智慧交通車聯(lián)網(wǎng)與車路協(xié)同

1、智慧交通_車聯(lián)網(wǎng)與車路協(xié)同車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用典型應(yīng)用體系架構(gòu)體系架構(gòu)車車聯(lián)網(wǎng)概述聯(lián)網(wǎng)概述車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)“車”為物聯(lián)網(wǎng)的終端車車相聯(lián)的車輛互聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng):是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標準，在車一車、車輛與互聯(lián)網(wǎng)之間，進行無線通訊和信息交換，以實現(xiàn)智能交通管理控制、車輛智能化控制和智能動態(tài)信息服務(wù)的一體化網(wǎng)絡(luò)，它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的延伸。車聯(lián)網(wǎng)起源與發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)起源與發(fā)展2009年9月:在深圳全國第四屆GPS運營商大會上車聯(lián)網(wǎng)概念首度提出;2010年6月:“直達2030車聯(lián)網(wǎng)一網(wǎng)聯(lián)城市智能交通”論壇在世博園舉行;2011年1月:車聯(lián)網(wǎng)列入我國重大專

2、項，已報國務(wù)院，望獲百億資金扶持;2011年3月:大唐電信與啟明信息攜手開發(fā)以中國自主知識產(chǎn)權(quán)為核心汽車電子產(chǎn)品，標志著車聯(lián)網(wǎng)逐步進入實質(zhì)應(yīng)用階段;2011年4月:以福田汽車為主的整車企業(yè)，聯(lián)合我國北斗衛(wèi)星位置服務(wù)供應(yīng)商、3G無線通訊供應(yīng)商等，中國首個汽車物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟成立;2011年7月:以“聚焦、合力、共贏”為主題的CNF2011一中國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在深圳隆重舉辦。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)車聯(lián)網(wǎng):需要一種專有的協(xié)同通信架構(gòu)和協(xié)議棧，將不同底層數(shù)據(jù)進行整合，實現(xiàn)信息交互，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、完備性和安全性。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)為車輛提供無處不在的網(wǎng)絡(luò)接入、實時安全消息、多

3、媒體業(yè)務(wù)、輔助控制等. 車內(nèi)網(wǎng):通過應(yīng)用成熟的總線技術(shù)建立一個標準化的整車網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)電器間控制信號及狀態(tài)信息在整車網(wǎng)絡(luò)上的傳遞，實現(xiàn)車載電器的控制、狀態(tài)監(jiān)控以及故障診斷等功能; 車外網(wǎng):無線通信技術(shù)把車載終端與外部網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)車車兩間、車輛和固定基車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)車聯(lián)網(wǎng)就是將多種先進技術(shù)有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時的、準確的、高效的交通運輸管理和控制系統(tǒng)以及由此衍生的諸多增值服務(wù)。原則原則1原則原則2原則原則3原則原則4車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線初級階段初級階段-Telematisc目前的車聯(lián)網(wǎng)主要指以為駕駛員提供定位導航、安防、

4、娛樂等服務(wù)為主Telematics系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過CDMA/3G等通信技術(shù)，使車載終端與互聯(lián)網(wǎng)連接，從而實現(xiàn)基于呼叫中心的信息服務(wù)。初級階段初級階段-TelematiscTelematics至今已經(jīng)發(fā)展到第三代，其基本特征是:通信采用3G技術(shù);具備網(wǎng)絡(luò)功能，網(wǎng)絡(luò)運行商主要為移動、電信和聯(lián)通;由專業(yè)的TPS（ Telematics Service Provider）服務(wù)商向注冊用戶提供服務(wù)。初級階段初級階段-telematisc現(xiàn)階段服務(wù)的主要內(nèi)容：導航:當車主需要導航時通過按鍵接通服務(wù)中心電話，將個人導航需求告知監(jiān)控中心，監(jiān)控中心將導航信息發(fā)送到車載終端，車載終端接收到信息后自動進行路徑規(guī)劃，

