車輛里程自動(dòng)推送裝置研究及應(yīng)用

龐積高

當(dāng)前南方電網(wǎng)公司系統(tǒng)4A 平臺(tái)總部業(yè)務(wù)的車輛管理系統(tǒng)不具備車輛里程數(shù)據(jù)流獲取功能，車輛里程信息僅通過GPS 行動(dòng)軌跡進(jìn)行識(shí)別，受天氣和環(huán)境等因素影響，車輛里程不夠準(zhǔn)確，且車輛回場(chǎng)登記信息均需要駕駛員手工錄入，存在錯(cuò)填漏填現(xiàn)象，工作效率不高，回場(chǎng)登記流程不夠精簡(jiǎn)。針對(duì)此類問題，筆者專門研制了一種車輛里程自動(dòng)推送裝置，主要工作原理是通過車輛OBD 接口讀取車輛里程信息，并將信息通過LTE/4G 通訊模塊推送到車輛管理系統(tǒng)中，以此實(shí)現(xiàn)車輛回場(chǎng)里程信息自動(dòng)填報(bào)的功能，可進(jìn)一步提高工作效率，縮短用車回場(chǎng)登記流程。

一、車輛信息自動(dòng)推送的思路

（一）信息推送方法

在車輛行駛過程中，車輛ECU 會(huì)實(shí)時(shí)記錄車輛里程數(shù)據(jù)，此里程信息可通過車輛CAN 總線數(shù)據(jù)流進(jìn)行獲取，當(dāng)獲取到當(dāng)次自出車到回場(chǎng)車輛里程信息后，可由物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以數(shù)據(jù)包形式通過LTE/4G 網(wǎng)絡(luò)推送至車輛管理系統(tǒng)GPS 信息管理模塊中，并將里程數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到GPS 綁定的車輛，當(dāng)車輛回場(chǎng)停止行駛時(shí)，可在回場(chǎng)登記里程欄中顯示車輛表底里程。

（二）信息推送裝置和設(shè)備

信息推送的實(shí)現(xiàn)需要依靠各種裝置和設(shè)備，包括但不限于下列幾種。

1.GPS 系統(tǒng)。GPS 可以收集車輛的位置信息以幫助導(dǎo)航，進(jìn)而精準(zhǔn)推送路況、出行建議等信息。

2.視覺感知系統(tǒng)。視覺感知系統(tǒng)可以收集車外實(shí)時(shí)影像，識(shí)別車輛四周的人、車、路等因素，并通過外置廣播等方式推送盡可能精準(zhǔn)的路況信息給駕駛員和乘客。

3.智能移動(dòng)電話。智能移動(dòng)電話在車輛行程中扮演著重要的角色，通過GPS、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，可以取得實(shí)時(shí)路況和自動(dòng)規(guī)劃線路、行車建議等內(nèi)容，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)取得車型的性能信息、保養(yǎng)維護(hù)等建議。

4.車輛OBD 互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。車輛OBD 設(shè)備可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、獲取車輛性能信息、里程信息、燃油信息、車輛水溫等詳細(xì)信息，具有LTE/4G 網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，可實(shí)時(shí)推送篩選的數(shù)據(jù)至關(guān)聯(lián)的外部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。

（三）信息推送流程

在信息推送階段，即車輛點(diǎn)火以后，從開始到結(jié)束，車輛里程數(shù)據(jù)獲取推送流程如圖1 所示，需要經(jīng)過以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

圖1 車輛里程數(shù)據(jù)獲取推送流程圖

1.信息取得。使用具有LTE/4G 網(wǎng)絡(luò)通信功能的OBD 終端設(shè)備直接插入車輛OBD 端口，通過ISO15765-4 11bit 500K 協(xié)議與車輛實(shí)時(shí)通訊，增加CAN 總線數(shù)據(jù)流讀取車輛ECU 當(dāng)次行駛里程數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，準(zhǔn)確獲取當(dāng)次車輛表底數(shù)據(jù)。

2.信息分析。將獲取的信息通過算法分析進(jìn)行處理并合成，由OBD 終端設(shè)備將ECU 里程十六進(jìn)制字段數(shù)據(jù)翻譯成二進(jìn)制數(shù)據(jù)字段，并進(jìn)行打包。

3.信息推送。將里程數(shù)據(jù)包通過具有LTE/4G網(wǎng)絡(luò)通信功能的OBD 終端向車輛管理系統(tǒng)服務(wù)器推送，由車輛管理系統(tǒng)GPS 信息管理模塊數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)此次行車?yán)锍虜?shù)據(jù)，并在車輛回場(chǎng)里程單元欄進(jìn)行調(diào)用。

