Nie od dziś wiadomo, że metr metrowi nierówny. Z czego to wynika? A skoro tak jest, jak prawidłowo policzyć przebieg samochodu?

Proste pytanie?

To pytanie zgoła proste, bo przecież wystarczy popatrzeć na wskazania drogomierza i odpowiedź jest gotowa. Ale czy na pewno? Dlaczego, kiedy uruchomimy nawigację na przykład w telefonie, prędkość mierzona na podstawie GPS jest inna niż ta na zegarach? Te i wiele innych wątpliwości rozwieję w tym artykule. Wiedząc jednak, co nastąpi dalej, mogę zapewnić, że od dziś inaczej popatrzycie na rozliczenia związane z przebytym dystansem.

Pomiar długości

Pomiar długości, globalnie, był, jest i będzie ludziom bardzo potrzebny. Generalnie każda jedna miara to niezbędny element życia. Mnogość jednostek, historycznie: palce, łokcie, sążnie, czy bardziej współczesne: metry, cale, stopy, jardy – już na samych przeliczeniach powoduje jakiś błąd. A słowo i stwierdzenie błąd będzie jednym z częściej powtarzających się w tym tekście.

Skupiam się na podstawowej jednostce długości w układzie SI, jaką jest metr. To ze względu na fakt, że owy układ jest obowiązujący w Polsce i w większości krajów europejskich.

Ile jest metra w metrze?

Zacznę od ciekawostki (dla niektórych to nie będzie ciekawostka, ale stawiam… 100 złotych, że 80 proc. czytelników o tym nie wie): metr jest uzależniony od światła i czasu. Dziwne, prawda? Przejdę do sedna. Z definicji metr to droga, którą światło przebywa w próżni w czasie 1/299892458 sekundy (XVII Generalna Konferencja Miar, 1983 rok). Wydaje się trudne do ogarnięcia? To czytajcie dalej. Wcześniej (od 1795 roku) metr był odmierzany jako 10-7 ćwiartki koła południkowego (przechodzącego przez Paryż), zawartej między równikiem a biegunem północnym. Żeby dodać jeszcze trochę zamieszania, I Generalna Konferencja Miar w 1889 roku zmniejszyła ówczesny metr o 0,23 mm, wprowadzając wzorzec, którym był pręt platynowo-irydowy (a właściwie kreski na nim zaznaczone, pomijam szczegóły jego wielkości, warunków fizycznych itp). Zgłębiając tajniki późniejszych zmian, ile metra jest w metrze, zgubiłem myśli i swoje spojrzenie na świat. Zainteresowanych odsyłam do właściwej literatury.

Jak powyższe dywagacje przekładają się na rzeczywistość? Po pierwsze metr jest wartością ustaloną i aktualizowaną raz na jakiś czas. Wiadomo, że z postępem technologicznym odnajdujemy coraz to nowsze możliwości, które przybliżają nas do “ideału”. A jednak zmiany, które mogą być wprowadzone w metrze nie wpłyną diametralnie na finalny wynik. Różnice będą zapewne około dwudziestego miejsca po przecinku, czyli w miejscu, którego licznik samochodu zdecydowanie nie ujrzy. Po drugie, jest wiele innych czynników, które zdecydowanie i – można powiedzieć – z premedytacją będą nas oszukiwać.

Mierzymy metry w praktyce

Po jakże ekscytującej dawce teorii przejdźmy do praktyki. Jakie mamy możliwości pomiaru przejechanych metrów (czy kilometrów) w samochodzie:

• podstawowa, dostępna każdemu kierowcy – licznik na zegarach
• level advanced – system monitoringu GPS pojazdu
• tylko dla zawodowców (ciężarówki, autobusy, niebawem część busów) – tachograf (tu też można rozważać różne typy tachografów, na potrzeby tego artykułu przyjmę taki trochę mądrzejszy, ale nie najmądrzejszy – standard dla pojazdów z ok. 2019-2020 roku)
• liczenie każdej podróży według mapy (np. Google), zapisywanie na kartce i sumowanie co zadany/ określony czasokres.

Licznik na zegarach

Każdy, kto choć raz siedział za kierownicą samochodu, widział przed oczami prędkościomierz, a w jego okolicy licznik kilometrów. Kiedyś rozwiązaniem standardowym, ale wciąż występującym w niektórych nowych samochodach, były “analogowe” mierniki kilometrów, czyli przeskakujące kółka na jednej osi.

Cały mechanizm napędzany był oczywiście prędkościomierzem, a ten z kolei zwykle linką przeciągniętą do skrzyni biegów, gdzie odpowiednio przystosowany element napędzał zamknięty w pancerzu trzpień linki. Pomimo że nad tym rozwiązaniem pracowało wielu bardzo mądrych ludzi, już na wejściu widzimy ilość zmiennych, które – zwłaszcza z biegiem lat i zużycia – będą wpływać na dokładność wskazań.

