吴晶

【摘要】区间测速系统普遍安装在重要交通路段，对道路交通安全起着至关重要的作用。本文介绍了区间测速系统的原理及重要性，以及目前国内对区间测速系统检测所关注的相关计量指标，并对区间测速系统速度误差的测量结果的不确定度进行了分析。

【关键词】区间测速系统;校准;不确定度

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.007

Discussion on Calibration Method and Uncertainty Evaluation of Interval Speed Measuring System

WU Jing

（Liaoning Institute of Measurement，Shengyang 110004，China）

Abstract：Interval speed measuring system is widely installed in important traffic sections，which plays a vital role in road traffic safety. This paper introduces the principle and importance of the interval speed measuring system，and analyzes the uncertainty of the measurement results.

Key words：interval speed measuring system;calibration;uncertainty

1测量原理

区间测速系统是继雷达测速、激光式测速、地感线圈式测速之后，逐步发展起来的一种测速方式。它与传统的单点测速方式有很大的互补性。

区间测速系统是在固定距离道路的两端各设置一个监控摄像头，测量被测车辆通过前后两个监控摄像头的时间，通过距离除以时间的方式来计算被测车辆在该段区间的平均速度，进而来判定车辆是否超速。目前，辽宁省越来越多的道路用区间测速系统来替代单点测速装置。区间测速系统可以帮助交警部门更好地掌握机动车在行驶过程中的整体状况。图1为区间测速系统工作原理示意图。

另外，交警部门在设置区间测速装置的同时，要在测速装置前一定距离安装区间测速警示牌、区间测速起点标志牌以及区间测速终点标志牌，以提醒驾驶者即将进入区间测速路段。提示牌如图2所示。

目前，区间测速系统的国家检定规程及校准规范还尚未出台，各省（直辖市、自治区）依据各自起草的地方检定规程及校准规范开展区间测速系统的溯源工作。根据区间测速系统的原理，区间距离与测量时间的准确度将直接影响测量结果。

2校准方法的探讨

由于国家尚无区间测速装置的检定规程及校准规范，各省（直辖市、自治区）起草的地方校准规范及规程中的计量项目也有所区别。

山西省的检定规程JJG（晋）13—2013《机动车区间测速系统》，要求对系统的监控终端号牌识别准确率、当前时刻、时间同步间隔以及测速误差进行检定;新疆维吾尔自治区的校准规范JJF（新）44—2019《机动车区间测速系统校准规范》，要求对测速区间距离、测速误差、计时误差进行校准;黑龙江省的地方规程JJG（黑）06—2014《机动车区间测速监测系统》，要求对区间行驶时间间隔误差、区间距离测量误差以及现场区间平均速度误差进行校准。因为被测车辆的区间速度主要由区间距离与行驶时间的比值求得，所以本文作者认为对区间距离及计时误差的检测是十分必要的。

2.1距离与时间的校准

由于被测车辆在限速区间内的平均速度值与区间距离及通过该段区间的时间直接相关，因此，本文采用对区间距离及时间的校准方法来实现对区间测速系统的校准。

对于区间距离校准，本文将经过检验合格的非接触式测速仪安装在被测车辆上（如图3所示），调试到测距功能后，从区间测速系统的起始点出发并行驶到终点，在行驶途中不更换车道，这样往返3次，取3次往返测量的最小值，将最小值作為该段区间的距离值。

而在区间时间的校准上，使用标准时钟对区间测速系统的时钟进行校准。不仅要校准被测区间测速系统的当前时刻的准确性，同时也要确保区间起点与区间终点时钟的同步性。并且要对区间测速系统的授时终端进行长时间监测，保证其运行24 h以上，日差不超过1s。

