1 引言
車隊管理(Fleet management)[1],即管理公司的運輸車隊,包括商業機動車輛,如轎車、面包車、卡車及軌道車等。車隊(車輛)管理包括一系列的功能,如汽車融資、汽車保養、汽車遠程信息處理(跟蹤和診斷)、駕駛員管理、速度管理、燃油管理及健康和安全管理。車隊管理可以使依賴于運輸業務的公司消除或盡量減少與汽車投資相關的風險,提高效率和生產力并減少整體運輸和人員成本。
我國大多數企業車輛調度缺乏統籌規劃,車輛使用狀態不清楚,公司急需用車時,還要一一詢問哪輛車可用,有時還會出現多輛車走重復路線的現象,造成嚴重的時間和資源浪費;對車輛檔案信息及車輛相關事務的管理通過手工記錄或人工記憶,在很大程度上造成資料建立不完善,查找困難,有效保存時間短暫等問題;以員工的個人素質與職業道德來約束,不能避免出私車、干私活、偏離正常工作范圍等行為,各種費用的真實性也無證可查(如謊報過橋費、加油費、維修費等);發生交通事故責任歸屬不明確(如無法認定是由于本企業的司機違規還是對方違規),給企業帶來經濟損失和聲譽損失[2]。
隨著全球定位系統技術的不斷成熟和完善,市場上層出不窮的GPS車隊管理系統的競爭也日漸白熱化。但由于市場上的產品大多都是單一的GPS功能模塊[3],一些企業苦于找不到一款能集成GPS定位和車隊日常信息管理、油耗統計、故障診斷等功能于一體的產品,結果只能逐一購買不同功能的產品分別使用,這樣既增加了成本(除購買外還包括管理人員及維護費用),也不能實現高度的兼容。車隊管理的信息化不單是能夠實現定位監控這些基本的功能需求,而更多的應該關注車隊運營的一體化管理。
為從根本上解決企業車隊管理中存在的問題,真正實現車隊運營的一體化管理,提高效率并減少成本,本文提出基于車聯網(IOV)的解決方案。首先給出IOV的體系架構——端管云,然后在該體系架構基礎上提出車隊管理的框架及解決方案,最后從四個方面分析此方案可以為企業車隊管理帶來的主要效益。
2 車隊管理的車聯網解決方案
車聯網(IOV:Internet of Vehicle)是移動互聯網、物聯網向業務實質和縱深發展的必經之路,是未來信息通信、環保、節能、安全等發展的融合性技術[4]。車聯網是指車與車、車與路、車與人、車與傳感設備等交互,實現車輛與公眾網絡通信的動態移動通信系統。它可以通過車與車、車與人、車與路互聯互通實現信息共享,收集車輛、道路和環境的信息,并在信息網絡平臺上對多源采集的信息進行加工、計算、共享和安全發布,根據不同的功能需求對車輛進行有效的引導與監管,以及提供專業的多媒體與移動互聯網應用服務。
未來人們對信息消費的需求,反映在技術和設備層面,可解析成對Processor、Sensor、Storage、Security、Service和SaaS(Software as a Service)的需求;在解決方案層面,可以歸結為未來信息通信與消費的世界是一個“終端-網絡-業務”三者缺一不可的世界,或者稱之為“端(Client)-管(Connection)-云(Cloud)”協同的世界[5]。
2.1 車聯網的“端-管-云”體系架構
由車聯網的概念,可以歸納出車聯網必備的三層要素,如圖2.1所示。
圖2.1 端-管-云體系架構圖
第一層(端系統):端系統是汽車的智能傳感器,負責采集與獲取車輛的智能信息,感知行車狀態與環境;是具有車內通信、車間通信、車網通信的泛在通信終端;同時還是讓汽車具備IOV尋址和網絡可信標識等能力的設備。端系統應該包含兩類的終端:車載智能終端以及手機、PC等智能客戶端。
車載智能終端
