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電子車證是車聯網的初級實現——訪北航交通科學與工程學院院長王云鵬教授

2011-11-30 16:34:45 來源：中國智能交通雜志責任編輯:

　　王云鵬：北京航空航天大學教授、博士生導師，北京航空航天大學交通科學與工程學院院長、車路協同與安全控制北京市重點實驗室主任，歷任吉林大學交通學院院長、吉林大學科學技術處處長、長春工程學院副院長等職，兼任國家863計劃現代交通技術領域專家組副組長、中國公路學會常務理事、第四屆《中國公路學報》編委等職。目前主要從事車輛綜合節能與清潔能源、交通環境評價與控制技術、交通環境及運輸系統資源優化方面的教學與科研工作。

　　先后主持國家科技攻關項目4項、國家"863"計劃項目3項、省部級科研項目14項；作為第一完成人獲吉林省科技進步二等獎1項和長春市科技進步一等獎1項，作為主要完成人，獲得省部級科技進步二等獎2項和三等獎1項，獲國家發明專利授權1項。

　　重點中的"重點"

　　中國智能交通：請您簡單介紹一下"車路協同與安全控制北京市重點實驗室"現在主要的研究內容和研究進展。

　　王云鵬：車聯網是智能交通發展的重點，車路協同是車聯網的重點，我們的實驗室是北京市重點實驗室，某種意義上說，這個實驗室是重點中的重點。概括的來說，"實驗室"主要研究內容有：

　　實驗室圍繞車路協同與安全技術，以提升城市交通運行效率和交通安全水平為目標，主要設置了四個研究方向：車路系統分析理論與方法、車路信息獲取與交互技術、車路信息綜合集成與服務技術和車路協同控制技術。

　　目前實驗室取得的研究進展有：

　　（1）車路系統分析理論與方法：主要研究人、車在復雜道路環境下運動的動態規律，揭示車路系統交通行為機理等，建立理論模型描述或解釋車路交互作用下的交通現象。系統地研究了跟馳、換道、超車等駕駛行為機理，及各種因素對交通流的影響。

　　（2）車路信息獲取與交互技術。在車路信息獲取方面，提出一套完整的基于浮動車數據的交通狀態信息采集方法，一套基于路鏈的交通信息表達體系，建成國內首個實用、國際規模最大的浮動車處理系統。

　　車路信息交互方面，目前正在開展車輛自組織網絡的研究，基于無線通信設備搭建了車車協同信息交互通信測試平臺，該平臺能夠進行多模式車輛自組織網絡的性能測試與評價、車車數據傳輸的安全性與可靠性測試等實驗。

　　（3）車路信息綜合集成與服務技術：

　　目前，已經提出通用性綜合交通信息服務系統架構，建立了綜合交通信息服務系統體系化模型的功能規范。正在著手建立全信息條件下智能化、遞階分層的交通信息服務系統，實現基于混合交通信息融合與一體化集成的交通狀態綜合監測。

　　（4）車路協同控制技術：

　　重點研究智能車載系統、智能路側系統、車車/車路協同安全預警、車路協同系統集成和仿真測試等核心關鍵技術，提出智能車路協同技術標準體系。目前已經建立了車輛運行危險狀態多因素綜合安全預警模型，解決了車輛運行安全監控與預警關鍵技術難題，設計出車輛路面附著系數、質心側偏角、橫擺角速度、橫向坡度的狀態實時觀測器，建立了基于側滑和側翻的車輛側向安全綜合預警模型。正在著手開展車路、車車協同控制技術的研究。

　　中國智能交通：能否對車聯網進行一個定義？或者明確下其實現方式和技術類型？

　　王云鵬：車聯網的發展正處于起步、萌芽階段，對于車聯網尚未形成一個統一、明確的定義。通俗的說，車聯網就是將汽車作為信息網絡中的一個移動節點，通過無線通信手段和互聯網，實現車輛與交通基礎設施及各種應用服務平臺的互聯互通。

　　我相信在未來，車輛會像我們現在使用的筆記本電腦一樣，成為信息網絡中的一個移動節點，它既可以是信息網絡的信息源，也可以是信息網絡中各種指令的執行者。車聯網實現方式和技術類型與其要實現的功能有很大因素，比如車聯網用于交通信息服務的時候，為了獲取豐富的服務信息，需要足夠的傳輸帶寬；在車車協同安全控制中，需要對車輛進行精確定位和高速、高頻率傳輸信息。車聯網的涉及的技術領域非常廣，如交通管理、交通控制、車輛控制、通信、數據庫等技術領域。

　　跨領域、跨技術是車聯網發展的必經之路

　　中國智能交通：如何看待RFID廠商、汽車電子廠家、傳統的GPS運營商以及Telematics服務商等利益方紛紛將自己標示為車聯網領域企業？您認為不同的利益方是否有協作的可能？

