汽車工程系21級家長會家校共建

共創(chuàng)未來

汽車工程系2023年10月目錄一、數(shù)字交通發(fā)展背景二、數(shù)字交通關鍵技術三、數(shù)字交通應用平臺四、數(shù)字交通大數(shù)據(jù)平臺1.數(shù)字交通的概念2.數(shù)字交通發(fā)展政策3.數(shù)字交通應用領域1.數(shù)字交通的概念數(shù)字城市數(shù)字城市是將城市所擁有的各種資源、基礎設施、人文、經(jīng)濟等要素，以數(shù)據(jù)形式獲取，并通過大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等多種技術，對城市數(shù)據(jù)進行綜合分析和有效利用，有效提升政府管理和服務水平，提高城市管理效率、節(jié)約資源，促進城市可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字城市建設是數(shù)字中國建設的根本。數(shù)字城市的發(fā)展以城市運行當中積累的海量數(shù)據(jù)為基礎，通過對數(shù)據(jù)進行采集、分析、存儲、應用，多系統(tǒng)融合處理城市中的各種復雜問題，以技術帶動數(shù)字城市發(fā)展。數(shù)字交通是將實時采集的交通數(shù)據(jù)納入到建立的交通模型體系中，實現(xiàn)對交通體系的虛擬數(shù)字映射，通過大數(shù)據(jù)分析、人工智能AI和交通仿真技術生成交通優(yōu)化方案和對方案進行評價。數(shù)字交通的本質是數(shù)據(jù)閉環(huán)賦能體系，通過數(shù)據(jù)全域標識、狀態(tài)精準感知、數(shù)據(jù)實時分析、模型科學決策、智能精準執(zhí)行，實現(xiàn)交通的模擬、監(jiān)控、診斷、預測和控制，解決交通規(guī)劃、設計、建設、管理、服務閉環(huán)過程中的復雜性和不確定性問題，全面提高交通資源配置效率和安全運轉狀態(tài)，實現(xiàn)智慧交通的內(nèi)生發(fā)展動力。1.數(shù)字交通的概念數(shù)字交通相關概念數(shù)字交通是智慧交通（智能交通）的一部分。數(shù)字孿生交通（平行交通或虛擬交通）是真實物理交通的數(shù)字映射。數(shù)字孿生交通通過交通仿真或交通大腦可對物理交通的狀態(tài)進行預測和對物理交通交通優(yōu)化方案進行評價，從而提高決策的科學性。數(shù)字交通是在交通累積數(shù)據(jù)從量變到質變，在感知建模、人工智能等信息技術取得重大突破的背景下，智慧交通建設的一條新興技術路徑，是交通智能化、運營可持續(xù)化的前沿先進模式，也是一個吸引高端智力資源共同參與，從局部應用到全局優(yōu)化，持續(xù)迭代更新的創(chuàng)新平臺。智慧交通數(shù)字交通平行交通數(shù)字孿生交通交通仿真交通大腦數(shù)字交通的特征為精準映射、虛實交互、軟件定義、智能干預。1.數(shù)字交通的概念精準映射數(shù)字孿生交通通過空天、地面、地下等各層面的傳感器布設，實現(xiàn)對城市道路等基礎設施的全面數(shù)字化建模，以及對城市運行狀態(tài)的充分感知、動態(tài)監(jiān)測，形成虛擬交通在信息維度上對實體交通的精準信息表達和映射。虛實交互數(shù)字孿生交通中，在交通實體空間可觀察各類痕跡，在交通虛擬空間可搜索各類信息，交通規(guī)劃、建設以及民眾出行，不僅在實體空間，而且在虛擬空間得到極大擴充，虛實融合、虛實協(xié)同將定義交通未來發(fā)展新模式。軟件定義數(shù)字孿生交通針對物理交通建立相對應的虛擬交通模型，并以軟件的方式模擬交通人、車、路在真實環(huán)境下的行為，通過云端和邊緣計算，軟性指引和操控城市的交通信號控制、交通運輸運行調度、道路交通規(guī)劃、公交線路優(yōu)化等。智能干預通過在“數(shù)字孿生交通”上規(guī)劃設計、模擬仿真等，將交通可能產(chǎn)生擁堵、安全等問題進行智能預警，并提供合理可行的對策建議，以未來視角智能干預佳通原有發(fā)展軌跡和運行，進而指引和優(yōu)化實體交通的規(guī)劃、管理、改善交通服務供給，賦予城市生活“智慧”。2019年7月，交通運輸部印發(fā)了《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》《綱要》提出，我國數(shù)字交通發(fā)展要以數(shù)據(jù)為關鍵要素，賦能交通運輸及關聯(lián)產(chǎn)業(yè)，推動模式、業(yè)態(tài)、產(chǎn)品、服務等聯(lián)動創(chuàng)新，提升出行和物流服務品質，讓數(shù)字紅利惠及人民。