车联网的初级实现—电子车证

王云鹏：北京航空航天大学教授、博士生导师，北京航空航天大学交通科学与工程学院院长、车路协同与安全控制北京市重点实验室主任，历任吉林大学交通学院院长、吉林大学科学技术处处长、长春工程学院副院长等职，兼任国家863计划现代交通技术领域专家组副组长、中国公路学会常务理事、第四届《中国公路学报》编委等职。目前主要从事车辆综合节能与清洁能源、交通环境评价与控制技术、交通环境及运输系统资源优化方面的教学与科研工作。

先后主持国家科技攻关项目4项、国家"863"计划项目3项、省部级科研项目14项；作为第一完成人获吉林省科技进步二等奖1项和长春市科技进步一等奖1项，作为主要完成人，获得省部级科技进步二等奖2项和三等奖1项，获国家发明专利授权1项。

重点中的"重点"

记者：请您简单介绍一下"车路协同与安全控制北京市重点实验室"现在主要的研究内容和研究进展。

王云鹏：车联网是智能交通发展的重点，车路协同是车联网的重点，我们的实验室是北京市重点实验室，某种意义上说，这个实验室是重点中的重点。概括的来说，"实验室"主要研究内容有：

实验室围绕车路协同与安全技术，以提升城市交通运行效率和交通安全水平为目标，主要设置了四个研究方向：车路系统分析理论与方法、车路信息获取与交互技术、车路信息综合集成与服务技术和车路协同控制技术。

目前实验室取得的研究进展有：

（1）车路系统分析理论与方法：主要研究人、车在复杂道路环境下运动的动态规律，揭示车路系统交通行为机理等，建立理论模型描述或解释车路交互作用下的交通现象。系统地研究了跟驰、换道、超车等驾驶行为机理，及各种因素对交通流的影响。

（2）车路信息获取与交互技术。在车路信息获取方面，提出一套完整的基于浮动车数据的交通状态信息采集方法，一套基于路链的交通信息表达体系，建成国内首个实用、国际规模最大的浮动车处理系统。

车路信息交互方面，目前正在开展车辆自组织网络的研究，基于无线通信设备搭建了车车协同信息交互通信测试平台，该平台能够进行多模式车辆自组织网络的性能测试与评价、车车数据传输的安全性与可靠性测试等实验。

（3）车路信息综合集成与服务技术：

目前，已经提出通用性综合交通信息服务系统架构，建立了综合交通信息服务系统体系化模型的功能规范。正在着手建立全信息条件下智能化、递阶分层的交通信息服务系统，实现基于混合交通信息融合与一体化集成的交通状态综合监测。

（4）车路协同控制技术：

重点研究智能车载系统、智能路侧系统、车车/车路协同安全预警、车路协同系统集成和仿真测试等核心关键技术，提出智能车路协同技术标准体系。目前已经建立了车辆运行危险状态多因素综合安全预警模型，解决了车辆运行安全监控与预警关键技术难题，设计出车辆路面附着系数、质心侧偏角、横摆角速度、横向坡度的状态实时观测器，建立了基于侧滑和侧翻的车辆侧向安全综合预警模型。正在着手开展车路、车车协同控制技术的研究。

记者：能否对车联网进行一个定义？或者明确下其实现方式和技术类型？

王云鹏：车联网的发展正处于起步、萌芽阶段，对于车联网尚未形成一个统一、明确的定义。通俗的说，车联网就是将汽车作为信息网络中的一个移动节点，通过无线通信手段和互联网，实现车辆与交通基础设施及各种应用服务平台的互联互通。

我相信在未来，车辆会像我们现在使用的笔记本电脑一样，成为信息网络中的一个移动节点，它既可以是信息网络的信息源，也可以是信息网络中各种指令的执行者。车联网实现方式和技术类型与其要实现的功能有很大因素，比如车联网用于交通信息服务的时候，为了获取丰富的服务信息，需要足够的传输带宽；在车车协同安全控制中，需要对车辆进行精确定位和高速、高频率传输信息。车联网的涉及的技术领域非常广，如交通管理、交通控制、车辆控制、通信、数据库等技术领域。

跨领域、跨技术是车联网发展的必经之路

记者：如何看待RFID厂商、汽车电子厂家、传统的GPS运营商以及Telematics服务商等利益方纷纷将自己标示为车联网领域企业？您认为不同的利益方是否有协作的可能？

