智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)資源發(fā)展分析

1、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)資源發(fā)展分析1.數(shù)據(jù)資源對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的重要性電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的戰(zhàn)略目標為汽車產(chǎn)業(yè)帶來了良好的發(fā)展機遇，智能 網(wǎng)聯(lián)汽車(Intelligence Connected Vehicle ，ICV)作為未來 10 20 年 汽車產(chǎn)品的最終形態(tài)，已經(jīng)成為業(yè)界的廣泛共識。近年迅速崛起的新一代信息 通信技術(shù)(Information Communication Technology ，ICT)是推動數(shù)字 信息化汽車產(chǎn)業(yè)與智能網(wǎng)聯(lián)化汽車產(chǎn)品升級革新的重要力量。數(shù)據(jù)資源作為 ICT的核心代表，也已成為促進汽車與信息通信融合發(fā)展的新鮮血液。汽車產(chǎn)業(yè)綜合性較強，同時也是資金密集型、技術(shù)密集型產(chǎn)

2、業(yè)，將產(chǎn)生大體. 的信息。傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)在物料清單、生產(chǎn)工藝、供應(yīng)鏈條等方面積累了大量的據(jù)信息，這些信息的處理統(tǒng)計在一定程度上提高了汽車生產(chǎn)效率并幫助塑造 了現(xiàn)代汽車的工業(yè)化形態(tài)。21世紀以來，在國家新型工業(yè)化道路發(fā)展的帶動 下，以兩化融合為核心的可持續(xù)化發(fā)展思想為汽車產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化、信息化進步 提供了進一步上升的驅(qū)動力。中國制造2025規(guī)劃和互聯(lián)網(wǎng)+行動計 劃的出現(xiàn)，已經(jīng)開始推動云計算、大數(shù)據(jù)與現(xiàn)代制造業(yè)的結(jié)合，并創(chuàng)新性地促 進了一系列智能化工業(yè)產(chǎn)品的出現(xiàn)。對于汽車行業(yè)，大數(shù)據(jù)整合不僅意味著汽車行業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)的創(chuàng)新性整合，更代表 著汽車產(chǎn)業(yè)內(nèi)不同行業(yè)間的數(shù)據(jù)融合1。2016年，智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)取得

3、了飛速發(fā)展，無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)概念已經(jīng)得到行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。與智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)的數(shù)據(jù)資源不僅對產(chǎn)品本身在環(huán)境感知、決策控制，信息交互 等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用，更對智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)從研發(fā)設(shè)計，生產(chǎn)制造 到后市場服務(wù)等環(huán)節(jié)產(chǎn)生了關(guān)鍵性的影響。同時，智能網(wǎng)聯(lián)汽車中服務(wù)于智慧 交通而衍生出的有用信息也屬于數(shù)據(jù)資源。目前，智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)資源多以數(shù)據(jù)的細分應(yīng)用或助力智慧交通的數(shù)據(jù)處理 為主要研究方向，如智能互聯(lián)汽車的數(shù)據(jù)化媒體服務(wù)2、互聯(lián)汽車數(shù)據(jù)共享3、智能車輛數(shù)據(jù)融合策略4、車輛調(diào)度數(shù)據(jù)通信5、數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控6-7 等，學術(shù)屆在整合智能網(wǎng)聯(lián)汽車各系統(tǒng)要素，對數(shù)據(jù)資源進行宏觀研究這一領(lǐng) 域缺少系統(tǒng)

