無(wú)人駕駛出租車(chē)計(jì)價(jià)器計(jì)量模式發(fā)展研究

【摘要】本文針對(duì)無(wú)人駕駛出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了深入探討，提出了建立車(chē)輛全生命周期成本分析框架、開(kāi)展實(shí)證數(shù)據(jù)收集分析、構(gòu)建基于物理模型的能耗計(jì)算模型等可行解決思路，同時(shí)還闡述了虛擬化環(huán)境下的計(jì)量溯源難題、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合的溯源挑戰(zhàn)、基于人工智能模型的溯源問(wèn)題等新課題，并對(duì)未來(lái)的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望，為該領(lǐng)域的深入研究與實(shí)踐提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人駕駛；出租車(chē)計(jì)價(jià)器；計(jì)量

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.078

Research on the Development of Metering Mode of Driverless Taxi Meter

QIU Weihua

（Guangzhou Institute of Measurement and Testing Technology， Guangzhou 510000， China）

Abstract： This paper conducts a thorough discussion on the design issues of driverless taxi meters， proposes feasible solutions such as establishing a framework for analyzing the full life cycle costs of vehicles， conducting empirical data collection and analysis， and building an energy consumption calculation model based on physical models. Additionally， it elaborates on new topics such as the challenges of traceability in a virtualized environment， the traceability challenges of multi-source heterogeneous data fusion， and traceability issues based on artificial intelligence models. Furthermore， it provides an outlook for future technological developments， offering a theoretical foundation and technical reference for in-depth research and practice in this field.

Keywords： driverless； taxi meter； measurement

0引言

隨著自動(dòng)駕駛、人工智能等新興技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人駕駛出租車(chē)系統(tǒng)成為城市智能出行的一個(gè)重要發(fā)展方向。根據(jù)行業(yè)預(yù)測(cè)，到2030年，全球無(wú)人駕駛出租車(chē)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到數(shù)萬(wàn)億美元。與傳統(tǒng)有人駕駛出租車(chē)相比，無(wú)人駕駛出租車(chē)不僅能夠提高運(yùn)營(yíng)效率、降低人力成本，還能為乘客帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)、更安全的出行體驗(yàn)[1]。然而，無(wú)人駕駛出租車(chē)系統(tǒng)的發(fā)展也引發(fā)了一系列新的監(jiān)管問(wèn)題。其中，計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)與管理就是一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)價(jià)事物屬性和特征的關(guān)鍵基準(zhǔn)，在貿(mào)易結(jié)算領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色，并且在監(jiān)管體系中具有不可替代的地位。一個(gè)健全的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管體系，不僅能夠確保市場(chǎng)的公平競(jìng)爭(zhēng)，維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，還能夠促進(jìn)新技術(shù)的健康發(fā)展[2]。通過(guò)制定科學(xué)合理的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以對(duì)這一新型出行模式進(jìn)行有效評(píng)估和監(jiān)管，確保計(jì)價(jià)過(guò)程符合相關(guān)法律法規(guī)要求，從而保障市場(chǎng)的穩(wěn)定和消費(fèi)者的權(quán)益[3]。同時(shí)，完善的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管體系還將為無(wú)人駕駛出租車(chē)行業(yè)注入創(chuàng)新活力，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展提供有力支持[4]。因此，無(wú)人駕駛出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)與集成，需要充分考慮定價(jià)的公平性、公開(kāi)性、反作弊性等監(jiān)管要求，并合理平衡各方利益。本文將從無(wú)人駕駛出租車(chē)系統(tǒng)中計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)要求、關(guān)鍵技術(shù)，以及未來(lái)展望等方面展開(kāi)系統(tǒng)闡述，為這一新興領(lǐng)域的研究與實(shí)踐提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。

1無(wú)人出租車(chē)計(jì)價(jià)器現(xiàn)狀分析

1.1傳統(tǒng)出租車(chē)計(jì)價(jià)器工作原理

傳統(tǒng)出租車(chē)計(jì)價(jià)器的工作原理是基于距離和時(shí)間測(cè)量實(shí)現(xiàn)費(fèi)用計(jì)算的。它通過(guò)連接到車(chē)輛行駛距離傳感器（如車(chē)輪編碼器）來(lái)獲取距離脈沖信號(hào)，內(nèi)部計(jì)數(shù)電路對(duì)這些脈沖進(jìn)行累加從而得到行駛距離。同時(shí)，計(jì)價(jià)器內(nèi)置精密時(shí)鐘電路用于測(cè)量計(jì)費(fèi)時(shí)間，可分別累計(jì)行車(chē)時(shí)間和怠速等候時(shí)間。根據(jù)測(cè)量的距離、時(shí)間以及這些預(yù)設(shè)的計(jì)費(fèi)策略，計(jì)價(jià)器執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)算實(shí)時(shí)累加應(yīng)收費(fèi)用。為防止司機(jī)作弊，一些計(jì)價(jià)器采用密封、防拆卸等反作弊設(shè)計(jì)，同時(shí)由管理部門(mén)定期檢查核實(shí)[5]。總的來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)計(jì)價(jià)器通過(guò)測(cè)量距離和時(shí)間，依據(jù)預(yù)設(shè)的固定計(jì)費(fèi)策略進(jìn)行費(fèi)用運(yùn)算和結(jié)果輸出顯示。

