GPS监控技术应用到道路运输安全管理工作以来，取得了显著的效果，实现了对超速等违章行为、运行线路的有效监控。但是实际应用过程中，经调查发现，某些驾驶员在GPS车载终端加装芯片，造成平台回传GPS数据小于实际行驶速度和报警速度，以此规避GPS车载终端超速报警。此行为隐蔽性强，不易被发觉，对车辆安全运行造成了较大的安全隐患。为此，我们建立平均速度法，利用GPS记载的行驶路程和所用时间求得此段时间内的平均速度，与GPS车载终端回传的速度平均值进行对比。如果平均速度大于速度平均值且差值一般在6（含）以上，在排除车载终端不存在故障的情况下可以判定GPS车载终端安装了芯片。此方法具有原理可行，可操作性强，易于判断等特点，可有效杜绝此类行为的发生。

　　车辆的动态监控系统（GPS监控系统）是以GPS车载终端为依托，通过对车载终端回传数据的监控、记录、统计、分析实现对超速等违章行为、运行线路的有效监控，在预防和减少道路运输交通事故方面发挥着重要作用。《道路运输车辆动态监督管理办法》（国务院[2014]5号令）规定，道路旅客运输企业、道路危险货物运输企业和拥有50辆及以上重型载货汽车或者牵引车的道路货物运输企业应当按照标准建设道路运输车辆动态监控平台，或者使用符合条件的社会化卫星定位系统监控平台（以下统称监控平台），对所属道路运输车辆和驾驶员运行过程进行实时监控和管理。截至2013年底，全国所有"两客一危"车辆（旅游包车、三类及以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆）均按照要求安装了卫星定位装置。

　　虽然GPS监控系统在强化道路安全方面发挥着重要作用，但是有的驾驶员认识不到这是对自身生命安全的一种保障，将监控系统视为一种监视行为，并在实际应用中人为干扰、屏蔽GPS信号以逃避监管，使车辆出现不在线或在线不定位现象。更为严重的是，有人在GPS车载终端加载电子芯片，制作虚假的GPS数据回传平台，这些数据远小于实际行驶速度和报警速度，制造了行驶车辆上线、定位又不超速的假象，埋下严重的安全隐患。如何解决此类问题，国内目前尚没有简单易行的解决办法。

　　为有效遏制此类行为，我司专门成立课题研究小组，深入作弊手段的原理，创建平均速度法，收集大量GPS平台数据使用平均速度法进行统计分析。结果表明，平均速度法可以较好的反应出车辆的实际行驶速度，并通过与GPS回传数据的对比可判定GPS车载终端是否安装了芯片，是一种直接有效的判定方法。

　　一、平均速度法的原理

　　平均速度既是在某一时间段内物体运动的路程与所用时间的比值，是专门用来描述物体在变速运动过程中的平均快慢程度。本文提出的平均速度法是用某段时间内GPS记载的行驶路程与所用时间的比值求得车辆在该时间段内行驶的平均速度，可反应车辆在实际行驶过程中的速度平均快慢情况，用V表示，即

　　V（米/秒）=路程S（米）/时间T（秒），（1）

　　或：当测量单位为米时，用此公式

　　V（公里/小时）=路程S（米）/时间T（秒）×3.6（2）

　　1米/秒=3.6公里/小时

　　或：当测量单位为公里时，用此公式

　　V（公里/小时）=路程S（公里）/时间T（秒）×3600（3）

　　1小时=3600秒

　　同时，收集该时间内GPS车载终端回传的速度数据，用求平均值法计算出此时间段内GPS车载终端所回传数据的速度平均值，用V表示，即

　　V（公里/小时）=（V1+V2+V3+….+Vn）/n（4）

　　V1、V2、V3….Vn是收集的GPS车载终端回传的速度数据，n是速度数据的个数。

　　我们将该公式（2）或（3）求得的平均速度V与公式（4）求得的GPS车载终端回传数据的速度平均值V进行对比。只比较数值（不含单位）大小，回传数据的速度平均值V接近平均速度，说明GPS车载终端可较好的反应车辆实际行驶速度，车载终端未加载芯片；若回传数据的速度平均值与平均速度差值较大，说明回传平台的GPS速度未能正确反应车辆实际行驶速度，在排除车载终端无故障的情况下可认为GPS回传数据是虚假的，车载终端安装了芯片。平均速度法计算简单、直观，便于理解，易于操作。

　　二、平均速度法的验证

　　我们选取渝CL0876、渝C67161作为实验车辆，分别安装加载了芯片的GPS车载终端（车载终端经确认无故障），随机收集某时段内GPS记载的行驶路程、行驶时间、车载终端回传数据，应用平均速度法计算平均速度与速度算术平均值的差别，验证平均速度法可行性。

　　（一）GPS车载终端加载芯片情况

　　1.GPS车载终端内加载的芯片

　　下图为渝CL0876GPS车载终端加载芯片后内部结构，红色圆圈内是添加的芯片，分别用两条输入线和输出线连接，虚造数据被此芯片所制作并回传GPS平台。

　　下图为渝C67161GPS车载终端加载芯片后内部结构，蓝色为加装的芯片

　　2.车辆实际车速度与加载芯片的GPS车载终端反映车速对比

　　车辆渝CL0876在行驶过程中，实际车速（车内仪表盘显示速度）为120公里/小时，加载了芯片的GPS车载终端显示为105公里/小时,相差15公里/小时，相差率达12.5%。

　　车辆渝C67161在行驶过程中，实际车速（车内仪表盘显示速度）为122公里/小时，加载了芯片的GPS车载终端显示为97公里/小时，差值为25公里/小时，相差率达20.5%。