Jak tu liczyć

Rzecz jasna każdy prędkościomierz ma swoją legalizację, certyfikację i całą masę innych pozwoleń, ale one też są ważne jakiś czas i podczas pracy w określonych warunkach (najczęściej laboratoryjnych). Nie bez znaczenia są też opony, ich rozmiar, wysokość bieżnika. Nowsze auta liczą ilość obrotów koła (za pomocą – o dziwo – czujników obrotu koła, często zwanymi czujnikami ABS – zresztą mylnie). Ten aspekt będzie niezwykle istotny później, głównie przy tachografach. Jesteśmy na początku, a tu błąd na błędzie i błędem pogania. Nawet jeżeli mamy już cyfrowy pomiar prędkości, liczniki główne przebiegu zliczają jedynie w pełni (w ich mniemaniu) przejechane kilometry. Żeby zwizualizować, jedziemy trasą, która ma 4,8 km, ale nasz licznik zwiększy się jedynie o 4 km. Niby różnica jest nieduża, ale jeżeli przejeżdżamy krótkie dystanse typu 3-5 km, po jakimś czasie może się okazać, że nasz rzeczywisty przebieg jest zdecydowanie wyższy niż wskazanie drogomierza.

Level advanced

Pierwszy sposób, jak widzimy, obarczony jest błędem, a jak z drugim? Level advanced. Użyłem tej nazwy celowo, bo prywatny użytkownik samochodu raczej nie korzysta z takich rozwiązań. Kojarzone są zwykle ze śledzeniem, sprawdzaniem, kontrolą (negatywny przekaz). Ale… Tu też nie unikniemy błędów w zliczaniu przejechanych kilometrów. Zasada działania jest inna, nie zależy od średnicy koła czy rozmiaru opony. W tym przypadku musimy rozważyć czynniki związane z samym odbiornikiem GPS zamontowanym w aucie, dostępną w danym miejscu konstelacją satelit, częstotliwością próbkowania i kilkoma innymi, ale równie znaczącymi czynnikami. Najdokładniejsze rezultaty otrzymamy przy użyciu 20-24 satelit w jednym momencie oraz zbieraniu pozycji co około 5 sekund. Dlaczego tak jest? Im więcej niebiańskich urządzeń kontrolnych, tym lepsza precyzja (tu należy pamiętać, że Ziemia nie jest okrągła, orbity są elipsami, a mnogość punktów namierzających gra na korzyść). Częstotliwość jest ważna ze względu na zasadę działania systemów opartych o GPS. Zbierane są kolejne punkty (co czas, dystans, zmianę kąta czy prędkości) i łączone ze sobą. Dlatego ścieżka na mapie w zakręcie zawsze będzie “kanciasta”, a dystans obdarty z setnych części metra. Im częściej będę zbierał punkty, tym bardziej moja droga będzie przypominała łuk. Eksperci pracujący w SafeFleet konfigurują urządzenia pod potrzeby klienta, sugerując najkorzystniejsze rozwiązanie. Reasumując, jest to zdecydowanie metoda bliższa “ideałowi”, lecz cały czas odbiegająca od rzeczywistości.

Tylko dla zawodowców

Płynnie zmieniamy warunki z uniwersalnych (dla każdego rodzaju pojazdu) do tych specjalistycznych, albo po prostu większych. Czy w tej sytuacji duży może więcej? I tak, i nie. Większość samochodów ciężarowych wyprodukowanych po 2003 roku transmituje różne dane tak zwanymi magistralami danych. Fizycznie to dwa kabelki skręcone ze sobą łączące dziwne pudełka wewnątrz skomplikowanie wyglądających wnętrz ciężarówek czy autobusów (z resztą magistrale danych są również ogólnie stosowane w osobówkach, ale niekoniecznie są standardem, jak za chwilę opiszę). Rzecz jasna tych magistral może być wiele i w różnym celu, niemniej obowiązuje standard FMS (Fleet Management System), a w nim dane zaszyfrowane w sposób zharmonizowany. Możemy tam odczytać (głównie w nowszych wariantach) przebieg samochodu z dokładnością do jednego metra). Miało być o tachografach, więc proszę. Od maja 2006 roku wszystkie samochody o DMC powyżej 3,5 t oraz autobusy muszą być wyposażone w urządzenie rejestrujące czas pracy. Na początku były to tachografy na tarczki (analogowe), zaś z rozwojem techniki dotarliśmy do momentu, gdzie tacho to, zaraz po silniku i zespole napędowym, najważniejszy i najmądrzejszy element w aucie. W latach, o których wspomniałem wcześniej najpopularniejsze, a właściwie jedyne były dwa modele: VDO Siemens DTCO1381 oraz Stoneridge S5500. Pobierają one dane o prędkości z kilku miejsc, na przykład z impulsatora i czujnika obrotu koła. Aby dokładność ich działania była jak najlepsza, podlegają kalibracji do 14 dni od zakupu pojazdu (nowy czy używany – personalizacja urządzenia), a następnie raz na dwa lata lub w przypadku stwierdzenia i usunięcia usterki. Podczas tej operacji programuje się też rozmiar opon i ustawienia ogranicznika prędkości. Od tych parametrów zależy każdy przejechany metr. Tu także trzeba mieć baczenie na ogumienie – zużycie nawet milimetra bieżnika wpłynie na prędkość, czyli na dystans. Zamykamy błędne koło, bo tu również nie ma 100% precyzji pomiaru.