要發(fā)揮市場主體作用，科學配置各類資源要素，構建跨界融合、共創(chuàng)共享的數(shù)字交通產(chǎn)業(yè)生態(tài)。要兼顧創(chuàng)新發(fā)展和安全發(fā)展，防范化解信息安全風險。要堅持世界眼光、國際標準、中國特色，以試點為重要手段，通過典型引路，逐步形成數(shù)字交通發(fā)展的中國經(jīng)驗和中國方案。《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》建設目標2.數(shù)字交通發(fā)展政策到2025年交通運輸基礎設施和運載裝備全要素、全周期的數(shù)字化升級邁出新步伐，數(shù)字化采集體系和網(wǎng)絡化傳輸體系基本形成。交通運輸成為北斗導航的民用主行業(yè)，第五代移動通信（5G）等公網(wǎng)和新一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)初步實現(xiàn)行業(yè)應用。交通運輸大數(shù)據(jù)應用水平大幅提升，出行信息服務全程覆蓋，物流服務平臺化和一體化進入新階段，行業(yè)治理和公共服務能力顯著提升。交通與汽車、電子、軟件、通信、互聯(lián)網(wǎng)服務等產(chǎn)業(yè)深度融合，新業(yè)態(tài)和新技術應用水平保持世界先進。

到2035年交通基礎設施完成全要素、全周期數(shù)字化，天地一體的交通控制網(wǎng)基本形成，按需獲取的即時出行服務廣泛應用。我國成為數(shù)字交通領域國際標準的主要制訂者或參與者，數(shù)字交通產(chǎn)業(yè)整體競爭能力全球領先。

2.數(shù)字交通發(fā)展政策《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》建設七個體系構建數(shù)字化的采集體系推動交通基礎設施全要素、全周期數(shù)字化布局重要節(jié)點的全方位交通感知網(wǎng)絡推動載運工具、作業(yè)裝備智能化構建網(wǎng)絡化的傳輸體系推動交通運輸基礎設施與信息基礎設施一體化建設，促進交通專網(wǎng)與天網(wǎng)、公網(wǎng)深度融合，推進車聯(lián)網(wǎng)、5G、衛(wèi)星通信信息網(wǎng)絡等部署應用，完善全國高速公路通信信息網(wǎng)絡，形成多網(wǎng)融合的交通信息通信網(wǎng)絡，提供廣覆蓋、低時延、高可靠、大帶寬的網(wǎng)絡通信服務。

構建智能化的應用體系打造數(shù)字化出行助手推動物流全程數(shù)字化推動行業(yè)治理現(xiàn)代化培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系聚焦基礎設施和載運工具數(shù)字化的關鍵環(huán)節(jié)與核心技術，鼓勵優(yōu)勢企業(yè)整合電子、軟件、通信、衛(wèi)星、裝備制造、信息服務等領域資源，構建強強聯(lián)合、優(yōu)勢互補、高效適配的協(xié)同創(chuàng)新體系。加快北斗導航、衛(wèi)星通信、高分辨率對地觀測等技術行業(yè)應用。健全網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)安全體系貫徹落實《中華人民共和國網(wǎng)絡安全法》以及國家關于數(shù)據(jù)安全的要求，落實各級交通運輸管理部門及相關機構的網(wǎng)絡安全職責，健全信息通報、監(jiān)測預警、應急處置、預案管理等工作機制，建立專家?guī)臁Ｂ鋵嵕W(wǎng)絡安全等級保護制度，確保各級安全防護合規(guī)達標。完善標準體系加快完善面向數(shù)字交通應用的交通基礎設施工程建設標準，推動信息基礎設施與交通基礎設施同步規(guī)劃、同步設計、同步建設、同步運維。按照交通運輸信息化標準體系，持續(xù)完善相關標準。加快自動駕駛國家及行業(yè)標準體系建設，完善生產(chǎn)制造、測試評價、網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)共享、運行使用等標準。完善支撐保障體系營造發(fā)展環(huán)境多渠道籌措資金促進創(chuàng)新應用加強人才支持3.