从计量检定角度探讨出租汽车和计价器的发展

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　　摘 要：文章阐述出租汽车计价器当前的计量检定方法和实际使用中遇到的问题，并展望未来出租汽车和计价器的发展方向。
　　关键词：出租汽车；计价器；GPS定位；智慧城市；大数据
　　1前言：
　　出租汽车计价器是用于贸易结算的强制检定的计量器具。出租汽车计价器的计量结果是否准确直接关系到车辆运营者和人民群众的利益。发展新型计价器，提高计价器的精度等级有助于建立公平的交易秩序，维护车辆运营者和人民群众的合法权益，对构建社会主义和谐社会有着重要的意义。
　　2当前广泛使用的出租车计价器的工作原理及检定方式
　　随着科技的发展，出租汽车计价器经历了机械齿轮结构、半机械半电子结构和全电子的集成电路结构。当前广泛使用的出租车计价器的工作原理是将汽车发动机变速箱输出的转速信号转换成计价器可识别的脉冲信号。
　　检定出租汽车计价器是依据JJG517-2009《出租汽车计价器检定规程》通过出租汽车计价器检定装置进行检定。检定装置主轮（周长多为1m）由电动机驱动，放置副滚轮起支撑作用。将出租汽车驶入检定装置，汽车驱动轮位于主、副滚轮之间，当主滚轮由电机驱动时，汽车轮胎随主轮旋转，主滚轮每转动一周就相当于汽车在路面上前进一米，在主滚轮轴端装有传感器将主滚轮转数信号换成序列脉冲，由计价器接收经系统处理后显示出里程，与出租汽车计价器检定装置显示的里程比较，通过调整出租车计价器K值进行检定。依据规程检定后的出租汽车计价器最大允许使用误差满足（+1.0%～-4.0%）。
　　3出租汽车计价器实际使用中遇到的相关问题
　　通过出租汽车计价器的工作原理和检定规程的检定方法可知计价器的计程依据是出租汽车轮胎的直径和转数而并非出租汽车的直接行驶里程，出租汽车计价器的误差会随汽车行驶里程的增加而变大。依据和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》分析采样显示对测量结果的影响，并出租汽车计价器检定和K值的调整。
　　1出租车计价器检定装置的组成及工作原理
　　装置主轮由电动机驱动，放置副滚轮起支撑作用。将出租车驶入装置，汽车驱动轮位于主、副滚轮之间，当主滚轮由电机驱动时，汽车驱动轮跟着旋转，主滚轮每转动一周就相当于汽车在路面上前进一米，在主滚轮轴端装有传感器将主滚轮转数信号换成序列脉冲，由仪器接收经计算机系统显示出里程，与出租车计价器显示的里程比较进行检定。
　　2误差检定
　　2.1计程误差
　　Rw为计程误差，%；Kn为被检计价器K值，单位为r/km，K为计价器常数表示计价器为正确显示车辆1公里行程而必须接受的脉冲数，用脉冲数每公里表示，转/公里；Q为计价器被检测点，km；Rb为标准装置计数值，r。计程误差Rw最大允许误差为±0.5%。
　　例如：某市出租汽车的启程为2km，计价器常数k=680r/km，按公式（1）
　　当时 ，解得Rb=1354r（结果为向上取整）；
　　当时 ，解得Rb=1366r（结果为向下取整）。
　　当计程误差的检定结果在计程误差的误差范围内即视为计程误差检定合格，结合上一个例子，当检定结果大于等于1354r且小于等于1366r时该计价器的计程误差检定结果为合格。
　　2.2检定点的选择
　　计价器使用误差的检定点应不少于三个点，包括起程和两个续程。最大里程点不能小于1km，最小里程不能小于0.6km，单个检定点的取样值应接近每个检定点上限值和下限值的平均值。
　　2.3使用误差计算公式
　　Dw为使用误差，%；D为计价器显示的计程值，m；C为轮胎修正值，%；Jd为计价器使用误差检定标准装置显示的计程值，m。计价器最大允许使用误差为。
　　3相关问题分析
　　3.1采样显示值的误差分析
　　Jd为标准装置计数值，是一个滞后的显示值。实际的检定过程是检定员坐在驾驶员旁边，翻下空车牌使计价器处于重车状态，以60km/h或40km/h的速度启动检定装置，观察被检定计价器的计程屏，当计程值到达规定的检定点时，立即按下遥控器的“采样键”进行采样。
　　从出租车模拟行进距离到达采样点到计价器检定装置采样要经过如下一系列复杂的过程：出租汽车传感器采集信号送至计价器、计价器微处理器采集处理信号并送至显示屏显示、检定员观察到显示屏数字变化并按下遥控器按键，遥控器响应处理按键信号并发出信号，计价器检定装置响应采集信号并显示当前的转数值Jd。由此可知Jd中包含了检定系统响应时间内装置输出的距离，所以有必要对Jd进行分析。
　　我们将以上过程从计价器显示屏显示里程数处分成两个阶段，前一阶段为计价器计程值显示过程，后一阶段为检定采样过程。
　　例如：以60km/h的速度检定某计价器，其微处理器晶振频率12MHz，机械周期1μs，假设执行完成显示程序需要10个机械周期，那么可以算出在第一阶段出租车行驶的距离为1.7×10-4m，其值太小，故将其忽略，只考虑检定采样阶段内装置输出的距离。
　　检定采样的时间因人和其采用的设备而异，建议采用直接观察计价器检定装置的方法进行测量，当检定装置输出的模拟信号到达某一特定值之后，按下采样键，记录采样值与特定值之差，多次测量取平均值，并分析不确定度。
　　用检定装置仪器显示值Jd减去平均值之后得到的Jd1代入公式（1）计算该被检计价器的使用误差
　　例如：某检定员在60km/h的速度下测得自己检定采样距离平均值为8m，在2km点检定计程误差时，检定装置理想的显示值应为2008r。
　　3.2 K值的分析
　　K值为计价器的常数，需要检定员进行调整以确保计价的计程误差满足合格要求。由于在检定时出租车行驶路程和装置输出的距离相同（忽略轮胎修正值C），可以得到出租车当前的K值乘当前该车计价器显示的距离就可以得到这个计价器在这段路程内接受到的脉冲数，即：N=D×K。而用得到的脉冲数除以修正后的装置输出距离就可以计算出该计价器应调的Kd值即：Kd=N/Jd1。通过大量的实际工作证明用修正过后的装置显示的计程值计算K值结果更加可靠。
　　参考文献
　　[1] JJG517-2009《出租汽车计价器检定规程》.
　　[2] JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.
　　[3] 白雪.《出租车计价器测量不确定度的评定》.计量与测试技术.2007.
　　作者简介：张忠亮，男，1986.9，辽宁阜新，锦州市计量检定测试所，邮编： 121000，本科学历，助理工程师。
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