閆聰杰

(烏蘭察布市產(chǎn)品質(zhì)量計量檢驗檢測中心，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000)

當(dāng)前，我國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)。而出租汽車計價器是重要的計量器具，在保障公平交易、維護(hù)消費者權(quán)益方面起到非常重要的作用，屬于國家強制檢定的計量器具，只有保證計價器穩(wěn)定、準(zhǔn)確的工作，才能保證司乘雙方的切身利益，維護(hù)市場公平。但是面對規(guī)模龐大的出租車市場保有量以及出租汽車計價器自身的設(shè)計特點和作弊的隱秘性，在實際操作過程中，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。面對出租汽車計價器監(jiān)管遇到的問題以及量值溯源扁平化發(fā)展方向，急需通過技術(shù)革新，設(shè)計一種基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的更為科學(xué)有效的出租汽車計價設(shè)備。

1 當(dāng)前出租汽車計價器存在的缺陷

出租汽車計價器的工作原理是當(dāng)出租車前輪驅(qū)動時，會產(chǎn)生相應(yīng)的里程信號，這些信號通過傳感器轉(zhuǎn)化為計價器可識別的計量數(shù)據(jù)，然后在計價器的屏幕上顯示。如果傳感器出現(xiàn)問題，那么傳感信號會出現(xiàn)誤差，致使獲得的數(shù)據(jù)小于真實數(shù)值，影響出租汽車計價器的準(zhǔn)確性。另外，出租車經(jīng)過長時間使用后，變速箱齒輪松動會造成計量結(jié)果產(chǎn)生誤差，從而影響里程數(shù)值的獲取。出租車使用的輪胎不標(biāo)準(zhǔn)也會影響計價器脈沖信號的真實性。在出租車檢定和監(jiān)管過程中我們還發(fā)現(xiàn)，不合格的計價器隱秘使用，出現(xiàn)嚴(yán)重的亂收費現(xiàn)象，嚴(yán)重擾亂市場，妨礙公平競爭，對市場危害很大，給出租汽車計價器監(jiān)督工作帶來很多挑戰(zhàn)。

2 針對出租車計價器的缺陷采取的對策

①出租汽車發(fā)動機選定時，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對轉(zhuǎn)速脈沖采集裝置進(jìn)行鉛封，從而避免出租車司機私自改裝或更換傳感器；③檢定過程中要檢查出租車是否使用標(biāo)準(zhǔn)輪胎，輪胎氣壓是否合格等。

由此可見，要想杜絕或者減少出租汽車計價器的作弊行為，需要在出租汽車計價器設(shè)計、使用以及出租汽車計價器管理等相關(guān)的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行努力，否則無法有效減少出租汽車計價器的作弊行為，但是面對如此眾多的出租汽車計價器市場存量，要想做到每一個環(huán)節(jié)沒有疏漏，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)計一款新型的出租汽車計價器或者是開辟另外一個標(biāo)準(zhǔn)的計價方法，達(dá)到減少工作量的同時提高監(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計價器上的應(yīng)用可行性和設(shè)計思路

3.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度滿足出租汽車計價器的計量精度要求

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(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、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠性的定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并且具備短報文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時能力，定位精度為分米、厘米級別，測速精度0.2 m/s，授時精度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)到厘米級別，測速精度可以達(dá)到0.2 m/s。國家計量檢定規(guī)程JJG 517—2016《出租汽車計價器》5.2要求裝車后的計價器計程最大允許誤差為-4%～+1.0%。以出租汽車計價器啟程檢定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)的定位精度和測速精度完全可以滿足出租汽車計價器的計量精度要求?；诖耍P者提出一種新型的出租汽車計價器設(shè)計思路。

3.2 基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的新型出租汽車計價器設(shè)計思路

圖1 出租汽車計價器原理

筆者提出的新型出租汽車計價器是根據(jù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用特點和精度，利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的測速功能，在選定的時間內(nèi)記錄并計算行駛里程，通過累積計算形成出租汽車行駛里程，代替現(xiàn)在出租汽車計價器通過里程傳感器獲取的行駛里程，即改變里程計算單元(見圖1)中里程數(shù)據(jù)的獲得方式。

