大數(shù)據(jù)平臺在商用車研發(fā)中的應用

游發(fā)欽

(廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司，福建 廈門 361023)

0 前言

當前，中國擁有2.6億多臺商用車，每年新增的商用車數(shù)量超過2 000萬臺，這為商用車大數(shù)據(jù)的生成奠定了堅實的基礎，而以電動化、智能化、聯(lián)網(wǎng)化、共用化等為發(fā)展方向的“新四化”成為了商用車大數(shù)據(jù)發(fā)展的保證，使得商用車在生產(chǎn)、銷售、流通、使用等各個方面無時不在產(chǎn)生著海量的信息。對這些信息進行分析和發(fā)掘，并將其運用到整個商用車的各個方面，從而為整個商用車產(chǎn)業(yè)提供有力的支持。在大數(shù)據(jù)的類別上，商用車大數(shù)據(jù)包含了以商用車制造為核心的研發(fā)制造大數(shù)據(jù)、以商用車4S店為核心的市場大數(shù)據(jù)，以及以客戶為核心的商用車使用大數(shù)據(jù)。構建一個龐大的、多層次的商業(yè)車大數(shù)據(jù)生態(tài)，需要打通每一個環(huán)節(jié)的信息互聯(lián)，并將其與相關的人、車、路、網(wǎng)、環(huán)等信息進行創(chuàng)新性地整合，從而推動商業(yè)車的智能化。

利用大數(shù)據(jù)，商用車制造商可以更好地了解客戶的喜好，使其商用車提供更多的實用性配置和吸引力吸引更多的客戶，同時也能滿足客戶的特殊需要。例如，根據(jù)客戶的社交網(wǎng)站留言，商用車制造商可以更精確地掌握最受歡迎的車型、最流行的商用車內(nèi)飾，并適時地做出相應的研究和開發(fā)，以滿足客戶個性化、多元化的需要。通過客戶偏好、車輛狀態(tài)、維修保養(yǎng)等信息，可以為商用車制造商提供更多的經(jīng)濟指標，包括燃油經(jīng)濟性、發(fā)動機效率，以及商用車的電池性能等。通過商用車撞擊試驗和仿真獲得的大量數(shù)據(jù)，可以改善商用車在遇到意外時的應對能力，從而使商用車更加安全。同時，商用車制造商也可以通過運用大數(shù)據(jù)對產(chǎn)品進行改進。通過采集商用車引擎或電力設備的失效時間數(shù)據(jù)，可以幫助研發(fā)人員在進行設計時找到防止這種情況的方法，并對裝配生產(chǎn)線進行必要的優(yōu)化。利用大數(shù)據(jù)技術，預計可為商用車制造商節(jié)省10%～20%的保養(yǎng)費用，商用車的開發(fā)也將會越來越智能化。

1 發(fā)展商用車大數(shù)據(jù)平臺的必要性

大量的信息能夠提高購買商用車的抗金融風險能力。本文從金融、政務、商業(yè)這3個方面對商業(yè)和個人信用進行評估，加強商用車的金融風險管理。而商用車，尤其是重卡、巴士等，由于價格昂貴，很多消費者都會選擇借款購買，但由于消費者信用、還款能力等不穩(wěn)定因素，可能會導致了信用違約。據(jù)統(tǒng)計，截至2016年9月，中國人民銀行擁有8.99億居民和2 120萬家公司客戶，JP數(shù)據(jù)量平均每日240 000次。運用大數(shù)據(jù)從金融、政務和商業(yè)3個方面進行信用評估，可以有效地獲取客戶的信用狀況，降低客戶的信用風險，為商家和金融機構的金融風險管理提供參考。通過車輛識別號碼(VIN)編碼實現(xiàn)了商用車的實體特性和最終的銷售價格，從而有效地控制了商用車的金融風險。商業(yè)銀行在向客戶發(fā)放商用車信用貸款時，既要評估客戶的信譽，又要對購買車輛的價格進行評估。然而，目前我國的金融市場存在著許多問題，如產(chǎn)品價格制度的缺失、銷售票據(jù)上的銷售價虛高等。商用車的大數(shù)據(jù)使其消費金融風險增大。基于大量、多來源的商用車輛數(shù)據(jù)，使用VIN編碼對其進行唯一的鎖定，由此了解車輛的動力系統(tǒng)、配置等相關的車輛參數(shù)，并確定其最終售價。提高銀行對理財產(chǎn)品的了解，能夠有效加強銀行理財業(yè)務的風險管理。

