車聯(lián)網(wǎng)的初級實現(xiàn)—電子車證

王云鵬：北京航空航天大學教授、博士生導師，北京航空航天大學交通科學與工程學院院長、車路協(xié)同與安全控制北京市重點實驗室主任，歷任吉林大學交通學院院長、吉林大學科學技術處處長、長春工程學院副院長等職，兼任國家863計劃現(xiàn)代交通技術領域專家組副組長、中國公路學會常務理事、第四屆《中國公路學報》編委等職。目前主要從事車輛綜合節(jié)能與清潔能源、交通環(huán)境評價與控制技術、交通環(huán)境及運輸系統(tǒng)資源優(yōu)化方面的教學與科研工作。

先后主持國家科技攻關項目4項、國家"863"計劃項目3項、省部級科研項目14項；作為第一完成人獲吉林省科技進步二等獎1項和長春市科技進步一等獎1項，作為主要完成人，獲得省部級科技進步二等獎2項和三等獎1項，獲國家發(fā)明專利授權1項。

重點中的"重點"

記者：請您簡單介紹一下"車路協(xié)同與安全控制北京市重點實驗室"現(xiàn)在主要的研究內(nèi)容和研究進展。

王云鵬：車聯(lián)網(wǎng)是智能交通發(fā)展的重點，車路協(xié)同是車聯(lián)網(wǎng)的重點，我們的實驗室是北京市重點實驗室，某種意義上說，這個實驗室是重點中的重點。概括的來說，"實驗室"主要研究內(nèi)容有：

實驗室圍繞車路協(xié)同與安全技術，以提升城市交通運行效率和交通安全水平為目標，主要設置了四個研究方向：車路系統(tǒng)分析理論與方法、車路信息獲取與交互技術、車路信息綜合集成與服務技術和車路協(xié)同控制技術。

目前實驗室取得的研究進展有：

（1）車路系統(tǒng)分析理論與方法：主要研究人、車在復雜道路環(huán)境下運動的動態(tài)規(guī)律，揭示車路系統(tǒng)交通行為機理等，建立理論模型描述或解釋車路交互作用下的交通現(xiàn)象。系統(tǒng)地研究了跟馳、換道、超車等駕駛行為機理，及各種因素對交通流的影響。

（2）車路信息獲取與交互技術。在車路信息獲取方面，提出一套完整的基于浮動車數(shù)據(jù)的交通狀態(tài)信息采集方法，一套基于路鏈的交通信息表達體系，建成國內(nèi)首個實用、國際規(guī)模最大的浮動車處理系統(tǒng)。

車路信息交互方面，目前正在開展車輛自組織網(wǎng)絡的研究，基于無線通信設備搭建了車車協(xié)同信息交互通信測試平臺，該平臺能夠進行多模式車輛自組織網(wǎng)絡的性能測試與評價、車車數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c可靠性測試等實驗。

（3）車路信息綜合集成與服務技術：

目前，已經(jīng)提出通用性綜合交通信息服務系統(tǒng)架構，建立了綜合交通信息服務系統(tǒng)體系化模型的功能規(guī)范。正在著手建立全信息條件下智能化、遞階分層的交通信息服務系統(tǒng)，實現(xiàn)基于混合交通信息融合與一體化集成的交通狀態(tài)綜合監(jiān)測。

（4）車路協(xié)同控制技術：

重點研究智能車載系統(tǒng)、智能路側系統(tǒng)、車車/車路協(xié)同安全預警、車路協(xié)同系統(tǒng)集成和仿真測試等核心關鍵技術，提出智能車路協(xié)同技術標準體系。目前已經(jīng)建立了車輛運行危險狀態(tài)多因素綜合安全預警模型，解決了車輛運行安全監(jiān)控與預警關鍵技術難題，設計出車輛路面附著系數(shù)、質心側偏角、橫擺角速度、橫向坡度的狀態(tài)實時觀測器，建立了基于側滑和側翻的車輛側向安全綜合預警模型。正在著手開展車路、車車協(xié)同控制技術的研究。

