閆聰杰

(烏蘭察布市產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000)

當(dāng)前，我國(guó)已成為全球第二大經(jīng)濟(jì)體，人民群眾的生活水平穩(wěn)步提高。在居民出行方面，出租車(chē)扮演著重要的角色，在城市中已經(jīng)成為基礎(chǔ)交通中的重要部分，承擔(dān)著重要的職責(zé)。而出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器是重要的計(jì)量器具，在保障公平交易、維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益方面起到非常重要的作用，屬于國(guó)家強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具，只有保證計(jì)價(jià)器穩(wěn)定、準(zhǔn)確的工作，才能保證司乘雙方的切身利益，維護(hù)市場(chǎng)公平。但是面對(duì)規(guī)模龐大的出租車(chē)市場(chǎng)保有量以及出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器自身的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和作弊的隱秘性，在實(shí)際操作過(guò)程中，監(jiān)管面臨著很大挑戰(zhàn)。當(dāng)下，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)業(yè)已成熟，人工智能和第五代通信技術(shù)快速融合發(fā)展，為衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用與發(fā)展提供了有力支撐。面對(duì)出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器監(jiān)管遇到的問(wèn)題以及量值溯源扁平化發(fā)展方向，急需通過(guò)技術(shù)革新，設(shè)計(jì)一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的更為科學(xué)有效的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)設(shè)備。

1 當(dāng)前出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器存在的缺陷

出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的工作原理是當(dāng)出租車(chē)前輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的里程信號(hào)，這些信號(hào)通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為計(jì)價(jià)器可識(shí)別的計(jì)量數(shù)據(jù)，然后在計(jì)價(jià)器的屏幕上顯示。如果傳感器出現(xiàn)問(wèn)題，那么傳感信號(hào)會(huì)出現(xiàn)誤差，致使獲得的數(shù)據(jù)小于真實(shí)數(shù)值，影響出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的準(zhǔn)確性。另外，出租車(chē)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后，變速箱齒輪松動(dòng)會(huì)造成計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生誤差，從而影響里程數(shù)值的獲取。出租車(chē)使用的輪胎不標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)影響計(jì)價(jià)器脈沖信號(hào)的真實(shí)性。在出租車(chē)檢定和監(jiān)管過(guò)程中我們還發(fā)現(xiàn)，不合格的計(jì)價(jià)器隱秘使用，出現(xiàn)嚴(yán)重的亂收費(fèi)現(xiàn)象，嚴(yán)重?cái)_亂市場(chǎng)，妨礙公平競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)市場(chǎng)危害很大，給出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器監(jiān)督工作帶來(lái)很多挑戰(zhàn)。

2 針對(duì)出租車(chē)計(jì)價(jià)器的缺陷采取的對(duì)策

①出租汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)選定時(shí)，要保證轉(zhuǎn)速脈沖采集裝置的一致，避免由于裝置選擇不同而造成的傳輸數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。②對(duì)轉(zhuǎn)速脈沖采集裝置進(jìn)行鉛封，從而避免出租車(chē)司機(jī)私自改裝或更換傳感器；③檢定過(guò)程中要檢查出租車(chē)是否使用標(biāo)準(zhǔn)輪胎，輪胎氣壓是否合格等。

由此可見(jiàn)，要想杜絕或者減少出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的作弊行為，需要在出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)、使用以及出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器管理等相關(guān)的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行努力，否則無(wú)法有效減少出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的作弊行為，但是面對(duì)如此眾多的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器市場(chǎng)存量，要想做到每一個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有疏漏，工作量很大。所以急需改變思路，從技術(shù)上進(jìn)行突破，設(shè)計(jì)一款新型的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器或者是開(kāi)辟另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)價(jià)方法，達(dá)到減少工作量的同時(shí)提高監(jiān)管效率和效果的目的。

3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)及其定位功能在出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器上的應(yīng)用可行性和設(shè)計(jì)思路

3.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度滿足出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的計(jì)量精度要求

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是繼GPS、GLONASS之后的第3個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段3部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠性的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并且具備短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)能力，定位精度為分米、厘米級(jí)別，測(cè)速精度0.2 m/s，授時(shí)精度10 ns。

