網約車計程計時現狀分析及新型檢測技術

/1.上海市計量測試技術研究院；2.國家衛星導航與定位服務產品質量監督檢驗中心（上海）

0 引言

網約車，即網絡預約出租汽車，指的是通過網絡預約出租汽車經營服務平臺接收約車人預約信息，提供不在道路上巡游攬客、站點候客等經營服務活動的出租汽車[1]。網約車服務，是互聯網技術滲透、市場環境變化的產物，體現了“互聯網+”時代的思維和“共享經濟”的特征。

作為時代孕育的新事物，網約車高效供給出行需求，解決了城市出行中的難題[2]。然而近年來網約車計費糾紛時有發生，2018年2月，“上海發布”的網約車消費體察報告中提到，平臺預估里程的平均偏差幅度為9.1%。2020年第2季度上海市交通委發布的新聞中提到，多收費占網約車投訴總量的76.93%，投訴主要反映網約車同樣行程價格不一、行駛繞道、隨意加價以及重復收費等。

目前網約車市場體量龐大，但是網約車存在的計程計時準確性不足問題國內外少有研究，本文主要從網約車計程計時的國家規范的技術要求切入，研究網約車計程計時的原理，建立了一套用于網約車計程計時檢測的標準裝置，在不同的典型場景下對網約車計程計時的數據進行檢測，從而追溯分析影響網約車計程計時準確性的基本因素，對目前網約車計程計時現狀進行初步的歸納分析，有助于進一步保護乘客和營運者的經濟利益，強化對網約車計程計時系統的計量監督和管理[3]。

1 相關技術規范要求

回顧網約車市場發展，2016年網約車市場開始合法化，2017年和2018年處于快速發展期，2019年宏觀經濟放緩，政策趨嚴，市場交易規模增速放緩，進入規范調整期。從基本層面看，整個網約車市場仍有較大的發展空間。從政策趨勢看，國家對網約車也由粗放式管理，逐步進入了精細化管理[4]。

其中，針對網約車計程計時的檢測方法和技術要求，原國家質檢總局發布了JJF 1578-2016《網絡預約出租汽車計程計時技術要求（試行）》、JJF 1578.1-2016《網絡預約出租汽車經營服務平臺計程計時驗證方法（試行）》、JJF 1578.2-2016《網絡預約出租車移動衛星定位終端計程計時檢測方法（試行）》、JJF 1578.3-2016《網絡預約出租車車載衛星定位終端計程計時檢測方法（試行）》國家計量技術規范（后面簡稱“3+1”網約車技術規范），在規范中對網約車計程計時提出了技術要求和檢測方法，其中計程誤差要求：-4%～+1%，計時誤差要求：≤1.5 s[5-7]。

2 網約車計程計時原理

目前絕大多數網約車平臺都是用導航終端（手機終端或車載終端），根據全球導航衛星系統（Global Navigation Satellite System 簡稱 GNSS）和通信系統獲得的位置和時間信息數據作為原始數據，通過網約車平臺自身算法計算出網約車訂單的里程和時間，從而按照一定的收費規則計算出最終的價格[8]。網約車平臺計算得到的里程、時間量值直接用于網約車的貿易結算，該里程、時間的準確與否直接關系到消費者的切身利益。

2.1 網約車計價收費的流程

網約車計價收費的大致流程（圖1）為乘客通過乘客端APP下單，填寫好上車地和目的地位置信息，由網約車平臺計算出此次出行路線和大致預估費用發送至乘客APP；網約車平臺根據司乘距離、駕駛員賬戶狀態和地區訂單熱度等信息，派單給網約車駕駛員，一些網約車平臺可由駕駛員自由搶單[9]；網約車駕駛員接單后，其手機終端（裝有網約車平臺駕駛員端APP）會顯示此次的規劃路徑和預估費用；乘客上車后，駕駛員的手機終端開始與網約車平臺進行實時交互通信，手機終端定期向網約車平臺報送一次位置信息（此間隔時間長短由網約車平臺設定），平臺根據手機終端報送的信息實時掌握車輛行駛軌跡；在到達目的地完成此次運營任務后，網約車平臺依據此次實際的行駛里程和時間等信息按照計費規則計算出此單的實際費用，并推送至駕駛員端和乘客端APP，駕駛員和乘客按照實際費用進行結算。

圖1 網約車計價收費流程

2.2 網約車平臺計程計時方法

圖2 網約車計程計時原理

網約車整個計程計時過程是由手機終端與網約車平臺共同完成的，兩者缺一不可。手機終端與網約車平臺共同組成網約車計程計時系統，網約車平臺的計程計時原理框圖如圖2所示。其中手機終端的作用是接收GNSS衛星信號和網絡信號從而獲取準確的位置、時間和速度數據，按一定時間間隔，一般2～10 s不等，實時傳送給網約車平臺。網約車平臺的作用是實時接收手機終端發送的位置信息，結合電子地圖，確定車輛行駛路徑，從而計算出行駛里程數[10]。

