网约车计程计时现状分析及新型检测技术

/1.上海市计量测试技术研究院；2.国家卫星导航与定位服务产品质量监督检验中心（上海）

0 引言

网约车，即网络预约出租汽车，指的是通过网络预约出租汽车经营服务平台接收约车人预约信息，提供不在道路上巡游揽客、站点候客等经营服务活动的出租汽车[1]。网约车服务，是互联网技术渗透、市场环境变化的产物，体现了“互联网+”时代的思维和“共享经济”的特征。

作为时代孕育的新事物，网约车高效供给出行需求，解决了城市出行中的难题[2]。然而近年来网约车计费纠纷时有发生，2018年2月，“上海发布”的网约车消费体察报告中提到，平台预估里程的平均偏差幅度为9.1%。2020年第2季度上海市交通委发布的新闻中提到，多收费占网约车投诉总量的76.93%，投诉主要反映网约车同样行程价格不一、行驶绕道、随意加价以及重复收费等。

目前网约车市场体量庞大，但是网约车存在的计程计时准确性不足问题国内外少有研究，本文主要从网约车计程计时的国家规范的技术要求切入，研究网约车计程计时的原理，建立了一套用于网约车计程计时检测的标准装置，在不同的典型场景下对网约车计程计时的数据进行检测，从而追溯分析影响网约车计程计时准确性的基本因素，对目前网约车计程计时现状进行初步的归纳分析，有助于进一步保护乘客和营运者的经济利益，强化对网约车计程计时系统的计量监督和管理[3]。

1 相关技术规范要求

回顾网约车市场发展，2016年网约车市场开始合法化，2017年和2018年处于快速发展期，2019年宏观经济放缓，政策趋严，市场交易规模增速放缓，进入规范调整期。从基本层面看，整个网约车市场仍有较大的发展空间。从政策趋势看，国家对网约车也由粗放式管理，逐步进入了精细化管理[4]。

其中，针对网约车计程计时的检测方法和技术要求，原国家质检总局发布了JJF 1578-2016《网络预约出租汽车计程计时技术要求（试行）》、JJF 1578.1-2016《网络预约出租汽车经营服务平台计程计时验证方法（试行）》、JJF 1578.2-2016《网络预约出租车移动卫星定位终端计程计时检测方法（试行）》、JJF 1578.3-2016《网络预约出租车车载卫星定位终端计程计时检测方法（试行）》国家计量技术规范（后面简称“3+1”网约车技术规范），在规范中对网约车计程计时提出了技术要求和检测方法，其中计程误差要求：-4%～+1%，计时误差要求：≤1.5 s[5-7]。

2 网约车计程计时原理

目前绝大多数网约车平台都是用导航终端（手机终端或车载终端），根据全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System 简称 GNSS）和通信系统获得的位置和时间信息数据作为原始数据，通过网约车平台自身算法计算出网约车订单的里程和时间，从而按照一定的收费规则计算出最终的价格[8]。网约车平台计算得到的里程、时间量值直接用于网约车的贸易结算，该里程、时间的准确与否直接关系到消费者的切身利益。

2.1 网约车计价收费的流程

网约车计价收费的大致流程（图1）为乘客通过乘客端APP下单，填写好上车地和目的地位置信息，由网约车平台计算出此次出行路线和大致预估费用发送至乘客APP；网约车平台根据司乘距离、驾驶员账户状态和地区订单热度等信息，派单给网约车驾驶员，一些网约车平台可由驾驶员自由抢单[9]；网约车驾驶员接单后，其手机终端（装有网约车平台驾驶员端APP）会显示此次的规划路径和预估费用；乘客上车后，驾驶员的手机终端开始与网约车平台进行实时交互通信，手机终端定期向网约车平台报送一次位置信息（此间隔时间长短由网约车平台设定），平台根据手机终端报送的信息实时掌握车辆行驶轨迹；在到达目的地完成此次运营任务后，网约车平台依据此次实际的行驶里程和时间等信息按照计费规则计算出此单的实际费用，并推送至驾驶员端和乘客端APP，驾驶员和乘客按照实际费用进行结算。

图1 网约车计价收费流程

2.2 网约车平台计程计时方法

图2 网约车计程计时原理

网约车整个计程计时过程是由手机终端与网约车平台共同完成的，两者缺一不可。手机终端与网约车平台共同组成网约车计程计时系统，网约车平台的计程计时原理框图如图2所示。其中手机终端的作用是接收GNSS卫星信号和网络信号从而获取准确的位置、时间和速度数据，按一定时间间隔，一般2～10 s不等，实时传送给网约车平台。网约车平台的作用是实时接收手机终端发送的位置信息，结合电子地图，确定车辆行驶路径，从而计算出行驶里程数[10]。