根據(jù)有關(guān)資料顯示，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的定位精度達(dá)到厘米級(jí)別，測(cè)速精度可以達(dá)到0.2 m/s。國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG 517—2016《出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器》5.2要求裝車(chē)后的計(jì)價(jià)器計(jì)程最大允許誤差為-4%～+1.0%。以出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器啟程檢定1 km為例，最大允許誤差為-40 m～10 m，所以只要選擇合理的速度記錄時(shí)間間隔，在技術(shù)上北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的定位精度和測(cè)速精度完全可以滿足出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的計(jì)量精度要求。基于此，筆者提出一種新型的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)思路。

3.2 基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)思路

圖1 出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器原理

筆者提出的新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器是根據(jù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)和精度，利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的測(cè)速功能，在選定的時(shí)間內(nèi)記錄并計(jì)算行駛里程，通過(guò)累積計(jì)算形成出租汽車(chē)行駛里程，代替現(xiàn)在出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器通過(guò)里程傳感器獲取的行駛里程，即改變里程計(jì)算單元(見(jiàn)圖1)中里程數(shù)據(jù)的獲得方式。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的測(cè)速精度可以達(dá)到0.2 m/s，而且隨著技術(shù)的改進(jìn)，測(cè)速精度還會(huì)提高；出租車(chē)行駛里程(l)是汽車(chē)行駛速度(f(v))和時(shí)間(t)的函數(shù)：f(l)=f(v)t,如果能夠?qū)崿F(xiàn)每隔單位時(shí)間記錄一次汽車(chē)行駛速度，該段時(shí)間內(nèi)出租車(chē)行駛速度將視為勻速，利用數(shù)學(xué)模型：f(l)=vt，可以計(jì)算出該段時(shí)間內(nèi)出租車(chē)的行駛里程，整個(gè)行駛過(guò)程中，出租車(chē)行駛里程可以通過(guò)以下計(jì)算公式求得，出租汽車(chē)速度函數(shù)見(jiàn)圖2。

(1)

圖2 出租汽車(chē)速度函數(shù)

基于這樣的設(shè)想，在電路設(shè)計(jì)時(shí)選取頻率適當(dāng)?shù)木w振蕩器形成時(shí)鐘電路，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)信號(hào)采集電路采集出租車(chē)行駛速度的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算使速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為里程信號(hào)(見(jiàn)圖3)，最后把里程信號(hào)輸出為實(shí)際里程數(shù)據(jù)。因此，新型的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的里程獲得方式集成了測(cè)速模塊、計(jì)時(shí)模塊、計(jì)算模塊，通過(guò)該種方式獲得的行駛里程，不受出租車(chē)輪胎、傳感器等硬件的影響，而且計(jì)時(shí)模塊和測(cè)速模塊人為干擾困難，作弊成本和難度極大增加。

圖3 新型出租汽車(chē)?yán)锍太@得方式

4 新設(shè)備推廣可能存在的問(wèn)題及其優(yōu)缺點(diǎn)比較

4.1 價(jià)格問(wèn)題

一種新型的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器要想能夠推廣，得到市場(chǎng)的認(rèn)可，必須考慮價(jià)格問(wèn)題，因?yàn)橹挥械蛢r(jià)的、高精度的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器才具備量產(chǎn)的可能性。如果一臺(tái)出租車(chē)計(jì)價(jià)器的成本上千元，那么很難推廣使用；如果能把價(jià)格降到千元以下，就達(dá)到了大家能接受的程度，那樣就達(dá)到了量產(chǎn)與推廣的條件。

4.2 新舊計(jì)價(jià)方式的過(guò)渡問(wèn)題

由于兩種出租車(chē)計(jì)價(jià)器的里程獲得原理和方式不一樣，所以采用新的里程獲得方式得到的計(jì)價(jià)結(jié)果不可避免地會(huì)和傳統(tǒng)計(jì)價(jià)器的計(jì)價(jià)結(jié)果有一定的差異，但是隨著測(cè)速精度提高的和集成模塊的改進(jìn)，兩種出租車(chē)計(jì)價(jià)器的里程差異會(huì)大幅度減小，新型出租車(chē)計(jì)價(jià)器將會(huì)逐漸被認(rèn)可。