數(shù)字交通應用領域應用分析數(shù)字交通在公安交警道路交通管理、交通運輸局行業(yè)監(jiān)管、自然資源局綜合交通規(guī)劃、和交通運輸服務等方面都有廣泛的應用空間。數(shù)字交通道路交通管理交通監(jiān)控交通執(zhí)法車、駕管理交通安全管理交通運輸監(jiān)管行業(yè)監(jiān)管公路養(yǎng)管高速公路收費交通行政執(zhí)法交通規(guī)劃設計路網(wǎng)規(guī)劃軌道規(guī)劃公交規(guī)劃停車規(guī)劃交通改善交通運輸服務公交停車車路協(xié)同出行即服務目錄一、數(shù)字交通發(fā)展背景二、數(shù)字交通關鍵技術三、數(shù)字交通應用平臺四、數(shù)字交通大數(shù)據(jù)平臺二、數(shù)字交通關鍵技術(1)物聯(lián)網(wǎng)技術(2)云、邊計算（3)大數(shù)據(jù)技術(4)BIM技術(5)CIM技術(6)5G通信車路協(xié)同感知是在結合現(xiàn)有的智能交通感知設備的基礎上，增加了更加精密的路側感知設備、車載感知設備和5G移動大數(shù)據(jù)的一體化時空感知系統(tǒng)。（1）物聯(lián)網(wǎng)技術交通物聯(lián)網(wǎng)感知體系智能交通感知交通檢測信號燈視頻卡口檢測雷達測速GNSS浮動車RFID車牌事件檢測……移動數(shù)據(jù)手機信令APP數(shù)據(jù)車路協(xié)同感知路側感知激光雷達毫米波雷達視頻識別……車載感知激光雷達毫米波雷達超聲波雷達GNSS定位視頻識別……5G數(shù)據(jù)手機信令APP數(shù)據(jù)(2)云、邊計算數(shù)字交通需要將實體交通映射到虛擬交通，而且需要實時對現(xiàn)場情況做出反映，因此不僅需要云計算中心，而且需要分布式的邊緣計算。資源協(xié)同邊緣節(jié)點提供計算、存儲、網(wǎng)絡、虛擬化等基礎設施資源、具有本地資源調度管理能力，同時可與云端協(xié)同，接受并執(zhí)行云端資源調度管理策略，包括邊緣節(jié)點的設備管理、資源管理以及網(wǎng)絡聯(lián)接管理。數(shù)據(jù)協(xié)同邊緣節(jié)點主要負責現(xiàn)場/終端數(shù)據(jù)的采集，按照規(guī)則或數(shù)據(jù)模型對數(shù)據(jù)進行初步處理與分析，并將處理結果以及相關數(shù)據(jù)上傳給云端；云端提供海量數(shù)據(jù)的存儲、分析與價值挖掘。邊緣與云的數(shù)據(jù)協(xié)同，支持數(shù)據(jù)在邊緣與云之間可控有序流動。智能協(xié)同邊緣節(jié)點按照AI模型執(zhí)行推理，實現(xiàn)分布式智能；云端開展AI的集中式模型訓練，并將模型下發(fā)邊緣節(jié)點。應用管理協(xié)同邊緣節(jié)點提供應用部署與運行環(huán)境，并對本節(jié)點多個應用的生命周期進行管理調度；云端主要提供應用開發(fā)、測試環(huán)境，以及應用的生命周期管理能力。業(yè)務管理協(xié)同邊緣節(jié)點提供模塊化、微服務化的應用/數(shù)字孿生/網(wǎng)絡等應用實例；云端主要提供按照客戶需求實現(xiàn)應用/數(shù)字孿生/網(wǎng)絡等的業(yè)務編排能力。服務協(xié)同邊緣節(jié)點按照云端策略實現(xiàn)部分ECSaaS服務，通過ECSaaS與云端SaaS的協(xié)同實現(xiàn)面向客戶的按需SaaS服務；云端主要提供SaaS服務在云端和邊緣節(jié)點的服務分布策略，以及云端承擔的SaaS服務能力。（3）大數(shù)據(jù)技術大數(shù)據(jù)接入大數(shù)據(jù)接入，已有數(shù)據(jù)接入、實時數(shù)據(jù)接入、文件數(shù)據(jù)接入、消息記錄數(shù)據(jù)接入、文字數(shù)據(jù)接入、圖片數(shù)據(jù)接入、視屏數(shù)據(jù)接入Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ、Flume、Sqoop、Socket(Mina、Netty)、ftp/sftp大數(shù)據(jù)存儲大數(shù)據(jù)存儲，結構化數(shù)據(jù)存儲、半結構化數(shù)據(jù)存儲、非結構化數(shù)據(jù)存儲Hdfs、Hbase、Hive、S3、Kudu、MongoDB、Neo4J、Redis