车联网与智能交通信息服务关键技术研究与应用

FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院Feb2011福建新大陆电脑股份有限公司福建工程学院福建省交通信息通信中心福建省汽车运输有限公司厦门雅迅网络股份有限公司车联网与智能交通信息服务关键技术研究与应用FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院June2011汇报提纲二、研究内容与考核指标四、现有工作基础与优势五、社会经济效益分析一、项目目标与任务需求分析六、技术路线与经费预算三、主要技术创新点FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June20111、营运车辆安全管理需求分析京珠高速“7·22”特别重大道路交通事故造成41人死亡、6人受伤，温家宝总理等中央领导同志高度重视，作出重要批示，要求各地区、各有关部门高度重视，切实加强道路交通运输安全生产工作。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院June2011项目目标与任务需求分析2011年4月，交通运输部、公安部、安全生产监督总局、工业和信息化部联合发布《关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知》（交运发[2011]80号），要求切实加强道路运输车辆动态监管工作，预防和减少道路交通运输事故。1、营运车辆安全管理需求分析FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院June2011项目目标与任务需求分析1、营运车辆安全管理需求分析2011年5月，交通部发布《关于认真贯彻《道路运输车辆卫星定位系统平台技术要求》和《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》两项标准的通知》（交运发[2011]158号），要求认真执行这两项行业标准，落实加强道路运输车辆安全管理工作。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院June2011项目目标与任务需求分析1、营运车辆安全管理需求分析本项目组是这系列行业标准的主要起草单位FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院------行业管理应用水平大幅提升项目目标与任务需求分析2007年交通事故下降8.6%死亡下降8.6%2008年交通事故下降19.2%死亡下降13.2%2009年交通事故下降17.8%死亡下降4.1%2009年受伤人数同比下降36.23%2007至2009年，经济效益总额达到了6.29亿元我省是全国第一个应用省级平台推进营运车辆卫星定位安全管理的省份，自07年投入运行以来1、营运车辆安全管理需求分析FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June2011任务一：建设营运车辆安全管理示范系统根据交通运输部等四部委《关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知》等文件要求，本项目组将以福建省汽车运输总公司的营运车辆安全管理为示范，研发相关的车联网平台、终端及其底层芯片，建设营运车辆安全管理示范系统，使道路交通运输交通事故率和死亡率进一步下降。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院June2011项目目标与任务需求分析1、营运车辆安全管理需求分析福建省汽车运输有限公司是我省道路运输骨干企业，也是交通运输部重点联系企业，根据实际管理需求，已正式启动下一代营运车辆安全管理示范系统建设工作FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June20112、公众出行交通信息服务需求分析福建省通过《省级公路交通信息资源整合与服务工程》等项目建设，以动态交通信息为例，已实现了包括10类近10万辆浮动车的数据、6000多个点的交通安全视频监控数据、覆盖全省国省道路主要路段的实时交通流量数据、以及交通灾害和阻断等多源动态交通信息资源。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June20112、公众出行交通信息服务需求分析目前国内外对于动态交通信息服务存在的主要问题：1、需要用户手动操作，影响行车安全；2、泛洪式服务，服务内容与用户需求存在巨大差距。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院June2011项目目标与任务需求分析3、公众出行交通信息服务需求分析FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June2011任务二：建设主动交通信息服务示范系统根据《福建省交通信息化“十二五”专项规划》等文件要求，本项目组将以福建省交通信息通信中心的主动交通信息服务为示范，研究人、车、路、环境四元交通要素之间的协同驾驶（简称X-Drive）信息服务，开发海量动态交通数据云挖掘等技术，建设主动交通信息服务示范系统，为用户提供基于需求挖掘的主动交通信息服务，大幅提高交通信息服务水平。