4.信息反饋和改進(jìn)。依據(jù)駕駛員駕駛方式對(duì)車輛里程數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)信息供給的質(zhì)量和內(nèi)容進(jìn)行反饋和改進(jìn)，優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量和充裕度。

綜上所述，車輛行程中的信息推送不僅僅是將信息單純的傳遞出去，而是通過各種技術(shù)手段對(duì)信息進(jìn)行整合、提取、分析、評(píng)估、歸納和呈現(xiàn)等一系列處理，從而為駕駛員和乘客供給更加智能化、人性化的出行體驗(yàn)，促進(jìn)車輛管理技術(shù)的革新。

二、車輛里程推送裝置的設(shè)計(jì)思路

車輛里程數(shù)據(jù)獲取推送流程圖主要包括車輛ECU 行駛里程、車輛CAN 總線數(shù)據(jù)、車載OBD終端、車輛管理系統(tǒng)。當(dāng)前南方電網(wǎng)系統(tǒng)各單位車輛均已安裝了GPS 設(shè)備，該設(shè)備具有信息推送功能和車輛使用情況檢測(cè)功能，但缺少精確的里程信息上報(bào)功能。筆者研制的車輛里程自動(dòng)推送裝置主要通過重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有OBD 設(shè)備，使得具備與車輛CAN 進(jìn)行通信功能，將讀取到里程（出車至回場(chǎng)）數(shù)據(jù)通過LTE/4G 網(wǎng)絡(luò)上報(bào)至車輛管理系統(tǒng)，由此可實(shí)現(xiàn)車輛回場(chǎng)里程信息自動(dòng)填報(bào)的功能。較以往GPS 軌跡記錄具有更加精確、不受天氣和使用環(huán)境影響、回場(chǎng)登記更方便、使用效率更高等特點(diǎn)。同時(shí)也可進(jìn)一步提高工作效率，縮短用車回場(chǎng)登記表流程。

車輛里程自動(dòng)推送裝置由推送裝置、信息推送系統(tǒng)、信息轉(zhuǎn)發(fā)裝置、信息接入裝置4 個(gè)主要部分構(gòu)成。車輛里程目標(biāo)信息應(yīng)用流程如圖2 所示。4 個(gè)部分的主要特征體現(xiàn)在：

圖2 車輛里程數(shù)據(jù)目標(biāo)信息應(yīng)用流程圖

一是車輛里程自動(dòng)推送裝置中的推送裝置（即OBD device）。該推送裝置主要用于實(shí)時(shí)接收采集到的車輛的里程行駛信息，通過與車輛進(jìn)行通訊從CAN 數(shù)據(jù)流中篩選出目標(biāo)字段，即當(dāng)次里程信息。這些當(dāng)次里程信息會(huì)通過后續(xù)的里程加工，最終轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)信息。

二是車輛里程自動(dòng)推送裝置中的信息推送系統(tǒng)（即LTE/4G 模塊）。該裝置主要是通過預(yù)先配置中的待推送平臺(tái)的配置信息，從目標(biāo)信息中獲取與配置信息對(duì)應(yīng)的子信息，將子信息作為推送信息，通過負(fù)載均衡再?gòu)亩鄠€(gè)推送服務(wù)器中篩選出目標(biāo)推送服務(wù)器，將推送信息分配給所述目標(biāo)推送服務(wù)器，控制目標(biāo)推送服務(wù)器，并將推送信息發(fā)送給待推送平臺(tái)，最終完成信息的推送過程。

三是車輛里程自動(dòng)推送裝置中的信息轉(zhuǎn)發(fā)裝置（即外部Server）。該裝置主要用于接收上述裝置所加工處理的目標(biāo)信息。這些目標(biāo)信息根據(jù)推送的需求，智能化地選定信息待推送平臺(tái)?；谏鲜龃扑推脚_(tái)的平臺(tái)標(biāo)識(shí)，車輛里程自動(dòng)推送裝置中的信息轉(zhuǎn)發(fā)裝置將上述目標(biāo)信息存入待推送平臺(tái)的消息隊(duì)列中，之后通過負(fù)載均衡從多個(gè)傳送服務(wù)器中篩選出目標(biāo)傳送服務(wù)器，將上述消息隊(duì)列中的目標(biāo)信息分配給目標(biāo)傳送服務(wù)器，接下來目標(biāo)傳送服務(wù)器會(huì)將目標(biāo)信息發(fā)送給信息推送裝置。其中目標(biāo)傳送服務(wù)器在眾多傳送服務(wù)器中是處于正常工作狀態(tài)且響應(yīng)信息處理時(shí)間最短的傳送服務(wù)器。

