山西省车联网解决方案 v0.19.doc
《山西省车联网解决方案 v0.19.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山西省车联网解决方案 v0.19.doc（92页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
内部资料
山西省基于北斗定位系统的车联网项目
建议书
中国航天科工集团公司
2013/4/30
商业机密级
目录
1. 北斗车联网项目背景情况 4
1.1. 航天科工北斗车联网系统介绍 4
1.1.1. 民族品牌及国家安全的使命 4
1.1.2. 航天北斗技术的先进性 5
1.1.3. 航天车联网发展历程及优势 5
1.1.4. 国家各部委对航天的政策及资金支持 6
1.2. 山西省车辆交通的现状 7
1.2.1. 山西省交通运输及信息化情况 7
1.2.2. 省内车辆的数量及分布情况 7
1.2.3. 省内车辆监管平台及运营情况 8
1.3. 北斗车联网拟解决的难点问题 8
1.3.1. 省内车辆省外监管的问题 8
1.3.2. 省外车辆省内监管的问题 8
1.3.3. 省内交通运输面临的其它问题 8
1.4. 山西省车联网系统的建设原则 9
1.5. 山西省车联网系统的建设目标 9
1.6. 山西省车联网系统的建设意义 10
2. 航天科工北斗车联网总体方案概述 10
2.1. 北斗车联网系统的全国网络架构 10
2.1.1. 北斗车联网系统的技术架构 10
2.1.2. 覆盖全国的车联网云平台架构 11
2.1.3. 省市县的关系图 12
2.2. 省级北斗车联网系统总体架构 14
2.2.1. 建立省车联网数据共享中心 14
2.2.2. 与重点省份实现光纤专线联网 16
2.2.3. 省信息交换服务与数据共享网关 17
2.2.4. 利用航天专线延伸省车联网网络 17
2.2.5. 构筑北斗车联网系统保障体系 18
2.3. 北斗车联网应用服务平台 19
2.3.1. 增值服务北斗车联网多任务协同规划算法 19
2.3.2. 北斗车联网第三方应用服务平台 19
2.3.3. 北斗车联网平台计费系统 19
2.3.4. 北斗车联网银行结算与支付系统 20
2.3.5. 北斗车联网与手机联网支付系统 20
2.4. 北斗车联网车载终端技术 20
3. 山西省车联网平台建设及应用方案 20
3.1. 需求分析 20
3.1.1. 山西省货运系统目标 20
3.2. 山西省建设内容 32
3.3. 山西省北斗车联网络 33
3.4. 山西省北斗车联网数据中心 33
3.5. 山西省北斗车联网呼叫中心 33
3.6. 山西省北斗车联网政府监管平台 33
3.7. 山西省北斗车联网企业监控平台 33
3.8. 山西省北斗车联网第三方增值服务应用平台 33
3.9. 山西省北斗车联网物流应用平台 33
3.9.1. 货运系统总体设计 33
3.9.2. 货运系统三级平台建设 40
3.9.3. 基于云技术的货运联网平台 41
3.9.4. 货运系统应用及业务功能 43
3.9.5. 货运系统的运营服务 76
4. 北斗车联网项目的运营与服务 79
4.1. 项目投资模式 79
4.2. 项目渠道及运维模式 80
4.2.1. 利用既有的“两客一危”渠道建立运营网络 80
4.2.2. 全省设立11个“7x24”车联网支持服务站点 80
4.2.3. 增值服务年基础费及定价方案 80
4.3. 产业联盟合作模式 80
4.4. 智慧城市共建模式 80
4.5. 项目增值方案 80
4.5.1. 物流信息服务:
车找货类、货找车类 80
4.5.2. 救援/维修类 81
4.5.3. 维修、加油、洗车类 83
4.5.4. 保险类 84
5. 山西省车联网项目实施方案 84
5.1. 航天车联网山西基地的建设 84
5.1.1. 北斗车联网研究中心及实验室 85
