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新一代车联网技术前沿进展
作者:   时间:2015年04月10日 【字号: 】【打印本页】【关闭】

2014年9月1日-3日,北京邮电大学承担的北京市自然科学基金对外合作交流基金项目“新一代车联网国际研讨会(IOV 2014)”在北京丽亭华苑酒店隆重举行,并取得了圆满成功。

本次大会由北京邮电大学杨放春副校长致开幕词,由北京邮电大学王尚广副教授担任会议主席并主持会议。本次会议聚集了来自中国、美国、加拿大、德国、法国、韩国、日本、台湾等10个国家和地区的70多位车联网领域的专家和优秀学者。会议共收到了来自国内外论文160余篇,经过严格评审,最终收录了40余篇,由Springerlink出版。会议录用论文将全部被EI 收录,部分优秀论文还将被推荐到SCI期刊。

本次会议涵盖了交通安全、交通服务、交通缓堵、节能减排、物流运输、应急救援、智能收费、城市管理和个人信息综合服务等领域均,几乎囊括了车联网领域的国内外研究现状、研究热点、难点及未来发展方向。

车联网是一种基于人、车、环境协同的可控、可管、可运营、可信的开放融合网络系统,其通过先进的信息通信与处理技术,对人、车、网络通信和道路交通基础设施等环境元素的大规模复杂静态/动态信息进行感知、认知和计算,解决泛在异构移动融合网络环境中智能管理和信息服务的可计算性、可扩展性和可持续性问题,最终实现人、车、环境的深度融合,以丰富个人汽车生活,提高交通出行效率,改善城市服务水平,降低社会运行成本。

车联网技术应用具有多学科交叉的特点,车联网产业链条具有跨多行业的特点。因此,车联网中面临服务对象的交叉融合,是人5C(通信、消费、计算、内容、芯片)深度融合的典型体现。因此,推进车联网技术应用创新研究,对于促进交叉学科和新兴学科发展以及探索新型网络体系架构都有着重要意义。

在研究领域,国外主要集中在Connected Vehicles和车载自组织网(VANET,Vehicular Ad hoc Network)方面。本世纪初国外就已经开始相关研究工作,研究内容包括组网方式、通信协议、QoS保障、安全机制和应用方式等方面,研究成果在小规模试验环境中得到初步验证。目前的研究工作多集中在如何基于VANET更好的提供安全应用方面。国内VANET方面的研究起步稍晚于国外,但研究热度并不逊于国外。国家自然科学基金从2007年至今,在VANET方面支持的项目(含重大)超过50个;国家863计划现代交通技术领域分别在2010年和2011年发布了智能车路协同主题和车联网主题项目。总体来说,国内研究成果的学术水平能够达到世界先进水平,但是囿于基础条件,对于研究成果的试验验证尚不充分。

在应用领域,目前许多国家都将ITS和VANET集成考虑开展应用实施,典型的如美国的IntelliDrive、日本的Smartway和欧洲的CVIS等。在Telematics服务提供方面,各国际知名车企基本都有自己的品牌,各国大型电信运营商也通过收购和合资的方式组建Telematics服务提供商。车联网作为物联网的一个典型应用,各国电信运营商和一些车企基于M2M机制实现了车队管理系统(FMS:Fleet Management System)的应用。此外,汽车保险领域(UBI,Usage Based Insurance)目前也是国外车联网应用热点之一。中国政府也一直十分重视ITS应用实施,在高速公路联网不停车收费系统(ETC)和车载GPS监控(如“两客一危”监控)等方面取得了初步的建设成效。部分地方政府也结合当地公共交通的特点,开展了公共交通智能诱导、车牌电子识别、公交电子站牌和智能停车场等城市内部试点建设。

在标准化领域,各国际标准化组织在专用短程通信DSRC方面做了大量工作,其中以美国IEEE主导的WAVE标准体系影响力较大,此外还有欧洲ETSI G5体系和ISO CALM体系,目前标准化工作仍在推进中。国内由全国智能运输系统标准化技术委员会(TC-ITS),主要负责国内ITS领域的标准化工作,并与中国通信标准化协会(CCSA,主要由泛在网技术工作委员会TC10负责)共同制定中国ITS标准。TC-ITS已开展74项标准的制定工作,内容涉及通用术语、数据字典要求、体系架构及服务、道路交通信息采集、电子收费系统、专用短程通信技术和交通管理信息属性分类与编码等。我国还成立了物联网交通领域应用标准工作组,推进交通运输物联网技术应用的标准体系建设。

