《新能源汽车概述》课件-新能源汽车发展论述

汽车工程系21级家长会家校共建

共创未来

汽车工程系2023年10月目录一、数字交通发展背景二、数字交通关键技术三、数字交通应用平台四、数字交通大数据平台1.数字交通的概念2.数字交通发展政策3.数字交通应用领域1.数字交通的概念数字城市数字城市是将城市所拥有的各种资源、基础设施、人文、经济等要素，以数据形式获取，并通过大数据、云计算、人工智能等多种技术，对城市数据进行综合分析和有效利用，有效提升政府管理和服务水平，提高城市管理效率、节约资源，促进城市可持续发展。数字城市建设是数字中国建设的根本。数字城市的发展以城市运行当中积累的海量数据为基础，通过对数据进行采集、分析、存储、应用，多系统融合处理城市中的各种复杂问题，以技术带动数字城市发展。数字交通是将实时采集的交通数据纳入到建立的交通模型体系中，实现对交通体系的虚拟数字映射，通过大数据分析、人工智能AI和交通仿真技术生成交通优化方案和对方案进行评价。数字交通的本质是数据闭环赋能体系，通过数据全域标识、状态精准感知、数据实时分析、模型科学决策、智能精准执行，实现交通的模拟、监控、诊断、预测和控制，解决交通规划、设计、建设、管理、服务闭环过程中的复杂性和不确定性问题，全面提高交通资源配置效率和安全运转状态，实现智慧交通的内生发展动力。1.数字交通的概念数字交通相关概念数字交通是智慧交通（智能交通）的一部分。数字孪生交通（平行交通或虚拟交通）是真实物理交通的数字映射。数字孪生交通通过交通仿真或交通大脑可对物理交通的状态进行预测和对物理交通交通优化方案进行评价，从而提高决策的科学性。数字交通是在交通累积数据从量变到质变，在感知建模、人工智能等信息技术取得重大突破的背景下，智慧交通建设的一条新兴技术路径，是交通智能化、运营可持续化的前沿先进模式，也是一个吸引高端智力资源共同参与，从局部应用到全局优化，持续迭代更新的创新平台。智慧交通数字交通平行交通数字孪生交通交通仿真交通大脑数字交通的特征为精准映射、虚实交互、软件定义、智能干预。1.数字交通的概念精准映射数字孪生交通通过空天、地面、地下等各层面的传感器布设，实现对城市道路等基础设施的全面数字化建模，以及对城市运行状态的充分感知、动态监测，形成虚拟交通在信息维度上对实体交通的精准信息表达和映射。虚实交互数字孪生交通中，在交通实体空间可观察各类痕迹，在交通虚拟空间可搜索各类信息，交通规划、建设以及民众出行，不仅在实体空间，而且在虚拟空间得到极大扩充，虚实融合、虚实协同将定义交通未来发展新模式。软件定义数字孪生交通针对物理交通建立相对应的虚拟交通模型，并以软件的方式模拟交通人、车、路在真实环境下的行为，通过云端和边缘计算，软性指引和操控城市的交通信号控制、交通运输运行调度、道路交通规划、公交线路优化等。智能干预通过在“数字孪生交通”上规划设计、模拟仿真等，将交通可能产生拥堵、安全等问题进行智能预警，并提供合理可行的对策建议，以未来视角智能干预佳通原有发展轨迹和运行，进而指引和优化实体交通的规划、管理、改善交通服务供给，赋予城市生活“智慧”。2019年7月，交通运输部印发了《数字交通发展规划纲要》《纲要》提出，我国数字交通发展要以数据为关键要素，赋能交通运输及关联产业，推动模式、业态、产品、服务等联动创新，提升出行和物流服务品质，让数字红利惠及人民。要发挥市场主体作用，科学配置各类资源要素，构建跨界融合、共创共享的数字交通产业生态。要兼顾创新发展和安全发展，防范化解信息安全风险。要坚持世界眼光、国际标准、中国特色，以试点为重要手段，通过典型引路，逐步形成数字交通发展的中国经验和中国方案。《数字交通发展规划纲要》建设目标2.数字交通发展政策到2025年交通运输基础设施和运载装备全要素、全周期的数字化升级迈出新步伐，数字化采集体系和网络化传输体系基本形成。交通运输成为北斗导航的民用主行业，第五代移动通信（5G）等公网和新一代卫星通信系统初步实现行业应用。交通运输大数据应用水平大幅提升，出行信息服务全程覆盖，物流服务平台化和一体化进入新阶段，行业治理和公共服务能力显著提升。交通与汽车、电子、软件、通信、互联网服务等产业深度融合，新业态和新技术应用水平保持世界先进。