5.1.2. 北斗车联网数据中心与应用平台 85
5.1.3. 北斗车联网调度指挥中心 85
5.1.4. 北斗车联网运维分中心 85
5.1.5. 车联网增值服务与推广中心 85
5.1.6. 车联网救援应急中心 86
5.1.7. 车联网客户呼叫服务中心 86
5.2. 省交通厅货运相关政策文件的制定 86
5.2.1. 《山西省货运联网立项评审及批复意见》 86
5.2.2. 《山西省货运联网总体方案及指导意见》 86
5.2.3. 《山西省车辆监管平台联网方案及管理办法》 86
5.2.4. 《山西省货运企业平台联网方案及管理办法》 86
5.2.5. 《山西省货运个体经营户联网方案及管理办法》 86
5.2.6. 《山西省物流配货公司及网站管理办法》 86
5.2.7. 《山西省货运联网经营许可证》 86
5.2.8. 《山西省货车车机产品的年检标准及规范》 86
5.2.9. 《山西省货运ECT联网方案及管理办法》（★★★★★） 86
5.2.10. 《国家对重型货车进行监管的相关文件》 86
5.3. 山西省车联网政府监管平台联网方案 87
5.3.1. 《山西省车联网数据交换协议》 87
5.3.2. 《山西省车联网平台功能设计》 87
5.4. 车机安装及服务保障体系的建立 87
5.5. 货车管理及联网配货方案 88
5.5.1. 货运行政联合执法方案及平台支持 88
5.5.2. 山西省货运企业平台联网方案 89
5.5.3. 山西省货运个体营运户联网方案 89
5.5.4. 山西省物流配货公司及网站联网方案 89
5.5.5. 货运ETC通道建设方案（★★★★★） 89
5.6. 车联网项目试点方案 89
6. 山西车联网项目经济性简要分析 90
6.1. 车联网投资经济年收益分析 90
6.2. 车联网投资经济长期收益分析 90
6.3. 风险与应对 90
7. 附录 90
7.1. 《山西省车联网项目执行领导小组联系表》 90
7.2. 《山西省车联网项目建设进度计划表》 92
7.3. 《山西省货运联网总体方案及指导意见》 92
7.4. 《山西省车辆监管平台联网方案及管理办法》 92
7.5. 《山西省货运企业平台联网方案及管理办法》 92
7.6. 《山西省货运个体经营户联网方案及管理办法》 92
7.7. 《山西省物流配货公司及网站管理办法》 92
7.8. 《山西省货运ECT联网方案及管理办法》（★★★★★） 92
7.9. 《山西省交通厅货车联网运营许可证》 92
7.10. 《山西省交通厅车机产品的年检标准及规范》 93
7.11. 重型货车收费政策 93
7.11.1. 《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》 93
7.11.2. 《中华人民共和国国家标准-汽车行驶记录仪19506-2012》 93
7.11.3. 《国务院关于坚持科学发展安全发展促进安全生产形势持续稳定好转的意见国发〔2011〕40号》 93
7.11.4. 《国务院办公厅关于进一步促进道路运输行业健康稳定发展的通知国办发（2011）63号》 93
7.11.5. 《国务院安委会办公室关于印发道路交通安全“十二五”规划的通知安委办〔2011〕50号》 93
7.11.6. 《国务院关于加强道路交通安全工作的意见国发〔2012〕30号》 93
7.11.7. 《货运车辆安装汽车行驶记录仪的相关法规政策》 93
1.北斗车联网项目背景情况
1.1.航天科工北斗车联网系统介绍
1.1.1.民族品牌及国家安全的使命
中国航天科工集团公司（以下简称航天科工）是中央直接管理的国有特大型高科技企业，前身为1956年10月成立的国防部第五研究院，先后经历了第七机械工业部（1981年第八机械工业部并入）、航天工业部、航空航天工业部、中国航天工业总公司、中国航天机电集团公司的历史沿革。
现有5个研究院、2个科研生产基地、6家上市公司、570余户企事业单位，遍布全国各地。