3 网约车计程计时检测及分析

3.1 网约车计程计时检测装置

本次新型网约车计程计时检测装置由速度里程计和秒表两部分组成。速度里程计进行里程测量，秒表进行时长测量，检测装置组成详见表1。

表1 计程计时检测装置

本文建立的检测装置（图3）具有以下优点：1）里程测量准确度高。2）与传统的采集回放系统和组合定姿定位系统相比，受外界干扰小，稳定性好。3）里程测量值是通过光栅测距累计得到，是对卫星测距方法的一种独立验证[11]。

图3 网约车计程计时装置安装图

3.2 网约车计程计时检测典型场景

根据网约车计程计时的原理，并结合道路测试环境的特点，本文将道路测试的典型场景分为城市峡谷、高架上、高架下、机场线、隧道、林荫路共六种。

3.3 网约车计程计时检测流程

网约车计程计时检测流程如图4所示。

图4 网约车计程计时检测流程

3.4 网约车计程计时结果统计

1）计程结果统计

典型场景计程超差比例为

其中计程超差，即不满足“3+1”网约车技术规范要求的-4%～+1%计程误差范围。

本文所述的实验，面向上海市目前在运行的全部网约车平台开展，通过在上海市进行的大量道路测试，得出每个典型场景计程超差比例，如表2 所示。

表2 计程检测结果统计

通过表2可以看出，在城市峡谷和隧道中，较容易出现网约车计程超差的情况。

2）计时结果统计

目前上海市在运营的网约车平台中，仅一家网约车平台，在订单结束后会推送给驾驶员和乘客秒级分辨力的计时信息，其余网约车平台推送的计时信息均以分钟为单位。

按照“3+1”网约车技术规范中的定义：“计程、计时，是由服务平台公司向驾驶员和乘客所持的移动设备或其他设备显示最终结算的里程和时间”[1]。

根据本文的实验可以发现，部分网约车平台不足1 min会舍去不足1 min的计时数据，有些网约车平台不满1 min按1 min计时，极少网约车平台，大于等于 30 s但不满 1 min 按 1 min 计时，小于 30 s的数据做舍去计算。

所以针对部分上海市在运行的网约车平台，当计时不满1 min按1 min来计费，会导致网约车平台极易无法满足“3+1” 网约车技术规范中计时误差≤ 1.5 s的要求。

3.5 网约车计程计时误差及结果分析

1）网约车计程计时误差来源分析

从表2中可以看出，在城市峡谷和隧道的典型场景中，容易出现计程超差。经分析，网约车计程计时的误差，从大类上可以分为终端误差和平台误差两大部分。

（1）终端误差

终端误差主要是手机定位不准确带来的误差。手机的定位主要是依靠GNSS卫星定位来实现，融合基站辅助定位、Wi-Fi定位、传感器定位等方法，来加速定位时间或提高灵敏度等[12]，见图5。

图5 网约车手机定位示意图

手机融合定位的精度，是网约车计程准确的基础，网约车平台公司根据手机上传的定位数据，基于平台设定的一定取样时间间隔，继而算出计程信息，而GNSS卫星信号的遮挡、多径效应（见图6）和信号干扰等均会直接影响到移动终端的定位精度。其中手机的GNSS卫星定位精度，可以通过GNSS导航暗室（见图7）或者GNSS超短基线场（见图8）来进行检测。

图6 多径影响示意图

图7 GNSS导航暗室

图8 GNSS超短基线场

（2）平台误差

平台误差是网约车平台根据手机终端上报的定位数据，依靠自身里程计算算法，进行轨迹处理及修正时带来的误差。一般平台的计程有三个关键点：异常识别、地图匹配和轨迹缺失填充。异常识别是剔除异常点（见图9），在剔除异常点后，由深度学习模型，匹配到地图上相关的道路，并填充相关的缺失定位点，进而算出里程值[13-14]。地图路网偏差、轨迹漂移导致匹配错误、轨迹缺失导致填充错误等平台算法误差，均会造成网约车计程不准确。

图9 网约车平台定位处理示意图

2）网约车计程计时结果分析

通过本文所述的实验，对网约车计程计时误差的溯源分析，可以得出：在城市峡谷中，周围高大的建筑物容易造成严重的多径效应；隧道里极弱的GNSS卫星信号导致手机无法定位或者定位精度降低，也会导致较大的计程误差。林荫和高架下的信号遮挡、用户位置上报更新率低（高架上）、机场无线电干扰等对网约车平台的计程也有一定的影响，此外部分网约车平台道路匹配算法的不完善和路网地图的低精度，也是影响网约车计程超差的一个重要因素。

4 结语

本文分析了网约车计程计时的现状，介绍了关于网约车的政策及规范要求，阐述了目前网约车计程计时的原理，并建立了一套新型的网约车计程计时检测装置，选取六种典型场景进行了大量的道路测试，从而追溯分析了网约车计程计时的误差来源。实验表明，GNSS卫星信号遮挡和多径效应等会对网约车计程准确性造成较大的影响，另外网约车平台公司的路网地图精度、道路匹配算法也影响着计程结果的准确性。网约车平台公司可以通过大量的道路测试和算法优化，来提高路网地图精度、优化道路匹配算法，继而提高计程准确度。