作者在检测过程中曾发现，区间测速系统的起点时刻与终点时刻差距很大。如在某次区间测速系统准确度的测量中发现，标准时钟的起始时刻为13：25：05，终点时刻为13：31：11，而被测区间测速系统的起点时刻为13：25：05，终点时刻为13：32：18。误差产生的原因主要是被测区间测速系统的终点时刻没有及时授时，导致了当前时刻严重超差，从而使区间测速系统行驶时间段的误差变大，直接导致区间测速系统平均速度值的误差增大。因此，区间测速系统的起始时刻与终点时刻要确保在相对短的时间内进行授时，授时时间间隔可采用整点授时一次。

2.2平均速度的校准

由于区间测速系统是判断被测车辆在被测区间内的行驶速度是否超过规定速度，相关同行认为可以直接采用高精度测速仪作为标准器。将高精度测速仪安装在被测车内，被测车辆从区间起点进入并从区间终点驶出。将高精度测速仪记录的平均速度值与区间测速系统记录的平均速度值进行比较，从而实现区间测速系统的校准。

另外，作者在对区间测速系统的检测过程中发现，有的高速路段上的被测区间内设置服务区，这样即使被测车辆在区间内部分路段超速行驶，若在服务区停留一段时间，则整体区间行驶时间会变长，使得被测车辆在整段被测区间内的平均行驶速度降低，躲避超速抓拍风险。一般来说，区间测速装置常常设置在路况可以适合车辆进行高速行驶的区间，从而提醒驾驶者控制好行车速度，以免发生交通事故。

3区间测速系统校准不确定度分析

以本文2.1中的校准方法为例，对区间测速系统的不确定度来源进行分析。

3.1建立测量模型

根据区间测速系统的工作原理，区间测速系统的测量模型公式如下：

式中，Δ——区间测速系统速度示值误差，km/h;

v——区间测速系统的速度示值，km/h;

s——区间距离的测量值，km;

t——区间行驶时间的测量值，h。

根据上述公式，可以分析得出区间测速装置速度误差的不确定度来源主要包括区间距离的测量不确定度、区间行驶时间的不确定度以及区间测速系统速度测量值的不确定度。因此，该模型的不确定度传播率公式为：

根据不确定度传播率公式，计算各不确定来源的灵敏系数如下：

3.2不确定度的评定过程

1）区间距离的不确定度u（s）评定

2）区间测速系统时间的不确定度u（t）评定

3）机动车区间测速系统速度分辨力引入的不确定度u（v）评定

这里用B类评定方法——极差法，评定不确定度，由于为正态分布，且采用的方法为非接触式测速仪的测速功能，作三次平均速度测量，在v=60 km/h时，计算得单次实验标准差为：s=（最大值-最小值）÷极差系数=2÷1.69=1.18。

由上述测量及计算结果，并将各项标准不确定度分量合成，得到标准不确定度为：

因主要分量中可视为正态分布，当P=95%时，可取包含因子k=2，则：

U=ku（Δv）=1.4 km/h

因此，当区间测速系统的速度测量值为60km/h时：

U=1.4km/h，k=2

4结语

區间测速系统相比较传统的固定点测速以及移动抓拍测速系统已经有了很大进步，不仅可以在很大程度上避免驾驶者到达抓拍点临时减速而逃避超速惩罚，而且可以与单点测速的方式互补，在固定点及行驶过程中始终对行驶车辆的速度进行监控。

区间测速系统的测量过程是一个动态过程，影响测量结果准确度的因素有很多，如区间距离的测量、区间时间的测量、授时间隔的设置、人员操作等诸多因素，其不确定度的评定也是一个涉及多个参数的复杂评定过程，在评定过程中，要考虑不同变量的不确定度来源，对测量结果影响较大的一定要考虑。

区间测速系统目前尚无国家规程及规范，但该系统对交通安全起着十分重要的作用，并且已经在我国各大城市的道路车辆行驶速度监管中发挥着重要功能。因此，各专业技术人员要根据国家相关标准及地方有效技术依据切实保证区间测速系统量值的准确可靠，为交警执法及人民出行安全保驾护航。

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