四是車輛里程自動(dòng)推送裝置中的信息接入裝置（即車輛管理系統(tǒng)）。該裝置主要是將所述車輛的里程行駛信息分配給所述目標(biāo)接收服務(wù)器，控制所述目標(biāo)接收服務(wù)器將車輛的里程行駛信息進(jìn)行歸一化處理，從而形成目標(biāo)信息。接下來推送系統(tǒng)會(huì)將目標(biāo)信息發(fā)送給信息轉(zhuǎn)發(fā)裝置，由信息轉(zhuǎn)發(fā)裝置做進(jìn)一步處理。信息接入裝置還用于接收信息轉(zhuǎn)發(fā)裝置（即外部Server）反饋的車輛里程行駛數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑，將存儲(chǔ)路徑與車輛的里程行駛信息中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，得到目標(biāo)信息。

車輛里程自動(dòng)推送裝置的推送系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器用于存儲(chǔ)將從目標(biāo)接收服務(wù)器接收到的車輛里程行駛信息中的數(shù)據(jù)，并生成所述數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)路徑，同時(shí)將存儲(chǔ)路徑發(fā)送給車輛管理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用。

三、技術(shù)方案實(shí)施與成果應(yīng)用

（一）技術(shù)方案實(shí)施

使用具有支持全網(wǎng)通4G、3G、2G的通信模組、定位方式支持GPS/BD 的OBD 設(shè)備，其設(shè)備本體支持IO 輸入可用于SOS（默認(rèn)）、ACC、CAN、開關(guān)量檢測(cè)，OBD 接口增加第6 和第14 針腳并通過CANH/L-ISO15765 協(xié)議與車輛進(jìn)行通訊（如圖3 所示），在ACC 常電狀態(tài)下可獲取到車輛里程表底數(shù)據(jù)，OBD 總里程即可識(shí)別并推送至車輛管理系統(tǒng)，在車輛軌跡回放模塊中OBD 總里程KM 顯示讀取正常，在GPS 信息管理模塊中可識(shí)別到該設(shè)備型號(hào)并關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)車牌號(hào)。

圖3 OBD 通訊接口示意圖

（二）成果應(yīng)用

將具備上述功能的OBD 設(shè)備安裝到已綁定此設(shè)備信息的車輛上進(jìn)行測(cè)試，按照車輛管理系統(tǒng)V2.1 進(jìn)行用車申請(qǐng)，審批通過后在接單界面進(jìn)行出車檢查首次校正核對(duì)里程信息，即需要核對(duì)出車?yán)锍蹋ㄇ祝╋@示公里數(shù)與車輛表底公里數(shù)是否一致，核對(duì)無誤后開始用車，用車結(jié)束后在回場(chǎng)信息界面的回場(chǎng)里程（千米）即可自動(dòng)填寫本次行里程車輛表底數(shù)值。經(jīng)一個(gè)月的測(cè)試，該OBD 設(shè)備推送的數(shù)據(jù)在車輛管理系統(tǒng)V2.1 中，其OBD 速度、OBD 當(dāng)前里程、OBD 總里程均正常顯示，符合預(yù)期要求。

該推送裝置的應(yīng)用有效地解決了在車輛回場(chǎng)信息登記環(huán)節(jié)需要依靠駕駛員通過目視方式獲取車輛里程信息，可有效避免駕駛員還車時(shí)遺忘、填寫錯(cuò)誤、耗時(shí)低效等問題。

四、項(xiàng)目推廣前景展望

車輛里程自動(dòng)推送裝置是解決目前車輛里程自動(dòng)推送問題的有效設(shè)備，成本低、效率高且在運(yùn)行中不影響車輛的正常行駛。同時(shí)可融合現(xiàn)在OBD-GPS 設(shè)備，應(yīng)用可行性強(qiáng)。該車輛里程自動(dòng)推送裝置主要適用于南方電網(wǎng)系統(tǒng)所有具有OBD2.0 生產(chǎn)、公務(wù)、特種作業(yè)用車（燃油車、電動(dòng)車），通過OBD 終端設(shè)備插入車輛OBD 接口讀取車輛里程信息，并推送到車輛管理系中，以此實(shí)現(xiàn)車輛回場(chǎng)里程信息自動(dòng)填報(bào)的功能，具有不受天氣或使用環(huán)境影響等特點(diǎn)，可進(jìn)一步提高工作效率，縮短用車回場(chǎng)登記表流程。同時(shí)，生產(chǎn)成本和投入也比較少，而且技術(shù)難度不高。目前在車輛管理系統(tǒng)功能性擴(kuò)展和實(shí)時(shí)場(chǎng)景的應(yīng)用開發(fā)，車輛里程自動(dòng)推送裝置所具備的功能需求量較高，不論是整體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、成本投入還是管理需求，均有較明顯的優(yōu)勢(shì)。