1.2無(wú)人駕駛出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)問(wèn)題

1.2.1定價(jià)模型設(shè)計(jì)困難

傳統(tǒng)有人駕駛出租車(chē)在擁堵情況下，通常會(huì)根據(jù)時(shí)間計(jì)費(fèi)來(lái)彌補(bǔ)司機(jī)的人工成本損失，但對(duì)于無(wú)人駕駛出租車(chē)，由于不存在人工成本，需要構(gòu)建一個(gè)全新的定價(jià)模型綜合考慮車(chē)輛的資金成本、維修保養(yǎng)成本、能源消耗成本等多方面因素，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)不同擁堵程度制定差異化的計(jì)費(fèi)策略，這在模型構(gòu)建上存在一定的復(fù)雜性和困難。這些問(wèn)題在計(jì)量上的困難體現(xiàn)可以分為以下幾方面。

1）車(chē)輛資金成本。車(chē)輛資金成本包括購(gòu)置成本和資金機(jī)會(huì)成本等。購(gòu)置成本可根據(jù)車(chē)輛價(jià)格和折舊年限進(jìn)行估算，但資金機(jī)會(huì)成本的計(jì)量就較為復(fù)雜。它需要考慮市場(chǎng)利率水平、通脹率、投資回報(bào)率等因素，并根據(jù)車(chē)輛的使用年限和剩余價(jià)值進(jìn)行精確評(píng)估，存在一定的不確定性。資金機(jī)會(huì)成本與無(wú)人出租車(chē)的運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)狀況有著密切的關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)正常的公司不會(huì)把這部分的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者。因此，只需考慮車(chē)輛本身的資金成本。

2）能源消耗成本。無(wú)人駕駛車(chē)輛一般都以電力為主要的能源，能源消耗成本主要取決于電力成本和車(chē)輛續(xù)航里程。電力成本受電價(jià)政策影響較大，而續(xù)航里程則與車(chē)輛載重、路況、駕駛策略等多種因素相關(guān)。準(zhǔn)確計(jì)量不同工況下的能耗水平并非易事，需要深入研究車(chē)輛能量系統(tǒng)特性。

3）擁堵程度量化。為了針對(duì)不同擁堵程度制定差異化的定價(jià)策略，必須對(duì)擁堵?tīng)顟B(tài)進(jìn)行量化。然而，交通擁堵是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、復(fù)雜的狀態(tài)，難以用單一指標(biāo)完全量化。在缺少人類(lèi)司機(jī)對(duì)路況的直觀判斷的情況下，構(gòu)建一個(gè)補(bǔ)償機(jī)制以應(yīng)對(duì)擁堵問(wèn)題顯得尤為必要。這需要開(kāi)發(fā)一個(gè)綜合考慮路況、車(chē)流量、車(chē)速等多個(gè)維度數(shù)據(jù)的交通擁堵指數(shù)模型，并設(shè)定合理的閾值范圍，而模型構(gòu)建和參數(shù)調(diào)優(yōu)都是一個(gè)挑戰(zhàn)。

4）成本權(quán)重分配。由于存在多種成本因素，在將它們綜合到定價(jià)模型中時(shí)，需要對(duì)各成本因素的權(quán)重進(jìn)行合理分配，以反映它們對(duì)定價(jià)的影響程度。但由于缺乏統(tǒng)一的成本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，不同成本因素間權(quán)重分配往往需要依賴(lài)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和大量實(shí)證數(shù)據(jù)支持，具有一定的主觀性和不確定性。

5）模型泛化能力。無(wú)人駕駛出租車(chē)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)環(huán)境復(fù)雜多變，單一的定價(jià)模型很難全面應(yīng)對(duì)各種情況。因此，必須開(kāi)發(fā)一個(gè)具有較強(qiáng)泛化能力的模型，以適應(yīng)不同城市、不同時(shí)段、不同天氣等多種情況，同時(shí)還要確保計(jì)費(fèi)的公平性和合理性，這對(duì)模型的可解釋性和魯棒性提出了更高要求。

1.2.2動(dòng)態(tài)定價(jià)策略?xún)?yōu)化挑戰(zhàn)