在信息技术、装备制造等方面开发了一系列军民结合高技术产品。
航天科工服务国家经济安全，打造了“金税、金卡、金盾”三大系统，从“平安奥运”拓展到“平安城市”、“智慧城市”，成为上海世博会、广州亚运会、深圳大运会安保科技系统的总承包商，体现大防务特点的“低空慢速小目标飞行器拦截装置”成功服务于广州亚运会。
在抗击南方冰冻雨雪灾害、四川汶川特大地震、青海玉树地震和舟曲泥石流灾害过程中，在我国成功举办北京奥运会、残奥会和上海世博会过程中，航天科工先进的技术和装备发挥了十分关键的作用，彰显了强大的航天高科技实力和中央企业“顶梁柱”的作用。
目前我国车辆所安装的车载终端均为GPS定位系统，一旦美国不再提供GPS信号时，会导致系统完全失效，尤其在战时紧急状态,在国家需要对车辆进行紧急管控时,由于GPS信号的实效而导致调度失败，将产生极其重大的影响。
省级物联网项目，需要先进的技术与产品，项目关系到重要的国民经济信息安全，航天的品牌及资源优势，以及北斗技术、涉密资质等是项目的重要优势。
中国航天科工集团公司从事关系国家安全的战略产业，是我国国防科技工业的中坚力量。
航天科工以航天防务、信息技术、装备制造为主业，形成了“以军为主、军民融合”的发展战略格局。
2007年以来，航天科工在中央企业负责人经营业绩考核中始终位于A级行列，并且获得任期业绩考核A级和任期“业绩优秀企业”称号。
1.1.2.航天北斗技术的先进性
北斗车联网系统为每辆运送危险品车辆安装了10多个传感器，对路况、速度、油量、刹车气压、车胎压力、罐体温度、司机驾驶状态等方面进行全面监控，并将信息汇集到黑匣子中，通过黑匣子向北斗卫星实时传输监控状态信号。
指挥中心通过卫星能够全面控制危险品运输车，实时监控危险品运输车驾驶员的驾驶状态，当车辆改线、发生交通事故时，指挥中心能马上报警，还可以呼叫就近的救援力量前往现场。
该系统比以往的GPS护航危险品运输系统更为先进的是，基于中国自主研发的北斗卫星系统的先进性，从地面反馈到卫星再到指挥中心的时间仅为0.01秒左右，时间大大缩短，而且这种优势在没有手机信号或者手机不能使用的情况下更为显著。
美国的GPS的精度只有20米，需要经过地面站的加强系统处理，才可以达到水平1米垂直1.5米。
美国目前正在研发第3代GPS，以便覆盖到目前GPS无法监察的地区。
而北斗系统现在的民用级别精确度高达10米，军用级别精确度更高，基于北斗的车联网系统覆盖了全国乃至东北亚、东南亚以及西亚边贸口岸，到2020年的时候，北斗系统将覆盖全世界，精度达到毫米级。
1.1.3.航天车联网发展历程及优势
中国航天科工承担过北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳大运会、国庆六十周年阅兵的安保科技系统总承包任务，成功将“大防务”、“大安全”的核心理念扩展到平安城市与智慧城市建设之中。
航天科工多年来积累了一批优秀的项目运营管理人才，这其中既包括交通部特聘专家，也有相关国家标准制订参与者，以及有多年实际项目施工、维护、运营经验的工程师、技术员，为本项目的运营提供了保障，同时拥有交通运输部特聘专家。
中国航天科工在物联网总体设计、智慧城市总体规划与方案设计、智能交通系统总体设计以及相关复杂系统分析与集成技术开发方面具备核心能力优势。
项目投资巨大，航天科工金融、资本市场的融资渠道广泛，获得国家资金支持渠道，保障足够的资金力量支撑本项目的实施。
航天科工2012年末总资产1596亿元，2012年营业收入1340亿元。
航天科工较早进入汽车行驶记录仪产品的开发销售，拥有多年的客户运营管理经验。
同时在交通、环保、石油石化、电力等多个领域成功的大项目管理运营经验，为本项目的实施提供大量可借鉴的成功经验。
航天科工是国内最早研制生产汽车行驶记录仪的企业之一，国内市场占有率第一；参与起草汽车行驶记录仪国家相关标准。
基于汽车行驶记录仪的产品解决方案，中国航天科工在山东省、黑龙江省安装了近20万台车载终端设备，并在山东菏泽市建设了车联网运营平台，在网运营车辆超过1万辆。