3 網約車計程計時檢測及分析

3.1 網約車計程計時檢測裝置

本次新型網約車計程計時檢測裝置由速度里程計和秒表兩部分組成。速度里程計進行里程測量，秒表進行時長測量，檢測裝置組成詳見表1。

表1 計程計時檢測裝置

本文建立的檢測裝置（圖3）具有以下優點：1）里程測量準確度高。2）與傳統的采集回放系統和組合定姿定位系統相比，受外界干擾小，穩定性好。3）里程測量值是通過光柵測距累計得到，是對衛星測距方法的一種獨立驗證[11]。

圖3 網約車計程計時裝置安裝圖

3.2 網約車計程計時檢測典型場景

根據網約車計程計時的原理，并結合道路測試環境的特點，本文將道路測試的典型場景分為城市峽谷、高架上、高架下、機場線、隧道、林蔭路共六種。

3.3 網約車計程計時檢測流程

網約車計程計時檢測流程如圖4所示。

圖4 網約車計程計時檢測流程

3.4 網約車計程計時結果統計

1）計程結果統計

典型場景計程超差比例為

其中計程超差，即不滿足“3+1”網約車技術規范要求的-4%～+1%計程誤差范圍。

本文所述的實驗，面向上海市目前在運行的全部網約車平臺開展，通過在上海市進行的大量道路測試，得出每個典型場景計程超差比例，如表2 所示。

表2 計程檢測結果統計

通過表2可以看出，在城市峽谷和隧道中，較容易出現網約車計程超差的情況。

2）計時結果統計

目前上海市在運營的網約車平臺中，僅一家網約車平臺，在訂單結束后會推送給駕駛員和乘客秒級分辨力的計時信息，其余網約車平臺推送的計時信息均以分鐘為單位。

按照“3+1”網約車技術規范中的定義：“計程、計時，是由服務平臺公司向駕駛員和乘客所持的移動設備或其他設備顯示最終結算的里程和時間”[1]。

根據本文的實驗可以發現，部分網約車平臺不足1 min會舍去不足1 min的計時數據，有些網約車平臺不滿1 min按1 min計時，極少網約車平臺，大于等于 30 s但不滿 1 min 按 1 min 計時，小于 30 s的數據做舍去計算。

所以針對部分上海市在運行的網約車平臺，當計時不滿1 min按1 min來計費，會導致網約車平臺極易無法滿足“3+1” 網約車技術規范中計時誤差≤ 1.5 s的要求。

3.5 網約車計程計時誤差及結果分析

1）網約車計程計時誤差來源分析

從表2中可以看出，在城市峽谷和隧道的典型場景中，容易出現計程超差。經分析，網約車計程計時的誤差，從大類上可以分為終端誤差和平臺誤差兩大部分。

（1）終端誤差

終端誤差主要是手機定位不準確帶來的誤差。手機的定位主要是依靠GNSS衛星定位來實現，融合基站輔助定位、Wi-Fi定位、傳感器定位等方法，來加速定位時間或提高靈敏度等[12]，見圖5。

圖5 網約車手機定位示意圖

手機融合定位的精度，是網約車計程準確的基礎，網約車平臺公司根據手機上傳的定位數據，基于平臺設定的一定取樣時間間隔，繼而算出計程信息，而GNSS衛星信號的遮擋、多徑效應（見圖6）和信號干擾等均會直接影響到移動終端的定位精度。其中手機的GNSS衛星定位精度，可以通過GNSS導航暗室（見圖7）或者GNSS超短基線場（見圖8）來進行檢測。

圖6 多徑影響示意圖

圖7 GNSS導航暗室

圖8 GNSS超短基線場

（2）平臺誤差

平臺誤差是網約車平臺根據手機終端上報的定位數據，依靠自身里程計算算法，進行軌跡處理及修正時帶來的誤差。一般平臺的計程有三個關鍵點：異常識別、地圖匹配和軌跡缺失填充。異常識別是剔除異常點（見圖9），在剔除異常點后，由深度學習模型，匹配到地圖上相關的道路，并填充相關的缺失定位點，進而算出里程值[13-14]。地圖路網偏差、軌跡漂移導致匹配錯誤、軌跡缺失導致填充錯誤等平臺算法誤差，均會造成網約車計程不準確。

圖9 網約車平臺定位處理示意圖

2）網約車計程計時結果分析

通過本文所述的實驗，對網約車計程計時誤差的溯源分析，可以得出：在城市峽谷中，周圍高大的建筑物容易造成嚴重的多徑效應；隧道里極弱的GNSS衛星信號導致手機無法定位或者定位精度降低，也會導致較大的計程誤差。林蔭和高架下的信號遮擋、用戶位置上報更新率低（高架上）、機場無線電干擾等對網約車平臺的計程也有一定的影響，此外部分網約車平臺道路匹配算法的不完善和路網地圖的低精度，也是影響網約車計程超差的一個重要因素。

4 結語

本文分析了網約車計程計時的現狀，介紹了關于網約車的政策及規范要求，闡述了目前網約車計程計時的原理，并建立了一套新型的網約車計程計時檢測裝置，選取六種典型場景進行了大量的道路測試，從而追溯分析了網約車計程計時的誤差來源。實驗表明，GNSS衛星信號遮擋和多徑效應等會對網約車計程準確性造成較大的影響，另外網約車平臺公司的路網地圖精度、道路匹配算法也影響著計程結果的準確性。網約車平臺公司可以通過大量的道路測試和算法優化，來提高路網地圖精度、優化道路匹配算法，繼而提高計程準確度。