文圖｜姜良維

【導(dǎo)讀】

面向?qū)崙?zhàn)應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)建的跨部門跨網(wǎng)絡(luò)新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)，不僅建立了新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)與公安交通集成指揮平臺(tái)之間的聯(lián)系，而且也為新能源汽車安全隱患精準(zhǔn)管控奠定了基礎(chǔ)。然而，新能源汽車高速增長(zhǎng)帶來(lái)的車輛監(jiān)控信息呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，對(duì)平臺(tái)算力、存貯、傳輸、應(yīng)用提出了巨大挑戰(zhàn)。本文對(duì)此進(jìn)行了平臺(tái)功能和應(yīng)用探討，提出平臺(tái)實(shí)戰(zhàn)性和可靠性增強(qiáng)路徑，為新能源汽車監(jiān)控信息深度挖掘應(yīng)用提供參考。

新能源汽車；監(jiān)控信息；信息共享；平臺(tái)功能；應(yīng)用機(jī)制

據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，2021年全國(guó)新能源汽車保有量達(dá)784萬(wàn)輛，占汽車總量的2.60%，與上年相比增加292萬(wàn)輛，增長(zhǎng)59.25%，其中純電動(dòng)汽車保有量640萬(wàn)輛，占新能源汽車總量的81.63%。近5年，新注冊(cè)登記新能源汽車數(shù)量從2017年的65萬(wàn)輛到2021年的295萬(wàn)輛，呈高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。然而，新能源汽車快速增長(zhǎng)帶來(lái)的安全問(wèn)題也日益嚴(yán)峻，由于新能源汽車有別于傳統(tǒng)燃油汽車，故其上傳的整車數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)等監(jiān)控信息備受關(guān)注，也為新能源汽車安全監(jiān)管提供了新途徑。為此，公安部交通管理科學(xué)研究所與北京理工大學(xué)通力合作，構(gòu)建了跨部門跨網(wǎng)絡(luò)的新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)，已在無(wú)錫、嘉興兩地公安交管部門初步實(shí)現(xiàn)了新能源汽車監(jiān)控信息的示范應(yīng)用，本文就此探討新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)功能及應(yīng)用中的熱點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題。

一、需求分析

推進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展是黨中央確定的重大戰(zhàn)略國(guó)策，但隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，新能源汽車產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)逐漸凸顯，嚴(yán)重制約了新能源汽車大范圍推廣運(yùn)行。為有效破解新能源汽車運(yùn)行安全問(wèn)題，工業(yè)和信息化部依托北京理工大學(xué)建立了新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了新能源汽車監(jiān)控信息的接入、匯聚、分析，為遏制新能源汽車重特大交通事故發(fā)生和提升新能源汽車安全監(jiān)管水平發(fā)揮了重要作用。

2019年，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃設(shè)置了“基于端網(wǎng)云的國(guó)家新能源汽車安全運(yùn)行協(xié)同防控平臺(tái)”項(xiàng)目，旨在破解新能源汽車運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)立體化監(jiān)測(cè)、智能化研判、全方位預(yù)警、精準(zhǔn)化管控、一體化治理等關(guān)鍵技術(shù)難題，建成覆蓋全國(guó)、全品牌、全車型新能源汽車運(yùn)行過(guò)程的國(guó)家新能源汽車安全運(yùn)行防控平臺(tái)（北京）和新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)（無(wú)錫），保障新能源汽車全生命周期內(nèi)安全運(yùn)行。其中，國(guó)家新能源汽車安全運(yùn)行防控平臺(tái)在新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與管理平臺(tái)上深化拓展；新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)由公安部交通管理科學(xué)研究所負(fù)責(zé)研發(fā)，并與公安交通集成指揮平臺(tái)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)兩地雙平臺(tái)的無(wú)縫對(duì)接、秒級(jí)共享，為新能源汽車安全隱患精準(zhǔn)管控提供支撐。為此，項(xiàng)目在充分調(diào)研和專家論證的基礎(chǔ)上，租用從北京到無(wú)錫聯(lián)通10M專線，搭建了新能源汽車監(jiān)控信息交換專用通道，設(shè)計(jì)了新能源汽車監(jiān)控信息安全交換接口，實(shí)現(xiàn)了新能源汽車監(jiān)控信息從北京到無(wú)錫雙向傳輸及安全匯入公安網(wǎng)內(nèi)的公安交通集成指揮平臺(tái)，為兩地雙平臺(tái)聯(lián)動(dòng)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