　　王云鵬：這對車聯網的發展是一件好事，你這里還少提了通信運營商，通信技術對于車聯網的發展也是至關重要的。電子車證和GPS是車聯網發展必不可少的部件，車聯網發展中車輛最基本的車輛位置信息通過高精度GPS獲得，目前高精度GPS的價格十分昂貴，隨著車輛加裝GPS更加普及，高精度GPS的成本也會逐漸下降，舉個例子，現在對于營運車輛的監控，就已經涉及到汽車電子廠家、RFID廠家、GPS廠家、通信運營商等多方利益群體，車聯網的發展必然會依靠多行業、跨企事業單位的共同合作。

　　中國智能交通：如果車聯網以車路協同為主要實現方式，您認為在實際應用過程中，最大的難題會是什么？您是否認為管理部門的多元化會阻礙車聯網的應用？車聯網與管理是一個什么關系？

　　王云鵬：車聯網的目的是實現信息共享，實現車路信息交互融合。廣義的車聯網是一個比車路協同更廣的概念。就像廣義的互聯網包括基礎網絡及其衍生的各種應用一樣，廣義的車聯網也包括車聯基礎網絡及其應用。車路協同就屬于車聯網里的應用，是很高級的應用。我想現階段就以車路協同為車聯網的主要實現方式還不太現實。現階段主要還是要解決車聯網絡的構建和實現一些技術成熟的應用。

　　要真正實現車路協同，我們還有很長的路需要走，目前來說，推動車路協同的最大難題在于車路協同體系框架及通信協議的標準制定，標準體系不完善必將影響其應用。國外發達國家，如美國的IVHS、日本的VICS等建立了有效的車路通信系統，已經實現車輛的智能管理與服務。車路協同是一個技術跨學科、實施跨部門的高度協調應用，考慮產業發展和民眾需求，政府起到推波助瀾的作用，高校、科研院所則應把關技術難點。

　　車聯網落地還需時日

　　中國智能交通：您是否贊同車聯網應首先就在跨技術領域、跨地域開始應用？您如何看待武漢"ETC進城"這一事件？

　　王云鵬：車聯網的應用必須形成完整的體系，交管部門、公安部門、汽車廠商，十幾、二十幾個部門都需要這些數據，如何能有效利用，使這么多的行業有效的共享采集來的數據，并形成協同的指揮調度，最終落腳點應在提高交通安全、減少交通擁堵、減少汽車尾氣排放等交通領域關注的熱點。車聯網必須依靠多學科共建，車輛、交通、通信、自動化、計算機、高精度儀器等專業領域均有涉及。

　　近來武漢"ETC進城"炒的沸沸揚揚，這是一場交通領域發展的新時機、新浪潮。2010年，國家確定車聯網為"十二五"發展的國家重大專項，投入資金達到了前所未有的高度，各級省會大中型城市都開始采用先進的電子車證、ETC收費技術，各級高校、科研院所也大力開展車聯網研究工作，敲開智能化車路網絡發展序幕，我相信車聯網的發展一定能夠取得成功！

　　中國智能交通：今年以來，國內一些城市交管部門開始實施電子車證，包括廈門，深圳，南京等地，請問如何看待電子車證的發展？您是否認為這可以是車聯網的初級實現階段？

　　王云鵬：電子車證功能實現需要標簽與識別器，路側的專用儀器通過無線感知車載標簽中的芯片，獲得車輛信息。近年來交通發展的大方向為節能環保，電子車證替代傳統車牌的發展符合交通行業的發展方向，東南沿海一帶大城市，利用自身的經濟優勢大力爭先發展電子車證，深圳市在全國范圍內率先大范圍使用電子車證，保證大運會期間城市道路暢通。

　　通過電子車證，可以達到以下目的：（1）實現對車輛、道路的低成本統一管理（2）快捷高效地對車輛進行定期檢查，追查走私車、盜搶車（3）掌握路口、路段汽車數量、車速等數據，實現智能交通指揮（4）快捷的不停車收費。

　　可以看出，通過電子車證，車輛成了信息網絡的終端，并在此基礎上實現了一定的交通運輸管控功能，因此，電子車證可以說是車聯網的初級實現。

　　車聯網的高級階段是"車路協同'

　　中國智能交通：您認為國內車聯網的發展進程應是怎樣？

　　王云鵬：車聯網的發展應該分步實施。以應用為牽引，推廣技術相對成熟的一代和研發下一代同步進行。在現階段，我們首先要通過諸如電子車證一類的應用牽引，通過的成熟技術的應用，實現車入網，從而形成車聯網基礎網絡；在此基礎上，逐步推廣車聯網條件下的動態交通信息服務及其它衍生服務項目，拓展車聯網基礎網絡的應用服務范圍，推動相關產業高速發展。同時要開展下一代的車聯網應用技術研究。

　　我們認為，下一代的車聯網高階段應用將是車路協同。在車路協同狀態下，車與車之間，車與路之間要實現"對話"，車輛的運動狀態不再僅依靠駕駛人的決策，通過信息交換，車輛將具備一定的智能，能夠輔助甚至自主決策。車路協同條件下的交通控制也將有質的改變，信號燈將變得更加智能。車路協同將為"安全"、"高效"這兩個目標提供近乎完美的解決方案。