記者：能否對車聯(lián)網(wǎng)進行一個定義？或者明確下其實現(xiàn)方式和技術類型？

王云鵬：車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處于起步、萌芽階段，對于車聯(lián)網(wǎng)尚未形成一個統(tǒng)一、明確的定義。通俗的說，車聯(lián)網(wǎng)就是將汽車作為信息網(wǎng)絡中的一個移動節(jié)點，通過無線通信手段和互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)車輛與交通基礎設施及各種應用服務平臺的互聯(lián)互通。

我相信在未來，車輛會像我們現(xiàn)在使用的筆記本電腦一樣，成為信息網(wǎng)絡中的一個移動節(jié)點，它既可以是信息網(wǎng)絡的信息源，也可以是信息網(wǎng)絡中各種指令的執(zhí)行者。車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)方式和技術類型與其要實現(xiàn)的功能有很大因素，比如車聯(lián)網(wǎng)用于交通信息服務的時候，為了獲取豐富的服務信息，需要足夠的傳輸帶寬；在車車協(xié)同安全控制中，需要對車輛進行精確定位和高速、高頻率傳輸信息。車聯(lián)網(wǎng)的涉及的技術領域非常廣，如交通管理、交通控制、車輛控制、通信、數(shù)據(jù)庫等技術領域。

跨領域、跨技術是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必經(jīng)之路

記者：如何看待RFID廠商、汽車電子廠家、傳統(tǒng)的GPS運營商以及Telematics服務商等利益方紛紛將自己標示為車聯(lián)網(wǎng)領域企業(yè)？您認為不同的利益方是否有協(xié)作的可能？

王云鵬：這對車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一件好事，你這里還少提了通信運營商，通信技術對于車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也是至關重要的。電子車證和GPS是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必不可少的部件，車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中車輛最基本的車輛位置信息通過高精度GPS獲得，目前高精度GPS的價格十分昂貴，隨著車輛加裝GPS更加普及，高精度GPS的成本也會逐漸下降，舉個例子，現(xiàn)在對于營運車輛的監(jiān)控，就已經(jīng)涉及到汽車電子廠家、RFID廠家、GPS廠家、通信運營商等多方利益群體，車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然會依靠多行業(yè)、跨企事業(yè)單位的共同合作。

記者：如果車聯(lián)網(wǎng)以車路協(xié)同為主要實現(xiàn)方式，您認為在實際應用過程中，最大的難題會是什么？您是否認為管理部門的多元化會阻礙車聯(lián)網(wǎng)的應用？車聯(lián)網(wǎng)與管理是一個什么關系？

王云鵬：車聯(lián)網(wǎng)的目的是實現(xiàn)信息共享，實現(xiàn)車路信息交互融合。廣義的車聯(lián)網(wǎng)是一個比車路協(xié)同更廣的概念。就像廣義的互聯(lián)網(wǎng)包括基礎網(wǎng)絡及其衍生的各種應用一樣，廣義的車聯(lián)網(wǎng)也包括車聯(lián)基礎網(wǎng)絡及其應用。車路協(xié)同就屬于車聯(lián)網(wǎng)里的應用，是很高級的應用。我想現(xiàn)階段就以車路協(xié)同為車聯(lián)網(wǎng)的主要實現(xiàn)方式還不太現(xiàn)實?，F(xiàn)階段主要還是要解決車聯(lián)網(wǎng)絡的構建和實現(xiàn)一些技術成熟的應用。

要真正實現(xiàn)車路協(xié)同，我們還有很長的路需要走，目前來說，推動車路協(xié)同的最大難題在于車路協(xié)同體系框架及通信協(xié)議的標準制定，標準體系不完善必將影響其應用。國外發(fā)達國家，如美國的IVHS、日本的VICS等建立了有效的車路通信系統(tǒng)，已經(jīng)實現(xiàn)車輛的智能管理與服務。車路協(xié)同是一個技術跨學科、實施跨部門的高度協(xié)調(diào)應用，考慮產(chǎn)業(yè)發(fā)展和民眾需求，政府起到推波助瀾的作用，高校、科研院所則應把關技術難點。

