物联网平台作用(车联网云平台的作用有哪些)

 

广州通达汽车电气股份有限公司（股票代码:603390）成立于1994年,是一家专业从事车载智能终端综合信息管理系统及配套汽车电气产品研发、生产、销售的高新技术企业。公司主要为客车生产厂商提供车载智能系统系列产品、公交多媒体信息发布系统系列产品、车载部件系列产品、新能源汽车电机与热管理系统系列产品等,致力于成为国内车载电气产业最具竞争力的企业。

一、案例简述

广州通达汽车电气股份有限公司依托自身软硬件一体化的研发能力及业务能力，打造了一套全方位的司机驾驶安全辅助系统应用解决方案，为解决车辆驾驶员因疲劳、违规驾驶等原因造成道路交通事故的问题，提供了车联网安全预警大数据云平台软硬件产品，对驾驶危险进行预测、预警和预防，可提高驾驶汽车的安全性，有效地降低交通事故的发生。本方案首先基于计算机视觉等人工智能技术对驾驶员及车辆行驶环境（限速标识、红绿灯）等的危险状态和行为进行监测和预警，然后使用大数据分析等先进的信息技术将终端上传的车辆数据进行分析和挖掘。该系统包括驾驶员行为预警子系统、车辆状态预警子系统、前向碰撞预警子系统、后台数字化统计分析子系统四个部分。

二、转型工作情况

（1）战略规划

我司在数字化转型的战略规划：为客户打造一个一站式的技术服务平台——城市智慧交通管理云平台，为政府行业管理、运营企业实现智能化管理以及市民乘客掌握出行信息。城市智慧交通管理云平台以智慧公交、智慧场站、智慧出行、智慧监管、智慧传媒、数据中心等6大板块作为公司发展的业务主线，包括城市智能公交调度平台、客流分析与仿真平台、城市公交综合管理运营平台（ERP）、轮胎全生命周期管理平台、车联网安全预警云平台、巴士管家APP、TDMS视频管理系统、巴士在线保修管理系统、智能公交收银管理云平台、新能源车辆远程监控系统、智慧公交枢纽云平台、充电运营管理平台、公共交通行业监管平台、多媒体统一发布平台、云服务器等23套解决方案。

城市智慧交通管理云平台不仅网罗公交企业用户需求，优化城市公共交通运行调度与规范化管理，为公交企业打造切合自身特点的管理模式，为企业建设流程化、信息化、数字化、可视化、一体化的智能公交管理体系；同时也为政府部门建立一个高效的交通监管平台，实现公交运营数据实时监测与动态分析，为公交行业的服务质量考核、成本补贴核算等提供科学依据；更为乘客提供出行服务信息，乘客可以通过信息发布屏、手机客户端、电子站牌清楚了解到车辆位置、车辆到站和预报站、车辆换乘方式等相关公共交通信息。

（2）业务模式

1、业务推广情况

本方案主要应用于智慧交通领域，目前产品客户有比亚迪、郑州宇通、厦门金龙、中通客车、安徽安凯、北汽福田、珠海广通、中国中车等多家国内知名客车生产厂商，云平台在广州珍宝、湛江公交、中山公交、蓝鲸公交、水乡巴士、新城巴士、北京顺义、昆明公交、珠海公交、新协力公交、海口公交等公交集团进行使用，市场遍布全国，取得良好的市场推广效果。

2、发展前景

本方案能够实现高通信水平下对公交车辆危险运行状态的监控，及时进行障碍物防撞预警、行人防撞预警、车辆防撞预警、车道偏离预警、超速预警等功能，及时提醒驾驶员规避行车危险，规范驾驶员安全驾驶行为，从而减少行车安全事故发生。因此本方案在政府政策的支持下，以及产品本身拥有优秀的性能，公司拥有广阔的客户群体，已取得较好的销售业绩，国家即将出台十四五规划，未来也将大力鼓励人工智能产品的发展，本方案发展前景好。

3、合作方式、推广模式

公司采用硬件产品销售提供配套软件服务的方式，向部分客户提供软件定向开发服务，以现有硬件产品市场推动软件服务产业的发展，在软件服务推广的同时推动硬件产品市场的拓展与巩固。销售方式分为两种，公司向生产公交车相关的客车厂销售智能车载终端产品及相关的其他产品，如AI主机、ADAS、DSM等公交车的必备零部件，若客车厂购买我公司硬件产品，我公司为客车厂相对应的公交车提供配套的软件服务，即免费安装车联网安全预警大数据云平台，后期收取系统的维护费用。