4、的研究。智能網(wǎng)聯(lián)汽車利用通信技術(shù)和決策算法實現(xiàn)智能駕駛，智能駕駛的實現(xiàn)又導(dǎo)致 相關(guān)產(chǎn)業(yè)服務(wù)的誕生，在這樣的產(chǎn)業(yè)格局下，可將用于支撐整個行業(yè)良好運營 的大數(shù)據(jù)應(yīng)用分為4類：決策控制數(shù)據(jù)，網(wǎng)聯(lián)化交互數(shù)據(jù)，評價測試數(shù)據(jù),產(chǎn) 業(yè)服務(wù)數(shù)據(jù)2.感知、決策、控制是智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)實現(xiàn)的基本思路8。這一架構(gòu)的形成在一定程度上與自主移動機器人的設(shè)計有著相同之處。無論是自主式感知或是 網(wǎng)聯(lián)化感知，都對智能網(wǎng)聯(lián)汽車行駛過程中所處的環(huán)境場景進行了大體量數(shù)據(jù) 信息的采集。對于自主控制的智能網(wǎng)聯(lián)汽車，這些數(shù)據(jù)將交付給其中央決策系 統(tǒng)，即可對多種類、多維度數(shù)據(jù)進行準確高速處理的車載中央處理器。通過實 時的數(shù)據(jù)分析、判斷并結(jié)

5、合一定的處理機制，將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換加工成可為智能 網(wǎng)聯(lián)汽車各類執(zhí)行器所接收的控制數(shù)據(jù)，從而驅(qū)動無人駕駛汽車。由此，這些網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)對于數(shù)據(jù)采集，先進傳感器技術(shù)尤為關(guān)鍵目前已在廣泛測試的智能網(wǎng)聯(lián)汽車，無論是起步較早的谷歌、百度，或是緊隨其后的福特、長安，都大量集成 了激光雷達、視覺傳感、毫米波雷達、超聲波傳感、紅外傳感等感知技術(shù)。多傳感器所采集的信息在信息格式、時間頻域與誤差程度上都存在一定的區(qū)別， 多傳感器融合是數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)規(guī)范等的重要基礎(chǔ)。環(huán)境感知技術(shù)的作用是連接感知系統(tǒng)和決策系統(tǒng)。以視覺感知為例，視覺傳感器所采集到的環(huán)境圖像包含行人、車輛、道路、交通標志等多類信息。對這些 環(huán)境對象的

6、提取是環(huán)境感知技術(shù)的基礎(chǔ)，也是提高先進駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistant System，ADAS)性能的關(guān)鍵。利用環(huán)境感 知技術(shù)提取的數(shù)據(jù)信息將在車載中央處理單元進一步傳輸?shù)經(jīng)Q策單元。智能網(wǎng)聯(lián)汽車對安全性要求很高，其決策需要考慮道路交通法規(guī)，社會道德倫 理、傳統(tǒng)駕駛習慣等限制條件。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的智能決策與行人不可預(yù)測、不 可控的行為間具有很大矛盾，智能決策判斷受到交通法規(guī)、社會倫理的制約， 這些困境尚無合適的解決方案，處于爭議討論之中。在技術(shù)層面，智能網(wǎng)聯(lián)汽 車的決策算法不僅是簡單的對單一條件的判斷處理，更是對龐大環(huán)境數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌計算。所以，除對海量數(shù)據(jù)存儲高速數(shù)據(jù)

7、交換、低延時計算處理等硬件技術(shù)的要求外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的決策控制對數(shù)據(jù)的計算提出了更高的要求。人工智能作為新一輪科技革命的重要技術(shù)，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的決策需求提供了 技術(shù)保障。人工智能在深度學習等新算法的推動下取得了飛速發(fā)展。以百度無 人駕駛技術(shù)為例，2015年底，其無人駕駛汽車完成了在實際路況環(huán)境中的測 試，2016年11月，第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會期間，其進一步實現(xiàn)了開放城市 道路運營。人工智能技術(shù)相對于傳統(tǒng)的信息技術(shù)，具有自學習、自適應(yīng)、自組 織等特性，可以在大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+的疊加效應(yīng)下，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供 更可靠的決策系統(tǒng)。隨著城市化進程的不斷深化與公眾生活水平的普遍提高，人類與汽車相伴的時