然而，依據(jù)《電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 32960）要求，如圖1所示，平臺(tái)接收新能源汽車上報(bào)包括整車數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)等監(jiān)控信息的時(shí)間最大不超過(guò)30秒一次，如此海量的新能源汽車監(jiān)控信息對(duì)兩地雙平臺(tái)來(lái)說(shuō)，都將面臨算力、存貯、傳輸、應(yīng)用的巨大挑戰(zhàn)。截至2022年初，國(guó)家新能源汽車安全運(yùn)行防控平臺(tái)已接入新能源汽車660萬(wàn)輛，日匯聚車輛監(jiān)控信息超100億條，龐大的新能源汽車監(jiān)控信息既是一座待開(kāi)采的金礦，但也是一座待處置的垃圾場(chǎng)。開(kāi)采并利用好新能源汽車監(jiān)控信息責(zé)任重大，面臨的深層次技術(shù)難題眾多，特別是如何高效獲取國(guó)家新能源汽車安全運(yùn)行防控平臺(tái)高質(zhì)量的新能源汽車監(jiān)控信息，以及充分挖掘新能源汽車監(jiān)控信息的內(nèi)在價(jià)值并在適合的交通管理場(chǎng)景落地應(yīng)用，是新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)用必須認(rèn)真研究并加以通盤考慮的問(wèn)題。

圖1 新能源汽車安全運(yùn)行協(xié)同防控平臺(tái)

二、平臺(tái)功能

國(guó)家新能源汽車安全運(yùn)行防控平臺(tái)設(shè)置有立體監(jiān)測(cè)、智能研判、精細(xì)預(yù)警、可視決策、高效聯(lián)動(dòng)、精準(zhǔn)治理、賦能支撐等功能；新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)設(shè)計(jì)了車輛監(jiān)測(cè)、行車軌跡、隱患分析、路況態(tài)勢(shì)、故障告警、特勤管理、違法查處等功能。鑒于國(guó)家新能源汽車安全運(yùn)行防控平臺(tái)涉及面寬、體量巨大，故本文只對(duì)新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)功能作闡述，如圖2所示，新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)可以全面展示新能源汽車運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)對(duì)新能源汽車監(jiān)控信息不斷挖掘融合，可進(jìn)一步拓展新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)的功能內(nèi)涵。

圖2 新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)

一是車輛監(jiān)測(cè)。針對(duì)交警掌握隱患新能源汽車信息不及時(shí)問(wèn)題，平臺(tái)可在地圖上實(shí)時(shí)展示進(jìn)入管轄區(qū)域的新能源汽車車輛位置信息，同時(shí)結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對(duì)經(jīng)常通行車輛從發(fā)證機(jī)關(guān)、車型、車輛故障數(shù)等維度作可視化展示，從而達(dá)到新能源汽車隱患實(shí)時(shí)顯示的目的。

二是行車軌跡。針對(duì)隱患新能源汽車軌跡特征追溯困難，平臺(tái)可利用車輛定位數(shù)據(jù)，展示某輛車在歷史時(shí)間周期內(nèi)的定位軌跡，同時(shí)利用卡口過(guò)車數(shù)據(jù)，展示該車在歷史時(shí)間周期內(nèi)的卡口過(guò)車軌跡，從而全面剖析隱患車輛的行駛特征。