5、為車主導航。動態(tài)交通信息:車主可在Telematics車載終端上選擇下載實時路況信息，則呼叫中心系統(tǒng)將實時路況信息下發(fā)到終端，終端上的導航軟件將實時路況信息處理后在地圖上顯示，紅色表示當前道路阻塞，黃色表示當前道路行駛緩慢，綠色表示當前道路順暢。車輛防盜:除了普通的防盜外，還能在汽車被盜時迅速跟蹤汽車位置從而尋回汽車。緊急救援:行車過程中如遇到車輛故障、車輛缺油、缺水等時，通過緊急按鈕向服務(wù)中心進行求救。初級階段初級階段-Telematisc另外，日產(chǎn)的StarWings、奧迪MMI-nav-plus系統(tǒng)、福特的SYNC系統(tǒng)、本田InternaviPremiumClub服務(wù)系統(tǒng)、國內(nèi)一汽啟明D

6、_partner服務(wù)平臺等，均出現(xiàn)在中國汽車市場上。中國已成為全球汽車車載信息服務(wù)提供商角逐的主要戰(zhàn)場。美國以安防為主;歐洲以導航為主;日本以動態(tài)交通信息為主;中國是前三者的結(jié)合初級階段初級階段-Telematisc初級階段初級階段-Telematisc目前，在北美及歐洲國家新車型的Telematics安裝率均超過25%。據(jù)預(yù)測，我國未來三年內(nèi)Telematics后裝市場未來將以300/-50%的速度遞增。G-BOS : telematics領(lǐng)域的最新技術(shù)，在東南沿海發(fā)達地區(qū)，已在公交、旅游客運等領(lǐng)域逐漸替代了GPS車載系統(tǒng)。主要功能:車輛身份信息、倒車視頻監(jiān)視及行車記錄儀、緊急救援協(xié)助、油量

7、的精準控制、被盜車輛定位、司機行為分析。Telematics終端將從產(chǎn)品化向智能服務(wù)化方向發(fā)展，從智能感知走向智能綜合決策執(zhí)行，主要在車輛安全與節(jié)能方面:駕駛行為監(jiān)控:司機的動作實時監(jiān)控與量化分析，為司機提供最佳行為方案;車輛狀態(tài)監(jiān)控:車輛所有重要部件的工作時間和工作狀態(tài)能得到實時監(jiān)控和計算 給予車輛主動預(yù)警提示;節(jié)能行駛方案:綜合車輛實際運行狀態(tài)和道路等級、交通路況等，給出節(jié)能駕駛建議，以達到與線路的最佳匹配狀態(tài)。預(yù)計“十二五”期間，我國將有1000萬輛新車預(yù)裝車載信息服務(wù)終端。2015年，我國Telematics用戶超過4000萬;2020年，我國汽車保有量超過2億輛，100%車輛的網(wǎng)絡(luò)接

8、入，實現(xiàn)全覆蓋。中級階段中級階段-智能服務(wù)智能服務(wù)車輛安全預(yù)警節(jié)能駕駛服務(wù)車輛運行監(jiān)控出行誘導服務(wù)遠程故障診斷緊急救援服務(wù)中級階段中級階段-運營車聯(lián)網(wǎng)運營車聯(lián)網(wǎng)2010年4月，全國重點營運車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)建設(shè)完成2011年4月，交通運輸部、公安部、國家安監(jiān)總局、工業(yè)和信息化部聯(lián)合下發(fā)關(guān)于加強道路運輸車輛動態(tài)監(jiān)管工作的通知，規(guī)定:2011年12月31日，所有“兩客一?！避囕v安裝衛(wèi)星定位裝置。2011年8月1日 起 “兩客一?！避囕v出廠前應(yīng)安裝符合規(guī)定的衛(wèi)星定位裝置對于不符合規(guī)定的車輛，工業(yè)和信息化部不予上車輛產(chǎn)品公告，道路運輸管理部門不予核發(fā)道路運輸證。2012年1月1日起，沒有按照規(guī)定安裝衛(wèi)星

