О возможных погрешностях  в определении пробега транспортного средства

Случается, что пользователи системы мониторинга «Навигатор+», сравнивая данные о пробеге транспортного средства, полученные с одометра, с данными, полученными из программы мониторинга, спрашивают нас: «Почему есть расхождения? Программа считает неверно?»

Попытаемся разобраться в проблеме.

Сначала о погрешностях одометра

Одометр, показания которого зависят от диаметра колеса машины, может давать неверные результаты (до 15%!) при использовании колес нештатного размера. К меньшей, тем не менее заметной погрешности может приводить неверное давление в шинах авто.

Теперь о погрешностях системы мониторинга

Трекер, являющийся частью системы мониторинга и расположенный на борту транспортного средства, пробег не определяет. Он определяет координаты движущегося объекта, и периодически (1 раз в 10 секунд в системе мониторинга «Навигатор+») передает их на сервер, откуда данные поступают к пользователю системы мониторинга.

Фактически данные о перемещении авто — это набор географических точек и информация о времени прохождения этих точек. Определением пробега по точкам траектории занимается программа на клиентской стороне. В простейшем случае точки соединяются отрезками прямых линий. Этот метод линейной аппроксимации реальной траектории дает очень хорошие результаты, т.к. основная погрешность метода проявляется на поворотах (при линейном перемещении рассматриваемая погрешность равна нулю). Использование более сложных кривых для вычерчивания маршрута сильно замедляет работу системы и требует дополнительных ресурсов компьютера.

Повороты и развороты составляют незначительную часть маршрута, при этом все повороты выполняются при малой скорости, например при скорости 30 км/ч за 10 секунд машина передвигается на 83 метров.

Предположим, что авто выполняет поворот на 90 градусов с траекторией в виде дуги окружности длиной 83 м (радиус 53 м) и со скоростью 30 км/ч. В этом случае вместо дуги на карте будет прямая линия, соединяющая две точки траектории: одна – в начале поворота, другая – в конце. В приведенном примере вместо 83 м пробега в плавном повороте, программа мониторинга посчитает 75 м.

Если траектория машины состоит из одних лишь крутых поворотов на 90 градусов на большой скорости, то выбранный метод замены реальной траектории отрезками прямых линий, конечно, будет давать значительную погрешность.

Но в реальной жизни так передвигаются только болиды «Формулы-1». Несмотря на то, что в черте городов поворотов у авто существенно больше, чем за городом, тем не менее интуитивно кажется, что прямых участков движения (или участков с плавными изменениями направления движения) существенно больше, чем 90-градусных поворотов. Вне города скорости больше, но и крутых поворотов существенно меньше. Поэтому выбранный метод линейной аппроксимации реальной траектории дает результаты по точности, близкие к 1% (мы проверяли на пути следования нашей машины по маршруту Москва-Анапа).

Вывод. Любая система учёта пробега не исключает погрешностей, неточностей и ошибок. Если сравнивать две системы учёта — программу мониторинга «Навигатор+» и отчётность водителей по одометру — то показания обеих систем будут обязательно расходиться. Однако расхождение это не должно быть значительным и составлять единицы процентов.

При сильном расхождении результатов можно проанализировать их и попытаться понять, где искать источник погрешности. Главное — подходить к результатам работы системы аналитически.

Поскольку источник погрешности в программе мониторинга понятен и может быть оценен, попробуем проверить точность показаний одометра.

Можно провести следующий эксперимент. Поручим водителю машины с максимальным расхождением показаний пробега выполнить следующие действия.

1. Старт. Находясь на трассе (именно на трассе, а не в черте города), остановиться строго напротив километрового столба и выключить зажигание. Подождать 5–7 минут. Программа мониторинга при этом зафиксирует стоянку. Необходимо записать показания одометра с точностью всех значащих цифр и время старта (на всякий случай). Далее необходимо завести двигатель, подождать 1 минуту (за это время спутниковый приемник наверняка определит координаты), и начать движение. Проехать нужно по трассе 10–15 км, не менее, чтобы можно было делать какие-то выводы (чем больше расстояние, тем точнее будет выполнен эксперимент). Обязательное условие — не съезжать с трассы.

2. Финиш. Остановиться непосредственно напротив любого километрового столба. Выключить зажигание. Подождать 5–7 минут. Программа мониторинга при этом зафиксирует стоянку. Водитель должен записать количество пройденных километров (по столбам и по одометру) и время финиша (на всякий случай). Далее водитель может ехать по текущим делам. Возможно, уже на этом этапе сравнение пробега «по столбам» и по одометру уже даст расхождения. За ходом эксперимента ответственный сотрудник может наблюдать в режиме online с экрана своего компьютера в программе мониторинга «Навигатор+». Чтобы не повторять эксперимент, очень хорошо бы, чтобы в кабине исследуемой машины в этот момент находился представитель собственника. Дело в том, что водителям данный эксперимент может быть непонятен и неприятен, т. к. косвенно может повлиять на зарплату. Нам же для анализа нужны только достоверные результаты.

3. Анализ. В офисе: получить от водителя записанную информацию. В программе мониторинга «Навигатор+» сделать анализ траектории за день эксперимента, снять все галочки с участков движения и стоянок, не относящихся к времени эксперимента, получить траекторию движения только во время эксперимента (от «стоянки старта» до «стоянки финиша»), сравнить пробег, полученной по программе, с пробегом, записанным водителем с одометра.

4. Использование независимой проверки. Можно подсчитать пробег, используя средства карты Google Map. Для этого на карте Google надо проложить маршрут от начальной до конечной точки, расстояние определится автоматически (именно для этого мы выбрали для эксперимента прямой отрезок трассы, чтобы маршрут сформировался однозначно и таким, как нам нужно). Для того чтобы задать точки начала и конца маршрута в Google Map, нужно знать их точные координаты. Для определения координат точки старта и точки финиша используйте возможности сервиса "контрольные точки" в программе мониторинга «Навигатор+», поставьте контрольные точки в начале и в конце "экспериментального" участка и определите их географические координаты (см. описание программы на нашем сайте). Таким образом, координаты точек старта и финиша получены. В Google Map вводите координаты точки начала маршрута, затем конца маршрута, нажмите кнопку "проложить маршрут". В описании полученного маршрута (он визуально должен совпадать с маршрутом эксперимента) будет присутствовать значение длины маршрута. Сравните полученную длину маршрута с тем, что было получено из программы мониторинга «Навигатор+» и с пробегом по одометру. Сделайте выводы.

8 ноября 2014 г.