机动车区间测速监控系统检定规程研究

根据河南省质量技术监督局《关于下达2011年度第一批河南省地方计量技术法规制定（修订）工作有关事项的通知》（豫质监量函[2011]52号）的要求，成立由南阳市质量技术监督监督检验测试中心、河南省计量科学研究院、郑州市质量技术监督监督检验测试中心、洛阳市质量技术监督监督检验测试中心等单位组成的规程编写小组，负责河南省《机动车区间测速监控系统检定规程》的起草工作。经过近5年的实验数据分析，最终报审稿于2015年10月完成并上报至河南省质量技术监督局。河南省质量技术监督局于2016年4月29日批准发布，并于2016年5月5日正式实施JJG（豫）201-2016《机动车区间测速监控系统检定规程》。

近年来，河南省道路交通测速执法一直是全社会关注的热点问题。传统的测速技术如雷达、激光、地感线圈等，都是检测机动车在某一点的瞬时速度作为超速执法依据，目前现行有效的国家计量检定规程有《JJG528-2015移动式雷达测速仪》、《JJG527-2015固定式雷达测速仪》、《JJG1122-2015机动车地感线圈测速系统》和《JJG1074-2012机动车激光测速仪》。但是，单点测速方法在实际测速应用中还存在一定的缺陷。因此，河南省各地公安交通管理部门逐步开展道路交通区间测速的试点应用，即测量机动车在某一段道路上的平均速度作为超速执法的依据，这样能够更有效地降低超速违法行为发生的比例，遏制重大交通事故的发生。

机动车区间测速监控系统是用于区间测速的仪器，其被测量、工作原理与一般单点测速仪不一致，因此不能依据现有的国家计量检定规程进行检定。这种状况导致交通管理部门的执法结果缺乏法定的技术依据，合法性与公正性得不到保障。针对上述原因，南阳市质量技术监督检验测试中心向河南省质量技术监督局提出起草机动车区间测速监控系统检定规程，依法为河南省的法制计量提供法定的技术依据，为道路交通安全管理与公正执法提供技术保障。

（一）被检机动车区间测速监控系统特点分析

与传统的测速仪相比，区间测速系统具有如下特点：

（1）被测量的是机动车在一定时间及空间内的平均速度，是通过计算得到的导出量，比一般测速仪所监测的瞬时速度更加难以准确复现；

（2）系统直接测量的是机动车在区间内的行驶时间，主要受系统的时间间隔测量误差、当前时刻同步误差的影响；而区间距离在系统安装后，在正常使用情况下不会变化；

（3）在硬件上至少包括两个监控终端、一个中心控制设备及相应的通信网络、软件，分布在不同地点且至少相距数公里，具有明显的网络化、远程化特征；部分系统还存在相邻多个监控终端互相组合成多个区间的情况，在本规程中将每种组合视作一套单独的系统；

（4）部分系统的监控终端同时具有单点速度检测功能，起点、终点两个瞬时速度与区间平均速度三个测量结果，其中一个超速即判定为车辆超速，这种情况应认为是三套测速系统的结合，对单点测速功能的检定应执行相应的国家检定规程，如JJG528-2015、JJG527-2015、JJG1122-2015JJG1074-2012。

（二）关键测量参数的典型值与影响因素

从区间测速监控系统的原理公式可知，影响系统整体计量性能的关键测量参数是区间距离与行驶时间。

1. 区间距离

多数产厂家推荐的区间距离典型值为5～20km或10～15km，根据实地调研结果，实际使用中有从1～50km不等的区间。经分析比较机动车区间测速技术规范GA/T 959-2011，区间距离规定为1～20km。国外一般要求区间距离下限为500m，不设上限，但在实际应用中有若干因素限制着区间距离不能太长，一方面是行驶道路的唯一性要求区间不能跨越过多的道路出入口，另一方面是国外最早应用也是最常见应用区间测速的是隧道，一般长度有限。

