基于北斗導航的出租車計價器在線檢定方法研究

王尚德 雷秀娟 安娜

【摘要】本文深入探討了出租車計價器在不需要拆機和上檢測臺的情況下，如何利用北斗精準導航技術進行在線檢定。首先剖析了傳統出租車計價器檢定方法的局限性，然后詳細介紹了北斗導航系統的功能特性與應用優勢，接著提出了一種基于北斗導航的出租車計價器在線檢定方案，并對該方案的實施步驟進行了具體闡釋，最后討論了這一方案的潛在優勢與局限，并預測了其在未來可能的應用場景。

【關鍵詞】北斗導航；出租車計價器；在線檢定

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.02.057

Research on the Online Calibration Method of Taxi Meter Based on Beidou Navigation

WANG Shangde， LEI Xiujuan， AN Na

（Zhangye Metrological Testing Center， Zhangye 734000， China）

Abstract： This article delves into the discussion of how to use the BeiDou precise navigation technology for online verification of taxi meters without the need for dismantling and placing them on the testing platform. It first analyzes the limitations of traditional methods for verifying taxi meters. Then， it details the functional features and application advantages of the BeiDou navigation system. Next， it presents an online verification scheme for taxi meters based on BeiDou navigation and provides a specific explanation of the implementation steps. Finally， it discusses the potential advantages and limitations of this scheme and predicts its potential application scenarios in the future.

Keywords： beidou navigation； taxi meter； online verification

0引言

隨著城市化進程的加快，出租車已成為城市公共交通的重要工具之一。定期對出租車計價器進行檢定是維護消費者的合法權益、保證計價器準確性的重要措施。而傳統的計價器檢定方式操作繁瑣、檢定效率低，不能適應現代城市交通管理的需要。北斗衛星導航系統定位精度高、覆蓋范圍廣、性能穩定，是我國自主建設和運行的全球衛星導航系統[1]，廣泛應用于交通、治安等領域。以北斗導航為基礎，結合北斗導航技術對出租車計價器實行在線檢定，可以有效提高計價器檢定效率。因此，本文針對傳統計價器檢定方式的局限性，提出了一種基于北斗導航的出租車計價器在線檢定方法。

1出租車計價器的工作原理與常用檢定方法

1.1計價器工作原理

1.1.1工作原理

出租車計價器是出租車的重要設備之一，一般包括計量部件、收費部件等[2]。其功能包括測量行駛里程、記錄行駛時間、計算費用，并將相關參數傳輸到顯示器上。

首先，出租車計價器利用計程傳感器將所測得的出租車里程值轉換成脈沖信號輸入給計量微處理器。同時，測時裝置將測得的低速運行時間也傳送至計量微處理器。計量微處理器依據行駛里程和低速行駛時間分別計算出行駛費用和等候費用[3-4]。最后，計價器將里程、金額等參數通過收費模塊傳輸至顯示屏，顯示乘客應付的費用。

1.1.2里程傳感器

在出租車計費系統中，里程傳感器是一個關鍵部件，其性能的好壞直接關系到計程的準確性。然而，有些出租車司機利用虛報里程的方式作弊。

1）外加脈沖信號：通過人為地提高脈沖信號的強度，從而使得記錄的脈沖數明顯增多。利用這種方式，作弊的出租車司機可以虛報行駛的里程，使乘客支付高于實際行駛里程的費用。

2）更換輪胎：出租車計價器一般都是從車胎的轉速算出行駛里程。作弊的出租車司機可以把大尺寸輪胎改成小尺寸輪胎。同一距離的路程，小尺寸輪胎比大尺寸輪胎轉的圈數多，而計價器里收到的脈沖信號就多。這樣，出租車計價器上就會顯示更多的里程[5]。

