關(guān)于機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀檢測(cè)的現(xiàn)狀及測(cè)速誤差分析
發(fā)布時(shí)間:2018-07-02 來源: 感恩親情 點(diǎn)擊:
[摘 要]筆者針對(duì)國內(nèi)外機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀檢測(cè)方法的現(xiàn)狀展開簡潔,并對(duì)檢測(cè)過程中誤差的主要來源進(jìn)行了探究。
[關(guān)鍵詞]機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀;模擬檢測(cè);誤差
中圖分類號(hào):S143 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2018)24-0057-01
1 國內(nèi)外機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀檢測(cè)的情況
現(xiàn)階段總,國際法制計(jì)量組織(OIML)的R91和國際警察首長協(xié)會(huì)(IACP)辦法的標(biāo)準(zhǔn)作為國際通行的機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀檢測(cè)方法。目前我國對(duì)機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀的監(jiān)測(cè)方法主要參考了國際通行標(biāo)準(zhǔn),按照2015年JJG辦法的固定式與移動(dòng)式機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀檢定規(guī)程實(shí)施。模擬檢測(cè)首先通過微波頻率計(jì)數(shù)器對(duì)機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀的微波發(fā)射頻率誤差展開鑒定,接著利用目標(biāo)速度模擬裝置產(chǎn)生理想的速度多普勒頻率信號(hào),借助于測(cè)試通道對(duì)機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀的測(cè)速誤差實(shí)施鑒定。最后,采取標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀測(cè)量其他正常車輛的行駛速度,兩相對(duì)比,也可以通過裝有非接觸式測(cè)速儀等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀的試驗(yàn)車反復(fù)幾次經(jīng)過雷達(dá)測(cè)速區(qū)域完成驗(yàn)證。JJG辦法中規(guī)定,首次檢定的速度點(diǎn)為限速值的50%、100%左右,對(duì)于每一個(gè)被檢速度值進(jìn)行至少2次檢定;后續(xù)檢定的速度點(diǎn)為限速值的100%,進(jìn)行至少3次檢定。
美國采取的檢測(cè)方法建立在國際法制計(jì)量組織和國際警察首長協(xié)會(huì)定制的標(biāo)準(zhǔn)之上的。在平常的工作中,往往是由警察在測(cè)速前利用音叉對(duì)其進(jìn)行檢查,還需要定期由技術(shù)人員負(fù)責(zé)周檢,確保其正常工作。模擬檢測(cè)往往是通利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度模擬裝置,采取五輪儀或光電測(cè)速儀對(duì)安裝好的雷達(dá)實(shí)施鑒定,測(cè)定范圍在每小時(shí)30公里至340公里內(nèi)算作合格。
2 目前檢測(cè)方法面臨的主要問題
從國內(nèi)外采取的檢測(cè)方法可知,各國對(duì)機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀的模擬檢測(cè)都是建立在OIML的國際標(biāo)準(zhǔn)上的,但該標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)已經(jīng)超過二十年了,而機(jī)動(dòng)車的發(fā)展速度越來越快,加之當(dāng)年提供的模擬檢測(cè)方法知識(shí)考慮了機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀在零角度、理想狀態(tài)下的特殊情況,對(duì)于日常工作狀態(tài)是難以說明的,可以說實(shí)際借鑒意義不大。筆者對(duì)我省新疆地區(qū)的警用機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀的使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明在檢測(cè)中剛出場的機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀模擬檢測(cè)基本全部合格,但投入使用后合格率堪堪過半,需要極大地調(diào)整才能真正發(fā)揮作用。所以現(xiàn)在所采取的的模擬檢測(cè)方法亟待完善。
為了完善現(xiàn)階段使用的檢測(cè)方法存在的缺陷,各國都采取了不同努力,不過從結(jié)果來看,依舊存在不少問題。
2.1 檢測(cè)效率不高
因?yàn)楝F(xiàn)階段的模擬鑒定方法并不能徹底地對(duì)道路上的機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀的計(jì)量性能進(jìn)行完整的鑒定,往往要將其拆除帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),確定其性能合格以后再重新裝回道路現(xiàn)場。這就引發(fā)出一系列問題,首先是拆卸不易,工作量大,費(fèi)時(shí)久,影響了交管部門對(duì)道路的監(jiān)管,其次是拆卸前后難以確保其測(cè)速儀的角度維持不變,其計(jì)量性能是否一致也難以確保。
2.2 檢測(cè)時(shí)的安全性難以確保
使用有著標(biāo)準(zhǔn)測(cè)速儀的車輛實(shí)施現(xiàn)場測(cè)速時(shí),要求讓車提速至一定較高速度后通過檢測(cè)區(qū)域,因?yàn)闄z測(cè)的道路現(xiàn)場情況復(fù)雜,存在較多的未知因素,高速通過現(xiàn)場可能面臨著未知的風(fēng)險(xiǎn)和意外。
2.3 檢測(cè)時(shí)目標(biāo)的同一性較為困難