即使能夠檢測(cè)到當(dāng)前的擁堵情況，制定最優(yōu)的動(dòng)態(tài)定價(jià)策略仍是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。這需要平衡乘客的接受程度、系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、資源利用效率等多方面因素，并對(duì)定價(jià)的時(shí)間、空間維度進(jìn)行合理分配。此過(guò)程涵蓋了機(jī)器學(xué)習(xí)、運(yùn)籌優(yōu)化等多個(gè)領(lǐng)域的理論與技術(shù)，需要依賴(lài)大量的實(shí)操數(shù)據(jù)和算法迭代來(lái)實(shí)現(xiàn)逐步優(yōu)化。

1.2.3公平性和透明度考量

在實(shí)施差異化定價(jià)時(shí)，必須確保定價(jià)策略的公平性，避免對(duì)特定群體或地區(qū)產(chǎn)生不公平的影響。同時(shí)，需要向乘客清晰解釋不同定價(jià)的依據(jù)和原因，提高定價(jià)的透明度，增加乘客對(duì)系統(tǒng)的信任度。這就要求定價(jià)算法具備可解釋性，并設(shè)計(jì)合理的信息展示機(jī)制。

1.2.4法規(guī)政策的制約

出租車(chē)計(jì)價(jià)是一個(gè)受?chē)?yán)格監(jiān)管的領(lǐng)域，各地相關(guān)的法規(guī)政策對(duì)計(jì)價(jià)模式和價(jià)格水平均有明確的規(guī)定。實(shí)施基于交通擁堵?tīng)顩r的差異化定價(jià)策略不僅需要得到相關(guān)部門(mén)的批準(zhǔn)，還可能會(huì)遇到現(xiàn)行法規(guī)的限制。因此，現(xiàn)有的政策法規(guī)需要進(jìn)一步修訂或完善。

2無(wú)人駕駛出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決思路

2.1建立車(chē)輛全生命周期成本分析框架

通過(guò)建立車(chē)輛全生命周期成本分析框架，可以系統(tǒng)地識(shí)別和量化資金成本、運(yùn)營(yíng)成本、維修保養(yǎng)成本、報(bào)廢處理成本等各個(gè)環(huán)節(jié)的成本構(gòu)成。在此基礎(chǔ)上，借鑒產(chǎn)品全生命周期成本計(jì)量的理論和方法，綜合運(yùn)用會(huì)計(jì)學(xué)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)，對(duì)各項(xiàng)成本進(jìn)行科學(xué)計(jì)量和模型化描述。

2.2開(kāi)展實(shí)證數(shù)據(jù)收集和分析

大量實(shí)證數(shù)據(jù)的收集和分析是準(zhǔn)確計(jì)量各項(xiàng)成本的關(guān)鍵。通過(guò)與無(wú)人駕駛出租車(chē)企業(yè)和車(chē)輛制造商的合作，獲取真實(shí)的購(gòu)置成本、運(yùn)維成本、能耗數(shù)據(jù)等，并結(jié)合車(chē)輛使用軌跡數(shù)據(jù)，分析不同工況下的成本變化情況。同時(shí)，利用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，從海量數(shù)據(jù)中自動(dòng)識(shí)別影響成本的關(guān)鍵因素，為成本建模提供數(shù)據(jù)支撐。

2.3構(gòu)建基于物理模型的能耗計(jì)算模型

對(duì)于能源消耗成本的準(zhǔn)確計(jì)量，可以考慮構(gòu)建基于車(chē)輛動(dòng)力學(xué)和能量系統(tǒng)物理模型的能耗計(jì)算模型。該模型需要融入車(chē)輛參數(shù)、道路信息、駕駛策略等多方面數(shù)據(jù)，精確模擬不同工況下的能量流動(dòng)和損耗情況。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校準(zhǔn)，從而提高能耗計(jì)算的準(zhǔn)確性。

3新型無(wú)人出租車(chē)計(jì)價(jià)器的計(jì)量挑戰(zhàn)

3.1虛擬化環(huán)境下的計(jì)量溯源挑戰(zhàn)

基于物理模型的能耗計(jì)算模型、交通大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的擁堵評(píng)估模型等都是建立在虛擬化的模型和仿真環(huán)境之上的。這種虛擬化環(huán)境與傳統(tǒng)的實(shí)體硬件測(cè)量環(huán)境存在明顯差異，很難直接借鑒傳統(tǒng)的計(jì)量溯源方法。