IOV最核心的技術之一是根據車輛特性,給汽車開發了一款GID (Global IDentification)終端。GID改進了傳統RFID (Radio Frequency IDentification)單向、短程、低速、被動、無智能、無感知、無通信、覆蓋面積小、高成本、非標準、易丟失毀壞等問題。它是一個具有全球泛在聯網能力的通信網關和車載終端,是車輛智能信息傳感器,同時也具有全球定位和全球網絡身份標識(網絡車牌)功能。GID將汽車智能信息傳感器、汽車聯網、汽車網絡車牌三大功能融為一體,具體表現為:
1) 車輛狀態的信息感知功能:GID與汽車總線(OBD、CAN等)相連,內嵌多種傳感器,可感知和監控幾乎所有車輛的動態與靜態信息,包括車輛環境信息和車輛狀態診斷信息等;
2) 泛在通信功能:GID具有V2V、V2I和自組網(SON、移動Ad Hoc、AGPS等)的能力,具有車內聯網以及多制式之間的橋接與中繼功能,具備全球通信、全球定位與移動漫游能力;
3) 汽車網絡車牌功能:GID從汽車、網絡、用戶中提取天然屬性,生成汽車的“網絡身份證”,使得每輛汽車在網絡中都具有一種天然、唯一性的身份標識,它不是一個標簽,而是網絡可信標識與尋址技術。
手機、PC等智能客戶端
手機、PC等智能客戶端也是必不可少的一部分,其存在價值在于增加用戶良好的體驗。車輛所有的物理信息以及感知信息都存于云平臺中,云平臺為客戶提供各種各樣的服務,如個人車輛信息檔案(車輛檔案、保險檔案、購車檔案、駕照、行駛證、維修記錄等)、全方位安全服務(電子柵欄、區域設防、擦碰維修、快速理賠、事故報警、事故定位、輔助防盜、緊急救援、拖車、狀態報警、車輛監控等)、車輛網絡在線服務(年檢、罰單通知、保險到期提醒、4S店服務、車廠召回、互聯網服務應用等)、關注車輛行駛信息(位置、軌跡、速度、車況、油耗等)。而最終還是通過手機、PC等智能客戶端呈現給客戶,它是車輛與人相連接的橋梁,很好地體現了SoLoMo(Society、Location、Mobility)互聯網服務及其互操作性。
第二層(管系統):解決車與車(V2V)、車與路(V2R)、車與網(V2I)、車與人(V2P)等的互聯互通,實現車輛自組網及多種異構網絡之間的通信與漫游,在功能和性能上保障實時性、可服務性與網絡泛在性,同時它是公網與專網的統一體。
第三層(云系統):車聯網是一個云架構的車輛運行信息平臺,它的生態鏈包含了ITS、物流、客貨運、危險特種車輛、汽修汽配、汽車租賃、企事業車輛管理、汽車制造商、4S店、車管、保險、緊急救援、移動互聯網等,是多源海量信息的匯聚,因此需要虛擬化、安全認證、實時交互、海量存儲等云計算功能,其應用系統也是圍繞車輛的數據匯聚、計算、調度、監控管理與應用的復合體系。
車聯網相關的云服務,主要分為三類。
1) IaaS(Infrastructure as a Service)基礎云服務:基于云框架,提供車聯網與交通相關的基礎計算服務,如車輛/交通狀態數據存儲、車輛區域監控、車輛安全狀態監控、道路交通實時分析、接入計費與結算等;同時,作為一種核心能力,以開放性接口API提供給任何第三方應用開發商使用,幫助他們快速構建相關的應用服務。
2) PaaS(Platform as a Service)平臺云服務:提供海量GPS數據和GID數據處理、云存儲、信息挖掘與分析、信息安全、數據總線等功能。
3) SaaS應用云服務:基于基礎云服務的能力和第三方的服務資源,任何開發者可開發出特定的支持車聯網特性的應用,并能發布和支持多種用戶終端(特定終端、PC瀏覽器、手機等)。
IOV云系統是具有資源整合能力的車聯網移動云計算平臺,為車聯網產業鏈開放性提供基礎。它提供的服務平臺包括:基于SoLoMo的先進服務平臺,如基于位置的快速搜索、車輛在線診斷、車輛軌跡跟蹤、快速找車租車等;“車輛與使用者”的位置數據庫平臺,如基于位置的數據挖掘與分析、具有通信指紋功能的“智能會員卡”等;基于車輛租賃、4S服務的信息鏈,如汽車租賃業務、車輛社區與產業鏈跟蹤等。其典型且獨特的服務有虛擬電子柵欄,汽車黑匣子,車輛網絡車牌,隱私管理,租賃物體、物流、兩客一危車輛管理等[6]。