9、定位裝置或未接入全國聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)的運輸車輛道路運輸管理部門將暫停營運車輛資格審驗。截至2011年8月:入網(wǎng)車輛總數(shù)93. 5萬輛;“兩客一?！比刖W(wǎng)車輛總數(shù)39. 3萬輛。中級階段中級階段-運營車聯(lián)網(wǎng)運營車聯(lián)網(wǎng)運營車聯(lián)網(wǎng)運營車聯(lián)網(wǎng)-車輛安全預(yù)警車輛安全預(yù)警彎道特征、危險路段特征、駕駛?cè)诵袨樘卣骱蛙囕v故障、貨物特征等提取判斷危險狀態(tài)，向車輛發(fā)送危險提醒與安全駕駛信息口超速預(yù)警 *路段限速和車輛車速檢測 *匝道橋梁隧道限速和變道預(yù)警口危險路段識別和安全駕駛預(yù)警 *事故多發(fā)段信息數(shù)據(jù)庫 *實時檢測與特征庫匹配口彎道行駛預(yù)警 *綜合彎道、自然環(huán)境、道路狀況估計彎道橫向坡度角和路面附著系數(shù) *根據(jù)車輛狀態(tài)

10、因素計算彎道行駛最高安全車速 *彎道安全行駛車速預(yù)警中級階段中級階段-節(jié)能駕駛服務(wù)節(jié)能駕駛服務(wù)節(jié)能行駛節(jié)能行駛建議：建議： 分析變速模式、速度、剎車信號、變速器溫度等對油耗有影響的因素;車輛速度、加速度、道路等級、坡度、城市實時交通狀態(tài)等綜合多角度分析，給出最佳行駛速度建議; 通過對駕駛員的駕駛方式的分析，給出降低油耗的建議，通過終端設(shè)備發(fā)布。動態(tài)實現(xiàn)保養(yǎng)提示：監(jiān)測車輛自身信息，如檢查輪胎氣壓、制動蹄片磨損程度、發(fā)動機運行狀態(tài)等，形成保養(yǎng)提示。車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)基于設(shè)計的性能參數(shù)優(yōu)化基于設(shè)計的性能參數(shù)優(yōu)化通過車聯(lián)網(wǎng)獲取車輛行駛位置信息、狀態(tài)監(jiān)測信息、故障信息，反饋給通過車聯(lián)網(wǎng)獲取車輛行駛位置信息、狀

11、態(tài)監(jiān)測信息、故障信息，反饋給車輛設(shè)計部門，對車輛在不同路況、道路等級下動力性、安全性、燃油車輛設(shè)計部門，對車輛在不同路況、道路等級下動力性、安全性、燃油經(jīng)濟性、乘坐舒適性等進行評價，為車輛的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)經(jīng)濟性、乘坐舒適性等進行評價，為車輛的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下實時獲取車輛行駛信息，建立面向車輛設(shè)計的數(shù)據(jù)庫分析車輛運行工況及性能參數(shù)隨不同交通狀況、道路等級等的變化規(guī)律，為車輛優(yōu)化設(shè)計和道路規(guī)劃、建設(shè)改造等提供數(shù)據(jù)支撐。獲取駕駛員感興趣信息，為車載終端功能改進提供依據(jù)。中級階段中級階段-出行誘導服務(wù)出行誘導服務(wù)為駕駛員提供實時交通信息，各種警告信息，生成到達目的地的最短路徑，通過實時

