Test plans 51
5.3 System and combined system data 54
5.3.1 General 54
5.3.2 Golden River Marksman 54
5.3.3 Peek Traffic AWACS 55
5.3.4 Mikros TEL-2CM 55
5.3.5 ECM Hestia 55
5.3.6 PAT DAW 100 55
5.3.7 Combined Kistler QEX/PAT AVC 55
5.3.8 Combined Kistler QEX/Golden River Marksman 56
5.4 Sensor data 56
5.4.1 General 56
5.4.2 Atochem Road Trax 57
5.4.3 Focas Vibetek 57
5.4.4 Kistler QEX 57
5.4.5 Thermocoax Vibracoax 57
6. RESULTS 58
6.1 Analysis performed 58
6.2 System and combined sensor/system results 59
6.2.1. Golden River Marksman 59
6.2.2 Peek Traffic AWACS 59
6.2.3 Mikros TEL-2CM 60
6.2.4 ECM Hestia 60
6.2.5 PAT DAW 100 60
6.2.6 Combined Kistler QEX / PAT AVC 61
6.3 Sensor results 61
6.3.1 Atochem Road Trax 61
6.3.2 Focas Vibetek 61
6.3.3. Kistler QEX 61
6.3.4 Thermocoax Vibracoax 61
6.4 SUMMARY 72
6.4.1 Systems 72
6.4.2 Sensors 73
6.5 Comparison with draft European Specification 75
7. SUPPLIERS’ COMMENTS 78
7.1 Golden River Marksman (UK) 78
7.2 Peek Traffic AWACS (UK) 78
7.3 Mikros TEL-2CM (SA) 79
7.4 ECM Hestia (FR) 79
7.5 PAT DAW 100 (DE) 80
7.6 Kistler QEX (CH) 81
7.7 Combined Kistler QEX /Golden River Marksman 81
7.8 Combined Kistler QEX 82
8. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS 83
9. REFERENCES 85

Abstract

As part of the project "Dynamic Axle Load Measurements" by the "Commission for the Promotion of Scientific Research (KWF)“, a WIM test was planned on an urban road in the City of Zurich. Various systems and sensors currently available on the commercial market were installed together with a recently developed sensor. The aim of the project was to test the different systems and sensors under identical conditions over a long period.

This large scale test became part of objective 2 of the COST 323 action and was placed under the auspices of its Management Committee. This investigation was carried out in order to allow an objective evaluation of the systems and sensors. The results of this test also provide an opportunity to partially apply for the first time the draft European specification, and to give an idea of the accuracy classes of the WIM devices.

The results presented in this report only concern the gross weights of some limited types of lorries and vans, measured in motion on an urban road with a speed limit of 50 km/h. The results will therefore need to be supplemented by results from other tests on more trafficked highways and at higher speeds.

Very useful information was collected about the reliability and durability of the sensors and systems, including the electronics and software. Most of the devices encountered some problems, which were generally solved by the suppliers after some delay.

Some differences appear in the mean errors, coefficients of variation, repeatability of measurements and final accuracy between the different systems and sensors. However it is not sufficient to describe and compare the systems and sensors using such criteria. There were differences between the sensor sizes and numbers (large scales, single or multiple strips); between sensors on their own and full systems; and in the investment costs of the systems and sensors.

Résumé

Au départ le projet " Mesures des charges dynamiques d’essieux" de la "Commission pour l’encouragement de la recherche scientifique“, visait à réaliser une expérimentation de pesage en marche sur une voie urbaine de la ville de Zurich. Plusieurs systèmes et capteurs disponibles sur le marché ont été installés sur ce site, ainsi qu’un nouveau capteur. L’objectif du projet était de tester les différents systèmes et capteurs dans des conditions identiques, sur une longue période, et de comparer les résultats.

Lors de son démarrage, ce test à grande échelle s’est intégré dans l’action COST323, pour satisfaire l’objectif 2, et a été placé sous l’égide du comité de gestion de cette action. Il devait permettre une évaluation objective des systèmes et capteurs, tant pour les vendeurs que les clients. Les résultats de ce test ont permis d’appliquer pour la première fois une partie des nouvelles spécifications européennes sur le pesage en marche et de donner une idée de la classe de précision des matériels testés.

Les résultats présentés dans ce rapport ne concernent que les poids totaux d’un nombre limité de type de camions et de camionnettes, pesés en marche sur une voie urbaine avec une limite de vitesse à 50 km/h. Ils devront donc être complétés par d’autres tests sur des routes à grande circulation et à vitesses plus élevées.

Des informations très riches ont été obtenues sur la fiabilité et la durabilité des capteurs et systèmes, ainsi que sur les électroniques et les logiciels. La plupart des matériels ont rencontré des problèmes, qui ont généralement été résolus à plus ou moins long terme par les fabricants.

Des différences apparaissent sur les erreurs moyennes, les coefficients de variation, la répétabilité des mesures et la précision finale, entre les systèmes ou les capteurs. Cependant on ne peut se limiter à ces seuls critères pour évaluer et comparer les systèmes et capteurs. Les dimensions et nombres de capteurs - bascules de grandes dimensions, barreaux uniques ou multiples -, leur intégration ou non dans un système complet, et les grandes variations de coût d’un système à l’autre sont autant d’éléments complémentaires à prendre en compte.