新能源汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)需求分析

摘要：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了車聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，新能源汽車數(shù)據(jù)信息中越來越多地應(yīng)用到大數(shù)據(jù)技術(shù)HADOOP及SPARK，通過車聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫，挖掘新能源汽車行駛信息。對(duì)新能源汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)特點(diǎn)及角色進(jìn)行了分析，并基于大數(shù)據(jù)研究了新能源汽車的系統(tǒng)功能和非功能的需求。研究結(jié)論為新能源汽車的數(shù)據(jù)檢測(cè)、維護(hù)及產(chǎn)品質(zhì)量提供理論支撐和借鑒。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；大數(shù)據(jù)；需求分析；數(shù)據(jù)檢測(cè)

中圖分類號(hào)：U469? 收稿日期：2023-09-26

DOI：1019999/jcnki1004-0226202401022

1 前言

伴隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展及社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平提升，環(huán)境逐漸成為社會(huì)和公眾關(guān)注的話題。不可再生能源的稀缺使新能源汽車開始走進(jìn)公眾的視野，它具有能耗低和環(huán)境污染相對(duì)較小的優(yōu)勢(shì)，這也是傳統(tǒng)燃油汽車所不及的。新能源汽車對(duì)我國未來能源結(jié)構(gòu)有了一定的改善，對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有了較大提高，對(duì)我國低碳交通具有重要的意義。發(fā)達(dá)國家最先布局汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而新能源汽車具有環(huán)保、低碳、節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，成為全球汽車產(chǎn)業(yè)總體布局的戰(zhàn)略方向，這也是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)同樣重要，它是汽車重要的驅(qū)動(dòng)部件，其運(yùn)行穩(wěn)定性對(duì)整車性能影響較大，故障的檢測(cè)與維修起著關(guān)鍵作用[1]。黨妮[2]以新能源車輛行駛故障為研究對(duì)象，探討了新能源車輛行駛的故障因素，深入剖析了新能源汽車故障的危害、修復(fù)方式及技術(shù)措施，為我國新能源車輛故障修復(fù)提供參考。田振芳[3]主要針對(duì)EPS系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試了其在不同轉(zhuǎn)速、不同阻力下方向盤的轉(zhuǎn)向力矩和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力力矩的關(guān)系，以及在轉(zhuǎn)向助力的作用下，電機(jī)電流與助力力矩的關(guān)系；對(duì)新能源ESP動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究結(jié)果有助于汽車產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量提高，以及后市場(chǎng)的維護(hù)、診斷與維修。周松[4]以重慶新能源汽車檢測(cè)站為例，介紹了新能源汽車檢測(cè)站的意義，為我國公安部新能源汽車年檢提供了參考依據(jù)與借鑒。劉文軍等[5]通過對(duì)采集到的大規(guī)模車輛數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，可以服務(wù)于車輛參數(shù)優(yōu)化、故障診斷等潛在應(yīng)用，提出了新能源汽車車載數(shù)據(jù)收集模塊，為新能源汽車數(shù)據(jù)采集、傳輸及監(jiān)控提供了便利和技術(shù)支撐。劉建洲[6]以吉利EV300進(jìn)行了案例研究，闡述了新能源汽車的維修與安全防護(hù)問題，為新能源汽車的性能測(cè)試提供了參考。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)及角色分析

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車不同之處在于能耗、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及服務(wù)系統(tǒng)的不同。新能源汽車由車輛監(jiān)控管理平臺(tái)來控制汽車的數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和數(shù)據(jù)分析。新能源汽車在行駛過程中可以實(shí)時(shí)上報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)，相關(guān)平臺(tái)可以對(duì)全國新能源汽車上報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，然后儲(chǔ)存HDFS中，后期新能源汽車需要檢測(cè)時(shí)，可以隨時(shí)調(diào)取歷史報(bào)文數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)施分析和數(shù)據(jù)讀取，通過大數(shù)據(jù)處理手段對(duì)新能源汽車進(jìn)行計(jì)算、分析和查詢；基于新能源汽車的功能需求視域下來看，底層數(shù)據(jù)的分析處理是汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)的核心問題。

因此，在新能源汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)構(gòu)建過程中，高效儲(chǔ)存、快速查詢和有效分析處理底層數(shù)據(jù)是關(guān)鍵，只有對(duì)新能源汽車底層數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)快速的分析，才能正常展示上層數(shù)據(jù)的分析。從新能源汽車的非功能視角來說，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)需要更多的性能保證，比如在查詢數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、數(shù)據(jù)擴(kuò)展性及數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的可維護(hù)性等，這些性能需求需要新能源汽車考慮整個(gè)系統(tǒng)的性能，來構(gòu)架一個(gè)完備的底層數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，進(jìn)而支撐整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)擴(kuò)展和實(shí)時(shí)可用性，以完成對(duì)車輛的數(shù)據(jù)檢測(cè)。

