從計(jì)量檢定角度探討出租汽車和計(jì)價(jià)器的發(fā)展

摘 要：文章闡述出租汽車計(jì)價(jià)器當(dāng)前的計(jì)量檢定方法和實(shí)際使用中遇到的問題，并展望未來出租汽車和計(jì)價(jià)器的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：出租汽車；計(jì)價(jià)器；GPS定位；智慧城市；大數(shù)據(jù)

1前言：

出租汽車計(jì)價(jià)器是用于貿(mào)易結(jié)算的強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具。出租汽車計(jì)價(jià)器的計(jì)量結(jié)果是否準(zhǔn)確直接關(guān)系到車輛運(yùn)營者和人民群眾的利益。發(fā)展新型計(jì)價(jià)器，提高計(jì)價(jià)器的精度等級(jí)有助于建立公平的交易秩序，維護(hù)車輛運(yùn)營者和人民群眾的合法權(quán)益，對(duì)構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)有著重要的意義。

2當(dāng)前廣泛使用的出租車計(jì)價(jià)器的工作原理及檢定方式

隨著科技的發(fā)展，出租汽車計(jì)價(jià)器經(jīng)歷了機(jī)械齒輪結(jié)構(gòu)、半機(jī)械半電子結(jié)構(gòu)和全電子的集成電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)前廣泛使用的出租車計(jì)價(jià)器的工作原理是將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)價(jià)器可識(shí)別的脈沖信號(hào)。

檢定出租汽車計(jì)價(jià)器是依據(jù)JJG517-2009《出租汽車計(jì)價(jià)器檢定規(guī)程》通過出租汽車計(jì)價(jià)器檢定裝置進(jìn)行檢定。檢定裝置主輪（周長多為1m）由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，放置副滾輪起支撐作用。將出租汽車駛?cè)霗z定裝置，汽車驅(qū)動(dòng)輪位于主、副滾輪之間，當(dāng)主滾輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，汽車輪胎隨主輪旋轉(zhuǎn)，主滾輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周就相當(dāng)于汽車在路面上前進(jìn)一米，在主滾輪軸端裝有傳感器將主滾輪轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)換成序列脈沖，由計(jì)價(jià)器接收經(jīng)系統(tǒng)處理后顯示出里程，與出租汽車計(jì)價(jià)器檢定裝置顯示的里程比較，通過調(diào)整出租車計(jì)價(jià)器K值進(jìn)行檢定。依據(jù)規(guī)程檢定后的出租汽車計(jì)價(jià)器最大允許使用誤差滿足（+1.0%～-4.0%）。

3出租汽車計(jì)價(jià)器實(shí)際使用中遇到的相關(guān)問題

通過出租汽車計(jì)價(jià)器的工作原理和檢定規(guī)程的檢定方法可知計(jì)價(jià)器的計(jì)程依據(jù)是出租汽車輪胎的直徑和轉(zhuǎn)數(shù)而并非出租汽車的直接行駛里程，出租汽車計(jì)價(jià)器的誤差會(huì)隨汽車行駛里程的增加而變大。依據(jù)和JJF1059.1-2012《測量不確定度評(píng)定與表示》分析采樣顯示對(duì)測量結(jié)果的影響，并出租汽車計(jì)價(jià)器檢定和K值的調(diào)整。

1出租車計(jì)價(jià)器檢定裝置的組成及工作原理

裝置主輪由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，放置副滾輪起支撐作用。將出租車駛?cè)胙b置，汽車驅(qū)動(dòng)輪位于主、副滾輪之間，當(dāng)主滾輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，汽車驅(qū)動(dòng)輪跟著旋轉(zhuǎn)，主滾輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周就相當(dāng)于汽車在路面上前進(jìn)一米，在主滾輪軸端裝有傳感器將主滾輪轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)換成序列脈沖，由儀器接收經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示出里程，與出租車計(jì)價(jià)器顯示的里程比較進(jìn)行檢定。

2誤差檢定

2.1計(jì)程誤差

Rw為計(jì)程誤差，%；Kn為被檢計(jì)價(jià)器K值，單位為r/km，K為計(jì)價(jià)器常數(shù)表示計(jì)價(jià)器為正確顯示車輛1公里行程而必須接受的脈沖數(shù)，用脈沖數(shù)每公里表示，轉(zhuǎn)/公里；Q為計(jì)價(jià)器被檢測點(diǎn)，km；Rb為標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)數(shù)值，r。計(jì)程誤差Rw最大允許誤差為±0.5%。

例如：某市出租汽車的啟程為2km，計(jì)價(jià)器常數(shù)k=680r/km，按公式（1）

當(dāng)時(shí) ，解得Rb=1354r（結(jié)果為向上取整）；

當(dāng)時(shí) ，解得Rb=1366r（結(jié)果為向下取整）。

當(dāng)計(jì)程誤差的檢定結(jié)果在計(jì)程誤差的誤差范圍內(nèi)即視為計(jì)程誤差檢定合格，結(jié)合上一個(gè)例子，當(dāng)檢定結(jié)果大于等于1354r且小于等于1366r時(shí)該計(jì)價(jià)器的計(jì)程誤差檢定結(jié)果為合格。

