新能源汽车监控信息共享应用平台功能及应用探讨

文图｜姜良维

【导读】

面向实战应用场景构建的跨部门跨网络新能源汽车监控信息共享应用平台，不仅建立了新能源汽车国家监测管理平台与公安交通集成指挥平台之间的联系，而且也为新能源汽车安全隐患精准管控奠定了基础。然而，新能源汽车高速增长带来的车辆监控信息呈指数级增长，对平台算力、存贮、传输、应用提出了巨大挑战。本文对此进行了平台功能和应用探讨，提出平台实战性和可靠性增强路径，为新能源汽车监控信息深度挖掘应用提供参考。

新能源汽车；监控信息；信息共享；平台功能；应用机制

据公安部统计，2021年全国新能源汽车保有量达784万辆，占汽车总量的2.60%，与上年相比增加292万辆，增长59.25%，其中纯电动汽车保有量640万辆，占新能源汽车总量的81.63%。近5年，新注册登记新能源汽车数量从2017年的65万辆到2021年的295万辆，呈高速增长态势。然而，新能源汽车快速增长带来的安全问题也日益严峻，由于新能源汽车有别于传统燃油汽车，故其上传的整车数据、定位数据、报警数据等监控信息备受关注，也为新能源汽车安全监管提供了新途径。为此，公安部交通管理科学研究所与北京理工大学通力合作，构建了跨部门跨网络的新能源汽车监控信息共享应用平台，已在无锡、嘉兴两地公安交管部门初步实现了新能源汽车监控信息的示范应用，本文就此探讨新能源汽车监控信息共享应用平台功能及应用中的热点难点问题。

一、需求分析

推进新能源汽车产业创新发展是党中央确定的重大战略国策，但随着我国新能源汽车产业规模迅速扩大，新能源汽车产品安全风险逐渐凸显，严重制约了新能源汽车大范围推广运行。为有效破解新能源汽车运行安全问题，工业和信息化部依托北京理工大学建立了新能源汽车国家监测管理平台，实现了新能源汽车监控信息的接入、汇聚、分析，为遏制新能源汽车重特大交通事故发生和提升新能源汽车安全监管水平发挥了重要作用。

2019年，国家重点研发计划设置了“基于端网云的国家新能源汽车安全运行协同防控平台”项目，旨在破解新能源汽车运行安全风险立体化监测、智能化研判、全方位预警、精准化管控、一体化治理等关键技术难题，建成覆盖全国、全品牌、全车型新能源汽车运行过程的国家新能源汽车安全运行防控平台（北京）和新能源汽车监控信息共享应用平台（无锡），保障新能源汽车全生命周期内安全运行。其中，国家新能源汽车安全运行防控平台在新能源汽车国家监测与管理平台上深化拓展；新能源汽车监控信息共享应用平台由公安部交通管理科学研究所负责研发，并与公安交通集成指挥平台关联，实现两地双平台的无缝对接、秒级共享，为新能源汽车安全隐患精准管控提供支撑。为此，项目在充分调研和专家论证的基础上，租用从北京到无锡联通10M专线，搭建了新能源汽车监控信息交换专用通道，设计了新能源汽车监控信息安全交换接口，实现了新能源汽车监控信息从北京到无锡双向传输及安全汇入公安网内的公安交通集成指挥平台，为两地双平台联动应用奠定了基础。

然而，依据《电动汽车远程服务与管理系统技术规范》国家标准（GB/T 32960）要求，如图1所示，平台接收新能源汽车上报包括整车数据、定位数据、报警数据等监控信息的时间最大不超过30秒一次，如此海量的新能源汽车监控信息对两地双平台来说，都将面临算力、存贮、传输、应用的巨大挑战。截至2022年初，国家新能源汽车安全运行防控平台已接入新能源汽车660万辆，日汇聚车辆监控信息超100亿条，庞大的新能源汽车监控信息既是一座待开采的金矿，但也是一座待处置的垃圾场。开采并利用好新能源汽车监控信息责任重大，面临的深层次技术难题众多，特别是如何高效获取国家新能源汽车安全运行防控平台高质量的新能源汽车监控信息，以及充分挖掘新能源汽车监控信息的内在价值并在适合的交通管理场景落地应用，是新能源汽车监控信息共享应用平台设计应用必须认真研究并加以通盘考虑的问题。

图1 新能源汽车安全运行协同防控平台

二、平台功能

国家新能源汽车安全运行防控平台设置有立体监测、智能研判、精细预警、可视决策、高效联动、精准治理、赋能支撑等功能；新能源汽车监控信息共享应用平台设计了车辆监测、行车轨迹、隐患分析、路况态势、故障告警、特勤管理、违法查处等功能。鉴于国家新能源汽车安全运行防控平台涉及面宽、体量巨大，故本文只对新能源汽车监控信息共享应用平台功能作阐述，如图2所示，新能源汽车监控信息共享应用平台可以全面展示新能源汽车运行状态，同时通过对新能源汽车监控信息不断挖掘融合，可进一步拓展新能源汽车监控信息共享应用平台的功能内涵。

图2 新能源汽车监控信息共享应用平台

一是车辆监测。针对交警掌握隐患新能源汽车信息不及时问题，平台可在地图上实时展示进入管辖区域的新能源汽车车辆位置信息，同时结合历史数据对经常通行车辆从发证机关、车型、车辆故障数等维度作可视化展示，从而达到新能源汽车隐患实时显示的目的。

二是行车轨迹。针对隐患新能源汽车轨迹特征追溯困难，平台可利用车辆定位数据，展示某辆车在历史时间周期内的定位轨迹，同时利用卡口过车数据，展示该车在历史时间周期内的卡口过车轨迹，从而全面剖析隐患车辆的行驶特征。

