基于3G通讯技术的物联网全程监控的多目标优化计算方法

基于3G通讯技术的物联网全程监控的多目标优化计算方法

基于3G通讯技术的物联网全程监控的多目标优化计算方法

本发明基于3G通讯技术的物联网全程监控的多目标优化计算方法属于物联网计算领域。

车辆运行监控系统长久以来都是智能交通发展的重点领域。在国际上，美国的IVHS、日本的VICS等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。而Wi-Fi、RFID等无线技术近年来也在交通运输领域智能化管理中得到了应用，如在智能公交定位管理和信号优先、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费及车辆速度计算分析等方面取得了一定的应用成效。

当今车联网系统发展主要通过传感器技术、无线传输技术、海量数据处理技术、数据整合技术相辅相成配合实现。车联网系统的未来，将会面临系统功能集成化、数据海量化、高传输速率。车载终端集成车辆仪表台电子设备，如硬盘播放、收音机等，数据采集也会面临多路视频输出要求，因此对于影像数据的传输，需要广泛运用当今流行3G网络。

目前，苏州金龙已经通过与杭州鸿泉数字设备有限公司合作，在车辆出厂前安装车载终端设备采集车辆运行状况数据和司机驾驶行为，如今，由杭州鸿泉公司研发，苏州金龙使用的G-BOS系统已经管理车辆60000多台，但当用户数量大幅增加时，数据传输、过滤、存储及显示也一直在承受相当大的考验。

此外，当今比较优秀车联网系统有瑞典SCANIA的黑匣子系统，杭州鸿泉的车辆移动互联网（车联网）系统。

据了解，未来车联网将主要通过无线通信技术、GPS技术及传感技术的相互配合实现。在未来的车联网时代，无线通信技术和传感技术之间会是一种互补的关系，当汽车处在转角等传感器的盲区时，无线通信技术就会发挥作用；而当无线通信的信号丢失时，传感器又可以派上用场。

作为众多无线应用的代表，车联网时代的到来必将推动更多无线技术的应用和普及，我们也再一次看到了移动宽带需求的指数性增长。尽管无线和有线运营商们还无法确定应该在哪些地方进行投资，以及投入多少，但有一点是肯定的：那就是移动宽带的需求正在增长，而且增长会非常迅速。

目前，通用汽车已经通过与中国电信合作，通过其3G网络为用户提供车载信息服务，并逐步建设车联网。当用户量还不具备规模的时候，现有的运营商网络可以承载各项服务；但当用户数大幅增加时，网络也将受到考验。

运营商正在经历移动宽带数据流量的井喷式增长，因为他们需要增加容量来减少网络的堵塞，提高消费者的QoE。分组网络，尤其是电信级以太网，可以非常经济地扩展到高带宽，并处理突发的数据流量。分组网络可以通过采用先进的称为“伪线”的隧道协议来做到TDM业务和突发数据业务的混合传送。所有这些因素都使电信级以太网成为经济有效地应对激增的移动宽带数据流量的新架构。

过渡到电信级以太网只是第一步，但这还不足以在新的环境下具有足够的竞争力。运营商还必须充分地了解它们所提供的应用，以便为它们的用户提供最大的价值。这种智能可以有多种形式，例如可以是采用称为深度数据包检测（DPI）的技术“看透”数据包，以及确定正在运行的应用程序。下一代设备可以在这些数据包穿越网络的时候，快速窥探到数据包，确定其流量信息。这些信息可以把用户、位置、使用的手机类型等分组核心信息结合起来，获得更全面的网络使用情况分析，包括使用地点以及设备类型等，这样运营商才可以更好地利用这些信息来改善客户的体验，同时获得新的业务增长点。