8、間持續(xù)增加，對車載娛樂與消費的需求也逐步加強。因而，車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也開始 受到人們越來越多的關(guān)注和重視，更多的ICT供應(yīng)商將目光轉(zhuǎn)向智能網(wǎng)聯(lián)汽 軍產(chǎn)品。目前，全球還處于4G技術(shù)的應(yīng)用階段，汽車的網(wǎng)聯(lián)化應(yīng)用以遠程信息交互為 主，主要解決出行過程中的信息娛樂、交通信息發(fā)布與交通管理等問題，而代 表未來移動通信技術(shù)發(fā)展方向的LTE-V、5G技術(shù)還處于研究階段。同時，基 于移動通信技術(shù)的車輛應(yīng)用僅停留于遠程信息服務(wù)階段，真正與交通安全、出 行效率、自動駕駛、交通實時調(diào)度等相關(guān)的應(yīng)用還處于研究的初級階段。國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖中提出：至2020年，加深對多通信模式的數(shù)據(jù) 交互管理平臺的研發(fā)，完成應(yīng)用層數(shù)

9、據(jù)交互標準，開展 V2X的大規(guī)模示范與 應(yīng)用；同時，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)-公共服務(wù)-應(yīng)用服務(wù)的三級信息交互平臺架構(gòu) 體系，研究各平臺間數(shù)據(jù)交互標準，并計劃未來5年內(nèi)實現(xiàn)全國性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平 臺的規(guī)?；\營，實現(xiàn)不同品牌汽車的大規(guī)模接入，三級平臺間通過標準協(xié)議 實現(xiàn)實時對接。這在一定程度上為車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向。智能汽車網(wǎng)聯(lián)化應(yīng)用在前期涉及車輛運行數(shù)據(jù)（如位置數(shù)據(jù)車輛健康數(shù)據(jù)、 行駛軌跡數(shù)據(jù)、道路環(huán)境數(shù)據(jù)等）以及用來保障駕駛出行便利性的資訊數(shù)據(jù)（如導(dǎo)航數(shù)據(jù)、道路實時路況數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)，通信數(shù)據(jù)等）的監(jiān)控 在智能汽車網(wǎng)聯(lián)化應(yīng)用的后期，對智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智能交通系統(tǒng)的融合更加重視，網(wǎng)聯(lián)化系統(tǒng)的應(yīng)用將重新定義

10、。此時，數(shù)據(jù)的交互將以 LTE-V、5G或是 專用短程通信（Dedicated Short Range Communications ，DSRC）等新 的無線通信技術(shù)為載體，實現(xiàn)車車通信（V2V）、車與行人通信（V2P）、車 路通信（V2I）功能。在有條件自動駕駛（CA）階段，以封閉道路、結(jié)構(gòu)化道 路區(qū)域內(nèi)的自動駕駛為起點，更多的路側(cè)單元（Road Side Unit，RSU）等 智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transport System , ITS ）基礎(chǔ)設(shè)施的完善，將 構(gòu)成新型的智能化車聯(lián)網(wǎng)體系。屆時，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將擺脫單一的自主式控制階段，除去通過車體自身所搭載 的各類傳感器

11、對外界環(huán)境信息的采集，更多的環(huán)境數(shù)據(jù)將通過中心遠程控制端 （例如城市級別的全局路徑規(guī)劃）、道路基礎(chǔ)設(shè)施端（例如交通信號燈數(shù)據(jù)）、同環(huán)境移動車輛端（前車所遇事故數(shù)據(jù)）、非機動車輛端（行人等移動 趨勢數(shù)據(jù)）等渠道獲取。這種方式不僅可以在一定程度上降低車載決策控制處 理器在性能方面的要求，降低單車成本，更可以把智能網(wǎng)聯(lián)汽車置于智能交通 系統(tǒng)全局中統(tǒng)籌考慮，在出行效率、道路分配上給出最優(yōu)解。由此可以預(yù)見，車聯(lián)網(wǎng)體系將更有效地幫助智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)與完善自動駕駛 功能，并在多區(qū)域內(nèi)多車輛行駛的統(tǒng)籌規(guī)劃中起到良好的推動作用。 伴隨環(huán)境據(jù)的豐富與數(shù)據(jù)采集準確性的提高，車聯(lián)網(wǎng)也將在智能交通系統(tǒng)甚至物聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng)中

