网约车平台的计程方法

何绘宇 牛佳佩

摘要

网约车的计费问题一直是备受关注，平台通过乘客、司机装有网约车App的移动端获取行驶信息行驶时间和距离是决定平台计算网约车总费用的关键因素，时间因子占据比重较小，本文对GPS计算里程方法进行研究讨论。

【关键词】网约车 计费系统 平台

1 引言

网约车作为对现有交通的补充，它的出现很大程度方便了人们的出行，还带来一些就业机会，让乘客提前了解大致需要承担的费用，避免陌生环境出租车司机乱收费的情况，同时伴随着一些问题。网约车的计时是否准确、里程的计量是否可靠，是比较容易引起相关方纠纷的重要因素。

2 网约车平台计程方法现状

目前，网约车平台基本是采集司机客户端定位信息作为计程算法的主要数据来源。一部分平台按一定的采样率实时接收网约车司机、客户端的定位、轨迹和计时信息，并通过合适的算法计算出实际行驶里程和所用时间，然后按照各自平台公司的计价算法计算出费用并将信息反馈到司机端。服务平台计算得到的里程、时间量值直接用于网约车贸易结算;一部分网约车公司参照乘客客户端的定位数据作为辅助里程计算的依据。当定位终端一段时间无法收到卫星导航信号或者定位数据出现较大异常时，平台可参考其他定位信息，如手机基站定位信息等，也可参考电子地图的路线。

英国RaccLogic公司通过卫星多普勒频移精确测得速度，然后根据卫星精确的原子钟和惯性导航模块获得精确的距离，可获得较高精度。文献[1，4，5]提出电子地图匹配和RTK高精度定位累计计程，文献[2，6]对GPS多普勒测速精度进行研究。北京市计量检测科学研究院起草的《网络预约出租车计程计时技术要求》等多个网约车技术规范[3]，己于2016年11月正式实施。文献[7]提出了一种基于现场GPS信号定标的实验室校准方法，利用3光束光遮挡测速标准装置在测试现场对卫星GPS信号直接进行速度实测定标，通过GPS记录仪保存，然后在实验室进行GPS信号回放来完成高精度机动车GPS测速仪在40～180km/h范围内特定速度值的实验室精确校准，溯源至长度和时间计量基本单位。

3 利用GPS测距方法的研究

3.1 GPS多普勒频移测速和测距

由于时间误差因素对于网约车计费所占比重较小，本文重点对网络预约出租车计程问题进行分析。网约车采用安装有司机端App的移动设备来实时获取GPS信息上传到网约车计费平台，同样网约车平台获取乘客端GPS信息。很多人以为GPS测量距离直接利用GPS获得骑车行驶距离常常涉及到GPS测速。通常人们误解认为测速V就是GPS位置与时间的函数

其中AD为距离变化，At时间间隔。

若真这样，GPS测到的速度几乎不可用，因为GPS位置依赖于从接收器到卫星的距离的精确测量，并且受到许多影响一如大气干扰一这会延迟信号，会导致网约车低速行驶阶段费用不可靠。

卫星J的多普勒频移观测方程为：

其中，λ为波长，D_m^j为多普勒观测值;c为光速;为接收机和GPS卫星的钟差变化率;为电离层误差变率，为对流层误差变率，ε（D）为观测噪声，ρ_m^j为伪距率，其表达式为：

r^j为卫星j的速度矢量，r_m为测站m的速度矢量;e_m^j为站星方向余弦矩阵：

其中r^j、r_m分别是卫星和测站的位置;ρ_m^j为伪距。

由式（2）可知，多普勒测速误差主要受到对流层时延变化率、电离层时延变化率、卫星钟差、接收机钟差和观测噪声影响。其中对流层和电离层时延变化率主要受大气层变化和卫星高度角变化的影响，由于测速是短时间内完成，所以对流层和电离层时延变化率对测试精度影响可以忽略;GPS钟差变化率可由广播星历参数进行修正;只要求得卫星的时候三维速度，则接收机钟差变化率与载体三维速度共4个未知数就可通过最少同步观测4颗卫星进行求解。然后通过对速度积分求解得到行驶总路程S：

S=∫V（t）dt（5）

3.2 根据GPS地图匹配计程

手机端定时获得GPS定位信息，每隔一定时间上传司机端、乘客端行驶信息到平台，平台获取网约车行驶信息，根据GPS定位点对于速度异常值、定位漂移不在主路线的点进行剔除，经过卡尔曼滤波算法，对行驶轨迹整形，结合电子地图获取网约车行驶总里程。

当车辆行驶于复杂路况中，如隧道内、高楼阻挡、错综复杂立交桥下，GPS卫星信号对卫星失锁，产生漂移，这时候根据合理模糊判断算法估算行驶路径，结合电子地图获取行驶总距离。

3.3 RTK差分定位技术计程

利用RTK差分定位高精确度获取相邻两点间坐标A、B，然后的球面AB直接距离，通过累计求和获得，这种方法对于接收器要求较高，可能带来较大累计误差，通常用空旷环境下，要求接收器较好的响应特性和精度。

4 结语

网约车计费主要根据乘客和司机端GPS信息，结合电子地图计算总费用，手机接收信号较好情况下，可采用卫星多普勒频移获得行车速度然后计算得到总距离，此种方法虽然准确度提高，但是会增加服务器压力。通过高精度定位来累计求和得到总路程方法对硬件要求较高，并且带来累计误差。所以，目前网约车基本按照平台根据GPS信息结合电子地图计程。

参考文献

[1]陈光荣.基于GPS定位技术的车辆行驶里程计算研究与应用[D].西南交通大学，2016.

[2]孙桥，蔡常青，张跃等.基于多普勒频移观测值的机动车GPS测速仪校准技术的研究[J].计量学报，2010（05）：456-459.

[3]JJF1578-2016网络预约出租汽车计程计时技术要求（试行）.

[4]康婷婷，黃艳，许原等.RTK差分技术在网约车计费系统检测中的应用[J].测绘通报，2017（07）：120-123.

[5]柳林.移动终端导航系统中地图匹配技术的研究与应用[D].山东科技大学，2007.

[6]孙伟，段顺利，孔莹等.基于GPS多普勒的载体速度和加速度计算方法研究[C].中国卫星导航学术年会，2017.