综合考虑，将规程适用范围定为1～20km。区间太短，车辆在起始端点和终端触发位置的不确定性、时刻同步误差等因素对测量结果的影响过大，容易造成测量不准确；区间太长，现场测速试验的成本和难度比较高，但检定方法本身没有问题，因此对于超过20km的区间完全可以参照本规程进行检定。

影响因素分析：对于安装好的区间测速系统，行驶路段、区间距离是固定的，在系统中设定后一般情况下不再改变（应有防止随意修改的措施）。但实际道路上由于弯道、行车变线等因素，从区间起点到终点的实际行驶距离不是固定的。目前对于区间距离的定义、测量方法也还没有科学、合理的规定，关键是给出一个合理的定义和可操作性强的测量方法。

GA/T 959-2011中要求区间距离不能有正误差。理论上，被测区间存在一个行驶距离最短的路线，但必须在行驶过程中来回跨越车道行驶，在实际的机动车交通流量状态下是违反道路交通规则的，而且这个“最短路线”实际上也无法准确划定、准确复现；另一方面，从1km、5km、10km 等典型路段实验结果来看，在一般的双向两车道、三车道道路上，沿最左侧车道、最右侧车道、接近“最短路线”三种行驶路线，测得的不同行驶距离之间的偏差约在0.5%以内（见表2）。

综上分析，规程起草组认为应将区间距离视作一个系统参数，只需在首检时进行一次检定。检定方法采用试验车现场进行道路测量，只考察在按车道行驶的情况下可能的行驶距离，不考虑变换车道的情况。

2. 区间行驶时间

典型值：以1～20km的区间距离、20～180km/h的测速范围计算，对应的行驶时间典型值为20～3600s。

影响因素分析：行驶时间由中央服务器根据起点、终点两处监控终端分别记录的时刻进行计算后得到，因此其影响因素包括终端本身计时的误差以及两个终端之间的时间同步误差。终端本身的计时误差由晶振性能决定，一般日差在±1.0s/d以内。两个终端之间的时间同步，目前绝大部分系统的解决方案是由公安交通管理部门的智能交通管控系统通过网络对区间测速系统进行授时，理想状态下各个终端的时刻示值与北京时间之间的误差不超过±1 s；但实际上由于网络拥堵等问题，经常出现十秒左右的延迟，对于短区间可能会造成较大的测量误差。针对延时的问题，已有少部分系统改用GPS/北斗卫星系统进行授时，可减少系统的当前时刻误差。但需要注意的是，直接影响测量结果准确与否的，是两个终端之间的同步误差，对终端各自的当前时刻误差可以不作过高要求。也就是说，从保证测速计量准确的角度出发，可以允许整个系统（起点、终点、中心控制设备）出现相同程度的延时，使规程指标更适合目前的技术水平。

（三）规程设计思路

规程起草组根据以上分析以及现有的国家标准、行业标准，并调研参考了河南省的相关技术要求及法制计量管理办法，确定本规程的各项指标要求及内容。对区间测速系统的指标要求与检定方法设计，采用与其他测速仪检定规程类似的“现场测速”的检定思路：

（1）现场测速是在两个（首检）或一个（后续检定）速度点上以实车试验的方式对系统计量性能进行验证。参考GB/T 21255-2007和GA/T 959-2011，现场测速误差确定为：40≤v＜100km/h时，测速误差为：-6～0km/h；v≥100km/h时，测速误差为：-6%～0%。

（2）区间距离误差只需进行首检，参考GA/T 959-2011并考虑对最终测量结果的误差贡献以及标准器的量值关系，将区间距离误差要求定为-5%～0%。

（一）概述和通用技术要求

（1）简述机动车区间测速监控系统的测量原理。关键内容是要求测速区间的“行驶路段唯一确定、限速值恒定”，前者是为了确保从起点到终点只有唯一一条道路，区间距离是唯一确定的；后者是GA/T 959-2011中的要求，也是交警部门超速执法的要求。