车联网适用于车辆密集度稍高的城市和地区,对于车辆密集度非常高的北京,车联网可以为车辆提供丰富的资源信息并会一定程度上改善北京的交通状况。北京由于自身科技条件和经济条件的优势,这使得车联网可以在北京得到率先的测试并应用。为使得北京在车联网领域的研究和应用普及保持国际先进水平,建议北京在如下方面推动研究:

1.    基于人车环境群体协同的车联网体系

由于车联网网络环境的时-空变化特性,为满足车联网服务的可持续性要求和车联网服务体系的多自由度开放要求,需综合考虑人、车、环境的交互与协同需求,面对不同终端类型、网络制式、网络体系、质量需求、资源调配方法、组网与路由方法等的差异,建立满足车联网个体模型、群体模型需求的车内网、车际网实现体系;面对感知能力、通信能力、控制能力等的差异,建立满足车联网个体智能、群体智能需求的物理与计算空间跨层协同体系。

2.    建立车联网共性服务支撑平台,强调综合服务的管理与开放

由于车联网网络环境的时-空变化特性和个体智能的差异性,单纯依赖个体的感知深度可能无法获得用于支持可持续性服务的全面信息。因此,需在人车环境群体协同的车联网对象协同模型的指导下,在个体感知深度基础上,通过认知计算和群智计算,获得全局信息,并根据车联网服务的可持续性要求进行综合决策和计算资源、通信资源的协同控制,并辅助完成城市公共交通、人流疏导等运行管理和交通、环保等城市建设规划。同时,应基于特定领域具体需求展开对车联网的关键技术研究与示范运行,能够验证车联网相关关键技术,抽取共性服务,从车联网服务提供商的角度整合车辆生产厂商、通信运营商和服务提供商等行业相关厂商,促进产业链的形成。

3.    车联网业务/商业模式创新与示范,建立车联网新型生态系统

车载终端是继电话、电视、电脑之后的第四终端,车联网是一种融合网络,从而车联网服务也是一种融合网络服务。车联网商业模式的创新可借鉴融合网络商业模式的成功经验,即在一定的技术基础上,首先进行用户需求创新和组织架构创新,形成相应示范业务,继而建立符合车联网产业特点的新型生态系统,使得包括汽车生产商、软件及数据供应商、网络提供商、内容提供商、服务提供商等在内的各环节参与者都能在生态系统中获得自己的利益,最终形成整个车联网产业链的良性健康发展。目前北京及其它城市都在推电动汽车,而电动汽车在实施车联网方面较传统燃油汽车具有天然优势,因此可以基于电动汽车建立新型商业模式创新发展车联网的创新和示范,同时推动科技交通、绿色交通和人文交通的发展。

4.    车联网基础设施建设、管理与运营

车联网的车路协同感知能力需要大量路边基础设施(RSU)的部署,成本较高。北京市可以结合智慧城市的建设规划,在区域试点过程中,论证与明确基础设施建设、管理与运营的责任方,在建设无线城域专网过程为车联网基础设施建设铺开探路。

5.    车联网标准化体系建设

车联网产业的发展亟需标准化工作的牵引和推动。车联网标准体系由相应的技术标准组成,包括车内通信总线标准、专用短程通信标准、物联网标准、智能交通标准、车载信息服务标准、地理信息和导航标准、安全设计标准等。北京市应该充分发挥已有相关产业集群的技术积累和示范经验,在标准体系建设方面起到积极作用,并倡导标准的开放性。

1.车联网中视频流的前景和挑战(Video Streaming for Internet Of Vehicle (IOV): Perspectives and Challenges)

黄崇明教授, 台湾成功大学  

2.所有未知的数据都是大数据(Big Data is all about data that we don't have)

Professor David Taniar,Monash University

3.基于SUMO和NS3的车载自组网协同仿真(Coordinative VANET Simulation with SUMO and NS3)

彭超教授,华东师范大学

4.基于鱼群的联网车辆移动控制模型(Connected Vehicles Moving Control Model Based on the Fish School)

田大新教授,北京航空航天大学

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  • · 关于2018年度北京市自然科学基金项目申请的通知(2017-08-01)
  • · 关于2017年度北京市自然科学基金-交控科技轨道交通联合基金项目申报的通知(2017-07-14)
  • · 关于王新同志离职的公告(2017-06-30)
  • · 关于公布2017年度京津冀基础研究合作专项申请项目初步审查结果的通知(2017-06-27)
  • · 2017年度北京市自然科学基金委员会-北京市教育委员会联合资助项目拟资助项目公告(2017-06-20)
  • · 关于2017年北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金项目申报的通知(2017-05-31)
  • · 关于公布2017年北京市自然科学基金依托单位注册结果的通知(2017-05-16)
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