Контроль качества вождения необходим, чтобы определять, кто из водителей помогает своей компании снижать затраты, а кто использует транспортное средство на износ. С помощью этого инструмента диспетчер может увидеть оценку качества вождения подотчетного ТС за любой промежуток времени и за каждую поездку в отдельности. В данной статье будут приведены теоретическая основа и практические рекомендации, важные для настройки контроля качества вождения.
Теоретическая основа
Ключевой характеристикой, которая помогает определить качество вождения, является ускорение. Эта физическая величина не кажется интуитивно понятной, поэтому в рамках обучения ее можно сравнить с более понятной величиной — скоростью.
Скорость и ускорение
Скорость характеризует изменение положения за определенный интервал времени:
v = S / Δt,
где v — скорость, S — пройденный путь за рассматриваемый интервал времени (можно сказать, что это разница пробега ТС в конце и в начале), Δt — длительность интервала.
Можно сказать, что данная формула определяет среднюю скорость в рамках поездки. Но чем меньший интервал времени рассматривается, тем больше результат будет приближаться к скорости, которая отображается на спидометре транспортного средства.
Ускорение характеризует изменение скорости за определенный интервал времени:
a = Δv / Δt,
где a — ускорение, Δv — разница скорости в конце и в начале рассматриваемого интервала времени, Δt — длительность интервала.
Среднее значение ускорения за поездку почти не используется при анализе движения автомобиля, поэтому имеет смысл вычислять только ускорение за минимальный интервал времени.
Единицы измерения
Единицей скорости в СИ служит метр в секунду (м/с), однако в повседневной жизни чаще используется внесистемная единица измерения километр в час (км/ч).
Единицей ускорения в СИ служит метр в секунду за секунду (м/с2), однако часто используется внесистемная единица измерения g (именно она применяется в Wialon).
g (произносится «же») — это ускорение свободного падения на поверхности Земли, равное 9.80665 м/с2 (часто используется приближение g ≈ 10 м/с2). В нашем случае это стандартная величина, на которую делят значение ускорения, чтобы сравнить с чем-то более привычным (как давление зачастую отображают не в паскалях, а в атмосферах).
Следующая таблица поможет сформировать представление о среднем значении ускорения при различных видах движения:
Вид движения | Среднее ускорение | |
|---|---|---|
| м/с2 | g | |
| Пассажирский лифт | 0.9—1.6 | 0.09—0.16 |
| Поезд метро | 1 | 0.1 |
| Бегун на коротких дистанциях | 1.5 | 0.15 |
| Велосипедист | 1.7 | 0.17 |
| Легковой автомобиль | 2.5—3 | 0.25—0.3 |
| Мотоцикл | 3—6 | 0.3—0.6 |
| Гоночный автомобиль | 8—9 | 0.8—0.9 |
| Аварийное торможение автомобиля | до 20 | до 2 |
| Запуск и торможение космического корабля | 40—60 | 4—6 |
| Маневр реактивного самолета | до 100 | до 10 |
По приведенным формулам рассчитаем скорость и ускорение, исходя из координат объекта, полученных от трекера.
В рамках примера будем отсчитывать время с 0 секунд. Для упрощения будем предполагать, что объект всегда двигался по прямой, а между сообщениями скорость транспортного средства менялась равномерно.
| Номер сообщения | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Время, с | 0 | 5 | 10 | 20 | 40 | 70 | 100 | 103 |
| Путь, м | 0 | 0 | 25 | 150 | 400 | 900 | 1400 | 1430 |
| Скорость, км/ч | 0 | 0 | 18 | 45 | 45 | 60 | 60 | 0 |
| Ускорение, g | 0.000 | 0.000 | 0.102 | 0.077 | 0.000 | 0.014 | 0.000 | -0.567 |
На основе таблицы и графика можно зафиксировать следующие выводы:
- Скорость равна 0, когда объект не меняет положение.
- Ускорение равно 0, когда объект не меняет скорость (стоит на месте или движется с одинаковой скоростью).
- Положительное значение ускорения соответствует увеличению скорости, а отрицательное — торможению.
- По величине ускорения можно судить о том, насколько быстро и значительно изменилась скорость между сообщениями.
Акселерометры
Приборы для измерения ускорения называются акселерометрами. Современные технологии позволяют создавать миниатюрные акселерометры размером менее одного миллиметра. Они широко распространены и используются во множестве типов техники: смартфонах, фитнес-браслетах, трекерах, автомобилях и т. д.
Так как ускорение является векторной величиной, то есть оно имеет направление, то для его полноценного измерения требуется три акселерометра, установленных перпендикулярно друг другу. Вместе они формируют один трехосевой акселерометр, в котором, например, ось X показывает ускорение или торможение, ось Y — повороты, ось Z — подъемы и спуски.
Идеально ровно установить устройство на объект не получится, поэтому после установки необходимо осуществить калибровку. В общем случае процедура калибровки подразумевает несколько этапов: движение по прямой, повороты, плавное и резкое торможение, поездка без нарушений, поездка с нарушениями. Однако для разных устройств калибровка может значительно отличаться. Узнать о ней вы можете из документации устройства.
Так как в акселерометрах и трекерах используется одинаковая элементная база (микросхемы), то их показания не будут отличаться более чем на 15% (а при правильном выполнении калибровки это значение будет еще меньше).
Реализация в Wialon
Общую логику контроля качества вождения в Wialon можно представить в следующем виде:
- В свойствах объекта на вкладке Качество вождения осуществляются настройки и создаются критерии, то есть правила, по которым далее будет происходить оценка.
- Оценка сообщений по критериям происходит при выполнении отчета с определенными таблицами (одноименной Качество вождения или некоторыми другими) или при работе с приложением Eco Driving.