12、更好地發(fā)揮作用。對車聯(lián)網(wǎng)體系與物聯(lián)網(wǎng)體系交互數(shù)據(jù)的深入挖掘，可 以開發(fā)出更多的應(yīng)用場景與功能，實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)聯(lián)化系統(tǒng)的快速迭代與 持續(xù)進步。4.傳統(tǒng)汽車在研發(fā)階段的測試形成了相對完善的評價機制，并伴隨汽車技術(shù)的革 新不斷衍生出新的評價規(guī)程。中國新車評價規(guī)程（China- New Car Assessment Program，C- NCAP）、中國生態(tài)汽車評價規(guī)程（China EcoCar Assessment Program ，C-ECAP）分別從安全與性能、綠色與生態(tài)等方 面出發(fā)，涵蓋了傳統(tǒng)汽車測試的大部分內(nèi)容，為國內(nèi)市場汽車的發(fā)展提供了一 定的保障。另一方面，在各企業(yè)發(fā)動機、變速器、底

13、盤、電氣系統(tǒng)等技術(shù)差距 逐步縮小的情況下，消費者對駕乘體驗、汽車外觀、附加功能提出了更高的需求，由此形成了造型評價、感官品質(zhì)、設(shè)計對標、功能驗證等多個新領(lǐng)域的評 價測試方法。智能網(wǎng)聯(lián)汽車較傳統(tǒng)汽車實現(xiàn)了有人駕駛到自動駕駛的突破式創(chuàng)新，其對通信 系統(tǒng)、信息安全、數(shù)據(jù)處理等層面提出了新的需求，并對多傳感器的數(shù)據(jù)采集 性能給予了很大的關(guān)注。除去一些傳統(tǒng)汽車檢測機構(gòu)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車評價測試 層面的布局，越來越多的互聯(lián)網(wǎng)公司、智能科技公司等ICT行業(yè)中堅力量參與 到這一領(lǐng)域中來。汽車的智能化所帶來的數(shù)據(jù)安全與功能安全面臨著一定的挑 戰(zhàn)，目前還沒有形成一定體系與標準的安全性測評方法。未來一段時期，與汽 車安

14、全相關(guān)的信息數(shù)據(jù)將受到高頻率,寬維度的攻擊，這就對數(shù)據(jù)通信質(zhì).與據(jù)安全認證方法納入智能網(wǎng)聯(lián)汽車評價規(guī)程形成了迫切需求9。另一方面，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試與國家對示范測試區(qū)以及信息安全實驗室的建 設(shè)密切相關(guān)。2016年，工信部與多地政府簽署基于寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)的智能 汽車與智慧交通應(yīng)用示范合作框架協(xié)議，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供了可靠的基礎(chǔ) 設(shè)施保障。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試評價不僅要求在評價方法上的提升，更需要一些創(chuàng)新測試 技術(shù)的出現(xiàn)。以環(huán)境識別技術(shù)為例，對復(fù)雜道路環(huán)境中行人、車輛、標志的識 別準確率是重中之重。傳統(tǒng)實際環(huán)境中的測試難以在短時間內(nèi)構(gòu)建符合測試要 求的場景，此時，虛擬場景數(shù)據(jù)的出現(xiàn)解決了這一問題。

15、通過三維立體交通環(huán) 境的搭建模擬真實道路路況，行人軌跡車輛動態(tài),標志種類等虛擬數(shù)據(jù)的組 合設(shè)定使得在實際環(huán)境中較難出現(xiàn)的場景可以通過這一系統(tǒng)良好組合，并極大 了提高了測試效率，縮短了研發(fā)周期， 由此可以看出，以虛擬現(xiàn)實（VR）在環(huán)仿真技術(shù)為代表的ICT將在智能網(wǎng)聯(lián) 汽車的前期測試中起到關(guān)鍵性作用。與之相關(guān)的多地域、多場景的測試數(shù)據(jù)也 將成為行業(yè)內(nèi)協(xié)同發(fā)展的寶貴資源。5.智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展離不開汽車產(chǎn)業(yè)的整體進步，汽車產(chǎn)品的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)的工 業(yè)化、信息化水平息息相關(guān)。智慧工廠、個性化定制、精準銷售、共享經(jīng)濟的 出現(xiàn)得益于大數(shù)據(jù)時代條件下，對豐富的ICT資源的綜合利用。在這一進程 中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將