2.2檢定點(diǎn)的選擇

計(jì)價(jià)器使用誤差的檢定點(diǎn)應(yīng)不少于三個(gè)點(diǎn)，包括起程和兩個(gè)續(xù)程。最大里程點(diǎn)不能小于1km，最小里程不能小于0.6km，單個(gè)檢定點(diǎn)的取樣值應(yīng)接近每個(gè)檢定點(diǎn)上限值和下限值的平均值。

2.3使用誤差計(jì)算公式

Dw為使用誤差，%；D為計(jì)價(jià)器顯示的計(jì)程值，m；C為輪胎修正值，%；Jd為計(jì)價(jià)器使用誤差檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置顯示的計(jì)程值，m。計(jì)價(jià)器最大允許使用誤差為。

3相關(guān)問題分析

3.1采樣顯示值的誤差分析

Jd為標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)數(shù)值，是一個(gè)滯后的顯示值。實(shí)際的檢定過程是檢定員坐在駕駛員旁邊，翻下空車牌使計(jì)價(jià)器處于重車狀態(tài)，以60km/h或40km/h的速度啟動(dòng)檢定裝置，觀察被檢定計(jì)價(jià)器的計(jì)程屏，當(dāng)計(jì)程值到達(dá)規(guī)定的檢定點(diǎn)時(shí)，立即按下遙控器的“采樣鍵”進(jìn)行采樣。

從出租車模擬行進(jìn)距離到達(dá)采樣點(diǎn)到計(jì)價(jià)器檢定裝置采樣要經(jīng)過如下一系列復(fù)雜的過程：出租汽車傳感器采集信號(hào)送至計(jì)價(jià)器、計(jì)價(jià)器微處理器采集處理信號(hào)并送至顯示屏顯示、檢定員觀察到顯示屏數(shù)字變化并按下遙控器按鍵，遙控器響應(yīng)處理按鍵信號(hào)并發(fā)出信號(hào)，計(jì)價(jià)器檢定裝置響應(yīng)采集信號(hào)并顯示當(dāng)前的轉(zhuǎn)數(shù)值Jd。由此可知Jd中包含了檢定系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間內(nèi)裝置輸出的距離，所以有必要對(duì)Jd進(jìn)行分析。

我們將以上過程從計(jì)價(jià)器顯示屏顯示里程數(shù)處分成兩個(gè)階段，前一階段為計(jì)價(jià)器計(jì)程值顯示過程，后一階段為檢定采樣過程。

例如：以60km/h的速度檢定某計(jì)價(jià)器，其微處理器晶振頻率12MHz，機(jī)械周期1μs，假設(shè)執(zhí)行完成顯示程序需要10個(gè)機(jī)械周期，那么可以算出在第一階段出租車行駛的距離為1.7×10-4m，其值太小，故將其忽略，只考慮檢定采樣階段內(nèi)裝置輸出的距離。

檢定采樣的時(shí)間因人和其采用的設(shè)備而異，建議采用直接觀察計(jì)價(jià)器檢定裝置的方法進(jìn)行測量，當(dāng)檢定裝置輸出的模擬信號(hào)到達(dá)某一特定值之后，按下采樣鍵，記錄采樣值與特定值之差，多次測量取平均值，并分析不確定度。

用檢定裝置儀器顯示值Jd減去平均值之后得到的Jd1代入公式（1）計(jì)算該被檢計(jì)價(jià)器的使用誤差

例如：某檢定員在60km/h的速度下測得自己檢定采樣距離平均值為8m，在2km點(diǎn)檢定計(jì)程誤差時(shí)，檢定裝置理想的顯示值應(yīng)為2008r。

3.2 K值的分析

K值為計(jì)價(jià)器的常數(shù)，需要檢定員進(jìn)行調(diào)整以確保計(jì)價(jià)的計(jì)程誤差滿足合格要求。由于在檢定時(shí)出租車行駛路程和裝置輸出的距離相同（忽略輪胎修正值C），可以得到出租車當(dāng)前的K值乘當(dāng)前該車計(jì)價(jià)器顯示的距離就可以得到這個(gè)計(jì)價(jià)器在這段路程內(nèi)接受到的脈沖數(shù)，即：N=D×K。而用得到的脈沖數(shù)除以修正后的裝置輸出距離就可以計(jì)算出該計(jì)價(jià)器應(yīng)調(diào)的Kd值即：Kd=N/Jd1。通過大量的實(shí)際工作證明用修正過后的裝置顯示的計(jì)程值計(jì)算K值結(jié)果更加可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] JJG517-2009《出租汽車計(jì)價(jià)器檢定規(guī)程》.

[2] JJF1059.1-2012《測量不確定度評(píng)定與表示》.

[3] 白雪.《出租車計(jì)價(jià)器測量不確定度的評(píng)定》.計(jì)量與測試技術(shù).2007.

作者簡介：張忠亮，男，1986.9，遼寧阜新，錦州市計(jì)量檢定測試所，郵編： 121000，本科學(xué)歷，助理工程師。