2012年与山西交通厅签署车联网项目合作协议，已开始项目实施。
同时，正在打造全国联网资源共享的物联网信息平台。
1.1.4.国家各部委对航天的政策及资金支持
为北斗导航系统符合国家产业政策方向，是政府未来几年力推的重点产业。
而公司车联网项目正是基于北斗导航系统实现的车与车、车与人、车与路、车与传感设备进行互联互通的动态移动通信系统，具有一定的创新性和产业发展能力，具备申请国家财政支持的条件。
1.1.4.1.国家工信部资金支持
国家工信部、财政部在2012年12月下发财防2012[416]号文件，支持航天科工联合11家单位获得“国家汽车移动物联网试点网项目”物联网发展专项资金500万元。
1.1.4.2.国家发改委资金支持
国家发改委和财政部在2013年1月批复（发改办高技2013[124]号文件）支持航天科工“北斗车联网产业化项目”，该项目已被列入国家战略性新兴产业发展专项资金计划，政府计划补助3900万元。
1.1.4.3.国资委国有资本金支持
3月中旬，公司已报院材料申请国资委国有资本经营预算资金支持，申报支持额度为12.5亿元。
1.1.4.4.国家科技部经费支持
我院航天科技公司与2012年12月份获得《城市多源密集型动态运行数据呈现技术与服务系统》、课题，并得到666万元资金支持。
1.2.山西省车辆交通的现状
1.2.1.山西省交通运输及信息化情况
山西省到2015年将构建综合交通运输体系，着力打造“一轴两纵三辐射，四网五横六枢纽”的现代综合交通网络构架，实现省会到各地级市高速公路3小时通达、相邻地级市2小时通达、地级市到本行政区各县（市、区）1小时通达和省会到省内主要区域性中心城市航空1小时通达。
省内公路水路交通运输信息化可概括为“2763”发展框架，即：
完善2套基础支撑体系（统一的公路水路交通运输数据中心、交通运输行业通信信息网络）；以行业主管机构、管理部门和社会公众为对象，形成并完善7个公共服务平台；以“五局一办”为核心，全面建设6个综合管理系统；构筑3大信息化发展环境保障体系。
1.2.2.省内车辆的数量及分布情况
截止2011年底山西省现有营运货车总数39.32万辆，其中重型货车15.77万辆，大型货车3.19万辆，中型货车3.19万辆，小型货车15.76万两。
在山西的营运企业中，其中车辆大于100辆的企业248家，50～99辆车的企业257家，10～49辆车的企业1202家，5～9辆车的企业2300家，小于5辆车的企业有8543家，个体户车主有221590人。
1.2.3.省内车辆监管平台及运营情况
山西省从2006年开始建设“两客一危”监管平台，政府监管平台中标单位是北京梦天游系统集成有限公司，该平台于2009年正式完工。
北京梦天游系统集成有限公司负责省市两级共12个监管平台的建设及维护。
目前山西省“两客一危”车载终端产品的品牌较多，客户可自行选择购买厂商和运营商，终端的运营由全省108个县（区）地方企业负责，并收取相关的费用。
目前省内除“两客一危”监管平台外,还有出租车信息平台、驾校车辆监控平台以及各企业运行的监控平台等。
1.3.北斗车联网拟解决的难点问题
1.3.1.省内车辆省外监管的问题
随着经济发展的全球化，车流的跨地域活动越来越频繁，当山西省内的车辆离开省境内时，车与车、车与路、车与人的数据链接都会因为省级车联网数据中心的限制，而变得困难，另外跨省的移动通讯资费等问题，如果只从省内的角度都难以解决。
1.3.2.省外车辆省内监管的问题
同样当省外的车辆进入省境内时，也会因为普通省级车联网平台的限制，是车辆处于监管的盲区，这是估算省内物流、客流的情况，都是极为不准确。
1.3.3.省内交通运输面临的其它问题
1.3.3.1.监管力度、降低事故率、提高安全
1.3.3.2.货运及空载问题
山西省局召开降低高速公路货运车辆空车率试点工作专题会议，根据省局数据统计，2011年12月，省内高速各收费站出口空车率最高为72.01%，与国内平均水平相比，所占比例较高。
