车辆里程自动推送装置研究及应用

庞积高

当前南方电网公司系统4A 平台总部业务的车辆管理系统不具备车辆里程数据流获取功能，车辆里程信息仅通过GPS 行动轨迹进行识别，受天气和环境等因素影响，车辆里程不够准确，且车辆回场登记信息均需要驾驶员手工录入，存在错填漏填现象，工作效率不高，回场登记流程不够精简。针对此类问题，笔者专门研制了一种车辆里程自动推送装置，主要工作原理是通过车辆OBD 接口读取车辆里程信息，并将信息通过LTE/4G 通讯模块推送到车辆管理系统中，以此实现车辆回场里程信息自动填报的功能，可进一步提高工作效率，缩短用车回场登记流程。

一、车辆信息自动推送的思路

（一）信息推送方法

在车辆行驶过程中，车辆ECU 会实时记录车辆里程数据，此里程信息可通过车辆CAN 总线数据流进行获取，当获取到当次自出车到回场车辆里程信息后，可由物联网设备以数据包形式通过LTE/4G 网络推送至车辆管理系统GPS 信息管理模块中，并将里程数据关联到GPS 绑定的车辆，当车辆回场停止行驶时，可在回场登记里程栏中显示车辆表底里程。

（二）信息推送装置和设备

信息推送的实现需要依靠各种装置和设备，包括但不限于下列几种。

1.GPS 系统。GPS 可以收集车辆的位置信息以帮助导航，进而精准推送路况、出行建议等信息。

2.视觉感知系统。视觉感知系统可以收集车外实时影像，识别车辆四周的人、车、路等因素，并通过外置广播等方式推送尽可能精准的路况信息给驾驶员和乘客。

3.智能移动电话。智能移动电话在车辆行程中扮演着重要的角色，通过GPS、互联网等技术，可以取得实时路况和自动规划线路、行车建议等内容，也可以通过互联网平台取得车型的性能信息、保养维护等建议。

4.车辆OBD 互联网设备。车辆OBD 设备可实时监测、获取车辆性能信息、里程信息、燃油信息、车辆水温等详细信息，具有LTE/4G 网络传输功能，可实时推送筛选的数据至关联的外部网络服务器中。

（三）信息推送流程

在信息推送阶段，即车辆点火以后，从开始到结束，车辆里程数据获取推送流程如图1 所示，需要经过以下几个环节：

图1 车辆里程数据获取推送流程图

1.信息取得。使用具有LTE/4G 网络通信功能的OBD 终端设备直接插入车辆OBD 端口，通过ISO15765-4 11bit 500K 协议与车辆实时通讯，增加CAN 总线数据流读取车辆ECU 当次行驶里程数据，并对数据进行筛选，准确获取当次车辆表底数据。

2.信息分析。将获取的信息通过算法分析进行处理并合成，由OBD 终端设备将ECU 里程十六进制字段数据翻译成二进制数据字段，并进行打包。

3.信息推送。将里程数据包通过具有LTE/4G网络通信功能的OBD 终端向车辆管理系统服务器推送，由车辆管理系统GPS 信息管理模块数据库存储此次行车里程数据，并在车辆回场里程单元栏进行调用。

4.信息反馈和改进。依据驾驶员驾驶方式对车辆里程数据进行调整，对信息供给的质量和内容进行反馈和改进，优化服务质量和充裕度。

综上所述，车辆行程中的信息推送不仅仅是将信息单纯的传递出去，而是通过各种技术手段对信息进行整合、提取、分析、评估、归纳和呈现等一系列处理，从而为驾驶员和乘客供给更加智能化、人性化的出行体验，促进车辆管理技术的革新。

二、车辆里程推送装置的设计思路

车辆里程数据获取推送流程图主要包括车辆ECU 行驶里程、车辆CAN 总线数据、车载OBD终端、车辆管理系统。当前南方电网系统各单位车辆均已安装了GPS 设备，该设备具有信息推送功能和车辆使用情况检测功能，但缺少精确的里程信息上报功能。笔者研制的车辆里程自动推送装置主要通过重新设计现有OBD 设备，使得具备与车辆CAN 进行通信功能，将读取到里程（出车至回场）数据通过LTE/4G 网络上报至车辆管理系统，由此可实现车辆回场里程信息自动填报的功能。较以往GPS 轨迹记录具有更加精确、不受天气和使用环境影响、回场登记更方便、使用效率更高等特点。同时也可进一步提高工作效率，缩短用车回场登记表流程。