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

(1)

圖2 出租汽車速度函數(shù)

基于這樣的設(shè)想，在電路設(shè)計時選取頻率適當(dāng)?shù)木w振蕩器形成時鐘電路，在單位時間內(nèi)通過信號采集電路采集出租車行駛速度的數(shù)據(jù)，通過計算使速度信號轉(zhuǎn)換為里程信號(見圖3)，最后把里程信號輸出為實際里程數(shù)據(jù)。因此，新型的出租汽車計價器的里程獲得方式集成了測速模塊、計時模塊、計算模塊，通過該種方式獲得的行駛里程，不受出租車輪胎、傳感器等硬件的影響，而且計時模塊和測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?yán)锍太@得方式

4 新設(shè)備推廣可能存在的問題及其優(yōu)缺點比較

4.1 價格問題

一種新型的出租汽車計價器要想能夠推廣，得到市場的認(rèn)可，必須考慮價格問題，因為只有低價的、高精度的出租汽車計價器才具備量產(chǎn)的可能性。如果一臺出租車計價器的成本上千元，那么很難推廣使用；如果能把價格降到千元以下，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 新舊計價方式的過渡問題

由于兩種出租車計價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價結(jié)果不可避免地會和傳統(tǒng)計價器的計價結(jié)果有一定的差異，但是隨著測速精度提高的和集成模塊的改進(jìn)，兩種出租車計價器的里程差異會大幅度減小，新型出租車計價器將會逐漸被認(rèn)可。

4.3 新型的出租汽車計價器檢定方法選擇

筆者提出的新型計價器里程獲得方式是在出租車動態(tài)運行的情況下獲得的，即是在實際行駛過程中獲得的，所以檢定方法的選擇上不可以采用滾輪測距法，必須采用行車測距法。

4.4 新型出租汽車計價器在檢定中具備的優(yōu)點

現(xiàn)行檢定規(guī)程JJG 517—2016《出租汽車計價器》5.2中要求，計價器裝車后，應(yīng)調(diào)整計價器的常數(shù)k,使計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價器，因為不使用里程傳感器，所以不存在k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)程對出租汽車計價器的檢定分為本機檢定和裝車后的檢定，而采用本文所述新型計價器，可以避免這種劃分，本機和裝機檢定合二為一，減少工作量。

現(xiàn)行檢定規(guī)程7.4.2規(guī)定，當(dāng)車輛更換與原車輪胎型號不一致的驅(qū)動輪胎、車輛修理改變了車輛的傳動比需要重新檢定，新型出租汽車計價器計程數(shù)據(jù)不需要考慮輪胎的實際情況，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 新型出租汽車計價器在檢定中具備的缺點

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

在實際檢定工作過程中，需要建設(shè)專用檢定場地；而傳統(tǒng)出租汽車計價器檢定采用滾輪測距法，這種方法是通過滾輪帶動出租汽車輪胎轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生里程信號，而出租汽車沒有實際行駛，所以檢定場地相對行車測距法要小很多。

4.6 影響新型出租汽車計價器計量準(zhǔn)確性的因素

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

5 結(jié)束語

筆者討論了傳統(tǒng)出租汽車計價器在應(yīng)用和管理等方面面臨的挑戰(zhàn)，同時結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的技術(shù)特點提出了一種新型的出租汽車計價器設(shè)計思路，并討論了其檢定方法和優(yōu)缺點?，F(xiàn)將兩種出租汽車計價器進(jìn)行對比總結(jié)，見表1。

表1 傳統(tǒng)出租車計價器與新型出租車計價器比較

由表1可見，新型出租汽車計價器因為里程獲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，新型出租汽車計價器里程精度也會極大提高。另外，由于新型出租汽車計價器采用了新技術(shù)，相應(yīng)的檢定場地、設(shè)備以及檢定工作內(nèi)容都會隨之改變。