1.3.3.3.货运跟踪溯源问题
1.4.山西省车联网系统的建设原则
Ø“政府立项、企业投资、长期合作、互利共赢”的原则
Ø航天与省交通厅共建平台，省交通厅统一对外的原则
Ø山西省北斗车联网系统与全国车联网中心数据共享原则
Ø新建平台与省内现有平台兼容，确保其正常运营与平稳过渡的原则
Ø北斗车联网业务应用平台向第三方开放性原则
Ø北斗车联网运营服务与既有厂商合作与互利的原则
1.5.山西省车联网系统的建设目标
Ø使山西成为全国第一个实现基于北斗车联网的货运联网省份；
Ø事故率
Ø空载率
Ø提高运输服务水平
Ø建设山西省与全国车联网数据中心的专用信道
Ø建立山西省内外车联网数据共享与平台联网
Ø建立山西省内外车联网平台的互联平台
Ø建立山西省内外专业的第三方应用服务平台
Ø建立为省内外车联网运营网络
Ø对省内重大车联网应用项目进行战略投资
Ø引进车联网技术为山西强省快速发展服务
Ø扶植山西省当地车联网相关企业协调发展
Ø实现车辆的高效与节能为山西省绿色发展服务
Ø建立航天基地与山西省联手开展车联网创新技术的应用
1.6.山西省车联网系统的建设意义
Ø北斗车联网项目可以整合山西省内货运行政资源，提高行政效率，增加行政收入；
Ø北斗车联网项目可以整合山西省内货运企业资源，提高企业竞争能力，降低企业成本；
Ø北斗车联网项目可以整合山西省内个体运输经营户，便于行业组织自律，充分释放社会运输资源能力；
Ø北斗车联网项目可以使山西省货车减低空载率，每年增加地方财政收入；
2.航天科工北斗车联网总体方案概述
2.1.北斗车联网系统的全国网络架构
2.1.1.北斗车联网系统的技术架构
北斗车联网系统的技术架构是利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对道路和交通进行全面感知，实现多个系统间大范围、大容量数据的交互，对每一辆汽车进行交通全程控制，对每一条道路进行交通全时空控制，以提供交通效率和交通安全为主的网络与应用。
图1：
北斗车联网系统的技术架构
从网络上看，北斗车联网系统是一个“端管云”三层体系。
第一层（端系统）：
端系统是汽车的智能传感器，负责采集与获取车辆的智能信息，感知行车状态与环境；是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端；同时还是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。
第二层（管系统）：
解决车与车（V2V）、车与路（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V2H）等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性，同时它是公网与专网的统一体。
第三层（云系统）：
车联网是一个云架构的车辆运行信息平台，它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等，是多源海量信息的汇聚，因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能，其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。
2.1.2.覆盖全国的车联网云平台架构
航天科工车联网系统由覆盖全国车联网指挥中心及网络、车联网数据及应用平台的建设、车联网技术研发中心、车联网国家级产业园的建设、车联网运营服务公司等内容构成。
系统采用矩阵式部署，在全国组成网络系统，主要面向与银行、电信、移动、交通、公安等重点行业进行专业对接。
图2：
北斗车联网系统的云平台架构
2.1.3.省市县的关系图
图3：
北斗车联网系统的遥感地理信息系统
可以利用BDS和RS快速获取全国路网实时数据：