到2035年交通基础设施完成全要素、全周期数字化，天地一体的交通控制网基本形成，按需获取的即时出行服务广泛应用。我国成为数字交通领域国际标准的主要制订者或参与者，数字交通产业整体竞争能力全球领先。

2.数字交通发展政策《数字交通发展规划纲要》建设七个体系构建数字化的采集体系推动交通基础设施全要素、全周期数字化布局重要节点的全方位交通感知网络推动载运工具、作业装备智能化构建网络化的传输体系推动交通运输基础设施与信息基础设施一体化建设，促进交通专网与天网、公网深度融合，推进车联网、5G、卫星通信信息网络等部署应用，完善全国高速公路通信信息网络，形成多网融合的交通信息通信网络，提供广覆盖、低时延、高可靠、大带宽的网络通信服务。

构建智能化的应用体系打造数字化出行助手推动物流全程数字化推动行业治理现代化培育产业生态体系聚焦基础设施和载运工具数字化的关键环节与核心技术，鼓励优势企业整合电子、软件、通信、卫星、装备制造、信息服务等领域资源，构建强强联合、优势互补、高效适配的协同创新体系。加快北斗导航、卫星通信、高分辨率对地观测等技术行业应用。健全网络和数据安全体系贯彻落实《中华人民共和国网络安全法》以及国家关于数据安全的要求，落实各级交通运输管理部门及相关机构的网络安全职责，健全信息通报、监测预警、应急处置、预案管理等工作机制，建立专家库。落实网络安全等级保护制度，确保各级安全防护合规达标。完善标准体系加快完善面向数字交通应用的交通基础设施工程建设标准，推动信息基础设施与交通基础设施同步规划、同步设计、同步建设、同步运维。按照交通运输信息化标准体系，持续完善相关标准。加快自动驾驶国家及行业标准体系建设，完善生产制造、测试评价、网络安全、数据共享、运行使用等标准。完善支撑保障体系营造发展环境多渠道筹措资金促进创新应用加强人才支持3.数字交通应用领域应用分析数字交通在公安交警道路交通管理、交通运输局行业监管、自然资源局综合交通规划、和交通运输服务等方面都有广泛的应用空间。数字交通道路交通管理交通监控交通执法车、驾管理交通安全管理交通运输监管行业监管公路养管高速公路收费交通行政执法交通规划设计路网规划轨道规划公交规划停车规划交通改善交通运输服务公交停车车路协同出行即服务目录一、数字交通发展背景二、数字交通关键技术三、数字交通应用平台四、数字交通大数据平台二、数字交通关键技术(1)物联网技术(2)云、边计算（3)大数据技术(4)BIM技术(5)CIM技术(6)5G通信车路协同感知是在结合现有的智能交通感知设备的基础上，增加了更加精密的路侧感知设备、车载感知设备和5G移动大数据的一体化时空感知系统。（1）物联网技术交通物联网感知体系智能交通感知交通检测信号灯视频卡口检测雷达测速GNSS浮动车RFID车牌事件检测……移动数据手机信令APP数据车路协同感知路侧感知激光雷达毫米波雷达视频识别……车载感知激光雷达毫米波雷达超声波雷达GNSS定位视频识别……5G数据手机信令APP数据(2)云、边计算数字交通需要将实体交通映射到虚拟交通，而且需要实时对现场情况做出反映，因此不仅需要云计算中心，而且需要分布式的边缘计算。资源协同边缘节点提供计算、存储、网络、虚拟化等基础设施资源、具有本地资源调度管理能力，同时可与云端协同，接受并执行云端资源调度管理策略，包括边缘节点的设备管理、资源管理以及网络联接管理。数据协同边缘节点主要负责现场/终端数据的采集，按照规则或数据模型对数据进行初步处理与分析，并将处理结果以及相关数据上传给云端；云端提供海量数据的存储、分析与价值挖掘。边缘与云的数据协同，支持数据在边缘与云之间可控有序流动。智能协同边缘节点按照AI模型执行推理，实现分布式智能；云端开展AI的集中式模型训练，并将模型下发边缘节点。应用管理协同边缘节点提供应用部署与运行环境，并对本节点多个应用的生命周期进行管理调度；云端主要提供应用开发、测试环境，以及应用的生命周期管理能力。