16、配合其豐富的自身數(shù)據(jù)資源與持續(xù)上升的行業(yè)數(shù)據(jù)體系為 社會帶來更多系統(tǒng)層面、功能層面的應(yīng)用理念。在銷售服務(wù)環(huán)節(jié)，通過智能網(wǎng)聯(lián)汽車所分享的用戶信息車輛信息，結(jié)合大 據(jù)分析技術(shù)可以實現(xiàn)精準營銷10?；谲囍餍畔ⅰ⑾M習慣駕駛行為、 車輛狀態(tài)等數(shù)據(jù)，經(jīng)銷服務(wù)商能夠完雌戶畫像，有針對性地推送服務(wù)信息 在后市場服務(wù)環(huán)節(jié)，從維修保養(yǎng)、汽車保險到汽車租賃、停車指引、二手車銷 售及回收，均可受益。例如：基于智能網(wǎng)聯(lián)汽車實時產(chǎn)生的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)可為 用戶提供遠程診斷服務(wù)與應(yīng)急解決方案；通過違規(guī)記錄、車主檔案、運行數(shù)據(jù) 分析，實現(xiàn)安全、綠色駕駛保險體系構(gòu)建；基于車輛零部件狀態(tài)等數(shù)據(jù)建立科 學的二手車認證評測方法等。鑒

17、于智能網(wǎng)聯(lián)汽車還沒有真正實現(xiàn)上路，而產(chǎn)業(yè)服務(wù)需要大量的出行數(shù)據(jù)作為 支撐，服務(wù)數(shù)據(jù)的應(yīng)用還有待于更深入的研究。但伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)價值鏈體系 的重塑，服務(wù)業(yè)一定會帶來越來越多的利潤增長空間，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車在ICT的驅(qū)動下，將使汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出以人為本的多樣化服務(wù)創(chuàng)新，甚至帶來戰(zhàn)略性 的新興產(chǎn)業(yè)。對智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)的研究發(fā)現(xiàn)，受限于智能駕駛的安全性保障、5G技術(shù)的 不成熟以及各國政策法規(guī)的不完善，在數(shù)據(jù)資源研究方面，研究的關(guān)鍵仍集中 在底層，即數(shù)據(jù)的決策控制和交互，有關(guān)數(shù)據(jù)評價測試和產(chǎn)業(yè)服務(wù)的研究還沒 有全面開展。汽車產(chǎn)業(yè)并非孤立的個體，其產(chǎn)業(yè)全生命周期涉及到設(shè)計、基建、材料、電 氣、機械、物流、營銷

18、等多個層面，所以在數(shù)據(jù)評測和產(chǎn)業(yè)服務(wù)層面還需要深 入的投入與研究。陳以增，王斌達.大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的顧客參與的產(chǎn)品開發(fā)方法研究J.科技進步與對 策，2015（5）： 72-77胡舜耕，王志軍，張琳，等.移動互聯(lián)汽車數(shù)據(jù)共享J.電信科學，2016（12）： 26-31許志強，王家福，邱學軍.互聯(lián)網(wǎng)+背景下的智能互聯(lián)汽車數(shù)據(jù)化媒體服務(wù)J. 科技傳播，2016（22）： 108-111 Huo Y, Li X, Qian J, et al. A Fuzzy Adaptive Data Fusion Strategy for Intelligent Vehicle SystemsC/ IEEE International Conferences on Big Data and Cloud Computing. IEEE ，2016 : 216-222Guan Z, Jiang