车联网与智能交通信息服务关键技术研究与应用PPT课件.ppt

可编辑 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 1 可编辑 汇报提纲 2 项目目标与任务需求分析 可编辑 1 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 3 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 Feb2011 4 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 Feb2011 5 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 Feb2011 6 行业管理应用水平大幅提升 项目目标与任务需求分析 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 Feb2011 7 项目目标与任务需求分析 可编辑 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 8 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 Feb2011 9 项目目标与任务需求分析 可编辑 2 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 10 项目目标与任务需求分析 可编辑 2 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 11 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 Feb2011 12 项目目标与任务需求分析 可编辑 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 13 项目目标与任务需求分析 可编辑 3 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 14 项目目标与任务需求分析 June2011 3 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 Feb2011 15 项目目标与任务需求分析 June2011 3 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 Feb2011 16 项目目标与任务需求分析 June2011 3 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 Feb2011 17 项目目标与任务需求分析 June2011 3 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 Feb2011 18 可编辑 汇报提纲 19 June2011 研究内容与考核指标 项目研究框架体系 核心安全服务 X Drive信息服务 本地安全与导航服务 动态交通信息服务 车联网芯片 车联网终端 车联网平台 营运车辆安全管理与主动交通信息服务示范应用 本芯片拟为 终端 标准所定义的核心安全服务功能设计并开发一个芯片级的技术实现方案 以降低设备成本 提高设备的集成度和可靠性 关键技术包括 车联网信息采集与处理专用设计自主知识产权32位RISCCPU设计技术哈佛架构总线设计技术动态低功耗设计 Feb2011 20 June2011 研究内容与考核指标 项目研究框架体系 核心安全服务 X Drive信息服务 本地安全与导航服务 动态交通信息服务 车联网芯片 车联网终端 车联网平台 营运车辆安全管理服务示范应用与动态交通信息 主要意义在成本上 本芯片大约是传统FPGA接口扩展方案的40 同时提高集成度 降低设计难度 降低了维护和生产成本 在性能上 采用专用芯片 处理的时效性更高 更及时的响应安全信息 各类接口与Flash存储等器件等高度集成 提升了车载终端的可靠性 该课题主要由福建新大陆电脑股份有限公司负责 Feb2011 21 June2011 研究内容与考核指标 项目研究框架体系 核心安全服务 X Drive信息服务 本地安全与导航服务 动态交通信息服务 车联网芯片 车联网终端 车联网平台 营运车辆安全管理与主动交通信息服务示范应用 从各种原始的 相对离散和不确定的 甚至相互矛盾的动态交通数据中快速地挖掘出一致的 可信的 更有价值的交通信息 根据用户动态的人车路环境信息 实时地挖掘用户可能感兴趣的交通信息 并主动推送 关键技术包括 一种基于非线性滤波的动态交通数据去噪方法测量方差自学习加权下的多源动态交通信息实时融合技术基于兴趣度度量的动态交通数据云挖掘技术 该课题主要由福建工程学院负责 Feb2011 22 June2011 研究内容与考核指标 项目研究框架体系 核心安全服务 X Drive信息服务 本地安全与导航服务 动态交通信息服务 车联网芯片 车联网终端 车联网平台 营运车辆安全管理与主动交通信息服务示范应用 车载导航和通信一体化模块 车辆远程故障诊断系统及其车载终端 拟开发兼容GPS和北斗的新一代卫星定位导航接收机能够同时兼容接收这些系统的信号 并同时支持TD SCDMA等3G网络导航和通信功能 为用户提供更加稳定 可靠 精确的定位 导航和通信服务 关键技术包括 兼容北斗和GPS定位的双模软件接收机北斗 GPS定位与TD SCDMA基站定位的结合省电控制技术 该课题主要由厦门雅迅网络股份有限公司负责 Feb2011 23 June2011 研究内容与考核指标 项目研究框架体系 核心安全服务 X Drive信息服务 本地安全与导航服务 动态交通信息服务 车联网芯片 车联网终端 车联网平台 营运车辆安全管理与主动交通信息服务示范应用 车辆远程故障诊断系统及其车载终端 车载导航和通信一体化模块 关键技术包括 基于多源信息融合的车辆运行故障综合诊断车辆运行性能异常的危险状态辨识基于多种危险状态信息的分级预警决策机制 该课题主要由福建工程学院负责 Feb2011 24 June2011 研究内容与考核指标 项目研究框架体系 核心安全服务 X Drive信息服务 本地安全与导航服务 动态交通信息服务 车联网芯片 车联网终端 车联网平台 营运车辆安全管理与主动交通信息服务示范应用 主要技术指标符合 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 具备强大的车联网信息采集能力和核心安全管理服务能力 系统容量 支持万辆级的营运车辆安全管理 满足政府监控平台 公共信息服务平台的数据交换 车辆监控调度能力 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 安全管理能力 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 车辆状态监控能力 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 同时支持车内电子设备共同工作和新设备扩展功能 充分挖掘设备功能形成车内局域网络 GIS地图支撑能力 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 该课题主要由福建省汽车运输有限公司负责 Feb2011 25 June2011 研究内容与考核指标 项目研究框架体系 核心安全服务 X Drive信息服务 本地安全与导航服务 动态交通信息服务 车联网芯片 车联网终端 车联网平台 营运车辆安全管理与主动交通信息服务示范应用 主要技术指标交通信息服务模式 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 实现典型区域的实时路况信息主动服务 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主要示范道路的90 以上 该课题主要由福建省交通信息通信中心负责 Feb2011 26 可编辑 汇报提纲 27 June2011 主要技术创新点 研制一颗车联网信息采集与处理专用芯片 采用自主知识产权的32位RISCCPU 哈佛架构指令总线和数据总线 软件平台 NLCOS 和集成开发环境 具备丰富的专用数据采集接口 集成了CAN总线接口 83个GPIO 31个中断和内置了128KSRAM 512kFlash等接口与器件 可为 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 设计并构建一个面向用户需求的海量多源动态交通信息实时云挖掘平台 基于云计算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 以及用户主观偏好的兴趣度度量 从而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 研发一款北斗和GPS定位兼容为主 辅助卫星定位加速 基站定位补充的车载导航通信一体化模块 提供北斗卫星导航定位和TD SCDMA导航通信的高集成度实现方案 形成高效 快速 全方位定位机制 开发远程车辆故障诊断系统 构建针对信息过度冗余或者信息不完全条件下的故障诊断和定位模型 设计基于有限信息的危度辨识算法 并建立危险状态信息的危度指标评价体系 开发基于CAN总线的主从分级处理单元协同工作系统 实现远程车辆在线故障诊断 Feb2011 28 可编辑 汇报提纲 29 现有工作基础与优势 Feb2011 Feb2011 30 现有工作基础与优势 可编辑 本项目组业已具备 主笔起草 平台 与 终端 等相关标准10部拥有相关专利38件省部级奖励13项相关科研平台18个重点重大科研项目14项首发了全球第一颗物联网感知芯片 二维码条码解码芯片 并具备POS税控终端SOC芯片NL01T58A NL01T58B NL068F86等丰富的大规模集成芯片设计开发能力与经验车载卫星定位系统与车载终端在行业监管市场的占有率超过20 在出租车市场更是接近1 3 排名全国第一 数据