若客车厂不购买我公司的相关硬件产品，也可单独购买我公司的车联网安全预警大数据云平台，需要支付系统的使用费用及相关的维护费用。除此之外，我公司可以根据客户的需求开发定制性质的平台，我公司根据客户的实际需求情况，进行功能的增加或裁减，满足用户个性化需求。

（3）技术架构

本方案针对车辆驾驶员因疲劳、违规驾驶等原因造成道路交通事故的问题,对驾驶危险进行预测、预警和预防，可提高驾驶汽车的安全性，有效地降低交通事故的发生。该系统首先基于计算机视觉等人工智能技术对驾驶员及车辆行驶环境（限速标识、红绿灯）等的危险状态和行为进行监测和预警，然后使用大数据分析等先进的信息技术将终端上传的车辆数据进行分析和挖掘。

方案技术架构图

本方案使用物联网云平台技术构建车联网云平台，物联网云平台最底层是设备层，可以全部采用X86通用服务器，无需采购小型机等昂贵的计算设备和高端存储设备，从整体上可以大幅拉低成本。

物联网云平台最上层是业务层，主要是物联网的各种应用和第三方系统。业务层无需对数据进行处理和分析，只是通过查询接口获取到平台层中已经处理过的数据并在界面进行展示。

物联网云平台中间的这一层就是大数据处理平台,包含了数据接入服务、数据存储服务、数据计算服务（包括实时计算和离线计算）、监控报警服务、平台管理服务、数据交换服务。

平台数据架构图

为了处理本方案云平台中大量数据处理的需求，我司提出使用物联网技术。如上图物联网终端通过网络发送到大数据处理平台，经过一系列的处理后存入到各种存储引擎中，业务可以通过数据交换接口来访问处理后的数据。具体流程如下：传感设备通过网络经过Nginx负载均衡将数据发送至网关；网关接收到数据后进行公共协议解析，然后把解析后的数据发给rocketmq，存放在原始数据Topic；实时计算任务从原始数据Topic中读取数据经过数据清洗后发送至原始数据解析模块；原始数据解析模块将解析出来的目标的参数发送至rocketmq解析数据Topic。然后将解析后的数据发送至报警判断模块；报警判断模块根据已有规则进行预警，并将产生的结果分别发送至rocketmq的报警数据Topic，同时把解析后的数据发送至当前状态分析模块；当前状态分析模块对目标当前状态进行分析，如果状态有变化则更新至Redis；数据导入模块异步的将rocketmq中的数据分别导入HBase和HDFS；离线计算则周期性地从HDFS中读取数据进行各种报表分析和数据挖掘；用户业务平台和管理平台可通过数据交换接口访问大数据处理平台数据。

本方案包括驾驶员行为预警子系统、车辆状态预警子系统、前向碰撞预警子系统、后台数字化统计分析子系统四个部分，及其核心功能如下：

1、驾驶员行为预警子系统

驾驶行为预警功能主要包含：驾驶员疲劳报警、吸烟报警、使用手机报警、注意力分散报警、离岗报警等功能。驾驶员驾驶行为报警功能，分多个模块，每个功能模块均可单独工作，用户可根据需求，自定义功能模块，满足不同需求。在网络后台可以对驾驶员行为报警信息进行查询和分析，可以查看到驾驶员疲劳、使用手机、注意力分散、吸烟等危险行为的视频证据，并且可显示对应的时间、位置、车牌号、车速等信息。

2、车辆状态预警子系统

互联网小常识：计算机病毒的主要特征：非授权可执行性、隐蔽性、传染性、潜伏性、表现性或破坏性、可触发性。

车辆状态预警子系统通过外接高清摄像头对车辆的状态进行实时监控。系统通过计算机视觉技术来识别车辆是否存在偏离车道、压线行驶、急加速、急减速、超速等危险状态。当系统识别出存在驾驶员无意识偏离车道、压线行驶的情况时，触发声音、灯光报警，并截取多张图片作为证据上传到后台服务器；系统采用Storm数据清洗的方式，可以简单、可靠地处理大量的数据流，具有较高的容错性。识别出存在急加速、急减速、超速等情况时，则截取图片并将车速信息一起上传到后台服务器。

3、前向碰撞预警子系统

互联网小常识：网络关键设备选型的基本原则是：a、选择成熟的主流产品，最好是一家厂商的产品。 b、主干设备一定要留有一定的余量，注意系统的可扩展性。c、对于新组建网络一定要在总体规划的基础上选择新技术、新标准与新产品，避免因小失大。