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June20113、专题目标1）研发一颗车联网信息采集与处理专用芯片，可支持危险驾驶行为智能识别软件系统，具备CAN总线接口和不少于20路的外部传感信息采集接口，为《终端》标准提供一个高集成度、高可靠性和低成本的芯片级技术实现方案,主要技术指标包括：采用拥有自主知识产权的32位RISCCPU，兼容ARM指令集；采用哈佛架构指令总线和数据总线，支持指令和数据Cache，支持MMU；支持CAN总线接口，可采集汽车发动机、变速箱、ABS等关键信息；支持I2C总线和低速总线；支持31个中断，包括16个外部中断；支持2路ADC，用于电源电压检测；支持11组，共83个GPIO口；支持6个UART，其中3个全功能和3个切换UART；支持2个USB接口、2个SPI接口和SD接口；支持4路以上PWM接口，用于AD\DA转换；支持RFID读卡器、智能IC卡、热敏打印机接口和以太网接口；支持FTN\TFTLCD接口；内置SRAM128K，内置Flash512k；固化自主知识产权软件处理系统。该芯片将填补国内外车联网芯片相关领域空白。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June20113、专题目标2）设计并构建面向海量多源交通信息的动态交通数据云挖掘平台，实现多源动态交通信息的实时滤波去噪、融合与挖掘处理，可根据用户需求实时挖掘出实时路况信息、危险驾驶信息、油耗成本计划及车辆工况等服务信息。主要技术指标包括：支持百万级用户数实时路况数据挖掘；可实现多源动态交通信息的实时聚类处理，包括：10类以上浮动车数据、地感线圈数据、交通流视频检测数据等；支持人流量、车流量、道路养护信息及天气信息等人、车、路和环境四元交通要素信息的实时融合处理；可根据用户需求进行数据挖掘，包括：实时路况信息、危险驾驶信息、油耗成本计划及车辆工况等；支持频繁模式与关联规则的自动动态发现，及其模式兴趣度的动态调整；实现系统的WEB在线管理及可视化的系统报告。该技术将开创基于需求挖掘的主动交通信息服务新模式，填补国内相关空白。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June20113、专题目标3）研发车载导航和通信一体化模块，兼容GPS-北斗双模导航；研发车辆远程故障诊断系统及其车联网智能终端，支持一键导航、紧急救援、实时路况等功能。车载导航和通信一体化模块的主要技术参数包括：接收信号：BD2B1，GPSL1C/A跟踪通道：12颗BD-2+12颗GPS定位方式：BD2、GPS单模，BD2+GPS组合定位精度：≤10m；速度精度：0.1m/s；更新率：1/s连续；首次定位时间（冷启动）：小于40秒，辅助定位时间：小于10秒；终端功耗（工作电压3.3V）：待机电流（定位、TD、MCU均待机）25mA定位电流（双定位，TD待机）200mA最大工作电流（双定位、MCU全速、TD数据传输）550mA通信模块性能：TD-SCDMA，支持话音和数传；通信速率：TD-HSDPA：下行：2.8Mbps，上行：384kbps；TD-HSUPA，下行2.8Mbps，上行1.6Mbps；车辆远程故障诊断系统的主要技术参数包括：基于CAN总线网络技术提取的原车电控装置与运行安全相关的故障信息（主要包括发动机、车身和底盘电控系统）识别率达到98%。原车与运行安全相关的非电控关键安全部件加装传感器进行监测，其故障信息的检出与识别率大于90%；实现由性能参数变化引起的车辆安全状态异常识别率大于90%。车身（横向和纵向）加速度：检测范围+-50g，精度小于1%FS；车身侧倾角：检测范围+-90度，分辨率达到1度；实时性：系统检测到故障码的输出时间不大于0.5秒，完成全车诊断的时间不大于5秒。车载装置环境指标，输入电压范围：6-48v，标准输入电压：12v、24v，环境温度：-40～+85摄氏度，环境湿度：0%～90%。该车联网智能终端将达到国内领先水平。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June20113、专题目标4）开发主动交通信息服务示范系统，基于用户个性化交通信息服务需求的主动交通信息服务模式，即通过对用户服务日志及其动态的位置、速度、交通气象、邻域车群行为等人车路环境信息分析，智能提取用户可能感兴趣的交通信息并主动推送。主要技术指标包括：交通信息服务模式：主动推送交通信息服务能力：支持百万级用户数实时路况最快更新频率：1分钟覆盖范围：个性化交通诱导和行程相关动态路况信息服务覆盖范围达到城市主要示范道路的90%以上。该示范系统将达到国内领先水平。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院项目目标与任务需求分析June20113、专题目标5）开发下一代营运车辆安全管理示范系统，符合《平台》和《终端》两项最新交通运输行业标准的要求，采用基于车联网芯片的高集成度实现方案，不仅满足营运车辆安全管理需求，同时满足交通运输企业的油耗管理、车辆远程故障报警及维保管理、车辆运营管理等业务管理需求。主要技术指标包括：支持1万辆以上的营运车辆安全管理。支持点名、定时呼叫、区域设置和提醒（危险路段提醒）、调度功能、语音播报、轨迹回放。通过采集车辆CAN总线上传的各类数据包括超速行车、空挡滑行、急加速/减速、发动机超转、ABS动作次数以及超长驾驶等等，形成客观、量化的报表数据，可为远程故障分析及驾驶员驾驶行分析提供准确有效的依据。当营运车辆状态出现异常，报警机制启动，包括紧急报警业务、终端超速声光报警、偏移路线报警、紧急求援报警、非法开门报警、盗车报警、终端断电报警、疲劳驾驶报警、解除报警。同时支持安全预警机制：危险路况预警、危险驾驶行为预警、危险区域预警、交通阻断预警。支持地图基本操作功能、电子围栏和兴趣点、新路段的增加、路段的地名解析、兴趣点添加。该示范系统将达到国内领先水平。FujianUniversityofTechnology©CopyrightFJUT2011福建工程学院June2011汇报提纲二、研究内容与考核指标四、现有工作基础与