商用車大數(shù)據(jù)平臺優(yōu)化了商用車的運營環(huán)境，提高了商用車的工作效率。大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術深度融入物流產(chǎn)業(yè)，加速了物流朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化方向發(fā)展。利用智能物流系統(tǒng)，實現(xiàn)倉儲中心、物流車隊、駕駛員及整配件產(chǎn)業(yè)的智能互聯(lián)，在倉儲優(yōu)化、智能配貨、導航及路徑服務、故障檢測及主動維修等環(huán)節(jié)提高了運行效率，促進了物流業(yè)智能化發(fā)展。運用大數(shù)據(jù)技術研制智能化的調(diào)度體系，可以對人員、車輛、貨物進行精確定位、實時跟蹤、軌跡回放、裝載狀態(tài)監(jiān)測等，確保人員和貨物安全，提高對突發(fā)事件的響應速度。依托大數(shù)據(jù)、云技術，建設“智慧云倉”，使倉儲和配貨一體化、智能化，有利于有效整合社會資源、優(yōu)化資金分配、減少物流費用、提升物流服務。

商用車大數(shù)據(jù)平臺可以為今后的商用車研發(fā)工作奠定基礎。大量的數(shù)據(jù)支持了產(chǎn)品的開發(fā)，對需求和發(fā)展趨勢的分析更加精確，從而最大限度地減少了商用車研發(fā)項目失效的概率。在市場調(diào)研、客戶反饋、競爭信息、技術動向等信息基礎上，對樣品進行抽樣研究，并根據(jù)市場變化，對生產(chǎn)流程進行持續(xù)修正。該方法的缺點為：抽樣不足，容易導致決策失誤；主要受情感因素影響，而非所有資料；做決定的時間太長，而且脫離了快速變化的行情?；诖髷?shù)據(jù)的產(chǎn)品開發(fā)，可以極大地提高產(chǎn)品開發(fā)的精確度，主要體現(xiàn)在以下2個方面：① 通過大量的大數(shù)據(jù)，了解市場的需求。大數(shù)據(jù)的優(yōu)點是能夠根據(jù)大量的歷史資料，更加客觀地反映出需求的變動趨勢，從而避免了對市場調(diào)查、客戶反饋等方面的主觀評估。② 以網(wǎng)絡為基礎，挖掘客戶的潛力。在新的開發(fā)階段，企業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)進行新的開發(fā)，并與客戶進行互動和溝通，能夠更好地掌握新的需求。同時，根據(jù)對目標人群的瀏覽習慣、關注點等進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，能夠有效地發(fā)掘出客戶的潛在需要。同時，通過對車輛數(shù)據(jù)的分析，可以為進一步研究商用車的性能奠定基礎。商用車實際運行數(shù)據(jù)是提高商用車產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證，可以根據(jù)道路交通狀況進行數(shù)據(jù)采集，采集實際裝載量、實際運行車速、實際最高車速等技術指標，形成車輛實際運行工況的大數(shù)據(jù)資源庫，再運用大數(shù)據(jù)技術進行運算和分析，為產(chǎn)品開發(fā)提供準確的依據(jù)。

