机动车超速自动监测系统的“同一性”及其“溯源性”(文本)

机动车超速自动监测系统的“同一性”及其“溯源性”中国计量科学研究院孙桥蔡常青张跃胡红波王肖磊 杜磊蔡晨光机动车超速自动监测系统的测量“同一性”，指作为执法取证图像中的机动车和被测定速度的目标机动车是在同一时间、同一地点的同一辆机动车。

对于作为执法器具的自动监测系统，其重要性不言而喻，是交管部门针对超速违章行为公正、可靠执法的基本前提。

长期以来，在国内外机动车测速计量领域及标准领域，都十分重视对于“同一性”问题的研究，但是关注的侧重点有所不同。

近年来，随着我国机动车测速仪检测技术的快速发展，关于“同一性”问题的讨论越来越引发社会的广泛关注，也给国内机动车测速计量技术工作者提出了一个迫切而又严峻的挑战：“同一性”如何保证？它是机动车测速仪产品的功能要求还是计量要求？“同一性”能够溯源吗？如果能，其溯源途径如何实现？传统的机动车超速自动监测系统仅采用一种测速方法（雷达、激光或地感线圈）进行目标机动车的速度测量，对于超速车辆通过图像采集单元进行拍照取证，图像中的机动车和被测定速度的目标机动车没有直接的量值关系，因此缺乏计量溯源的有效途径。

本文结合机动车视频测速技术的新进展，针对国内外机动车测速计量领域及标准领域在“同一性”问题的工作基础和研究现状进行了翔实的分析、讨论，明确提出：“同一性”是产品的功能要求，本身不是物理量、无法直接溯源，但其溯源途径可以通过机动车超速自动监测系统的验证测速方法（视频/图像）和主测速方法（雷达、激光或地感线圈）测量结果之间的“一致性”，实现间接溯源，见图1。

机动车测速计量检测技术对于主测速方法科学、合理的溯源，能够保证验证测速方法的有效性，是测速仪“同一性”功能可靠、有效的计量保障，从而最终服务于交管部门对于超速违章的科学、公正执法。

图1一、 计量领域关于“同一性”问题的工作基础早在1990年，国际法制计量组织（OIML）颁布了R91《机动车雷达测速仪》国际建议，其中条款2.2 “Certainty of vehicle identification”即是对于“同一性”的要求，规定：机动车雷达测速仪按用户手册的规定正确使用时，即使存在多辆机动车，雷达测速仪的原理结构和测量方法能够确保测速值与目标车辆的对应关系准确无误。

条款2.6 “Recording devices”则要求：用于取证的照相机光轴方向与雷达辐射方向一致，这由产品本身的机械联结机构或用户手册介绍的正确操作方法加以保证。

由此可见，R91国际建议中已经充分明确了“同一性”对于测速产品的重要程度，但却并未把上述要求作为型式评价试验项目，列入条款7“Pattern approval”。

这主要是因为，R91国际建议认为：“同一性”是雷达测速仪作为测速产品必须具备的基本功能，却并不是一个可以测量、溯源的物理量或影响量。

因此，从量值传递或量值溯源的角度，计量技术法规文件、建议无法直接对此加以科学的规范。

测速仪产品生产厂家应该保证“同一性”功能有效、可靠。

在我国，2008年2月实施了JJG 527-2007《机动车超速自动监测系统》检定规程，其中附录D包含了“车辆判断”部分，对“同一性”问题的计量解决方案做出了有益的探索。

JJG 527检定规程附录D明确提出：监测系统要保证车辆判断的准确性，即提供的图像要真实反映超速车辆本身和它的实际速度值。

对于车辆判断的现场试验，该附录包含了速度判断、多车辆判断等试验项目。

JJG 527检定规程，试图通过速度作为一个物理量的可溯源性，实现对于监测系统“车辆判断”准确性的计量检测，具有积极的作用。

然而，仅依靠监测区域放置干扰车辆及个别试验车在特定速度值的十次左右的现场试验，不能全面反映社会车辆在真实交通状态下（加速、制动、超车、并线等）监测系统能否真正准确无误的完成“车辆判断”。

如果未来将“车辆判断”列入正文中的检定项目，则必须建立在型式评价试验已经完成对大样本的真实交通状态下各种类型的社会车辆进行测量、判断的基础上，从而更加全面、科学的考核监测系统的“同一性”。

并且，试验车安装有标准测速仪，本身能够通过车头或车尾安装的速度显示屏在取证的照片上直接提供即时标准速度值，是“车辆判断”试验项目的人为理想试验对象，见图2。

通过照片中所拍摄到的试验车显示屏的速度值建立起来的量值关系，依赖于标准器，而不是被检的工作器具。

真实的社会车辆却是实际交通状态下的测量对象，没有安装标准测速仪及速度显示屏，其车辆本身在取证照片上不能够提供进行“车辆判断”的任何依据。

因此，“同一性”检测技术所必需的速度量值关系的建立，只能由超速自动监测系统产品本身的视频/图像测速验证功能来保证。

图2二、 标准领域关于“同一性”问题的工作基础2004年，国际警察首长协会（IACP）正式实施了由美国国家标准技术研究院（NIST）制定的《定角式机动车雷达测速仪》国际标准。