1.2出租車計價器常用的檢定方法

出租車計價器常用的檢定方法有兩種：一是本機校驗，二是利用誤差校驗[6]。

1.2.1檢定方法

對出租車計價器的計量誤差進行校驗，主要是檢定計價器上所顯示的計費額所對應的里程數與計價器上所顯示的里程數的差值[7-9]，判斷這個差值是否在使用誤差限值的1%～4%范圍內[10]。然而，傳統的出租車計價器檢定方法存在一些限制和弊端。例如，為了在檢定中獲得精確的里程數，需要選取一段較長、較直的路段對出租車進行檢定，并且在整個檢定過程中出租車要保持直線行駛。為了模擬車輛在道路上的行駛狀態，通常將出租車安裝在滾筒式檢定臺上面進行檢定[11]。

1.2.2檢定方法誤差來源

計程誤差指的是出租車計價器上顯示的行駛里程和用標準計量設備測量的行駛里程之間的差值，所以，要想精確地對計程進行檢測，就必須對車輛的實際行駛里程有一個準確的了解。

出租車計價器的里程準確度一般為0.1 km，所以在實際使用中，計價器只能顯示整百的數值，而無法顯示小于100 m（0～99.9 m）的具體數值。忽略掉這些小于100 m的行駛距離會對計費結果產生較大誤差，因此在檢定計價器準確度時，需要計算并納入這些行駛距離。

2傳統出租車計價器檢定方法存在的問題

出租車計價器的準確與否，直接關系到乘客的合法利益。為了確保計價器的準確性，需要定期對其進行檢定，以確保計價誤差在規定允許范圍內。以下幾種方法是傳統的計價器檢定方法。

2.1場地檢定法

該方法需要在一條已知的直線上（如1 km內），精確地測定出租車行駛的路程，所以對現場有很高的要求。檢定線必須平整、干凈、干燥。另外，為了保證汽車可以直線運行，在汽車的啟動、結束位置都要進行嚴格的控制。該檢定方法具有直觀、檢測精度高等優點，但實施難度大、檢測效率低，不能滿足規模化檢測的需求。

2.2滾筒方式檢定法

該檢定方法是應用最廣泛的一種方法。滾筒方式檢定法采用輥式檢定儀，由鼓輪、控制系統、框架三部分構成。一般鼓輪的圓周是1 m。該檢測方法具體步驟為：將出租車開至檢測臺上，并將其安裝在轉鼓上，通過控制系統帶動轉鼓，模擬租車在道路上行駛；對轉鼓輪的旋轉次數進行測量，得出鼓輪的實際行駛里程，并將計價器上的里程記錄下來；對兩者進行比較，以檢驗計程誤差。

2.3GPS系統應用于計價器檢定

利用GPS的定位功能，將出租車的行程記錄下來，進而計算出出租車的行駛里程。這是一種比較有效的計量手段。將GPS記錄的里程與計價器上顯示的里程進行對比，得出二者的差異，進而對計價器進行校驗[12-15]。

3基于北斗導航的新型檢定方法的步驟

利用北斗導航技術進行動態檢定是一種現代且高效的方法。該方法可以提高出租車計價器檢定的準確性。這種檢定方法要將一個含有導航模塊的檢定設備安裝在被檢定的出租車上。以下是該方法的具體步驟。

1）啟動導航模塊和計價器：當出租車啟動時，導航模塊的定位功能被開啟，同時出租車計價器開始計程。此時，車輛狀態由空車轉變為重車，計價器開始記錄里程。

2）行駛過程中的軌跡記錄：導航模塊持續記錄出租車在行駛過程中的軌跡和定位點數據。這些數據包括車輛的位置坐標和時間戳等信息。

3）停止記錄并獲取運營里程：在出租車到達某一段距離后自動停車，并根據所獲得的數據進行計算。

4）計算和對比差值：利用導航模塊記錄的行駛軌跡數據，可以計算出車輛的實際行駛里程，然后將計價器記錄的里程與實際行駛里程進行對比，計算兩者之間的差值。

5）檢定計價器：檢定的目的是確定計價器的計程誤差。通過比較計價器記錄的里程和實際行駛里程的差值，可以評估計價器的準確性，確保其在合法誤差范圍內。

對計程表中不能顯示里程的誤差進行分析發現，計程表計程的準確性與定位點的準確度有關。若定位點的精度為0.1 m，檢測點的里程為1 km，則這部分對計費表的影響為1%。相較于不顯示里程對計量結果的影響，該方法大大減小了不顯示里程對計量結果的影響。