王云鹏：这对车联网的发展是一件好事，你这里还少提了通信运营商，通信技术对于车联网的发展也是至关重要的。电子车证和GPS是车联网发展必不可少的部件，车联网发展中车辆最基本的车辆位置信息通过高精度GPS获得，目前高精度GPS的价格十分昂贵，随着车辆加装GPS更加普及，高精度GPS的成本也会逐渐下降，举个例子，现在对于营运车辆的监控，就已经涉及到汽车电子厂家、RFID厂家、GPS厂家、通信运营商等多方利益群体，车联网的发展必然会依靠多行业、跨企事业单位的共同合作。

记者：如果车联网以车路协同为主要实现方式，您认为在实际应用过程中，最大的难题会是什么？您是否认为管理部门的多元化会阻碍车联网的应用？车联网与管理是一个什么关系？

王云鹏：车联网的目的是实现信息共享，实现车路信息交互融合。广义的车联网是一个比车路协同更广的概念。就像广义的互联网包括基础网络及其衍生的各种应用一样，广义的车联网也包括车联基础网络及其应用。车路协同就属于车联网里的应用，是很高级的应用。我想现阶段就以车路协同为车联网的主要实现方式还不太现实。现阶段主要还是要解决车联网络的构建和实现一些技术成熟的应用。

要真正实现车路协同，我们还有很长的路需要走，目前来说，推动车路协同的最大难题在于车路协同体系框架及通信协议的标准制定，标准体系不完善必将影响其应用。国外发达国家，如美国的IVHS、日本的VICS等建立了有效的车路通信系统，已经实现车辆的智能管理与服务。车路协同是一个技术跨学科、实施跨部门的高度协调应用，考虑产业发展和民众需求，政府起到推波助澜的作用，高校、科研院所则应把关技术难点。

车联网落地还需时日

记者：您是否赞同车联网应首先就在跨技术领域、跨地域开始应用？您如何看待武汉"ETC进城"这一事件？

王云鹏：车联网的应用必须形成完整的体系，交管部门、公安部门、汽车厂商，十几、二十几个部门都需要这些数据，如何能有效利用，使这么多的行业有效的共享采集来的数据，并形成协同的指挥调度，最终落脚点应在提高交通安全、减少交通拥堵、减少汽车尾气排放等交通领域关注的热点。车联网必须依靠多学科共建，车辆、交通、通信、自动化、计算机、高精度仪器等专业领域均有涉及。

近来武汉"ETC进城"炒的沸沸扬扬，这是一场交通领域发展的新时机、新浪潮。2010年，国家确定车联网为"十二五"发展的国家重大专项，投入资金达到了前所未有的高度，各级省会大中型城市都开始采用先进的电子车证、ETC收费技术，各级高校、科研院所也大力开展车联网研究工作，敲开智能化车路网络发展序幕，我相信车联网的发展一定能够取得成功！

记者：今年以来，国内一些城市交管部门开始实施电子车证，包括厦门，深圳，南京等地，请问如何看待电子车证的发展？您是否认为这可以是车联网的初级实现阶段？

王云鹏：电子车证功能实现需要标签与识别器，路侧的专用仪器通过无线感知车载标签中的芯片，获得车辆信息。近年来交通发展的大方向为节能环保，电子车证替代传统车牌的发展符合交通行业的发展方向，东南沿海一带大城市，利用自身的经济优势大力争先发展电子车证，深圳市在全国范围内率先大范围使用电子车证，保证大运会期间城市道路畅通。

通过电子车证，可以达到以下目的：（1）实现对车辆、道路的低成本统一管理（2）快捷高效地对车辆进行定期检查，追查走私车、盗抢车（3）掌握路口、路段汽车数量、车速等数据，实现智能交通指挥（4）快捷的不停车收费。

可以看出，通过电子车证，车辆成了信息网络的终端，并在此基础上实现了一定的交通运输管控功能，因此，电子车证可以说是车联网的初级实现。

车联网的高级阶段是"车路协同"

记者：您认为国内车联网的发展进程应是怎样？

王云鹏：车联网的发展应该分步实施。以应用为牵引，推广技术相对成熟的一代和研发下一代同步进行。在现阶段，我们首先要通过诸如电子车证一类的应用牵引，通过的成熟技术的应用，实现车入网，从而形成车联网基础网络；在此基础上，逐步推广车联网条件下的动态交通信息服务及其它衍生服务项目，拓展车联网基础网络的应用服务范围，推动相关产业高速发展。同时要开展下一代的车联网应用技术研究。

我们认为，下一代的车联网高阶段应用将是车路协同。在车路协同状态下，车与车之间，车与路之间要实现"对话"，车辆的运动状态不再仅依靠驾驶人的决策，通过信息交换，车辆将具备一定的智能，能够辅助甚至自主决策。车路协同条件下的交通控制也将有质的改变，信号灯将变得更加智能。车路协同将为"安全"、"高效"这两个目标提供近乎完美的解决方案。