车辆里程自动推送装置由推送装置、信息推送系统、信息转发装置、信息接入装置4 个主要部分构成。车辆里程目标信息应用流程如图2 所示。4 个部分的主要特征体现在：

图2 车辆里程数据目标信息应用流程图

一是车辆里程自动推送装置中的推送装置（即OBD device）。该推送装置主要用于实时接收采集到的车辆的里程行驶信息，通过与车辆进行通讯从CAN 数据流中筛选出目标字段，即当次里程信息。这些当次里程信息会通过后续的里程加工，最终转变为目标信息。

二是车辆里程自动推送装置中的信息推送系统（即LTE/4G 模块）。该装置主要是通过预先配置中的待推送平台的配置信息，从目标信息中获取与配置信息对应的子信息，将子信息作为推送信息，通过负载均衡再从多个推送服务器中筛选出目标推送服务器，将推送信息分配给所述目标推送服务器，控制目标推送服务器，并将推送信息发送给待推送平台，最终完成信息的推送过程。

三是车辆里程自动推送装置中的信息转发装置（即外部Server）。该装置主要用于接收上述装置所加工处理的目标信息。这些目标信息根据推送的需求，智能化地选定信息待推送平台。基于上述待推送平台的平台标识，车辆里程自动推送装置中的信息转发装置将上述目标信息存入待推送平台的消息队列中，之后通过负载均衡从多个传送服务器中筛选出目标传送服务器，将上述消息队列中的目标信息分配给目标传送服务器，接下来目标传送服务器会将目标信息发送给信息推送装置。其中目标传送服务器在众多传送服务器中是处于正常工作状态且响应信息处理时间最短的传送服务器。

四是车辆里程自动推送装置中的信息接入装置（即车辆管理系统）。该装置主要是将所述车辆的里程行驶信息分配给所述目标接收服务器，控制所述目标接收服务器将车辆的里程行驶信息进行归一化处理，从而形成目标信息。接下来推送系统会将目标信息发送给信息转发装置，由信息转发装置做进一步处理。信息接入装置还用于接收信息转发装置（即外部Server）反馈的车辆里程行驶数据存储路径，将存储路径与车辆的里程行驶信息中的结构化数据进行拼接，得到目标信息。

车辆里程自动推送装置的推送系统还包括数据存储服务器，数据存储服务器用于存储将从目标接收服务器接收到的车辆里程行驶信息中的数据，并生成所述数据的存储路径，同时将存储路径发送给车辆管理系统进行调用。

三、技术方案实施与成果应用

（一）技术方案实施

使用具有支持全网通4G、3G、2G的通信模组、定位方式支持GPS/BD 的OBD 设备，其设备本体支持IO 输入可用于SOS（默认）、ACC、CAN、开关量检测，OBD 接口增加第6 和第14 针脚并通过CANH/L-ISO15765 协议与车辆进行通讯（如图3 所示），在ACC 常电状态下可获取到车辆里程表底数据，OBD 总里程即可识别并推送至车辆管理系统，在车辆轨迹回放模块中OBD 总里程KM 显示读取正常，在GPS 信息管理模块中可识别到该设备型号并关联对应车牌号。

图3 OBD 通讯接口示意图

（二）成果应用

将具备上述功能的OBD 设备安装到已绑定此设备信息的车辆上进行测试，按照车辆管理系统V2.1 进行用车申请，审批通过后在接单界面进行出车检查首次校正核对里程信息，即需要核对出车里程（千米）显示公里数与车辆表底公里数是否一致，核对无误后开始用车，用车结束后在回场信息界面的回场里程（千米）即可自动填写本次行里程车辆表底数值。经一个月的测试，该OBD 设备推送的数据在车辆管理系统V2.1 中，其OBD 速度、OBD 当前里程、OBD 总里程均正常显示，符合预期要求。

该推送装置的应用有效地解决了在车辆回场信息登记环节需要依靠驾驶员通过目视方式获取车辆里程信息，可有效避免驾驶员还车时遗忘、填写错误、耗时低效等问题。

四、项目推广前景展望

车辆里程自动推送装置是解决目前车辆里程自动推送问题的有效设备，成本低、效率高且在运行中不影响车辆的正常行驶。同时可融合现在OBD-GPS 设备，应用可行性强。该车辆里程自动推送装置主要适用于南方电网系统所有具有OBD2.0 生产、公务、特种作业用车（燃油车、电动车），通过OBD 终端设备插入车辆OBD 接口读取车辆里程信息，并推送到车辆管理系中，以此实现车辆回场里程信息自动填报的功能，具有不受天气或使用环境影响等特点，可进一步提高工作效率，缩短用车回场登记表流程。同时，生产成本和投入也比较少，而且技术难度不高。目前在车辆管理系统功能性扩展和实时场景的应用开发，车辆里程自动推送装置所具备的功能需求量较高，不论是整体的技术实现、成本投入还是管理需求，均有较明显的优势。