三是隐患分析。针对新能源汽车路面运行风险研判不精准问题，平台可基于历史新能源汽车监测数据，结合车辆行驶中的极端天气场景、恶劣道路场景、异常交通状态、长时间行驶条件和重点违法场景，基于融合场景数据和车辆报警数据的深度学习算法，建立场景数据与报警数据的关联关系，以图表的形式直观展示风险研判结果。

四是路况态势。针对辖区内交通安全态势进行多维度分析统计，平台可结合新能源汽车路网通行速度信息，整合互联网公司、气象、交通部门等多源大数据，在地图上显示辖区内拥堵态势、气象态势和流量监测统计信息，便于交警及时掌握交通拥堵和交通事件的发生，从而形成对辖区内交通安全态势全面评估。

五是故障告警。针对新能源汽车安全风险查处不及时问题，平台可在地图上实时展示隐患车辆位置，将隐患车辆的风险等级分为低中高三级，分别对应黄橙红三种颜色，以及单独展示每辆隐患车辆违法信息、风险信息和车辆基本信息，生成对风险隐患车辆进行拦截查处的预警，以实现新能源汽车隐患的及时预警和处置。

六是特勤管理。针对重大活动和重要节日的安保问题，平台可在地图上对重点区域进行框选，形成电子围栏后，通过地图上车辆图标对进入电子围栏的所有新能源汽车进行位置和风险等级显示，并可以生成对风险隐患车辆进行拦截处置的预警。

七是违法查处。针对隐患新能源汽车查处难问题，平台可查询故障告警、特勤管理功能生成的历史隐患新能源汽车拦截处置预警信息，在公安交管部门接到拦截信息、出警处置后，并通过该功能将处置结果进行反馈，以实现隐患新能源汽车全流程跟踪处置。

三、应用思考

对公安交管部门来说，从新能源汽车监控信息共享应用平台中获取的新能源汽车安全隐患信息，可应用于交通事故预防、交通拥堵治理、交通信息服务。但从行驶辖区看，新能源汽车普遍集中在城区道路或充电设施相对完善的高速公路上，特别是家用新能源汽车大多集中在上下班高峰行驶。面对海量新能源汽车监控信息，新能源汽车监控信息共享应用平台在深化新能源汽车监控信息作用方面还存在不少难题，包括对交通管理场景中的新能源汽车监控信息需进行存真去伪、要素分析、融合计算，以及必不可少的实用模型算法和全量关联特征。因此，最重要的是将国家新能源汽车安全运行防控平台已经量化后的功能内容和数据结果充分交换到新能源汽车监控信息共享应用平台中，亟需建立新能源汽车监控信息共享应用机制，如图3所示。

图3 新能源汽车监控信息应用体系

一是关注路面管控的针对性。新能源汽车拥有量快速增长，带来的交通事故也在同步增加，加强新能源汽车运行安全监管是交管部门义不容辞的责任，对易发交通事故路段或部位进行立体化、全方位监控势在必行，新能源汽车固有的定点定时监控信息可发挥交通事故防控支撑作用，如新能源汽车一旦进入视距不良、超长下坡、连续急弯、临崖临堤、临水临河、积水结冰等复杂行车条件以及雷电暴雨、冰冻暴雪、浓雾团雾、高温高湿、狂风横风等恶劣道路环境时，平台即可发出预警信息，为提高新能源汽车路面运行安全性奠定基础。

二是注重诱导服务的时效性。提高道路通行效率的根本是实现通行车辆在时间、空间上的科学配置，新能源汽车准确实时的定位、报警、速度等监控信息可发挥通行服务支撑作用，如新能源汽车经过高速出入口、隧道出入口、桥梁连接处、立交匝道口等道路重要节点以及交通流量饱和、车流汇入处、车流汇出处等安全敏感部位时，平台可及时发布准确的交通诱导信息，包括对新能源汽车在不同道路上的旅行时间进行评估，为均衡路网流量提供决策依据。

三是提高交通安保的精准性。我国公安机关重大活动安保任务繁重，新能源汽车因其供电的特殊性和联网上云的不确定性，其中不仅存在失电失控、起火爆炸等风险，而且还有道路场景中机要信息被泄密风险，对重大活动场所、重要安保线路进行新能源汽车管控尤为必要。这也是确保警卫、安保等交通勤务更高效、更准确的必然要求，如基于新能源汽车轨迹、品牌等监控信息将道路区域划定成若干电子围栏，一旦不符品牌、不合时宜的新能源汽车进入管控区域，平台即可实现报警拦截，为防范并化解重大交通安保风险提供技术支撑。

四是提升监控信息的鲜活性。为减少新能源汽车监控信息共享应用平台算力、存贮、传输、管理等压力，以及确保新能源汽车监控信息得到充分挖掘，对新能源汽车监控数据交互接口进行分级分类设计特别重要。新能源汽车监控信息共享应用平台将新能源汽车监控信息划分为实时、准实时、非实时三大类。其中，实时数据交换为指定路段上新能源通行汽车数据、通行车辆报警数据、指定新能源汽车的定位数据、报警数据、布控数据；准实时数据交换为指定路段上新能源频繁通行车辆、区间测速数据等；非实时数据交换为指定区域的新能源汽车聚集停放数据、网约车判定数据等。同时，依据交警业务场景目标要求，分别在示范应用单位部署新能源汽车监控信息共享应用平台，并配备相应的服务器资源，为提高新能源汽车监控信息的实时性提供运行保障。