BDS技术将实时定位精度提高到厘米级，同时结合RS遥测技术，准确地获取地面路网的三维坐标；桥梁隧道的修测可以利用BDS，通过局域差分实时定位技术或广域差分实时定位技术来实现。
北斗车联网系统利用GIS技术进行科学的管理和决策：
将GIS应用到车联网行业，增加行业的应用分析功能，科学地管理好桥隧信息。
其一，全国路网及其地形信息、属性信息以数据形式保存在全国云数据磁盘阵列中，通过专业光纤传输至各省市车联网数据中心的数据库中，无需重复勘测和投资，免除了由此引起的数据不统一和精度降低，提高了数据的利用率；其二，利用BDS和RS及时补测或修测，更新GIS数据，以最快的时间保证数据的现势性，同时，根据需要GIS可以随时输出任意比例及范围的路网图，供车联网用户使用；其三，利用GIS可以自动完成或减少车联网行业的业务计算量，如车辆的路径寻优技术，货运的多任务规划与协同等，减少了人工的误差，提高了工作和事故处理效率，大大降低了资源的浪费。
2.2.省级北斗车联网系统总体架构
北斗车联网系统分为省外和省内两个组成部分，省外通过航天自有产权的高速光纤专线信道将山西省北斗车联网数据应用中心与全国北斗车联网数据应用中心相连，通过这个通道与全国其它省级和国际口岸形成数据交换，形成开放的应用网络架构。
省内系统由省级北斗车联网平台和已有车辆业务平台系统构成，它们通过信息交换服务与数据共享网关进行松耦合连接，彼此业务独立，数据共享，相互支撑。
其中省级北斗车联网平台包括省北斗车联网数据与应用中心、省车联网运维服务中心和省车联网客户呼叫服务中心。
已有车辆业务平台目前有三类系统构成：
省交通、公安、环保、发改、商务、工商等政府部门的车辆业务系统、12个“两客一危监管平台”和省物流中心等企业监控平台。
图4：
北斗车联网系统的省级平台架构
2.2.1.建立省车联网数据共享中心
从2005年至今，我国车联网用户数已从5万增长至50万户，而预计到2015年，这一数字将为1000万户，占彼时汽车用户总数的将近10%。
北斗车联网省数据中心是由车辆位置、速度和路线等数据构成的，通过BDS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态数据的采集，通过移动互联网技术将自身的各种数据传输汇聚到省车联网数据中心。
通过数据中心，这些大量车辆的数据可以被分析和处理，从而计算出不通车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期等。
图5：
北斗车联网系统的省级数据中心
数据中心总体结构包括信息资源、支撑平台、专题应用三个层次，以及标准法规体系和安全保障体系。
山西省车联网数据中心的建设有三种方式：
一是与省交通厅数据中心一起建设，共同出资，数据共有；二是由航天出资建设，并负责运营维护，数据共有；三是省交通厅数据中心划出一定资源作为生车联网数据中心，由航天租用，数据共享。
表1北斗车联网系统的省级数据中心预算表
2.2.2.与重点省份实现光纤专线联网
北斗车联网系统将对山西等重点省份分配航天自有产权的高速光纤专线信道，骨干链路接入带宽达到3000M，核心设备交换速率达到100G，可以为车联网终端用户提供从2Mbit/s至2.5Gbit/s的SDH数字专线电路，为车联网平台、企业提供10M、100M、GH的以太网接入，满足用户享受高品质、高速上网的车载数据交换需求，以优质的网络质量和合理化的价格满足车联网中小型企业客户和个人用户。
图6：
北斗车联网系统的光纤专用信道
2.2.3.省信息交换服务与数据共享网关
建立山西省统一的信息资源交换平台，实现信息交换服务和数据共享网关功能，将省车联网数据中心建成全省车联网信息的枢纽，加强与公路交通、执法监督、物流运输等车辆管理系统之间的数据共享和交换，建立车联网信息资源目录，与各市交通运输局、厅直各单位自身信息资源建立目录共享服务。
Ø实现省车联网系统信息资源交换服务
Ø实现两客一危等政府监控平台数据共享
Ø
升级会员 