張彤 劉巧巧 哈麗麗 徐碩

摘要：此文采用國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB17761—2018《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的測(cè)試方法，對(duì)電動(dòng)自行車發(fā)出提示音時(shí)的車速進(jìn)行研究。為保證電動(dòng)自行車行駛安全，該標(biāo)準(zhǔn)要求車速達(dá)到15 km/h時(shí)發(fā)出提示音即為合格。不確定度的研究對(duì)檢測(cè)臨界數(shù)值的判定具有重要意義，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提供科學(xué)保證。在試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量不確定度又可為測(cè)量A類不確定度和B類不確定度，其中A類不確定度主要是試驗(yàn)過(guò)程中重復(fù)性引起的偏差，B類不確定度則主要是由分辨力等測(cè)試設(shè)備的固有屬性引起的。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)自行車；車速提示音；不確定度

0? ? 引言

電動(dòng)自行車在騎行速度比較快的時(shí)候會(huì)發(fā)出“滴滴滴”的聲音，是電動(dòng)自行車在提示騎行者此時(shí)車已超速。這種“滴滴滴”的聲音是電動(dòng)自行車廠家在出廠的時(shí)候給電動(dòng)自行車設(shè)計(jì)的超速提示音。這個(gè)聲音一方面是提示騎行者要降低行駛速度，另一方面也是提醒周圍的路人這輛車行駛的速度比較快，一定要注意及時(shí)避讓，避免出現(xiàn)交通事故。因此車速提示音具有十分重要的提示作用。依據(jù)電動(dòng)自行車國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 17761—2018《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》[1]中的6.1.7 車速提示音條款，電動(dòng)自行車應(yīng)當(dāng)有車速提示音。具體的速度要求為：當(dāng)電動(dòng)自行車行駛的車速達(dá)到15 km/h時(shí)，要持續(xù)發(fā)出提示音。該項(xiàng)目為電動(dòng)自行車檢測(cè)中常見(jiàn)不合格項(xiàng)目[2]。依據(jù)JJF1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[3]，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論[4]評(píng)估整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的不確定度來(lái)源，確定測(cè)試結(jié)果的置信區(qū)間，具有很強(qiáng)的代表性[5-6]。

1? ? 試驗(yàn)方法

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 17761—2018，電動(dòng)自行車發(fā)出車速提示音的車速值試驗(yàn)方法為7.2.7.1條款所述方法。該標(biāo)準(zhǔn)要求將試驗(yàn)車放置在測(cè)試場(chǎng)地上，使驅(qū)動(dòng)輪（一般為后輪）離地，然后接通電動(dòng)自行車的電路，逐漸提高車速直至車速提示音鳴響，用轉(zhuǎn)速表記錄下此刻驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，再按照公式（1）來(lái)計(jì)算電動(dòng)自行車?guó)Q響車速提示音時(shí)的車速值。試驗(yàn)時(shí)，輪胎應(yīng)當(dāng)按標(biāo)注在外胎上的最大推薦壓力充足氣，駕駛員及其配重的總和為75 kg，車輛要處于整車整備的狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)輪的周長(zhǎng)則需要在配重狀態(tài)下沿直線推5圈，用皮尺測(cè)量5圈的總長(zhǎng)度，再除以5，即得到驅(qū)動(dòng)輪的周長(zhǎng)。在本次試驗(yàn)中，驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速測(cè)得為202 r/min，驅(qū)動(dòng)輪周長(zhǎng)測(cè)得為1.14 m，根據(jù)公式（1）計(jì)算得到發(fā)出提示音時(shí)車速為13.8 km/h。

發(fā)出提示音時(shí)，車速計(jì)算公式為：

（1）

其中：

v——電動(dòng)自行車發(fā)出提示音時(shí)的車速，單位是km/h；

L——驅(qū)動(dòng)輪的周長(zhǎng)，單位是m；

n——電動(dòng)自行車發(fā)出提示音時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，單位是r/min。

2? ? 測(cè)量不確定度的來(lái)源

試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生不確定度的因素通常包括人員操作的重復(fù)性、檢測(cè)儀器精度、實(shí)驗(yàn)環(huán)境和分析方法。本次不確定度的評(píng)定主要考慮A類不確定度（試驗(yàn)過(guò)程中由重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)偏差）和B類不確定度（包括由測(cè)試設(shè)備的分辨力和誤差等引起的不確定度等）。

3? ? 不確定度分量的評(píng)定

3.1? ? 驅(qū)動(dòng)輪直徑的不確定度分量

3.1.1? ?皮尺的測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

10次重復(fù)測(cè)量周長(zhǎng)分別為1.10 m、1.16 m、1.12 m、1.14 m、1.15 m、1.16 m、1.16 m、1.14 m、1.11 m、1.13 m。其平均值為1.14 m，標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.018，則：

3.1.2? ? 皮尺的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

試驗(yàn)所用皮尺的分度值為0.002 m，實(shí)際分辨力取分度值的1/2為0.001 m，假定為均勻分布。

3.1.3? ? 皮尺的誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

根據(jù)皮尺的校準(zhǔn)證書(shū)其誤差為+0.5 mm，假定為均勻分布。

因此，驅(qū)動(dòng)輪直徑的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

驅(qū)動(dòng)輪直徑的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.2? ?驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的不確定度分量

3.2.1? ?轉(zhuǎn)速表的測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

10次重復(fù)測(cè)量發(fā)出提示音的轉(zhuǎn)速分別為198 r/min、202 r/min、201 r/min、204 r/min、205 r/min、200 r/min、199 r/min、201 r/min、202 r/min、206 r/min。其平均值為202 r/min，標(biāo)準(zhǔn)偏差s=2.33 r/min，則：

3.2.2? ?轉(zhuǎn)速表的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

轉(zhuǎn)速表的實(shí)際分辨力為0.1 r/min，假定為均勻分布。

3.2.3? ?轉(zhuǎn)速表的誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

根據(jù)轉(zhuǎn)速表的校準(zhǔn)證書(shū)，其誤差為0.18 r/min，示值變動(dòng)0.3%，為均勻分布。

因此，轉(zhuǎn)速的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

轉(zhuǎn)速的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4? ? 電動(dòng)自行車發(fā)出提示音時(shí)的車速的不確定度合成及擴(kuò)展

對(duì)以上各個(gè)不確定度的分量進(jìn)行合成，可以得出相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

按國(guó)際慣例，取包含因子k =2，則發(fā)出提示音車速的速度擴(kuò)展不確定度：

U=2%×13.8×2=0.6 km/h

則本次試驗(yàn)中電動(dòng)自行車發(fā)出車速提示音的車速值為：

v =（13.8 ± 0.6）km/h

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