、Alluxio(Tachyon)、Lucene、Solr、ElasticSearch數(shù)據(jù)分析挖掘大數(shù)據(jù)分析與挖掘，離線分析、準實時分析、實時分析、圖片識別、語音識別、機器學習MapReduce、Hive、Pig、Spark、Flink、Impala、Kylin、Tez、Akka、Storm、S4、Mahout、MLlib大數(shù)據(jù)共享交換大數(shù)據(jù)共享交換，數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)清洗、轉換、脫敏、脫密、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)導出Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ、Dubbo、Socket(Mina、Netty)、ftp/sftp、RestFul、WebService大數(shù)據(jù)展現(xiàn)大數(shù)據(jù)展現(xiàn)，圖化展示（散點圖、折線圖、柱狀圖、地圖、餅圖、雷達圖、K線圖、箱線圖、熱力圖、關系圖、矩形樹圖、平行坐標、桑基圖、漏斗圖、儀表盤），文字展示；Echarts、Tableau（4）BIM(BuildingInformationModeling)技術是應用于工程設計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具。通過對建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑、運營單位在內(nèi)的各方建設主體提供協(xié)同工作的基礎，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。（5）CIM(CityInformationModeling)技術CIM平臺以BIM作為核心技術，深度融合GSD（地球空間數(shù)據(jù)）以及IoT（萬物互聯(lián)數(shù)據(jù)），目標打造數(shù)字城市領域最為核心的建筑物聯(lián)時空大數(shù)據(jù)平臺，向下兼容各類BIM模型與智能化系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入，向上支持智慧城市各類應用系統(tǒng)，如智慧城規(guī)、智慧安防、智慧安監(jiān)、智慧水利、智慧交通等，是現(xiàn)階段數(shù)字中國戰(zhàn)略基礎。5G通信技術在車聯(lián)網(wǎng)的場景應用中將會使車聯(lián)網(wǎng)擁有更加靈活的體系結構和新型的系統(tǒng)元素。除了在車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)、車載移動互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)V2X信息交互外，5G車聯(lián)網(wǎng)還將實現(xiàn)基站、移動終端、云服務器的互聯(lián)互通，分別給予它們特殊的功能和通信方式。（6）5G通信技術19Rel-16+Rel-15目錄一、數(shù)字交通發(fā)展背景二、數(shù)字交通關鍵技術三、數(shù)字交通應用平臺四、數(shù)字交通大數(shù)據(jù)平臺(1)智能交通管理(2)交通運行監(jiān)測(3)交通規(guī)劃設計(4)交通信息服務(5)智能公交(6)智能停車(7)車路協(xié)同服務(8)出行即服務(9)物流服務(10)仿真評價服務三、數(shù)字交通應用平臺數(shù)字交通十大應用平臺(1)智能交通管理(2)交通運行監(jiān)測(3)交通規(guī)劃設計(4)交通信息服務(5)智能公交(6)智能停車(7)車路協(xié)同服務(8)出行即服務(9)物流服務(10)仿真評價服務目錄一、數(shù)字交通發(fā)展背景二、數(shù)字交通關鍵技術三、數(shù)字交通應用平臺四、數(shù)字交通大數(shù)據(jù)平臺1.交通大數(shù)據(jù)2.大數(shù)據(jù)平臺架構3.大數(shù)據(jù)平臺主要功能交通大數(shù)據(jù)動、靜態(tài)分類交通大數(shù)據(jù)結構化分類1.交通大數(shù)據(jù)結構化數(shù)據(jù)交通檢測數(shù)據(jù)ETC費數(shù)據(jù)GPS數(shù)據(jù)手機信