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王伟光
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李 扬
  1951年9月出生,籍贯安徽,1981年、1984年、1989年分别于安徽大学、复旦大学、中国人民大学获经济学学... 详情>>
李培林
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    中国车联网技术研究与发展

    作者:何积丰 蔡海滨 出版时间:2013年01月
    摘要:我国汽车多、能耗高、事故频、经济损失大的现状,使得寻求一种新的技术途径来实现有效的车辆与交通管理意义重大。通过发展国家汽车移动物联网(简称车联网)技术,构建大规模综合网络系统来实现有效的车辆与交通管理是一种可能的新技术选择。我们将围绕车联网的核心概念来阐述其构成要素,深入探讨车联网技术的科学内涵,重点探寻其关键技术融合与创新途径,剖析当前车联网技术研究与发展所面临的巨大挑战,以及我们对于我国车联网技术研发战略的若干思考,并结合目前已经出现或者可以预见的一些典型车联网应用范例,来进一步诠释车联网应用的广阔前景和深远影响。
    Abstract:The fast development of automotive and transport industry has brought a series of problems,such as huge number of vehicles,high energy consumption,frequent accidents and huge economic losses,thus seeking a new way to achieve effective vehicle and traffic management is of great significance.One possible solution is to build a National Automobile Internet Infrastructure(NAII)and develop new technologies via this platform to manage vehicle and traffic efficiently. We will describe the key constituent elements of this "Internet" of mobile vehicles based on its core concepts,and deeply explore its scientific connotation.We will analyze the enormous challenges faced by NAII and focus on exploring the integration and innovation approaches for its key technologies.Based on our analysis and some existing or foreseeable typical application scenarios,we will further interpret the broad prospects and far-reaching impact in future automotive and transport industry.

    一 背景

    当今,由汽车引发的交通安全事故是中国乃至全球的巨大灾难之一,严重危害广大人民的生命财产安全。根据世界卫生组织和世界银行联合组织调查的《世界预防道路交通伤害报告》(2004)、《道路安全全球现状报告》(联合国授权组织,2009),交通安全事故导致全球每年近130万人死亡、2000万~5000万人受伤和残疾,并使各国经济每年损失本国GDP的1%~3%,特别是对于包括中国在内的发展中国家,将来这一伤亡和损失数字还会越来越高。

    我国车辆与交通管理状况面临更加严重的挑战:

    (1)汽车多:2010年我国大陆地区汽车保有量已经达到8500万辆(居世界第2位),且近年汽车产销量还在持续增长,据工信部专家预测,到2020年我国汽车保有量有可能超过2亿辆。

    (2)能耗高:我国汽车保有量高,必然会消耗大量能源,当前中国的石油消耗量仅次于美国,居全球第二,石油进口依存度达到56%,而交通领域的汽车耗油占到我国石油消费的40%,而在这些消耗的能源当中,有相当大的部分是因为技术不够先进而造成的不必要浪费。例如,一份来自通用汽车的调查显示,目前,在超大型城市,30%的石油浪费在寻找停车位的过程中,造成车主每月多支出336元,七成车主每天至少碰到一次停车困难。

    (3)事故频:我国交通安全事故频发,每年交通事故发生50万起以上,导致每年近10万人死亡,40万~50万人受伤和残疾(全球最高,是世界平均水平的3倍),和2000亿~3000亿元的国家经济损失。

    (4)经济损失大:交通堵塞已经成为我国城市发展面临的重大社会问题,《中国青年报》(2011年1月13日)、《2010年中国新型城市化报告》和《2009福田指数——中国居民机动性指数报告》显示,北京市区每天堵车时间已由2008年的3.5小时增至现在的5小时,道路拥堵让北京居民上下班平均时间达到62.3分钟,北京居民的拥堵经济成本为335.6元/月,其次是广州和上海,分别为265.9元/元和253.6元/月,全国15个重点城市每天因交通拥堵产生的直接经济损失高达10亿元。

    我国汽车多、能耗高、事故频、经济损失大的现状,使得寻求一种新的技术途径来实现有效的车辆与交通管理意义非常重大。通过发展国家汽车移动物联网(简称车联网)技术,构建大规模综合网络系统来实现有效的车辆与交通管理是一种可能的新技术选择。

    由刘经南、谢光选、陈清泉、郭孔辉、倪光南、何积丰、蔡鹤皋、刘先林八位院士向国务院提交的《关于重点建设国家汽车移动物联网的建议》指出,建设国家汽车移动物联网具有重要的社会和经济意义。

    (1)它事关13亿人民的生命财产安全保障,能有效避免90%~95%的重大人员伤亡和经济损失。

    (2)它事关国家交通命脉高效畅通,并能推进我国交通管理智能化和信息化,能使交通堵塞减少约60%,停车次数减少30%,行车时间减少13%~45%,车辆的使用效率提高50%以上,使现有道路网的通行能力提高2~3倍。

    (3)它事关国家战略性新兴支柱产业培育,并带动信息产业、汽车工业、交通基础产业、现代服务业等相关支柱产业的重大发展,为我国经济发展提供新的重大发展引擎。

    二 什么是车联网

    汽车移动物联网(简称车联网),是指利用先进传感技术、网络技术、通信技术、计算机技术、控制技术、智能技术,对车辆、道路、交通以及环境状况进行全面感知、交互与管控,实现多个相关系统间大范围、大容量的信息交换与数据共享,在为每一辆汽车提供多层次、多方位信息服务的同时,对每一辆汽车进行交通全程管控,对每一条道路进行交通全时空控制,以提高交通效率和交通安全为主的网络与应用。

    从车联网定义的科学内涵来看,车联网颠覆了传统汽车与交通的概念,是物联网在交通领域的具体应用和新的表现形式,需要重点解决大规模复杂移动计算网络系统的公众信息服务可扩展性和可持续性的科学问题。为此,车联网需要建立以汽车为节点和信息源的网络信息系统,通过无线通信、人机交互等手段实现人、车、路及环境的协同交互,建立一个自主可控、可管、可靠、可预测、可扩展的超大网络系统,实现智能交通管理与控制,并为车主提供全方位的信息服务,从而达到“人—车—路—环境”的深度融合与和谐统一,这也正是构建车联网的终极目标之所在。

    我们认为,车联网包括三要素:①信息采集与融合;②信息传输与安全;③信息处理与