淺談出租汽車計價器存在的缺陷暨一種新型的出租車計價器設計思路

閆聰杰

(烏蘭察布市產品質量計量檢驗檢測中心，內蒙古 烏蘭察布 012000)

當前，我國已成為全球第二大經濟體，人民群眾的生活水平穩步提高。在居民出行方面，出租車扮演著重要的角色，在城市中已經成為基礎交通中的重要部分，承擔著重要的職責。而出租汽車計價器是重要的計量器具，在保障公平交易、維護消費者權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，只有保證計價器穩定、準確的工作，才能保證司乘雙方的切身利益，維護市場公平。但是面對規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計特點和作弊的隱秘性，在實際操作過程中，監管面臨著很大挑戰。當下，北斗衛星導航技術業已成熟，人工智能和第五代通信技術快速融合發展，為衛星導航的應用與發展提供了有力支撐。面對出租汽車計價器監管遇到的問題以及量值溯源扁平化發展方向，急需通過技術革新，設計一種基于北斗衛星導航的更為科學有效的出租汽車計價設備。

1 當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出租車前輪驅動時，會產生相應的里程信號，這些信號通過傳感器轉化為計價器可識別的計量數據，然后在計價器的屏幕上顯示。如果傳感器出現問題，那么傳感信號會出現誤差，致使獲得的數據小于真實數值，影響出租汽車計價器的準確性。另外，出租車經過長時間使用后，變速箱齒輪松動會造成計量結果產生誤差，從而影響里程數值的獲取。出租車使用的輪胎不標準也會影響計價器脈沖信號的真實性。在出租車檢定和監管過程中我們還發現，不合格的計價器隱秘使用，出現嚴重的亂收費現象，嚴重擾亂市場，妨礙公平競爭，對市場危害很大，給出租汽車計價器監督工作帶來很多挑戰。

2 針對出租車計價器的缺陷采取的對策

①出租汽車發動機選定時，要保證轉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據出現誤差。②對轉速脈沖采集裝置進行鉛封，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準輪胎，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計、使用以及出租汽車計價器管理等相關的每一個環節進行努力，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，要想做到每一個環節沒有疏漏，工作量很大。所以急需改變思路，從技術上進行突破，設計一款新型的出租汽車計價器或者是開辟另外一個標準的計價方法，達到減少工作量的同時提高監管效率和效果的目的。

3 北斗衛星導航技術及其定位功能在出租汽車計價器上的應用可行性和設計思路

3.1 北斗衛星導航系統定位精度滿足出租汽車計價器的計量精度要求

北斗衛星導航系統是中國自行研制的全球衛星導航系統，也是繼GPS、GLONASS之后的第3個成熟的衛星導航系統。北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段3部分組成，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠性的定位、導航、授時服務，并且具備短報文通信能力，已經初步具備區域導航、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。

根據有關資料顯示，北斗衛星導航技術的定位精度達到厘米級別，測速精度可以達到0.2 m/s。國家計量檢定規程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，在技術上北斗衛星導航技術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。基于此，筆者提出一種新型的出租汽車計價器設計思路。

3.2 基于北斗衛星導航技術的新型出租汽車計價器設計思路

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北斗衛星導航技術的應用特點和精度，利用北斗衛星導航技術的測速功能，在選定的時間內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)中里程數據的獲得方式。

北斗衛星導航技術的測速精度可以達到0.2 m/s，而且隨著技術的改進，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：f(l)=f(v)t,如果能夠實現每隔單位時間記錄一次汽車行駛速度，該段時間內出租車行駛速度將視為勻速，利用數學模型：f(l)=vt，可以計算出該段時間內出租車的行駛里程，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，出租汽車速度函數見圖2。

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圖2 出租汽車速度函數

基于這樣的設想，在電路設計時選取頻率適當的晶體振蕩器形成時鐘電路，在單位時間內通過信號采集電路采集出租車行駛速度的數據，通過計算使速度信號轉換為里程信號(見圖3)，最后把里程信號輸出為實際里程數據。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 新型出租汽車里程獲得方式

4 新設備推廣可能存在的問題及其優缺點比較

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，就達到了大家能接受的程度，那樣就達到了量產與推廣的條件。

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果不可避免地會和傳統計價器的計價結果有一定的差異，但是隨著測速精度提高的和集成模塊的改進，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點

現行檢定規程JJG 517—2016《出租汽車計價器》5.2中要求，計價器裝車后，應調整計價器的常數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值的調整，也不用考慮輪胎的摩擦系數。

現行檢定規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。

現行檢定規程7.4.2規定，當車輛更換與原車輪胎型號不一致的驅動輪胎、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據不需要考慮輪胎的實際情況，所以不需要考慮現行檢定規程7.4.2相關規定。

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，需要建設專用檢定場地；而傳統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動，產生里程信號，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，所以影響其計量準確性的因素主要是北斗衛星導航系統的測速精度，其次選擇的晶體振蕩器也會影響計價器的計量準確性。

5 結束語

筆者討論了傳統出租汽車計價器在應用和管理等方面面臨的挑戰，同時結合北斗衛星導航技術的技術特點提出了一種新型的出租汽車計價器設計思路，并討論了其檢定方法和優缺點。現將兩種出租汽車計價器進行對比總結，見表1。

表1 傳統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，雖然是間接獲取，但是不容易作弊，而且里程數據的影響因子只與北斗衛星導航系統的測速精度相關，隨著北斗衛星導航技術的日益完善，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，相應的檢定場地、設備以及檢定工作內容都會隨之改變。