4.3 新型的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器檢定方法選擇

筆者提出的新型計(jì)價(jià)器里程獲得方式是在出租車(chē)動(dòng)態(tài)運(yùn)行的情況下獲得的，即是在實(shí)際行駛過(guò)程中獲得的，所以檢定方法的選擇上不可以采用滾輪測(cè)距法，必須采用行車(chē)測(cè)距法。

4.4 新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器在檢定中具備的優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)行檢定規(guī)程JJG 517—2016《出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器》5.2中要求，計(jì)價(jià)器裝車(chē)后，應(yīng)調(diào)整計(jì)價(jià)器的常數(shù)k,使計(jì)程誤差盡可能接近最大允許誤差的中值，如果采用本文所述新型計(jì)價(jià)器，因?yàn)椴皇褂美锍虃鞲衅鳎圆淮嬖趉值的調(diào)整，也不用考慮輪胎的摩擦系數(shù)。

現(xiàn)行檢定規(guī)程對(duì)出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的檢定分為本機(jī)檢定和裝車(chē)后的檢定，而采用本文所述新型計(jì)價(jià)器，可以避免這種劃分，本機(jī)和裝機(jī)檢定合二為一，減少工作量。

現(xiàn)行檢定規(guī)程7.4.2規(guī)定，當(dāng)車(chē)輛更換與原車(chē)輪胎型號(hào)不一致的驅(qū)動(dòng)輪胎、車(chē)輛修理改變了車(chē)輛的傳動(dòng)比需要重新檢定，新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器計(jì)程數(shù)據(jù)不需要考慮輪胎的實(shí)際情況，所以不需要考慮現(xiàn)行檢定規(guī)程7.4.2相關(guān)規(guī)定。

4.5 新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器在檢定中具備的缺點(diǎn)

由于新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的檢定方法只能選擇行車(chē)測(cè)距法，所以在檢定場(chǎng)地的選擇上有一定的要求，即需要的場(chǎng)地大小要能夠達(dá)到出租車(chē)計(jì)價(jià)器檢定最低里程要求，一般為1 km。

在實(shí)際檢定工作過(guò)程中，需要建設(shè)專用檢定場(chǎng)地；而傳統(tǒng)出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器檢定采用滾輪測(cè)距法，這種方法是通過(guò)滾輪帶動(dòng)出租汽車(chē)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生里程信號(hào)，而出租汽車(chē)沒(méi)有實(shí)際行駛，所以檢定場(chǎng)地相對(duì)行車(chē)測(cè)距法要小很多。

4.6 影響新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器計(jì)量準(zhǔn)確性的因素

由于新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器的里程獲得方式的特殊性，所以影響其計(jì)量準(zhǔn)確性的因素主要是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)速精度，其次選擇的晶體振蕩器也會(huì)影響計(jì)價(jià)器的計(jì)量準(zhǔn)確性。

5 結(jié)束語(yǔ)

筆者討論了傳統(tǒng)出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器在應(yīng)用和管理等方面面臨的挑戰(zhàn)，同時(shí)結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)提出了一種新型的出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)思路，并討論了其檢定方法和優(yōu)缺點(diǎn)?，F(xiàn)將兩種出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器進(jìn)行對(duì)比總結(jié)，見(jiàn)表1。

表1 傳統(tǒng)出租車(chē)計(jì)價(jià)器與新型出租車(chē)計(jì)價(jià)器比較

由表1可見(jiàn)，新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器因?yàn)槔锍太@得方式采用了新技術(shù)，雖然是間接獲取，但是不容易作弊，而且里程數(shù)據(jù)的影響因子只與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)速精度相關(guān)，隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的日益完善，新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器里程精度也會(huì)極大提高。另外，由于新型出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器采用了新技術(shù)，相應(yīng)的檢定場(chǎng)地、設(shè)備以及檢定工作內(nèi)容都會(huì)隨之改變。