大多數(shù)虛擬化模型需要輸入大量異構(gòu)數(shù)據(jù)，如實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)、車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)等。這些來(lái)自不同源頭的數(shù)據(jù)在格式、時(shí)間戳、坐標(biāo)系統(tǒng)等方面存在差異，給數(shù)據(jù)溯源帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。虛擬化模型中通常包含了大量的數(shù)據(jù)處理、模型計(jì)算等中間環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)可能涉及復(fù)雜的算法、迭代過(guò)程等。在大量的計(jì)算過(guò)程中誤差隨著計(jì)算發(fā)生累積也對(duì)計(jì)算過(guò)程的溯源提出了更高的要求。

3.2基于人工智能模型的溯源挑戰(zhàn)

建立擁堵評(píng)估模型、成本權(quán)重優(yōu)化模型的時(shí)候，可能需要應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)。然而，人工智能模型是一個(gè)黑箱過(guò)程，缺乏可解釋性，這給計(jì)量溯源帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能模型的訓(xùn)練中通常需要經(jīng)過(guò)多輪迭代優(yōu)化，涉及調(diào)整架構(gòu)、更新參數(shù)、修改超參數(shù)等復(fù)雜過(guò)程。可解釋人工智能（XAI）技術(shù)將可解釋AI與溯源技術(shù)相融合，為解決人工智能模型黑箱問(wèn)題帶來(lái)了希望。通過(guò)一些后續(xù)分析技術(shù)，可以在一定程度上理解模型內(nèi)部機(jī)理。但如何將這些技術(shù)與計(jì)量溯源理論與實(shí)踐相結(jié)合，建立起人工智能計(jì)量溯源的完整體系仍有待深入探索。總的來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型內(nèi)部參數(shù)、特征提取過(guò)程以及訓(xùn)練數(shù)據(jù)的溯源是一個(gè)有待探索的全新課題。

無(wú)人駕駛出租車(chē)系統(tǒng)中存在諸多不確定性因素，如交通狀況、天氣、人類(lèi)行為等。這些不確定性將直接影響到成本計(jì)量的準(zhǔn)確性。量化這些不確定性并將其納入計(jì)量溯源體系中是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。

4結(jié)論與展望

無(wú)人駕駛出租車(chē)系統(tǒng)的發(fā)展為城市智能出行提供了新的解決方案，但同時(shí)也帶來(lái)了新的監(jiān)管挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的基于固定策略的計(jì)價(jià)器難以適應(yīng)無(wú)人駕駛出租車(chē)系統(tǒng)的靈活運(yùn)營(yíng)需求，因而需要構(gòu)建全新的定價(jià)模型，綜合考慮車(chē)輛資金成本、維修保養(yǎng)成本、能源消耗成本等多方面因素，并針對(duì)不同擁堵程度制定差異化的計(jì)費(fèi)策略。

展望未來(lái)，隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人駕駛出租車(chē)的計(jì)價(jià)問(wèn)題有望得到更好的解決。通過(guò)建立完善的成本計(jì)量體系，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化動(dòng)態(tài)定價(jià)策略，并融入可解釋AI技術(shù)提高模型透明度，將能夠?qū)崿F(xiàn)更加公平合理的計(jì)費(fèi)機(jī)制。與此同時(shí)，在法規(guī)政策層面也需要與時(shí)俱進(jìn)，為這一新興技術(shù)制定明確的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)和指引。而在計(jì)量溯源領(lǐng)域，需要深入探索虛擬化環(huán)境下的計(jì)量方法，建立統(tǒng)一的異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和溯源機(jī)制，研究基于人工智能的可解釋溯源技術(shù)，并將不確定性因素納入溯源體系考量。通過(guò)跨學(xué)科的理論創(chuàng)新與技術(shù)突破，為無(wú)人駕駛出租車(chē)的健康發(fā)展保駕護(hù)航。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王婧涵.自動(dòng)駕駛商業(yè)化示范運(yùn)營(yíng)加速推進(jìn)[N].中國(guó)證券報(bào)，2024-05-18（A4）.

[2]曹政.北京無(wú)人駕駛出租車(chē)可以收費(fèi)載客了[J].新型城鎮(zhèn)化，2023（8）：100.

[3]劉鵬.出租車(chē)計(jì)價(jià)器誤差來(lái)源及解決方法研究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2024（7）：113-115.

[4]何燕媚，李新強(qiáng)，秦王丹.出租車(chē)計(jì)價(jià)器智慧監(jiān)管和投訴案件處理[J].中國(guó)計(jì)量，2021（10）：28-29.

[5]盧云忠.出租車(chē)計(jì)價(jià)器作弊手段及應(yīng)對(duì)措施探究[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2020，47（10）：50-52.

【作者簡(jiǎn)介】

邱偉華，男，1970年出生，助理工程師，研究方向?yàn)槌鲎馄?chē)計(jì)價(jià)器計(jì)量。

（編輯：李加鵬）