三是隱患分析。針對(duì)新能源汽車路面運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)研判不精準(zhǔn)問(wèn)題，平臺(tái)可基于歷史新能源汽車監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合車輛行駛中的極端天氣場(chǎng)景、惡劣道路場(chǎng)景、異常交通狀態(tài)、長(zhǎng)時(shí)間行駛條件和重點(diǎn)違法場(chǎng)景，基于融合場(chǎng)景數(shù)據(jù)和車輛報(bào)警數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)算法，建立場(chǎng)景數(shù)據(jù)與報(bào)警數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以圖表的形式直觀展示風(fēng)險(xiǎn)研判結(jié)果。

四是路況態(tài)勢(shì)。針對(duì)轄區(qū)內(nèi)交通安全態(tài)勢(shì)進(jìn)行多維度分析統(tǒng)計(jì)，平臺(tái)可結(jié)合新能源汽車路網(wǎng)通行速度信息，整合互聯(lián)網(wǎng)公司、氣象、交通部門等多源大數(shù)據(jù)，在地圖上顯示轄區(qū)內(nèi)擁堵態(tài)勢(shì)、氣象態(tài)勢(shì)和流量監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)信息，便于交警及時(shí)掌握交通擁堵和交通事件的發(fā)生，從而形成對(duì)轄區(qū)內(nèi)交通安全態(tài)勢(shì)全面評(píng)估。

五是故障告警。針對(duì)新能源汽車安全風(fēng)險(xiǎn)查處不及時(shí)問(wèn)題，平臺(tái)可在地圖上實(shí)時(shí)展示隱患車輛位置，將隱患車輛的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分為低中高三級(jí)，分別對(duì)應(yīng)黃橙紅三種顏色，以及單獨(dú)展示每輛隱患車輛違法信息、風(fēng)險(xiǎn)信息和車輛基本信息，生成對(duì)風(fēng)險(xiǎn)隱患車輛進(jìn)行攔截查處的預(yù)警，以實(shí)現(xiàn)新能源汽車隱患的及時(shí)預(yù)警和處置。

六是特勤管理。針對(duì)重大活動(dòng)和重要節(jié)日的安保問(wèn)題，平臺(tái)可在地圖上對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行框選，形成電子圍欄后，通過(guò)地圖上車輛圖標(biāo)對(duì)進(jìn)入電子圍欄的所有新能源汽車進(jìn)行位置和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)顯示，并可以生成對(duì)風(fēng)險(xiǎn)隱患車輛進(jìn)行攔截處置的預(yù)警。

七是違法查處。針對(duì)隱患新能源汽車查處難問(wèn)題，平臺(tái)可查詢故障告警、特勤管理功能生成的歷史隱患新能源汽車攔截處置預(yù)警信息，在公安交管部門接到攔截信息、出警處置后，并通過(guò)該功能將處置結(jié)果進(jìn)行反饋，以實(shí)現(xiàn)隱患新能源汽車全流程跟蹤處置。

三、應(yīng)用思考

對(duì)公安交管部門來(lái)說(shuō)，從新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)中獲取的新能源汽車安全隱患信息，可應(yīng)用于交通事故預(yù)防、交通擁堵治理、交通信息服務(wù)。但從行駛轄區(qū)看，新能源汽車普遍集中在城區(qū)道路或充電設(shè)施相對(duì)完善的高速公路上，特別是家用新能源汽車大多集中在上下班高峰行駛。面對(duì)海量新能源汽車監(jiān)控信息，新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)在深化新能源汽車監(jiān)控信息作用方面還存在不少難題，包括對(duì)交通管理場(chǎng)景中的新能源汽車監(jiān)控信息需進(jìn)行存真去偽、要素分析、融合計(jì)算，以及必不可少的實(shí)用模型算法和全量關(guān)聯(lián)特征。因此，最重要的是將國(guó)家新能源汽車安全運(yùn)行防控平臺(tái)已經(jīng)量化后的功能內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)果充分交換到新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)中，亟需建立新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用機(jī)制，如圖3所示。