12、路線誘導達到減少旅行時間的目的，從而減少運輸成本。運營車聯(lián)網(wǎng)運營車聯(lián)網(wǎng)-車輛運行監(jiān)控車輛運行監(jiān)控采用GPS, GIS, GSM/CDMA、視頻監(jiān)控技術(shù)進行車輛定位、動態(tài)跟蹤，實現(xiàn)車輛運營調(diào)度、指揮、監(jiān)控的自動化。特定區(qū)域特定路徑特定時間規(guī)定速度超載超限車載貨物駕駛行為 車輛速度、載重等超過系統(tǒng)速度限值后，向中心上報警情，同時終端發(fā)出提示聲音; 車輛超出規(guī)定區(qū)域報警; 播放車輛指定時間段行駛軌跡; 危險貨物監(jiān)控:危險貨物壓力、溫度、泄漏量等監(jiān)測; 駕駛行為監(jiān)測:疲勞駕駛、酒后駕駛等行為; 車內(nèi)實時圖像監(jiān)控，遠程監(jiān)聽，語音調(diào)度，實現(xiàn)異常狀態(tài)報警、反劫持報警。運營車聯(lián)網(wǎng)運營車聯(lián)網(wǎng)-遠程診斷服務(wù)遠程診

13、斷服務(wù) 遠程故障管理： 服務(wù)開啟后，服務(wù)中心時刻監(jiān)聽車載智能終端的連接請求，連接確認后對汽車用戶的身份和密碼進行驗證，驗證成功后根據(jù)診斷協(xié)議對汽車進行遠程診斷。 根據(jù)實時監(jiān)測到的汽車故障信息，快速獲取汽車故障診斷解決方案。 數(shù)據(jù)庫管理：故障信息的管理包括歷史故障數(shù)據(jù)的存儲和維護;保存專家診斷推理的中間過程和結(jié)果。運營車運營車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)-遠程服務(wù)遠程服務(wù)運營車聯(lián)網(wǎng)運營車聯(lián)網(wǎng)-增值服務(wù)增值服務(wù) 借助車聯(lián)網(wǎng)，能在車上收發(fā)電郵、查看交通信息、天氣信息、娛樂資訊等。 車主可獲知最近的4S店、加油站、餐館信息、進行網(wǎng)上購物、付費等。中級階段中級階段-應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)u 在應(yīng)急聯(lián)動調(diào)度過程中需要調(diào)配各種應(yīng)

14、急車輛，包括應(yīng)急指揮車、警車，救護車等，通過車聯(lián)網(wǎng)，車與車之間就能相互傳輸各種消息，而無需固定的基礎(chǔ)設(shè)施，可實時獲知事故現(xiàn)場和周圍路況信息，提高救援效率。中級階段中級階段-應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急指揮車在處理緊急突發(fā)事件時能實現(xiàn)通信保障、指揮調(diào)度，圖像采集、傳輸?shù)裙δ堋＼囕d感知系統(tǒng)在感知自車運行狀態(tài)的同時主要應(yīng)用于感知路面信息和廣播信息。應(yīng)急指揮車在前往事故現(xiàn)場的途中，實時采集周圍道路交通信息，并以圖像或文字形式傳輸給應(yīng)急指揮中心和其他救援車輛，為決策人員能及時提供現(xiàn)場信息，提高決策的準確性和救援的及時性。中級階段中級階段-應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)動態(tài)交通信息廣播:應(yīng)急指揮車不斷廣播路況信息，與其

15、他應(yīng)急車共享信息。道路交通疏導:應(yīng)急車實時廣播事故信息提醒周圍非應(yīng)急車輛繞開事故區(qū)域。遠程指揮調(diào)度:應(yīng)急指揮車實時采集事故現(xiàn)場信息，傳輸給應(yīng)急管理中心和其他救援車輛，并根據(jù)現(xiàn)場發(fā)展態(tài)勢分析調(diào)配其他救援車輛及物資配置情況等。無線通信服務(wù):用于應(yīng)急現(xiàn)場的無線覆蓋，應(yīng)急車可以在車群內(nèi)進行無線通信實現(xiàn)應(yīng)急現(xiàn)場和管理中心話音、視頻、數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)-救援路線優(yōu)化救援路線優(yōu)化指揮調(diào)度中心一方面接收到應(yīng)急救援車輛的實時位置和車況、路況等信息，同時也不斷得到新的動態(tài)需求的信息，根據(jù)這些動態(tài)信息，制定出及時更新的到達救援現(xiàn)場最短的行車路線，提高救援效率。應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)-應(yīng)急物資調(diào)配應(yīng)急