車聯(lián)網(wǎng)落地還需時日

記者：您是否贊同車聯(lián)網(wǎng)應首先就在跨技術領域、跨地域開始應用？您如何看待武漢"ETC進城"這一事件？

王云鵬：車聯(lián)網(wǎng)的應用必須形成完整的體系，交管部門、公安部門、汽車廠商，十幾、二十幾個部門都需要這些數(shù)據(jù)，如何能有效利用，使這么多的行業(yè)有效的共享采集來的數(shù)據(jù)，并形成協(xié)同的指揮調(diào)度，最終落腳點應在提高交通安全、減少交通擁堵、減少汽車尾氣排放等交通領域關注的熱點。車聯(lián)網(wǎng)必須依靠多學科共建，車輛、交通、通信、自動化、計算機、高精度儀器等專業(yè)領域均有涉及。

近來武漢"ETC進城"炒的沸沸揚揚，這是一場交通領域發(fā)展的新時機、新浪潮。2010年，國家確定車聯(lián)網(wǎng)為"十二五"發(fā)展的國家重大專項，投入資金達到了前所未有的高度，各級省會大中型城市都開始采用先進的電子車證、ETC收費技術，各級高校、科研院所也大力開展車聯(lián)網(wǎng)研究工作，敲開智能化車路網(wǎng)絡發(fā)展序幕，我相信車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展一定能夠取得成功！

記者：今年以來，國內(nèi)一些城市交管部門開始實施電子車證，包括廈門，深圳，南京等地，請問如何看待電子車證的發(fā)展？您是否認為這可以是車聯(lián)網(wǎng)的初級實現(xiàn)階段？

王云鵬：電子車證功能實現(xiàn)需要標簽與識別器，路側的專用儀器通過無線感知車載標簽中的芯片，獲得車輛信息。近年來交通發(fā)展的大方向為節(jié)能環(huán)保，電子車證替代傳統(tǒng)車牌的發(fā)展符合交通行業(yè)的發(fā)展方向，東南沿海一帶大城市，利用自身的經(jīng)濟優(yōu)勢大力爭先發(fā)展電子車證，深圳市在全國范圍內(nèi)率先大范圍使用電子車證，保證大運會期間城市道路暢通。

通過電子車證，可以達到以下目的：（1）實現(xiàn)對車輛、道路的低成本統(tǒng)一管理（2）快捷高效地對車輛進行定期檢查，追查走私車、盜搶車（3）掌握路口、路段汽車數(shù)量、車速等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)智能交通指揮（4）快捷的不停車收費。

可以看出，通過電子車證，車輛成了信息網(wǎng)絡的終端，并在此基礎上實現(xiàn)了一定的交通運輸管控功能，因此，電子車證可以說是車聯(lián)網(wǎng)的初級實現(xiàn)。

車聯(lián)網(wǎng)的高級階段是"車路協(xié)同"

記者：您認為國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程應是怎樣？

王云鵬：車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應該分步實施。以應用為牽引，推廣技術相對成熟的一代和研發(fā)下一代同步進行。在現(xiàn)階段，我們首先要通過諸如電子車證一類的應用牽引，通過的成熟技術的應用，實現(xiàn)車入網(wǎng)，從而形成車聯(lián)網(wǎng)基礎網(wǎng)絡；在此基礎上，逐步推廣車聯(lián)網(wǎng)條件下的動態(tài)交通信息服務及其它衍生服務項目，拓展車聯(lián)網(wǎng)基礎網(wǎng)絡的應用服務范圍，推動相關產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。同時要開展下一代的車聯(lián)網(wǎng)應用技術研究。

我們認為，下一代的車聯(lián)網(wǎng)高階段應用將是車路協(xié)同。在車路協(xié)同狀態(tài)下，車與車之間，車與路之間要實現(xiàn)"對話"，車輛的運動狀態(tài)不再僅依靠駕駛人的決策，通過信息交換，車輛將具備一定的智能，能夠輔助甚至自主決策。車路協(xié)同條件下的交通控制也將有質的改變，信號燈將變得更加智能。車路協(xié)同將為"安全"、"高效"這兩個目標提供近乎完美的解決方案。