4基于北斗導航的新型檢定方法的優勢

采用北斗技術檢測計程儀的使用誤差具有如下優勢：

1）具有自動化水平高、結構簡單、使用方便等特點。

2）儀器小型化，簡化了校驗流程，無需專用校驗場地。

3）測試數據直觀性強，直接計算出實際行駛里程，且測試過程直接在實際運行的道路上完成，不用進行輪胎修正值的計算，測試結果準確、可靠。

4）將北斗導航系統的測量數據進行自動采集，并將測量結果直接傳送至檢定中心，不僅可以減輕檢定人員的工作負擔，免去了將出租車送至檢定中心的麻煩，為后續的在線檢定提供技術支撐，還極大地提升了出租車的檢定效率，免去了在駕駛室內模擬旋轉的操縱，使檢定過程更安全[16]。

5結束語

基于北斗導航的出租車計價器在線檢定方法是一種創新性的方法，旨在提高計價器檢定的準確性和效率。該檢定方法是將導航模塊安裝在出租車上，利用北斗導航技術來獲取車輛的實際行駛軌跡和里程信息，然后與計價器記錄的里程進行對比，以評估計價器的性能和計程誤差。該檢定方法還存在一些問題亟待解決，例如確保導航模塊的精確性和可靠性，對導航數據進行處理和校正，以獲得準確的基準里程。此外，還需要考慮計價器的計程誤差限差范圍，確定其是否在規定的誤差范圍內。

【參考文獻】

[1]劉通，李仲林，孫長麟.北斗衛星導航系統的應用分析[J].信息與電腦（理論版），2022，34（7）：7-9.

[2]關哲民.淺談出租車計價器檢定方法[J].科技資訊，2013（28）：226.

[3]田光宇.出租汽車計價器使用、檢定過程中的常見問題及解決方法[J].農業裝備技術，2019，45（1）：63-64，57.

[4]張文超，王同合，劉松林.GNSS導航定位結果野值檢測與修正[J].信息工程大學學報，2015，16（4）：498-502.

[5]韓志剛，呂紹澤，王穆涵.出租車計價器使用誤差檢定結果不確定度評定[J].品牌與標準化，2021（2）：71-72.

[6]臧曉偉.出租汽車計價器防作弊系統及驗證平臺的設計與實現[D].上海：東華大學，2015.

[7]胡堅，陳鋼山.出租汽車計價器問題的解決方案[J].工業計量，2012，22（增刊1）：260-261.

[8]尼瑪曲宗，德吉曲宗.輪胎修正值對出租車計價器誤差檢定影響的研究[J].計量技術，2020（3）：54-55.

[9]熊俊，徐健，陶磊.出租汽車計價器工作原理及故障分析[J].計量與測試技術，2015，42（2）：43-44.

[10]姚宏，羅黎敏.出租汽車計價器不確定度評定的探究[J].市場周刊，2018（10）：191.

[11]張忠亮，張樂章.出租汽車計價器的計量檢定分析[J].科技展望，2015，25（11）：148.

[12]夏國強.車用計價器使用誤差整車檢驗系統研究[D].長春：吉林大學，2007.

[13]朱琳，張現鋒.GPS定位技術應用于出租汽車計價器使用誤差的檢定[J].計量技術，2016（2）：58-60.

[14]黃鋒.面向出租車計價器檢定的輪胎修正系數測量系統研究[D].廣州：華南理工大學，2012.

[15]張現鋒，郜志華，朱琳.GPS系統應用于出租汽車計價器檢定中的探討[J].現代測量與實驗室管理，2014（5）：11-12.

[16]李紅，蔡成林.BDS/INS組合導航技術研究進展[J].現代計算機（專業版），2015（11）：65-67.

【作者簡介】

王尚德，男，1985年出生，工程師，研究方向為計量儀器的檢定校準。

（編輯：李加鵬）