16、物資調(diào)配通過車聯(lián)網(wǎng)，及時掌握并整合應(yīng)急物流資源，做到快速決策和高效指揮調(diào)度提高應(yīng)急物流保障能力，降低災(zāi)區(qū)損失。 應(yīng)急物資路線優(yōu)化：根據(jù)裝備應(yīng)急物資和運輸工具的類別、數(shù)量、位置、道路狀態(tài)變化等信息，及時調(diào)整運力和物力，以及物資送達的最優(yōu)路徑和進入現(xiàn)場的主次順序序。 監(jiān)控數(shù)據(jù)庫：記錄整個應(yīng)急物流過程; 數(shù)據(jù)庫分析：分析應(yīng)急物流記錄，評估應(yīng)急物流行動的效果，為改進應(yīng)急物流指揮調(diào)度的機制及方法提供建議;應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急車聯(lián)網(wǎng)-肇事車輛追蹤肇事車輛追蹤 逃逸車輛位置實時獲取; 出警車輛配置：配置出警車輛的數(shù)量和行車路線等 更新行車路線：根據(jù)動態(tài)信息變化，及時調(diào)整警力和路線，生成對逃逸車輛進行圍追堵截的最優(yōu)

17、方案提高出警效率; 追逃數(shù)據(jù)庫：監(jiān)控和記錄整個追逃過程，為后續(xù)的出警追逃行動指揮調(diào)度機制改革提供基礎(chǔ)。高級階段高級階段-車路協(xié)同車路協(xié)同車路協(xié)同系統(tǒng):基于無線通信、傳感探測等技術(shù)進行車路信息獲取，通過車車、車路信息交互和共享，并實現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標。車路協(xié)同系統(tǒng)框架車路協(xié)同系統(tǒng)框架車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)車載終端(OBU)+路側(cè)設(shè)備(RSU) 嵌入式系統(tǒng)一體化集成技術(shù)車載總線接入技術(shù)板載設(shè)備驅(qū)動技術(shù)無線通信設(shè)備DSRC, WiFi, WiMax, 3G相對應(yīng)的通信協(xié)議數(shù)據(jù)廣播、路由技術(shù)數(shù)據(jù)安全、隱私保密技術(shù)應(yīng)用

18、場景導航定位技術(shù) 數(shù)據(jù)采集技術(shù)安全預(yù)防技術(shù) 電子支付技術(shù)典型應(yīng)用典型應(yīng)用-危險路段行車安全危險路段行車安全車車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與展望聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與展望如何產(chǎn)生真正的如何產(chǎn)生真正的TSP運行商，能夠持續(xù)贏利。運行商，能夠持續(xù)贏利。如何能使相關(guān)的汽車信息服務(wù)集聚和融合。如何能使相關(guān)的汽車信息服務(wù)集聚和融合。如何處理好相關(guān)的整車廠、銷售商、保險公司、如何處理好相關(guān)的整車廠、銷售商、保險公司、電信運行商及軟硬件廠商間的關(guān)系。電信運行商及軟硬件廠商間的關(guān)系。車輛網(wǎng)的商業(yè)化：車聯(lián)網(wǎng)存在的幾個問題車聯(lián)網(wǎng)存在的幾個問題1、系統(tǒng)的不確定性問題系統(tǒng)的不確定性問題影響系統(tǒng)運行的可靠性、影響開環(huán)的網(wǎng)絡(luò)控制 最主要的障礙：缺少一個在統(tǒng)一框架內(nèi)能把物理資源和網(wǎng)絡(luò)信息資源實現(xiàn)有機融合的理論基礎(chǔ)。 這主要源自于計算機科學和控制理論領(lǐng)域無論從技術(shù)