该标准将“同一性”明确列入技术要求，参见条款2.18“Vehicle Determination: Field Operation Speed Measurement”,并在条款5.18“Vehicle Determination: Field Operation”中描述了相应的试验方法。

更为重要的是，对于自动工作模式的定角式机动车雷达测速仪，条款2.18.2明确规定：产品能够提供第二种验证方法以确认取证图像中的机动车与被测定速度的目标机动车是同一车辆，并且测速值真实有效。

这种验证方法可以通过视频/图像技术实现。

根据该国际标准，监测系统的“同一性”是依靠视频/图像测速的验证方法得到保证，因此，监测系统作为测速产品除了主测速方法外，应该具有第二种验证测速方法的功能。

目前，西欧很多国家针对用于交管执法的自动监测系统，都有类似的要求。

例如，取证相机拍摄得到一系列目标机动车的连续照片，图3所示为第12桢、第14桢。

这两桢间的时间间隔为533ms，目标机动车移动的距离可以通过图像处理技术获得，并由此最终计算出验证方法测得的速度值。

图中的平行线是间距已知的参考标示线，为直观显示，由图像处理技术附加在原始照片上。

图3在我国，2008年6月实施了GB/T21255-2007《机动车测速仪》国家标准，其技术要求中列有条款4.5“速度图像对应性”，试验方法中列有条款5.5“速度图像对应性试验”，这是“同一性”作为技术内容首次出现在机动车测速仪领域国家技术规范文件的正文中，对于严格把关机动车测速仪的产品质量、促进机动车测速仪产品技术的进步具有积极的意义。

“速度图像对应性”的技术要求能够通过“速度图像对应性试验”描述的试验方法进行检验，然而，即使测速仪能够通过了检验，但本身并不具备第二种验证测速方法的功能，在实际工作中，仍然会出现误测、误判的可能，需要人工筛查违章照片中的异常测量结果。

为了能够真正确保“速度图像对应性”正确无误，可以借鉴IACP国际标准的办法，将视频/图像验证测速方法作为产品功能纳入国家标准的技术要求，对测速仪产品的设计、制造起到进一步的导向作用。

三、 “同一性”的间接溯源途径“同一性”首先应该是对机动车超速自动监测系统的功能要求，只有具备视频/图像测速验证功能的监测系统（雷达、激光或地感线圈）才能够提供测速值和对应图像之间量值联系的科学依据。

在监测系统的执法测量工作过程中，主测速方法及验证测速方法都会测得超速目标机动车的速度值。

如果这两种测速方法测量结果的偏差在设定的允差范围内，监测系统认为本次测量结果真实有效，保存取证照片、记录相关信息。

在这一工作过程中，“同一性”确认的问题已经转化为两种测速方法测量结果比对“一致性”的确认过程。

监测系统真实工作状态下是以社会车辆作为测量对象。

社会车辆本身并不具备试验车在特定现场试验中的速度可辨认性，监测系统正是依据两种测速方法的比对测量，从而实现“同一性”的功能。

在型式评价现场试验中，“同一性”能够通过验证测速方法和主测速方法比对测量结果之间的“一致性”，实现向上一级计量标准器的间接溯源。

机动车超速自动监测系统具备的验证测速方法，在型式评价试验中并不需要单独的现场试验项目，验证测速方法从属于主测速方法，只要主测速方法在现场试验中有效测量结果的准确性和可靠性通过检测，验证测速方法的有效测量结果也同时是准确、可靠的，从而确保监测系统的“同一性”功能真实、有效、可靠。

四、 结 语本文介绍了国内外计量领域和标准领域针对机动车超速自动监测系统“同一性”问题的工作基础和发展现状，讨论了解决“同一性”问题的产品技术途径和计量溯源途径，可知：（1）目前，我国交管部门针对机动车超速自动监测系统的异常测量结果，依靠人工逐一筛查，以确保执法公正、可靠，这不是解决监测系统“同一性”问题的有效技术途径。

GB/T21255-2007《机动车测速仪》国家标准提出了“速度图像对应性”的技术要求，测速仪生产厂家提供的监测系统产品应该具备视频/图像测速验证功能，提供主测速方法的测速值和对应图像之间的量值联系，奠定解决“同一性”问题的产品功能基础，以便交管部门能够更加高效的完成超速执法，具备降低自动监测系统误测、误判风险的技术保障手段，最终简化人工筛查的工作量、确保交管执法的公正性。

（2）“同一性”本身不是一个物理量、无法直接溯源，但仍然能够被纳入计量技术规范文件管理的范畴，通过型式评价现场试验中机动车超速自动监测系统的验证测速方法（视频/图像）和主测速方法（雷达、激光或地感线圈）测量结果之间的“一致性”，建立测速值和图像之间对应的量值关系，实现向上一级计量标准器“现场标准测速装置”（速度）的间接溯源途径，并最终能够溯源的国家长度基准和时间/频率基准。

质监部门通过这种科学、合理的溯源途径，能够确保验证测速方法准确、有效，是自动监测系统“同一性”功能可靠、有效的计量保障，最终维护交管部门对于超速违章的科学、公正执法。