2 大數(shù)據(jù)在商用車研發(fā)中的應用

2.1 產(chǎn)品定位階段

在日趨激烈的市場競爭中，商用車制造商越來越重視與自身相關的變化。商用車產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)來源單一、結構單一、應用范圍小，隨著互聯(lián)互通和移動互聯(lián)技術的迅速發(fā)展，影響商用車購買和使用的因素很多，使得商用車的數(shù)據(jù)收集、分析和利用方法都出現(xiàn)了巨大的變化。眾所周知，一個好的企業(yè)，是建立在準確的市場導向之上的。目前，運用大數(shù)據(jù)進行商品定位分析的案例較多。商用車面對的不僅有駕駛員，還有客戶。因此，根據(jù)對商用車的研究和銷售情況進行的大量的數(shù)據(jù)分析，是研究商用車的首要步驟。因為市場瞬息萬變，所以大數(shù)據(jù)能夠更好地理解市場結構、市場特征、競爭者狀況，從而為企業(yè)提供更好的服務。傳統(tǒng)的大數(shù)據(jù)搜集方法大多來源于行業(yè)管理部門的數(shù)據(jù)、行業(yè)評估報告、行業(yè)專家意見、新車銷售等，在此基礎上提出了一種新的商用車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺，并利用大數(shù)據(jù)的挖掘與收集技術，構建了一種新的市場模型。同時，在大數(shù)據(jù)平臺上進行客戶的主觀評估，使得大數(shù)據(jù)平臺能夠更好地滿足客戶的需要。營銷的關鍵在于客戶的使用，商用車開發(fā)公司要利用大數(shù)據(jù)來了解客戶的最終需求，并據(jù)此對商用車產(chǎn)品進行分類、評估和分析。合理運用商用車大數(shù)據(jù)平臺不僅可以擴大產(chǎn)品在商用車的特殊客戶群里的知名度，而且可以提高企業(yè)的核心競爭力，讓客戶滿意，達到共贏。

2.2 功能策略篩選階段

在商用車的研究和開發(fā)過程中，校準是一個非常重要的環(huán)節(jié)。對標的準確性將直接關系到消費者對新車的認同程度和最終得銷售數(shù)量。例如：商用車發(fā)動后，如果開啟車門，是否需要使用遠程控制的鑰匙；客戶是否真的有“無鑰匙”的需求；停在P檔后全車應不應該解除鎖定。這些問題涉及消費者的消費行為，而這種消費方式是否合理，將會影響到消費者對商用車的認可。消費者的使用行為是商用車設計和認證的重要依據(jù)，是制定商用車、系統(tǒng)和零部件設計的技術要求、產(chǎn)品認證試驗標準的制定和評估的重要依據(jù)。所以，商用車大數(shù)據(jù)平臺應當本著“數(shù)據(jù)就是資產(chǎn)，就是價值”的概念，致力于建立客戶的數(shù)據(jù)收集和分析系統(tǒng)，將客戶的行為進行全面分析和解讀，為未來的發(fā)展提供強大的支持。該平臺能夠?qū)⑸逃密嚮拘畔⒉杉?、道路信息采集、載荷信息采集等功能集成到一起，完成負載數(shù)據(jù)的長距離傳輸、綜合采集、雙重壓縮和設備聯(lián)合控制。平臺中所采用的模塊必須滿足上汽商用車公司的要求，同時引入睡眠和激活機制。對于客戶信息的采集，應當開發(fā)一系列的數(shù)字采集設備，根據(jù)客戶的需要，自由地增加和減少負載的采集信道數(shù)量，并能夠提供速度、應變、溫度采集等功能。通過對數(shù)據(jù)進行采集、診斷、篩選和打包，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)讀取，使電子控制單元(ECU)的要求最小化，同時也能減少ECU的工作量和總線負荷。針對負載資料，采用長程資料傳送方式，既可確保資料的完整性，又可將資料傳送的效能最大化。由于在收集客戶的習慣和使用情況時，會產(chǎn)生海量的信息，而目前手機的帶寬非常有限，無法實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的無線傳輸；因此，為了滿足客戶的需求，優(yōu)化數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，采用有損和非破壞性2種方法收集大量的變化特征點，并在后臺進行重建和還原，以最少的傳輸流量獲得客戶的所有操作和使用情況信息。