圖3 新能源汽車監(jiān)控信息應(yīng)用體系

一是關(guān)注路面管控的針對(duì)性。新能源汽車擁有量快速增長(zhǎng)，帶來(lái)的交通事故也在同步增加，加強(qiáng)新能源汽車運(yùn)行安全監(jiān)管是交管部門義不容辭的責(zé)任，對(duì)易發(fā)交通事故路段或部位進(jìn)行立體化、全方位監(jiān)控勢(shì)在必行，新能源汽車固有的定點(diǎn)定時(shí)監(jiān)控信息可發(fā)揮交通事故防控支撐作用，如新能源汽車一旦進(jìn)入視距不良、超長(zhǎng)下坡、連續(xù)急彎、臨崖臨堤、臨水臨河、積水結(jié)冰等復(fù)雜行車條件以及雷電暴雨、冰凍暴雪、濃霧團(tuán)霧、高溫高濕、狂風(fēng)橫風(fēng)等惡劣道路環(huán)境時(shí)，平臺(tái)即可發(fā)出預(yù)警信息，為提高新能源汽車路面運(yùn)行安全性奠定基礎(chǔ)。

二是注重誘導(dǎo)服務(wù)的時(shí)效性。提高道路通行效率的根本是實(shí)現(xiàn)通行車輛在時(shí)間、空間上的科學(xué)配置，新能源汽車準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的定位、報(bào)警、速度等監(jiān)控信息可發(fā)揮通行服務(wù)支撐作用，如新能源汽車經(jīng)過(guò)高速出入口、隧道出入口、橋梁連接處、立交匝道口等道路重要節(jié)點(diǎn)以及交通流量飽和、車流匯入處、車流匯出處等安全敏感部位時(shí)，平臺(tái)可及時(shí)發(fā)布準(zhǔn)確的交通誘導(dǎo)信息，包括對(duì)新能源汽車在不同道路上的旅行時(shí)間進(jìn)行評(píng)估，為均衡路網(wǎng)流量提供決策依據(jù)。

三是提高交通安保的精準(zhǔn)性。我國(guó)公安機(jī)關(guān)重大活動(dòng)安保任務(wù)繁重，新能源汽車因其供電的特殊性和聯(lián)網(wǎng)上云的不確定性，其中不僅存在失電失控、起火爆炸等風(fēng)險(xiǎn)，而且還有道路場(chǎng)景中機(jī)要信息被泄密風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)重大活動(dòng)場(chǎng)所、重要安保線路進(jìn)行新能源汽車管控尤為必要。這也是確保警衛(wèi)、安保等交通勤務(wù)更高效、更準(zhǔn)確的必然要求，如基于新能源汽車軌跡、品牌等監(jiān)控信息將道路區(qū)域劃定成若干電子圍欄，一旦不符品牌、不合時(shí)宜的新能源汽車進(jìn)入管控區(qū)域，平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)報(bào)警攔截，為防范并化解重大交通安保風(fēng)險(xiǎn)提供技術(shù)支撐。

四是提升監(jiān)控信息的鮮活性。為減少新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)算力、存貯、傳輸、管理等壓力，以及確保新能源汽車監(jiān)控信息得到充分挖掘，對(duì)新能源汽車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)交互接口進(jìn)行分級(jí)分類設(shè)計(jì)特別重要。新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)將新能源汽車監(jiān)控信息劃分為實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)三大類。其中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換為指定路段上新能源通行汽車數(shù)據(jù)、通行車輛報(bào)警數(shù)據(jù)、指定新能源汽車的定位數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、布控?cái)?shù)據(jù)；準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換為指定路段上新能源頻繁通行車輛、區(qū)間測(cè)速數(shù)據(jù)等；非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換為指定區(qū)域的新能源汽車聚集停放數(shù)據(jù)、網(wǎng)約車判定數(shù)據(jù)等。同時(shí)，依據(jù)交警業(yè)務(wù)場(chǎng)景目標(biāo)要求，分別在示范應(yīng)用單位部署新能源汽車監(jiān)控信息共享應(yīng)用平臺(tái)，并配備相應(yīng)的服務(wù)器資源，為提高新能源汽車監(jiān)控信息的實(shí)時(shí)性提供運(yùn)行保障。