利用現(xiàn)場測(cè)速標(biāo)準(zhǔn)裝置實(shí)施檢定時(shí),因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的限制,標(biāo)準(zhǔn)裝置和機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀檢測(cè)時(shí)同一對(duì)象的要求在實(shí)際操作中是很難達(dá)到的。在實(shí)際路面上,單個(gè)雷達(dá)的測(cè)速數(shù)據(jù)和抓拍照片是否為同一目標(biāo)往往爭論不休,要想確定兩臺(tái)測(cè)速儀的被測(cè)對(duì)象是否一致就更為困難,特別是在道路現(xiàn)場車輛較多的情況下,目標(biāo)一致的目的就更難了。
2.4 無法實(shí)施全量程的監(jiān)測(cè)
不管是利用標(biāo)準(zhǔn)速度車還是現(xiàn)場測(cè)速標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測(cè)速度,在實(shí)際操作過程中都難以達(dá)到全量程檢測(cè)的目的。這是因?yàn)樵囼?yàn)車輛的速度是被限制在道路現(xiàn)場的安全速度以下的,其無法以量程上限的速度通過監(jiān)測(cè)區(qū)域,完成檢測(cè),同時(shí)因?yàn)榈缆番F(xiàn)場經(jīng)過的車輛速度往往集中在某區(qū)域,是難以達(dá)到速度測(cè)量點(diǎn)均勻分布的效果的。
2.5 溫度對(duì)檢定工作的制約
我們?cè)S多的檢定規(guī)程在確定檢定環(huán)境條件時(shí)都很明確,比如JJG693-2011可燃?xì)怏w報(bào)警器環(huán)境溫度要求是:0°C到40°C;那么就給基層檢定工作造成了困難,尤其是在我們新疆地區(qū),冬季氣候較為寒冷,氣溫長期在零度以下,企業(yè)使用計(jì)量器具是沒有溫度要求的,而且計(jì)量器具也必須滿足企業(yè)實(shí)際使用要求,因此如何根據(jù)實(shí)際完成檢定工作,比如在冬季不能滿足規(guī)程要求而又必須進(jìn)行現(xiàn)場檢定的可燃?xì)怏w報(bào)警器、衡器等,就成了一個(gè)問題,檢定人員特別是基層的計(jì)量檢定人員不能隨意的偏離,對(duì)高效、及時(shí)地服務(wù)企業(yè)形成了制約。對(duì)此,筆者認(rèn)為,可以在在檢定規(guī)程制定過程中,切合實(shí)際,計(jì)量器具的使用大多是沒有溫度要求的,故針對(duì)計(jì)量器具對(duì)溫度要求不敏感的,可以在制定規(guī)程市加大溫度要求的區(qū)間寬度;另外,修訂產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)該產(chǎn)品提出相應(yīng)要求,已滿足其計(jì)量性能對(duì)溫度變化的要求,確保其準(zhǔn)確度。
3 機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀使用過程中誤差來源分析
機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀是依據(jù)多普勒效應(yīng)來完成測(cè)速工作的,測(cè)速儀按照多普勒頻率的數(shù)值,計(jì)算出目標(biāo)和雷達(dá)的相對(duì)速度,計(jì)算多普勒頻率的公式為:
fd=2/c·K·f0·v
公式中fd為多普勒頻率,單位為Hz;c為電磁波的傳播速度,數(shù)值為0.299792458,單位為Gm/s;K為單位換算因子,K=10-3/3.6;f0為機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀微波發(fā)射頻率的標(biāo)稱值,單位為MHz;v為目標(biāo)是瀆職,單位為km/h。
該公式所得到的多普勒頻率數(shù)值是理想狀態(tài)下的,而在實(shí)際應(yīng)用過程中,機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀接收到的多普勒頻率與理想情況有著較大區(qū)別,主要在于:首先,機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀的微波發(fā)射頻率一般是與標(biāo)稱頻率不符的,不過因?yàn)闃?biāo)稱頻率難以準(zhǔn)確測(cè)量,所以在實(shí)際操作中還是按照標(biāo)稱頻率完成計(jì)算;其次,測(cè)速儀在使用時(shí)會(huì)和被測(cè)目標(biāo)有一定夾角,我們稱之為α,α是由雷達(dá)軸線和車輛運(yùn)動(dòng)方向共同決定,測(cè)速儀得到的速度實(shí)際上是被測(cè)目標(biāo)速度的一個(gè)分量。第三,測(cè)速儀發(fā)射的微波并不是呈直線的,而是有著一定角度的波束,測(cè)速儀和被測(cè)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角還與雷達(dá)主瓣寬度β有關(guān),F(xiàn)階段中窄波束雷達(dá)水平主瓣寬度在6度以下,普通雷達(dá)的則超過了10度。
所以在不考慮雷達(dá)軸線和雷達(dá)主瓣中心線偏離的情況下,筆者將多普勒頻率的計(jì)算公式修正如下:
fd=2/c·K·f·v·cos(α±β/2)
公式中f為機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀微波發(fā)射頻率的實(shí)際數(shù)值,單位為MHz,α為雷達(dá)軸線和被測(cè)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向夾角,k為換算系數(shù),β為雷達(dá)主瓣寬度。對(duì)一臺(tái)K波段的窄波束機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀,修正角為25o,實(shí)際擺放角度偏離1o,在極端情況下,機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀的速度示值約有3%的誤差。
4 結(jié)語
機(jī)動(dòng)車?yán)走_(dá)測(cè)速儀是否精準(zhǔn),關(guān)系到交通部門對(duì)道路來往車輛的有效監(jiān)管,F(xiàn)階段中使用的測(cè)速裝置,由于各方面因素的限制,需要進(jìn)行有效調(diào)整,才能盡可能減少測(cè)速誤差。對(duì)測(cè)速儀的檢測(cè)方法不斷完善,能夠提高測(cè)速儀的檢測(cè)準(zhǔn)確性,從而為交通監(jiān)管部門的依法管理車輛提供參考,實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛安全速度額限制,減少意外事故的發(fā)生。
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