2.3 基于商用車行駛數(shù)據(jù)的客戶需求識別

由于商用車傳感器結構簡單，數(shù)據(jù)采集相對簡單，而且國家在商用車上設置了商用車信息采集設備，因此，商用車上的商用車傳感器已能夠?qū)Ⅰ{駛行為數(shù)據(jù)、充電行為數(shù)據(jù)、電機狀態(tài)數(shù)據(jù)、電池狀態(tài)數(shù)據(jù)和位置信息數(shù)據(jù)等進行錄入。但是，目前大部分的商用車廠商對大量的商用車運營資料仍處于監(jiān)控和記錄的狀態(tài)，并未對其進行有效的利用。商用車運營的主要是時序信息，這些信息掩蓋了人們在商用車上的駕駛行為、充電行為、駕駛軌跡等特有行為特征。通過對商用車運營數(shù)據(jù)的深度剖析和發(fā)掘，研究車輛的性能特點，能夠揭示出不同類型的客戶群體的行為特點，進而對其進行有效的分類，并進一步創(chuàng)新和完善。

針對商用車的運營情況，通過分析客戶的行為特點來獲得其需求。從商用車運營的實際情況中獲得客戶的要求是非常困難的。由于生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)非常復雜，僅靠數(shù)據(jù)的處理是很困難的，所以要把產(chǎn)品的操作過程用一種具有可理解性的客戶行為特性的語言進行表達，并充分地反映操作過程中的時間特性和使用者的使用方式?？蛻粜枰臉俗R結構如圖1所示。

圖1 商用車客戶需求識別算法框圖

客戶的需求發(fā)現(xiàn)將直接影響到后續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)和設計，而能否正確、及時地找到客戶的需要也將直接影響到公司的效益。對此，提出以下3點建議：① 根據(jù)客戶的實際情況，對客戶的行為進行分析；② 從產(chǎn)品運營的時間序列特點中，發(fā)掘出客戶的行為方式，并對其進行補充和確認；③ 基于客戶的需求、喜好，以及地域差別，根據(jù)客戶的需要，有針對性地進行產(chǎn)品改善和設計。提出了一種基于操作過程中的主要參數(shù)抽取方法，并將其與客戶的使用習慣相聯(lián)系起來進行模型化；在此基礎上，進一步發(fā)掘產(chǎn)品的時間序列特性，從而推斷出其潛在的使用方式和用途；根據(jù)不同的使用習慣、使用模式和地理位置，給出了相應的產(chǎn)品改善和設計建議。以某商用車公司的742輛商用車使用情況作為研究對象，這些車輛的信息包含了商用車基本信息、行駛狀態(tài)、充電狀態(tài)和泊車狀態(tài)，見表1。

表1 某商用車公司的商用車信息

在實際應用中，結合因素分析、聚類分析、描述統(tǒng)計分析等方法，以商用車運營數(shù)據(jù)為例，對客戶的要求進行分析。根據(jù)現(xiàn)有的客戶行為特點，在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)支持下，建立了基于操作的客戶行為模型。在此基礎上，根據(jù)對車輛運營數(shù)據(jù)進行時間序列分析，得出其潛在的使用方式，進而得出其潛在的用途。最后，根據(jù)各區(qū)域的運營情況，對比各區(qū)域的客戶喜好，發(fā)掘出其車輛的區(qū)域喜好。

3 大數(shù)據(jù)在商用車研發(fā)管理平臺中的應用

3.1 需求分析

在數(shù)據(jù)采集與存儲方面，大數(shù)據(jù)平臺可以完成結構化、非結構化、半結構化數(shù)據(jù)的采集與存儲，并提供可視化監(jiān)測；在數(shù)據(jù)計算分析方面，大數(shù)據(jù)平臺可以在負荷變化大、波動大的情況下，滿足數(shù)據(jù)“實時”與“批量”運算要求，建立以商業(yè)為基礎的相關演算法的模式庫，提高數(shù)據(jù)分析的效率；在數(shù)據(jù)安全方面，大數(shù)據(jù)平臺可以根據(jù)客戶需要，為客戶提供可伸縮性產(chǎn)品設計，并根據(jù)客戶的權限和數(shù)據(jù)敏感性，對數(shù)據(jù)進行智能分類，保障個人信息隱私性。