Mapa z kartką i długopisem

Przeanalizujmy teraz moją ostatnią propozycję liczenia przebiegu – kartka, długopis i mapa. Urodziłem i wychowałem się w czasach, kiedy trasę planowało się na papierowej mapie, licząc napisane wzdłuż drogi cyferki pomiędzy śmiesznymi znakami. Łatwo było się pomylić, ale nie tylko przy sumowaniu. Mapa, jak wiemy, jest rysowana w skali – to pierwszy powód do błędu. Za czasów drogowych map książkowych nie było też sprzętu, który dokładnie wyliczyłby odległości. Obecnie mamy kilku znanych mniej lub bardziej providerów map elektronicznych – Google, Targeo, Sygic, eMapa, jednak najpopularniejszy wydaje się być ten pierwszy. Co możemy zrobić, aby uzyskać informację o przejechanych kilometrach? Nic prostszego, wpisujemy punkt początkowy, końcowy, ewentualnie przelotowe, o ile trasa przebiegała inaczej, niż wyznaczona. Otrzymujemy wynik. Niby dokładny, bo tu nie ma problemu z rozmiarem i zużyciem opon, ewentualnym błędem związanym ze sprzętem. Ale występuje inny problem (który poniekąd jest przez Google coraz bardziej niwelowany), mianowicie wzniesienia, objazdy w przypadku remontów (zwłaszcza odcinki przy budowach autostrad lub dróg szybkiego ruchu) i inne, typowe już wcześniej błędy pomiarowe. Znów pech.

Zmierzamy do ideału

Co zatem zrobić, żeby na przykład przedstawić prawidłowy przebieg do odliczenia VAT? Albo żeby rozliczyć się z pracownikiem za dystans przejechany autem służbowym prywatnie, lub w drugą stronę, autem prywatnym służbowo? Dlaczego powstają różnice? Zakończę rozważania pytaniem, co jest rzeczywistością, ideałem, do którego zmierzamy? Ano to, co sobie wybierzemy i według czego będziemy żyć (liczyć metry).

Monitoring GPS

Z przykładem niezgodności kilometrów zmierzyliśmy się ostatnio w jednej z jednostek samorządowych. Przebieg liczony według zegarów nie zgrywał się z liczbą kilometrów wyliczonych przez GPS. Będąc na miejscu, eksperci monitoringu GPS pojazdów SafeFleet wyjaśnili dokładnie to, co opisałem wyżej. Licznik to jedno, GPS to drugie, a raport to trzecie. Gdzieś trzeba wybrać jedną drogę i się nią kierować. Nasi technicy wiedzą, jak stosownie do sytuacji i potrzeb, dostosować nasze rozwiązanie.

Kończąc opowieść o przebiegu, długości, jednostkach, na podstawie doświadczeń zdobytych w życiu prywatnym i zawodowym, odpowiem na pytania postawione na początku artykułu. W kwestii metra – jego wartość jest ustalona, umowna, wynikająca z pewnych czynników w warunkach laboratoryjnych. W rzeczywistości powiedzenie “metr” jest jeszcze bardziej skomplikowane i trudne do sprecyzowania. Sprawa liczenia przebiegu – wszystko zależy od tego, co chcemy osiągnąć, niemniej ważne jest to, żeby trzymać się jednej, założonej drogi. Jeżeli stosujemy coś od dłuższego czasu, ale nie przekłada się to na prawidłowe funkcjonowanie, należy zmienić metodę. Istotnym jest, aby nie cofać się, nawet jeżeli wydaje się to z pozoru łatwiejsze, czy może zmusza nas do tego inny czynnik – nie należy się bać, poczyniony został krok do zmiany, do osiągnięcia lepszego. Czasem trzeba na to chwilę zaczekać, nauczyć się funkcjonować z nowymi danymi, które finalnie ułatwią nam życie. Kolejną odpowiedzią jest różnica prędkości – będzie inna dla zegarów i GPS, ponieważ oba wskaźniki korzystają z innych źródeł, a to, jak już wiemy, przekłada się na liczbę przejechanych kilometrów. Co więcej, nawet jeżeli będziemy patrzeć wyłącznie na zegary, w miarę zużywania się opon prędkość licznikowa będzie zróżnicowana jeszcze bardziej wobec realnej.

Mam nadzieję, że ten artykuł pomoże Wam zrozumieć coś, co jest zupełnie niezrozumiałe. Zespół SafeFleet jak zwykle służy pomocą w znalezienia drogi jak najbardziej zbliżonej do ideału. Polecam się, a także moje koleżanki i kolegów – ekspertów w zakresie monitoringu GPS pojazdów.

Jakub Wojda, prezes zarządu SafeFleet