基于以上新能源汽車系統(tǒng)特點(diǎn)分析，將新能源汽車主要分為三種角色，即普通用戶、車企用戶和系統(tǒng)管理員，三個(gè)角色具有不同的功能，主要功能的說明如圖1所示。

從該系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源角度分析，離線數(shù)據(jù)和Web端應(yīng)用是數(shù)據(jù)檢測(cè)的重要組成部分，而數(shù)據(jù)處理平臺(tái)是新能源汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)的核心。一方面新能源汽車的基本功能在于Web系統(tǒng)通用功能的使用數(shù)據(jù)，其中用戶信息管理和權(quán)限配置等數(shù)據(jù)起著關(guān)鍵作用；另一方面，新能源汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)分析功能和離線計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，系統(tǒng)角色的重要作用是要準(zhǔn)確分析汽車的里程信息和新能源汽車歷史報(bào)表等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)功能需求分析

篩選新能源汽車的真實(shí)里程數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)的核心任務(wù)。通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，較快識(shí)別系統(tǒng)中的偽數(shù)據(jù)，能提升車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，從而為進(jìn)一步評(píng)估新能源汽車的現(xiàn)狀提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支撐，也可以為當(dāng)?shù)卣雠_(tái)有關(guān)新能源方面的政策提供真實(shí)數(shù)據(jù)參考，因此，數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)在新能源汽車系統(tǒng)功能需求中占據(jù)重要地位，能為我國新能源汽車制造銷售企業(yè)提供技術(shù)數(shù)據(jù)支撐，從而改進(jìn)新能源汽車的性能，使得我國新能源汽車向更好的方向發(fā)展，為新能源汽車用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。該系統(tǒng)從普通用戶、車企用戶及管理員三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)的周境圖如圖2所示。

可見，記錄新能源汽車的行駛信息是汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)的主要目的。分析新能源汽車的歷史數(shù)據(jù)，并根據(jù)汽車的行駛信息進(jìn)行對(duì)比，可實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源車輛的相關(guān)信息管理。在整個(gè)分析過程中，可有效使用大數(shù)據(jù)技術(shù)與新能源汽車歷史數(shù)據(jù)核查和統(tǒng)計(jì)的融合，其中系統(tǒng)管理員是核心，要針對(duì)用戶信息管理、登錄權(quán)限及車輛信息管理等7項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行管理，及時(shí)掌握新能源汽車的數(shù)據(jù)。管理員角色用例圖如圖3所示。

從圖3中可見，異常新能源車輛統(tǒng)計(jì)是新能源的車輛歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中的重點(diǎn)，而定位異常車輛統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)處理方面異常車輛統(tǒng)計(jì)是系統(tǒng)管理員必須重點(diǎn)核查的內(nèi)容。系統(tǒng)管理員通過重點(diǎn)核查異常新能源車輛可以有效發(fā)現(xiàn)車輛的具體問題，從而根據(jù)問題制定新能源汽車的服務(wù)系統(tǒng)，為車輛異常判定提供依據(jù)，新能源汽車數(shù)據(jù)異常判定規(guī)則如圖4所示。

4 非功能需求分析

不同用戶的功能性需求和行駛需求是新能源汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)最主要的功能。除此功能以外，新能源汽車還需要考慮其他非功能需求，以滿足不同用戶的需求，新能源汽車的系統(tǒng)只有同時(shí)滿足功能用戶和非功能用戶的全部需求，才能確保整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，以保證用戶的需求。對(duì)于新能源汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)而言，從新能源汽車安全性、易用性、使用高效性、可擴(kuò)展性和系統(tǒng)可維護(hù)性等方面滿足非功能性需求。

4.1 新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)的安全性與易用性

普通用戶及游客、消費(fèi)者、新能源汽車銷售企業(yè)及系統(tǒng)平臺(tái)管理人員是新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)的主要用戶。由于沒有用戶的權(quán)限和功能各具不同，而且用戶數(shù)量較為龐大，這就需要系統(tǒng)具有良好的性能，數(shù)據(jù)訪問的安全性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，確保在系統(tǒng)運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)訪問度高時(shí)，不出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的用戶安全需求是新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)的安全性保障，系統(tǒng)底層儲(chǔ)存架構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)安全必須保證安全性，從而保證新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)的安全性能。

4.2 新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)的高效性

新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能較多，系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)處理規(guī)模較大，因此，合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)在能夠保證系統(tǒng)功能正常實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，要保證檢測(cè)處理系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，更為重要的是，該系統(tǒng)還要保障系統(tǒng)處理的相關(guān)執(zhí)行性能的政策實(shí)現(xiàn)效率，確保在合理范圍內(nèi)完成。其中數(shù)據(jù)分析模塊是新能源汽車檢測(cè)系統(tǒng)的功能需求，每一個(gè)功能模塊查詢都要對(duì)應(yīng)底層復(fù)雜的行駛數(shù)據(jù)處理，這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)常以日統(tǒng)計(jì)、周統(tǒng)計(jì)、月統(tǒng)計(jì)及年統(tǒng)計(jì)的單位出現(xiàn)。在系統(tǒng)中的查詢功能要設(shè)計(jì)成可視化，將數(shù)據(jù)計(jì)算呈現(xiàn)給用戶，要保證數(shù)據(jù)展示的速度。