业务管理协同边缘节点提供模块化、微服务化的应用/数字孪生/网络等应用实例；云端主要提供按照客户需求实现应用/数字孪生/网络等的业务编排能力。服务协同边缘节点按照云端策略实现部分ECSaaS服务，通过ECSaaS与云端SaaS的协同实现面向客户的按需SaaS服务；云端主要提供SaaS服务在云端和边缘节点的服务分布策略，以及云端承担的SaaS服务能力。（3）大数据技术大数据接入大数据接入，已有数据接入、实时数据接入、文件数据接入、消息记录数据接入、文字数据接入、图片数据接入、视屏数据接入Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ、Flume、Sqoop、Socket(Mina、Netty)、ftp/sftp大数据存储大数据存储，结构化数据存储、半结构化数据存储、非结构化数据存储Hdfs、Hbase、Hive、S3、Kudu、MongoDB、Neo4J、Redis、Alluxio(Tachyon)、Lucene、Solr、ElasticSearch数据分析挖掘大数据分析与挖掘，离线分析、准实时分析、实时分析、图片识别、语音识别、机器学习MapReduce、Hive、Pig、Spark、Flink、Impala、Kylin、Tez、Akka、Storm、S4、Mahout、MLlib大数据共享交换大数据共享交换，数据接入、数据清洗、转换、脱敏、脱密、数据资产管理、数据导出Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ、Dubbo、Socket(Mina、Netty)、ftp/sftp、RestFul、WebService大数据展现大数据展现，图化展示（散点图、折线图、柱状图、地图、饼图、雷达图、K线图、箱线图、热力图、关系图、矩形树图、平行坐标、桑基图、漏斗图、仪表盘），文字展示；Echarts、Tableau（4）BIM(BuildingInformationModeling)技术是应用于工程设计、建造、管理的数据化工具。通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。（5）CIM(CityInformationModeling)技术CIM平台以BIM作为核心技术，深度融合GSD（地球空间数据）以及IoT（万物互联数据），目标打造数字城市领域最为核心的建筑物联时空大数据平台，向下兼容各类BIM模型与智能化系统数据接入，向上支持智慧城市各类应用系统，如智慧城规、智慧安防、智慧安监、智慧水利、智慧交通等，是现阶段数字中国战略基础。5G通信技术在车联网的场景应用中将会使车联网拥有更加灵活的体系结构和新型的系统元素。除了在车内网、车际网、车载移动互联网实现V2X信息交互外，5G车联网还将实现基站、移动终端、云服务器的互联互通，分别给予它们特殊的功能和通信方式。（6）5G通信技术19Rel-16+Rel-15目录一、数字交通发展背景二、数字交通关键技术三、数字交通应用平台四、数字交通大数据平台(1)智能交通管理(2)交通运行监测(3)交通规划设计(4)交通信息服务(5)智能公交(6)智能停车(7)车路协同服务(8)出行即服务(9)物流服务(10)仿真评价服务三、数字交通应用平台数字交通十大应用平台(1)智能交通管理(2)交通运行监测(3)交通规划设计(4)交通信息服务(5)智能公交(6)智能停车(7)车路协同服务(8)出行即服务(9)物流服务(10)仿真评价服务目录一、数字交通发展背景二、数字交通关键技术三、数字交通应用平台四、数字交通大数据平台1.交通大数据2.大数据平台架构3.大数据平台主要功能交通大数据动、静态分类交通大数据结构化分类1.交通大数据结构化数据交通检测数据ETC费数据GPS数据手机信