前向碰撞预警子系统通过前向高清摄像头对车辆前方的情况进行实时监测，并通过计算机视觉技术识别行人、电动车、自行车等可能造成碰撞危险的潜在目标，并实时计算潜在目标与本车辆的距离。当潜在目标与本车辆的距离小于预定的安全距离时，根据车辆与目标之间的距离、与目标的相对速度等参数，预测出将会发生碰撞的时间。当发生碰撞的时间小于预定的阈值时，则触发本地语音告警。

4、后台数字化统计分析子系统

后台统计分析子系统主要用于接收从车载终端传输来的车辆位置信息、车速、车牌号及各种报警的时间、司机行为报警数据（司机闭眼、打哈欠、打手机、左顾右盼、抽烟等）、车辆危险状态数据（前向碰撞、车道偏离、急加速、急减速、急转弯）等的证据数据，其中车载终端主要起到利用CAN总线、RS485总线对车辆的摄像头数据进行采集、远程传输数据、发送定位信息的功能。后台可以根据安全需要及其他需求对原始数据进行数字化统计分析，可对各种司机驾驶行为数据进行数据挖掘，支持统计报表输出，为企业安全监管、线路规划、调度排班、企业决策等应用提供数据支持。

性能指标如下：

1、车载终端与各模块的通信总线：CAN总线；

2、读取的公交车辆运行速度：0-200km/h，误差±5%；

3、通信网络：3G/4G无线通信网络或专用有线网络；

4、所能存储的监控视频时间：不小于36h；

5、监控视频分辨率：720P；

6、系统架构方面：三层BS的技术结构；支持数据实时接收和发送、跨区域性的车辆主机系统的接入；可替换、可重组；

7、系统安全模块：保证访问控制的合法接入可靠、有效；

8、智慧公交信息综合管理系统中间件：保证数据的完整性；

9、实现数据资源体量大于500TB；

10、1000台终端同时并发上线，平均处理耗时为3.8s；

11、防碰撞检测系统灵敏度：95%；

12、司机行为检测系统灵敏度：95%。

三、转型成效

（1）企业价值

我将司机驾驶安全辅助系统应用解决方案推广给公交集团公司使用，为公交集团公司用户提供智能、安全、节能、高效的车队管理综合服务。公交集团公司可以将车辆与车辆、车辆与司机、司机与管理者之间建立起有效的沟通渠道，通过云平台实时掌握车辆动向，实现司机不良驾驶行为预警、碰撞提醒、盲区检测、定位追踪、故障检测及预测、能耗分析等一系列实用功能，提升公交公司全方位的管控能力。同时，统一的车辆与司机信息管理入口、实时的危险驾驶预警、精准的车辆故障检测，将为公交公司规范司机驾驶行为、车队管理、降低交通事故及提升车辆故障感知等方面保驾护航。本方案解决了公交集团公司在企业管理方面的痛点：

1、监控手段落后，无法全面了解到公交实际驾驶行为情况；

2、司机日常的实时监控，无法确保行车安全及进行有效的人机交互；

3、突发事件发生时，无法第一时间获知并进行预警及应急响应；

4、司机违规驾驶，无法及时预警、及时获知和有案可查。

（2）社会价值

车辆安全驾驶辅助系统是当前智能交通系统中的重要研究内容。根据统计数据可知，92%的交通事故都是缘自驾驶行为不当、疲劳驾驶、疏忽大意或违章行驶等，这些因素很大程度上是可以避免的。本方案司机驾驶安全辅助系统应用解决方案可有效确保车辆在行驶途中驾驶员以及车辆的安全，减少交通事故发生及事故带来的人员伤亡和财产损失，是解决交通安全问题的有效途径，对于提高道路交通安全状况有着显著的应用价值，可以解决以下行业监管、市民出行的关键痛点问题。

行业监管方面：解决了对公交司机驾驶行为实时监控能力不强，无法做到事前预警和事后取证；无法获取公交司机的实际危险驾驶情况，也无法实现有效监管。

市民出行方面：解决了交通事故频发，交通拥堵，影响市民出行；解决司机危险驾驶行为，威胁广大市民的生命、财产安全。

除此之外，本方案通过利用先进的定位技术、远程传输技术、大数据分析挖掘技术，在数据平台上对驾驶行为数据进行挖掘、分析和利用，为交通安全部门提供科学的决策支持，具有很强的创新性。另外，本方案可以为车辆进入自动驾驶这一智能化阶段做出阶段性过渡贡献。

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