　　通过以上对比可以发现，GPS车载终端加载芯片后反映的车速（此车速数据将回传平台）确实远小于实际车速，且不同芯片制作并回传的虚假数据不同。

　　（二）平均速度法的验证

　　1．渝CL0876数据的收集与验证

　　（1）渝CL0876GPS车载终端未加载芯片时，我们跟踪了其1月31日、2月3日往返重庆-旺苍的数据情况，随机抽取5个时间段，记录行驶路程、所用时间和回传数据情况，计算平均速度和速度平均值进行对比。结果如下：

　　渝CL0876 1月31日重庆—旺苍的轨迹

　　渝CL0876 1月31日重庆—旺苍的轨迹

　　上述结果表明，终端终端未加载芯片时，回传数据的速度平均值十分接近车辆实际行驶的平均速度，上下浮动不超过2公里/小时。反之，当回传数据的速度平均值接近平均速度时，表明速度平均值可较好的反应车辆实际行驶的速度平均值，说明GPS车载终端未加载芯片。

　　（2）我们在渝CL0876GPS车载终端加载了芯片并跟踪了1月28日重庆-旺苍途中不同时段的运行速度情况。GPS车载终端正常回传数据是30秒回传1个，为了提高速度跟踪的准确性，特将该车在11:00-16:00期间内回传数据频率设定为1秒钟回传1个数据。任意选取6个时间段（段内回传速度值波动不大，注：回传速度值波动不大，计算的速度平均值较稳定，接近回传数据的真实值）记录行驶路程、所用时间和回传数据情况，利用公式（2）、（3）和公式（4）计算平均速度、速度平均值进行比较。结果见下图：

渝CL0876于1月28日重庆—旺苍的轨迹

渝CL0876于1月30日旺苍—重庆的轨迹

        注：除1月28日当11:00-16:00的数据回传是特意按1秒提取之外，其余数据回传时间均未做特殊提取，所以是30秒回传1个数据。

　　从上述数据可得，车辆运行的平均速度大部分超过或接近100公里/小时的限速值，而相同时间段内回传数据的平均值显示均不足100公里/小时，二者的差值均达7公里/小时以上。说明通过GPS回传数据计算得到的速度平均值无法正确反应车辆实际行驶的平均速度，在排除车载终端无故障的情况下可认为GPS车载终端安装了芯片，造成了虚假速度数据回传平台。同时，我们邀请终端运营商对终端的数据回传情况进行了技术鉴定，鉴定结果与平均速度法判断结果一致。

　　2.渝C67161的数据收集与验证

　　我们利用平均速度法计算了渝C67161（GPS车载终端加载芯片）1月30日永川-旺苍期间某三个时间段内的平均速度和速度平均值进行了比对，结果如下：

渝C67161于1月30日永川—旺苍

　　从表中数据可以看出，车辆的平均速度与回传数据的速度平均值间的差值已达到21公里/小时以上，车辆实际车速已经远大于安全车速，但由于GPS回传数据小于100公里/小时,平台不报警，无法实现对超速这种违章行为的有效监管，埋下了十分严重的道路交通安全隐患。但利用平均速度法，当发现平均速度与速度平均值差值较大时，我们可以直接判定GPS车载终端出现问题，可能是出现故障，也可能是人为加载了可以篡改数据的芯片，及时发现问题、整改问题。

　　三、研究结论

　　通过以上数据分析，我们可以得出以下结论：

　　终端加载芯片的排查方法：在车辆运行的过程中，在监控平台上选取速度波动不大的一段，一般是几分到十几分钟的时间内，通过运行轨迹测量实际路程和所用时间，算出的平均速度值，与这段时间回传数据的速度平均值进行对比，如果前者远高于后者，一般高于6（含）以上（因为在5以下安装芯片的意义不大，驾驶员不会冒风险安装一个速度差值较小的芯片，所以定为6以上），那么这个终端必然进行了数据篡改，安装了芯片。

　　四、研究结果的应用

　　在实际工作中我们发现人为干扰、屏蔽卫星定位装置信号行为屡见不鲜，造成平台轨迹拉长直线现象（正常轨迹是30秒回传一个数据点），对于查处这类行为，我们可以用上述的平均速度法进行判定：

　　短时间无数据回传情况：一般指20分钟以内无数据回传情况，用公式（2）或公式（3），算出的平均速度≥当前路段限速值的视为人为屏蔽终端信号，相反可判定为终端故障；

　　五、建议形成制度，不定期排查

　　我司出现此情况后，通过上述方法进行排查，制定操作程序和处理办法。2月12日召开GPS监控工作专题会议，在全司布署全面排查此类终端的工作，2月14日、3月23日分别排查出渝A58186、渝A29388利用上述手段干扰GPS数据的正确回传，按《道路运输车辆动态监督管理办法》规定进行了处罚，截止目前共查处该类终端4个，此办法同样应用到对人为屏蔽终端信号的排查。

　　GPS管理的最终目标，就是在杜绝人为屏蔽终端信号的前提下减少或杜绝超速等各类报警，最终实现零的突破，也是我们的理想，安全工作任重道远，而实现这个目标不仅仅只停留在对平台的各项参数的监控上，更重要的是突破目前GPS监控平台的功能瓶颈，对破坏卫星定位装置以及恶意人为干扰、屏蔽卫星定位装置信号的行为，以及篡改车辆动态监控数据的行为，找到有效查处方法，对杜绝此类行为的发生起着非常重要的作用。