（2）外观要求：至少包括以下信息：产品名称、规格型号、编号、制造厂家、出厂日期和电源电压等。区间起点和终点的位置应在道路上有明确标识。各部件不应有明显的机械损伤、锈蚀，不应有影响监测效果的故障；电缆线的接插件应接触良好；室外机壳部分应有防锈、防腐蚀层。系统要求：系统应具有与北京时间同步的功能，能查询区间距离、被测车辆平均熟读、特征图片等内容，并有保护措施防止系统被随意修改。

（二）计量性能要求

（1）计时误差：当前时刻误差：±10s。

（2）区间距离相对误差：-5%～0%。

（3）区间测速误差：40≤v＜100km/h时，测速误差为：-6～0km/h；v≥100km/h时，测速误差为：-6%～0%。

（三）检定用设备

检定用主要设备包括标准时钟及显示装置、标准测速仪及显示装置、标准测距仪及显示装置（或其他测距仪器）。标准器的计量性能要求按以下原则确定：

（1）标准时钟及显示装置的计量性能，按照一般时间频率计量标准的要求，比被检系统的相应性能指标高一个数量级，因此要求其当前时刻误差不超过±0.1 s，日差±0.1 s/d。目前通过北斗系统授时的标准时钟的授时精度可达到100 ns，且时钟本身守时的准确度可以达到1×10-8量级，可以满足本规程的检定要求。标准器的主要技术难度在于其显示装置，由于标准时钟及其显示装置至少要达到0.1 s的分辨率与误差，本规程检定方法为车载触发拍摄，对标准时钟的输出频率、显示装置的刷新频率都有较高要求。

（四）检定项目

首次检定为全项目检定，包括通用技术要求、当前时刻误差、区间距离误差检定和区间测速误差检定，后续检定可不检区间距离，使用中检查可只针对通用技术要求和区间测速误差进行。

1. 计时误差的检定

检定方法是将一个标准时钟与被检系统的两个终端分别进行比较，同时考察系统的计时误差以及两个终端之间的同步误差。具体操作上，比较简便的实现方法是直接在交管控制中心的后台进行检定。如后台不具备检定条件，也可采用其他等效的方法，例如将标准时钟先后在起点位置、终点位置通过触发终端拍照的方式进行对时，或使用两个性能一致的标准时钟分别在起点、终点进行对时等。检定点的设置参考其他测速仪检定规程中模拟检定的速度点确定。

2. 区间距离误差的检定

采用实车试验，车上安装标准测距仪及显示装置，在车辆驶过起点、终点时触发被检系统拍照，直接在特征图片上读取行驶距离。不考虑行驶过程中变换车道的情况，每次按一条车道行驶，把区间道路的全部车道测一次，取其中的最短距离与系统中的区间距离设定值进行比较。

3. 现场测速误差的检定

现场测速采用实车试验，车上安装标准测速仪、标准时钟以及显示装置（或者具有测速、测距、记时的显示装置），两个标准器的输出都显示在显示装置上，在车辆驶过起点、终点时触发被检区间测速系统拍照，直接在特征图片上读取行驶距离、行驶时间，按原理公式直接计算平均速度的标准值。全部采用拍摄读数的好处是减少检定员手动操作的不确定性。检定速度值和检定次数的要求，与其他测速仪检定规程基本保持一致。若区间测速测控系统的起点和终点具有定点测速功能的，其单点测速计量性能的检定按照相应的检定规程执行。

作为公正第三方的法定计量技术机构依法对测速仪实施检定是国家计量法律法规赋予质监部门的重要职责。机动车区间测速监控系统只有通过质监部门的计量检定以及舆论和社会监督，才能进一步提高公安交通管理部门的计量法制意识，确保公平执法，这将大大凸显质监部门的计量公信力，相信对于国内法定计量技术机构具有较强的借鉴意义。

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