Далее внимание будет акцентировано на местах, которые чаще всего вызывают вопросы у пользователей.
Общий подход к настройке
В зависимости от того, какие данные приходят от трекера, настройка качества вождения должна осуществляться по-разному. Ниже будут описаны все существующие походы, отсортированные по точности от наибольшей к наименьшей.
| Типы трекеров | Точность | Сложность настройки | Расчет ускорения по | Частота сообщений | Создание датчиков | Критерии для контроля ускорения |
1. Трекер присылает рассчитанные параметры качества вождения | Высокая | Легкая | Параметрам качества вождения | Любая | Не требуется | Ускорение, Торможение, Поворот, Резкое вождение |
2. Трекер присылает рассчитанные параметры ускорения в произвольном формате | Высокая | Средняя | Неважно | Любая | Требуется | Произвольный |
| 3. Трекер присылает сырые значения ускорения по осям | Средняя | Высокая | Неважно | 1 раз в 2 секунды | Требуется | Произвольный |
| 4. Трекер ни в каком виде не присылает данные об ускорении | Низкая | Легкая | GPS | 1 раз в 2 секунды | Не требуется | Ускорение, Торможение, Поворот, Резкое вождение |
Далее приведем некоторые подробности по каждому из подходов:
1. Трекер присылает рассчитанные параметры качества вождения
В Wialon параметрами качества вождения называют параметры wln_accel_max, wln_brk_max и wln_crn_max. Упрощенно можно сказать, что эти параметры содержат в себе значения, соответствующие максимальному ускорению, зафиксированному между двумя последовательными сообщениями. Это позволяет настроить трекер на любую частоту сохранения сообщений без влияния на точность результата.
Такие параметры распознаются системой автоматически, поэтому никаких дополнительных датчиков создавать не нужно. Достаточно настроить расчет ускорения по параметрам качества вождения и создать критерии с типом Ускорение, Торможение, Поворот, Резкое вождение.
2. Трекер присылает рассчитанные параметры ускорения в произвольном формате
Подобные трекеры тоже используют особые алгоритмы обработки данных от акселерометра, что позволяет настроить трекер на любую частоту сохранения сообщений без влияния на точность результата.
Однако эти трекеры присылают информацию об ускорении в произвольном формате, а потому такие параметры не распознаются системой автоматически, поэтому для их учета необходимо создать датчики (логичнее всего выбрать тип Акселерометр), а затем на основе этих датчиков создать критерии с типом Произвольный.
3. Трекер присылает сырые значения ускорения по осям
Если трекеры не имеют особых алгоритмов обработки данных от акселерометра, то они присылают параметры с показаниями по трем осям в момент генерации сообщения. В таком случае чем выше будет частота сохранения сообщений, тем выше будет точность результата, однако это будет приводить к увеличению GPRS-трафика, затрачиваемого трекером. Рекомендуемая частота — 1 сообщение каждые 2 секунды.
Подобные параметры не распознаются системой автоматически, поэтому для их учета необходимо создать два датчика (логичнее всего выбрать тип Акселерометр): один будет основан на параметре от оси X (положительное значение будет соответствовать ускорению, а отрицательное — торможению), а второй будет основан на параметре от оси Y (положительное значение будет показывать поворот в одну сторону, а отрицательное — в другую). Ось Z, связанная с ускорением по вертикали, не будет использоваться для расчетов. Далее на основе этих двух датчиков создать критерии с типом Произвольный.
4. Трекер ни в каком виде не присылает данные об ускорении
Если трекеры не имеют акселерометра, то есть не могут измерять ускорение, то его можно рассчитать математически по данным от GPS. В таком случае чем выше будет частота сохранения сообщений, тем выше будет точность результата, однако это будет приводить к увеличению GPRS-трафика, затрачиваемого трекером. Рекомендуемая частота — 1 сообщение каждые 2 секунды.
Далее необходимо настроить расчет ускорения по GPS и создать критерии с типом Ускорение, Торможение, Поворот, Резкое вождение.
Рекомендуемые значения критериев
Величина ускорения при управлении транспортным средством зависит от множества факторов: мощность двигателя, техническое состояние автомобиля, вес ТС, загруженность кузова, сцепление шин с дорогой, качество дорожного покрытия, метеорологическая обстановка и т. д. Из-за этого общих рекомендованных норм ускорения при вождении автомобиля не существует.
Источником информации о средних значениях ускорения в различных ситуациях (плавный разгон, резкий поворот, экстренное торможение и т. д.) может служить специализированная литература, в которой должна содержаться информация о конкретных моделях автомобилей. Также можно было бы подстраиваться под значения, которые используют страховые компании, однако в виду особенностей своей деятельности они не выкладывают подобную информацию в открытый доступ.
Исходя из этого стоит сформировать правильные ожидания от модуля Качество вождения: он позволяет детектировать нарушения в соответствии с настроенными критериями и выполнить сравнительную оценку нескольких объектов или водителей.
Шаблоны критериев
Для упрощения настройки критериев в Wialon имеется 3 стандартных шаблона: для легкового автомобиля, для грузового автомобиля и для автобуса. С их помощью можно получить сразу несколько критериев, которые можно оставить в исходном виде, либо немного поменять, либо просто использовать в качестве примера для самостоятельной настройки.
Также хорошей рекомендацией является проверка критериев на практике. Для этого достаточно осуществить несколько поездок на транспортном средстве: в одной стоит придерживаться нормального стиля вождения, а в другой — попробовать совершить те самые нарушения, которые далее должны отслеживаться. После этого достаточно будет просмотреть сообщения от трекера или выполнить отчет с таблицей Качество вождения, чтобы определить значения ускорения при разном стиле езды, а потом на их основе определить границы для нарушений.
Скачать файл PDF
Скачать документ Word