4.3 新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)的可維護(hù)性

新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)在具體的使用過程中，尤其是系統(tǒng)剛剛運(yùn)行的初期，會(huì)出現(xiàn)功能的調(diào)整改動(dòng)和新需求的增加，系統(tǒng)維護(hù)和不斷的修改是系統(tǒng)初期的關(guān)鍵。如果在系統(tǒng)運(yùn)行初期出現(xiàn)不同設(shè)計(jì)模塊的耦合度較低的狀況，需要系統(tǒng)管理員及設(shè)計(jì)人員針對(duì)不同模塊進(jìn)行維護(hù)和調(diào)整，確保新能源汽車檢測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)部程序及不同程序間能夠獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)新能源汽車檢測(cè)系統(tǒng)程序的移植性和可維護(hù)性，可以有助于該系統(tǒng)不斷更新新需求帶來的維護(hù)工作。

綜上所述，新能源汽車檢測(cè)系統(tǒng)需要維護(hù)時(shí)，設(shè)計(jì)人員及系統(tǒng)管理員只需要調(diào)整系統(tǒng)模塊的部件，對(duì)部分需要維護(hù)的程序進(jìn)行修改，而其他的模塊影響不大，進(jìn)一步降低檢測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)難度，實(shí)現(xiàn)后期系統(tǒng)維護(hù)的成本，給不同用戶帶來方便。

4.4 新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)的可擴(kuò)展性

伴隨國家對(duì)新能源汽車的政策傾向，車輛數(shù)目逐年增多，因此，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)角度來說，系統(tǒng)上傳的新能源汽車行駛數(shù)據(jù)會(huì)越來越多。

新能源汽車行駛數(shù)據(jù)的增加會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)儲(chǔ)存壓力，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要考慮底層數(shù)據(jù)計(jì)算規(guī)模，從而提升新能源汽車檢測(cè)系統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)的能力，不斷提高系統(tǒng)良好的響應(yīng)性和系統(tǒng)集群的計(jì)算能力，才能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理能力需求，這就要系統(tǒng)開發(fā)過程中具有較大的擴(kuò)展能力來不斷滿足數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)計(jì)算能力，系統(tǒng)集群的擴(kuò)展性可以分為橫向擴(kuò)展和縱向擴(kuò)展兩個(gè)方面，系統(tǒng)中通過增加集群的節(jié)點(diǎn)數(shù)目和計(jì)算能力來提升橫向擴(kuò)展的目的，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的整體性能；增加系統(tǒng)CPU的數(shù)量和計(jì)算機(jī)內(nèi)存是新能源汽車檢測(cè)系統(tǒng)的縱向擴(kuò)展的提升的關(guān)鍵。另外，通過提升現(xiàn)有機(jī)器硬件的配置也可以擴(kuò)大系統(tǒng)磁盤存儲(chǔ)容量，同樣也可以達(dá)到新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)擴(kuò)展的目的。

5 結(jié)語

伴隨新能源汽車數(shù)量的增加，研究新能源汽車的公共數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)分析勢(shì)在必行，通過車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)采集大量新能源汽車的歷史數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可以對(duì)新能源汽車的歷史行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和里程數(shù)據(jù)的核查，從而為申請(qǐng)新能源汽車補(bǔ)貼提供數(shù)據(jù)支撐。本文概述了新能源汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理系統(tǒng)的功能需求，并對(duì)新能源汽車檢測(cè)處理系統(tǒng)面臨的主要問題進(jìn)行總結(jié)，該系統(tǒng)要不斷升級(jí)來滿足用戶的功能需求和非功能需求，進(jìn)而保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性，為后續(xù)數(shù)據(jù)利用和使用提供可靠的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱祖漢汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的故障檢測(cè)和維修技術(shù)探討[J]專用汽車，2023（1）：72-74

[2]黨妮新能源汽車故障維修方法與關(guān)鍵技術(shù)探討[J]專用汽車，2022（8）：96-98

[3]田振芳新能源汽車EPS性能檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析[J]內(nèi)燃機(jī)與配件，2023（1）：106-108

[4]周松新能源汽車檢測(cè)站為國家檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)提供數(shù)據(jù)支撐[J]新能源科技，2022，30（12）：5

[5]劉文軍，蔣中，蔣驪冬新能源汽車數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2017，26（6）：103-107

[6]劉建洲新能源汽車維修安全防護(hù)及性能測(cè)試方法研究[J]專用汽車，2023（3）：90-92

作者簡(jiǎn)介：

趙蕊，女，1986年生，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)槠嚈z測(cè)與維修。