如何改变20年后，我们驾驶的汽车会是什么样？在世博会首个主题论坛上，通用汽车中国公司总裁兼总经理甘文维描述了这样的都市交通景象：繁忙的城市中，车辆在智能交通网络指挥下迅速而有序地穿梭移动，即便是盲人，也能自如地驾驶；汽车不再“喝”油，绿充电站遍布城市的大街小巷，人们可以随时为爱车充电。“‘车联网’技术将重新定义汽车NDA。”甘文维说，未来的汽车将依靠纯电力驱动，纯电力或氢气是汽车的燃料，由精密电子设备和软件整体操控。借助无线通讯，城市内车与车之间，车与建筑物之间，以及车与城市基础设施之间实现互联互通。“这就如同一个蝙蝠定位系统，在接收到局部信息后，迅速地传递到范围更广的网络中，帮助交通系统将车流分配到不同的区域内。” 再加上高智能的车辆驾驶系统，车辆如深海中的鱼快速地游动却彼此永不相撞。未来汽车所具备的3D智能导航系统，就像一个智能机器人，能与交通设施、其他车辆进行信息交流，自动引导汽车行驶，不需人驾驶。而一份来自通用汽车的调查显示，目前，在超大型城市，30%的石油浪费在寻停车位的过程中，造成车主每月多支出336元，七成车主每天至少碰到一次停车困难。传统汽车需要超过10平方米的车位，90%的时间处于停车状态。 “中国有潜力在全球领先应用车联网。”甘文维认为，上海乃至中国将成为未来个人汽车解决方案的最先尝试者，因为中国政府对于新能源和智能化汽车在进行强有力的政策鼓励，中国更有全世界最大的汽车消费市场，也有强大的汽车产业研发能力。“电气化、车联网、自动驾驶等技术目前都已经存在，但是，要实现未来交通的愿景，一方面需要汽车生产商和政府、城市规划者以及基础设施专家，共同创造适当的应用环境。另一方面，也需要信息化技术支持建立城市虚拟信息基础设施。”甘文维说。不过，在眼前，新能源汽车的高昂价格还令消费者难以接受，望而却步。甘文维预计，20年后，新能源汽车的价格只有传统汽车价格的五分之一，运行成本压缩到四分之一。按目前的电费标准，行驶2．4万公里仅需花费840元。

关键技术1、传感器技术及传感信息整合：

“车联网是车、路、人之间的网络”，车联网中的传感技术应用主要是车的传感器网络和路的传感器网络。车的传感器网络又可分为车内传感器网络和车外传感器网络。车内传感器网络是向人提供关于车的状况信息的网络，比如远程诊断就需要这些状况信息，以供分析判断车的状况；车外传感器网络就是用来感应车外环境状况的传感器网络，比如防碰撞的传感器信息、感应外部环境的摄像头，这些信息可以用来增强安全和作为辅助驾驶的信息。路的传感器网络指那些铺设在路上和路边的传感器构成的网络，这些传感器用于感知和传递路的状况信息，如车流量、车速、路口拥堵情况等，这些信息都能让车载系统获得关于道路及交通环境的信息。无论是车内、车外，还是道路的传感器网络，都起到了车内状况和环境感知的作用，其为“车联网”获得了独特（有别于现在互联网）的“内容”整合这些“内容”，即整合传感网络信息，将是“车联网”重要的技术发展内容，也是极具特的技术发展内容。

2、开放的、智能的车载终端系统平台

就像互联网络中的电脑、移动互联网中的手机，车载终端是车主获取车联网最终价值的媒介，可以说是网络中最为重要的节点。当前，很多车载导航娱乐终端并不适合“车联网”的发展，其核心原因是采用了非开放的、非智能的终端系统平台。基于不开放、不够智能的终端系统平台是很难被打造成网络生态系统的。这方面可以参看智能手机领域来感受到这一点的重要：大量的开发者基于苹果公司的IOS和Google Android终端操作系统都构建了几十万款应用，这些应用为这两个手机网络生态系统创造了核心价值。而这一切都是因为开发者可以基于这样的系统开发应用，特别是Google的Android系统，源代码完全开放，可以被裁减和优化。因此，从目前来看GoogleAndroid也将会成为车联网终端系统的主流操作系统，它天然为网络应用而生，并专为触摸操作设计，体验良好、可个性化定制，应用丰富且应用数量快速增长，已经形成了成熟的网络生态系统。反观当前车载终端用得最多的WinCE，可以说是一个封闭的系统，很难有进一步发展的空间，因为应用少得可怜，任何修改都由于微软的封闭策略而无能为力，辛辛苦苦开发了上网功能，却无特的应用及服务可用。在前装市场上荣威350及其INKANET，在后装市场上路畅科技的Android平台产品已经证明了Android的价值，Android将是车载娱乐导航终端平台操作系统的必然选择。

3、语音识别技术

无论多好的触摸体验，对驾车者来说，行车过程中触摸操作终端系统都是不安全的，因此语音识别技术显得尤为重要，它将是车联网发展的助推器。成熟的语音技术能够让司机通过嘴巴来对车联网发号施令索取服务，能够用耳朵来接收车联网提供的服务，这是最适合车这个快速移动空间的应用体验的。成熟的语音识别技术依赖于强大的语料库及运算能力，因此车载语音技术的发展本身就得依赖于网络，因为车载终端的存储能力和运算能力都无法解决好非固定命令的语音识别技术，而必须要采用基于服务端技术的“云识别”技术；