值得注意的是,目前GPS+GPRS并不是真正意義上的車聯網,也不是物聯網,只是一種技術的組合應用,目前國內大多數ITS試驗和IOV概念都是基于這種技術實現的。簡單基于這樣的技術來發展車聯網,并不能很好地體現車聯網的真正優越性。GID的出現將汽車智能信息傳感器、汽車聯網、汽車網絡車牌三大功能融為一體,為整個車聯網的發展帶來了革命性的進步。
2.2 基于IOV的車隊管理解決方案
傳統的車隊管理方法在其效益和成本等方面有很大的局限性,多年以來,這為中小企業的發展帶來了許多困擾。中小企業由于規模與資金等種種因素的制約,花費高額資金投入到建立一個實時在線的監控系統并不現實。而車聯網的誕生,將從根本上解決所有這些問題。車輛具備了連接互聯網的能力,就像手機、電腦,車與車、車與人的互連互通變成理所應當的事。而唯一需要做的就是為車輛配備車載智能終端GID。
針對傳統車隊管理的局限性,本文借助車聯網的端-管-云架構設計出動態的車隊管理系統[7],包括三部分:GID信息收集,云平臺資源整合以及實時在線監管。基于IOV的車隊管理系統框架如圖2.2所示。
圖2.2 基于IOV的車隊管理系統框架
GID信息收集的主要功能是收集車輛所有靜態與動態的信息,并實時上報。它與車輛內部CAN總線相連,可以感知車輛任何動態運行信息,包括車門,水溫,油耗,電壓,車速等數據,還包括車輛可年檢數據,車輛VIN解析,車輛數字基因的生成,車輛其它傳感器的感知數據,完全實現了車輛的全方位實時感知。其次,GID具備泛在通信能力,具有車內聯網以及多制式之間的橋接與中繼功能,具有全球通信、全球定位與移動漫游能力。最簡單的方式就是使用現有的蜂窩網絡,實現車車,車人的互連互通。它是公網與專網連接的橋梁。最后,GID還具備汽車網絡身份證功能,如前所述,它從汽車、網絡、用戶中提取天然屬性,生成汽車的“網絡身份證”,使得每輛汽車在網絡中都具有一種天然、唯一性的身份標識,它不是一個標簽,而是網絡可信標識與尋址技術。GID的網絡身份證功能的重大突破在于實現了真正意義上的車輛唯一性標識。它從汽車的物理屬性、網絡、用戶等方面提取汽車的天然屬性,如同人的DNA一樣,唯一地標識汽車。車輛在安裝GID之后,企業就可以對車輛的實時使用情況進行監管,記錄車輛的行駛軌跡。在遇到緊急情況時,也可以及時了解事故車輛的屬性,并實時報警。
云平臺的功能可以概括為信息儲存以及資源整合。云平臺中具有企業車輛獨特性能的數據庫。車輛檔案數據庫,存儲車輛網絡身份證、車輛功能檔案、保險檔案、行駛證、維修記錄等,能夠快速通過此數據庫獲取車輛的功能屬性信息(隸屬企業、用途、當前公干任務等)。位置數據庫,存儲車輛的實時位置、軌跡、速度、到達時間等動態數據,以實現車輛的實時監管,軌跡回放等。CAN數據庫,存儲車輛的自然屬性信息。
有了GID收集信息的強大功能以及云平臺的資源存儲整合功能,企業的車輛監管不再是難題。云平臺的IaaS基礎云服務可以向第三方應用開發商提供開放性接口API,企業只需定制其所需的應用服務即可,而免去了漫長而昂貴的車隊管理系統的研發過程。
目前,第三方應用開發商提供的應用服務大部分是基于手機、PC的客戶端。企業的管理人員可以通過此類客戶端實時跟蹤出行車輛的軌跡、車況、臺賬等。同時,根據實時的監控對車輛進行安排和路線規劃,以提高企業車輛的運行效率、降低運營成本。
基于IOV的企業車隊管理方案從根本上解決了企業車輛管理難的問題,車輛的運營變得透明化。從企業的角度看,有利于車隊的規劃調度,提高企業效率;避免了某些員工出私車、干私活、謊報運行費用等不良行為。從社會的角度看,車輛的信息可以及時地被獲取到。例如,車輛(如危險品貨車)在發生意外事故之后,其相關信息(貨物性質、應急措施等)可以被快速地獲取到,這樣有利于相關人員采取有效的應急措施。接下來將論述基于IOV的車隊管理方案對中小企業帶來的效益。