3.2 平臺搭建

在建設交通管理大數(shù)據(jù)平臺時，必須充分滿足海量數(shù)據(jù)、高安全保密的需求，在體系結構上需要靈活地兼容和擴展業(yè)務應用，并有相應的技術支持?；谏鲜鰡栴}，在分析了交通管理數(shù)據(jù)結構的基礎之上，設計了具有4級結構的交通管理大數(shù)據(jù)平臺，該平臺分為數(shù)據(jù)融合層、調(diào)度分配層、數(shù)據(jù)分析層和應用層，能夠?qū)?shù)據(jù)集中管理、統(tǒng)一分發(fā)調(diào)度、大規(guī)模并行處理，滿足運營車輛安全監(jiān)管服務應用需求。

數(shù)據(jù)融合層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集與存儲，可以對車輛數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一調(diào)度，其主要工作包括數(shù)據(jù)資源的接入共享、數(shù)據(jù)報備存儲、數(shù)據(jù)交換、服務器及相關應用數(shù)據(jù)的收集與可視化監(jiān)控等功能，為后續(xù)業(yè)務提供數(shù)據(jù)支撐。

調(diào)度分配層實現(xiàn)了對各個部門數(shù)據(jù)資源的采集、轉換、管理、發(fā)布等，為數(shù)據(jù)的采集與分析等工作奠定了基礎。調(diào)度分配層的主要作用為：① 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的格式轉化，實現(xiàn)了各種協(xié)議、數(shù)據(jù)的轉換；② 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入和訂閱分發(fā)；③ 對不同類型的數(shù)據(jù)進行訪問和處理；④ 提高了數(shù)據(jù)的傳送速度，在高并發(fā)和大數(shù)據(jù)量的情況下，具有良好的運行表現(xiàn)；⑤ 對業(yè)務進行控制，通過對數(shù)據(jù)服務的接入，實現(xiàn)對業(yè)務的監(jiān)控、管理和對業(yè)務的統(tǒng)計與分析。

數(shù)據(jù)分析層實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的清洗與處理，具體為：① 輸入資料。從調(diào)度分配層將資料即時儲存至大數(shù)據(jù)分析層次。② 分析資料結構。資料結構是透過視覺運算分析的，包含資料欄位分割、換行符、欄位類型、欄位名稱。③ 對資料進行視覺分析。通過編寫spark編碼和sql聲明，可以將數(shù)據(jù)解析的構造顯示為餅圖、柱狀圖、折線圖等。④ 作業(yè)進度計劃的計算方法。提高了工作的并行性，提高了系統(tǒng)的資源利用。⑤ 檔案和分享。將資料作為檔案管理，并與其他客戶共享。⑥ 資料呼叫界面?？蛻艨梢酝高^界面來獲得不同尺寸的資料。

應用層基于不同的運營車輛的安全監(jiān)控需求，利用Smart BI數(shù)據(jù)平臺將數(shù)據(jù)挖掘的結果以數(shù)據(jù)產(chǎn)品的可視性方式呈現(xiàn)在客戶面前，其內(nèi)容包括：① 車輛信息查詢、重點路段監(jiān)控、電子圍欄、車輛統(tǒng)計、疲勞駕駛、超速行駛、禁行時段提醒等；② 車輛隱患剖析，為經(jīng)營所屬車輛、駕駛人員監(jiān)管和潛在的安全風險檢查提供資料解析；③ 提供車輛違法信息查詢等業(yè)務。

4 結語

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，商用車也迎來了新的發(fā)展機遇，如何利用大數(shù)據(jù)技術推動商用車的發(fā)展成為當前各公司面臨的一個重大問題。不可否認，目前的商用車數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)孤島等情況制約了大數(shù)據(jù)的發(fā)展。因此，需要以一個更開放、更包容的角度來發(fā)展商用車，讓商業(yè)數(shù)據(jù)共享，促進行業(yè)跨領域建立一個完整的商用車大數(shù)據(jù)生態(tài)體系，從而促進我國商用車工業(yè)的發(fā)展。