4、服务端计算与服务整合技术

除上述语音识别要用到云计算技术外，很多应用和服务的提供都要采用服务端计算、云计算的技术。类似互联网及移动互联网，终端能力有限，通过服务端计算才能整合更多信息和资源向终端提供及时的服务，服务端计算开始进入了云计算时代。云计算将在车联网中用于分析计算路况、大规模车辆路径规划、智能交通调度计、基于庞大案例的车辆诊断计算等。车联网和互联网、移动互联网一样都得采用服务整合来实现服务创新、提供增值服务。通过服务整合，可以使车载终端获得更合适更有价值的服务，如呼叫中心服务与车险业务整合、远程诊断与现场服务预约整合、位置服务与商家服务整合等等；

5、通信及其应用技术

车联网主要依赖两方面的通信技术：短距离无线通信和远距离的移动通信技术，前者主要是RFID传感设别及类似WIFI等2.4G通信技术，后者主要是GPRS、3G、LTE、4G等移动通信技术。这两类通信技术不是车联网的独有技术，因此技术发展重点主要是这些通信技术的应用，包括高速公路及停车厂自动缴费、无线设备互联等短距离无线通信应用及VOIP应用（车友在线、车队领航等）、监控调度数据包传输、视频监控等移动通信技术应用。

6、互联网技术

车联网的本质就是物联网与移动互联网的融合。车联网是通过整合车、路、人各种信息与服务，最终都是为人（车内的人及关注车内的人）提供服务的，因此，能够获取车联网提供的信息和服务的不仅仅是车载终端，而是所有能够访问互联网及移动互联网的终端，因此电脑、手机也是车联网的终端。现有互联网及移动互联网的技术及应用基本上都能够在车联网中使用，包括媒体娱乐、电子商务、Web2.0应用、信息服务等。当然，车联网与现有通用互联网、移动互联网相比，其有两个关键特性：一是与车和路相关，二是把位置信息作为关键元素。因此需要围绕这两个关键特性发展车联网的特互联网应用，将给车联网带来更加广泛的用户及服务提供者。

发展前景上述技术和应用应是车联网近期需要重点发展的技术和应用，而这些技术和应用细分下去是非常庞大的技术体系，因此需要许多厂商一起合作来共同打造这个网络生态系统。但是，并非要先建成了完整的技术体系才能够开发车联网的应用与服务。和现在互联网一样，对用户有价值、能够让用户有良好体验的细分应用都将会获得成功。近两年来，无论是前装市场上通用引入OnStar，丰田引入G-BOOK到中国，还是路畅科技率先推向后装市场的车联网服务iBook，都证明了车联网已经在路上。就像PC走进互联网，手机走进移动互联网一样、汽车必将走进车联网，且会走得很快、很远。

发展机遇1、国家对物联网的重视以及政策支持是车联网发展的制度基础

经过两年的酝酿和发展，物联网已初具规模。2012年两会的政府工作报告中，物联网再次被提为战略新兴产业。工业和信息化部在其网站发布了《物联网“十二五”发展规划》，这是我国五年规划史上第一个物联网规划，规划中明确提出，物联网将在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业等领域率先重点部署[8]。

车联网作为物联网在汽车行业的重要应用，现已被列为国家“十二五”期间的重点项目。目前，工业和信息化部正在从产业规划、技术标准等多方面着手，加大对车载信息服务的支持力度，以推进车联网产业的全面铺开。此外，中国政府对于新能源和智能化汽车也有强有力的政策鼓励。可以预见的是，车联网也将迎来更多的扶持政策。

国家对于物联网及其相关产业的重视程度是推动我国车联网快速发展的重要体制保障。目前，国务院公布了关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定：到2020年，节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济的支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济的先导产业。

2、汽车电子以及信息传输网络的发展为车联网奠定了技术基础

车联网是继互联网、物联网之后未来智能城市的另一个标志。相比较传统移动通信服务，车联网的应用领域具有更广业务种类、更长价值链条、更专业化需求的特点。在技术层面，车联网需要首先通过各种传感器获取各种信息，如射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，这些设备能为汽车间的信息交换提供基础，从而实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。近几年来，国内基于RFID电子标签技术的传感网发展迅猛，而车联网发展的重要基础－－汽车电子也在快速发展。汽车电子是车联网得以实现的基础，特别是汽车电子中的各种车用传感器和执行器等，他们是促进汽车电子化、自动化、智能化发展的关键技术之一，对某些汽车电子系统，如发动机电控、安全气囊系统，传感器成本约占系统总成本的70%。世界各国对车用传感器的研究开发以及如何提高性价比都非常重视。汽车电子越发达，自动化程度越高，对传感器的依赖就越大。所以，国内外都将车用传感器技术列为重点发展的高新技术。除了传感器外，车载汽车电子装备也是车联网得以实现的重要载体，包括导航系统、车载娱乐系统等。