3 經濟效益
一個注重自身管理(車隊管理是其中一部分)的企業會使整個公司高效運作,創造出更多的經濟和社會價值,也利于內部員工形成對本企業文化的認同感,進而帶動其他企業最終促使整個社會效率提高。下面我們主要分析基于IOV的車隊管理方案可以為中小企業帶來的各種效益。
3.1 靈活調度,節約時間和資源
目前大多數企業對自己的車輛不能做到很好的統籌安排。就算可以定位到車輛的當前位置,但由于不清楚車輛的使用狀態和目的地,也無法進行合理的調度。基于IOV的車隊管理方案不僅可以使管理者通過PC端或手機客戶端在地圖上精確定位到每輛車的當前位置,還能了解每輛車的使用情況(如已有任務或等待安排)以及設定的目的地。當有新的用車需求出現時,管理者可以指定與之鄰近的等待安排車輛接收此任務,或者查看鄰近的已有任務車輛的目的地,若兩次任務的目的地距離較近或在同一條路線上,可以將新任務也安排給該車輛,以節約時間和資源。
3.2 有效監控,節省開支
時下公車私用儼然成為社會的熱點話題,無論是政府單位還是公司企業,公車私用已成詬病,“兩會”再次聚焦公車改革。那有沒有切實的措施減少公車私用呢?答案是肯定的,除了制定嚴格的公車管理制度外也需要借助科技手段。基于IOV的車隊管理方案精確統計行駛里程和油耗,可以避免公車私用、盜油等一系列問題,減少開支。以當前的保險理賠車輛試用情況來看,一天的車程可降低1/6~1/8,按照一天70公里,每公里1.50元人民幣油費計算,每天節省大概15元,100輛車的情況下,每天就可省下1500元,一年就省下54萬,這還未將省下的車輛使用磨損費、維修費和過路費等計算在內。
基于IOV的車隊管理方案能夠如實記錄司機的行駛速度、停車時間和其他出車行為,作為公司考核員工的重要依據,司機會更加規范駕駛行為,提高工作效率。
3.3 在線故障診斷,安全放心
目前大多數企業要求司機定期對車輛進行檢查、維護和保養,但由于涉及到太多人為因素,司機個人的責任感不強或經驗不足都有可能使車輛存在的問題未得到及時解決,安全隱患無法排除。基于IOV的車隊管理方案提供在線故障診斷、保養提醒等功能,使得車輛故障早發現早解決,確保司機的個人安全和公司的財產安全。
3.4 IOV云平臺資源整合,可靠便捷
IOV云平臺將重要的汽車數據、個人駕乘數據和服務整合起來。汽車數據包括汽車的各種靜態信息和動態信息等。靜態信息可細分為車輛登記信息、銷售信息、保險信息、運營信息、罰單信息、自檢信息和維修記錄等。動態信息可細分為水溫、電壓、車速、油耗、里程、故障碼等。個人駕乘數據包括駕駛員信息、行車記錄等。有了IOV云海量數據存儲平臺,人們不可能隨意編造或篡改數據,信息的真實可靠性得到保障。這樣可以有效減少謊報過橋費、加油費和維修費等行為,發生事故時認定責任也有了切實可行的依據(查看行車記錄,判斷是否超速駕駛、是否打開轉向燈、是否及時剎車等)。此外,由于所有資源高度整合、永久保存,查看管理起來更加高效便捷。
4 總結
車聯網是特殊的通信形態,是電信轉型、互聯網轉型、工業化與信息化結合的下一個重心,是汽車工業發展的新興領域。它的崛起將對企業的運營管理各方面帶來巨大的變革。車聯網的核心技術——GID讓車“上網”變得可行,因此,相對于傳統的企業車隊管理,基于IOV的車隊管理系統可以對企業車輛進行實時在線的監管、調度、診斷等,從而形成有效利用資源、提高工作效率、節省開支、安全可靠等多贏局面。
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