另外，信息传输网络也是车联网必不可少的技术环节之一。目前，我国三大运营商都已经建成覆盖全国的基础通信网。特别是3G网络的建设，这为建设车联网提供了坚实的网络基础。

总体来看，车联网以车为节点和信息源，通过无线通信等技术手段将获取的信息连接到平台网络中加以分析和管理，其核心就是信息获取和反馈控制，从而实现车与路、车与车、车与城市网络的相互连接。它是伴随着城市交通拥堵的日益加重以及智能交通解决方案技术的不断进步而出现的，我国拥有丰富的带宽资源和移动通信网络，并且汽车保有量大，这使得我国发展车联网具有很多优势。

3、构建健康、和谐的城市化体系是推动车联网发展的市场需求

随着我国经济的发展，国民经济的工业化，城市人口不断增加，城市化在全国范围内已经成为一种必然趋势。城市化带来的交通拥堵、车辆事故、环境污染等“城市病”，已成为横亘在城市发展面前的一道难题，这对城市化健康发展与构建合理、和谐的城市体系提出了更高的要求。

我国是全球汽车最大的生产国和消费国，车联网市场巨大，车辆已经成为城市的重要组成部分。从汽车这一新兴移动终端，到由汽车组成的车联网系统，牵动着我国又一条至关重要的经济脉络。尤其在今年两会上，智能交通、校车安全等社会问题成为议题后，社会各界对交通堵塞、校车事故、车内污染等问题特别重视，都希望政府能制定强有力的解决措施。

4、车联网发展需建立协同生态系统

物联网智库认为我国车联网至今仍然处在这样的阶段：主流车厂卖车的“卖点”，智能交通“ETC”收费的手段，TSP和电信运营商争论收费高低的战场。这大约对应国外三年前的情形。什么时候以创新为驱动，以安全为目标，以消费者为中心，什么时候才能有中国车联网的协同发展。

车联网已经发展十年了，过去一直是汽车制造厂商指导的。十年以后，厂商们发现新车销售有了卖点，但车联网本身并没有带来价值，所有国际上过去十年TSP都是亏损的，它的普及率没有到10%，所有用户都不愿意付费。因为它是完全被汽车厂商控制的封闭的业务系统，并没有对汽车产业产生影响，也没有对相关产业产生影响。那么其它的领域呢？比如商业车队管理，这也做了十年，商业车队大部分也配备了设备，但商业车队大量运输并不真正需要物联网，而是需要重新构造自己的生产方式，商业车队的车联网还没有达到20%的渗透率，并没有给运输车队创造真正的价值。 

实现车联网以后，汽车制造厂商的IT技术和汽车本身的电子技术融为一体。美国奥迪车全是使用Google的在线导航服务，LTE也往往已经开始实施。Verizon收购了最大的车联网服务提供商Hughes Telematics，还有Sprint能够提供独立的端到端保险车联网UBI服务，通过保费高低的手段制止了违法行为提高了交通安全的水平，保险业车联网去年一年发展了300万用户。

过去人们讨论车联网，关注点一直在网络和车内的装置及其功能。近来云计算风行时，许多人热衷于通用的PaaS平台。直到今天讨论车联网创造价值时，例如提供UBI服务时，大数据才成为人们关心的焦点。思科在这方面有研究，如果使用车联网，损失可以降低35%，而且每年可以降低58美元的费用，包括保险、撞车以后自己要付的费用，还有公安管理，摄像头和违章费用，这个费用非常之高，所以车联网带来非常大的效益。

中国的车联网亟需跳出传统车联网的禁锢，建立协同车联网的新市场和新产业生态。新生态的最大特点是通过车联网对汽车、维保、金融、保险、交通、运输、安保各个传统领域和消费者的商业模式进行优化获得新的价值。各种车联网协会应该在这个方面做出努力，在众多产业中寻快速普及和获得价值的切入点。

政策扶持车联网是物联网在智能交通领域的运用，车联网项目是智能交通系统的重要组成部分。踏入新世纪，物联网、智慧地球、智慧城市等概念兴起，具体到交通领域的应用便产生了智慧交通、车联网的概念。物联网的概念，在中国早在1999年就提出来了，当时不叫"物联网"而叫传感网，物联网概念的产生与物联网行业的快速发展，与智能交通交汇融合，产生了智能交通行业的新动向-车联网。

车联网就是汽车移动物联网，是指利用车载电子传感装臵，通过移动通讯技术、汽车导航系统、智能终端设备与信息网络平台，使车与路、车与车、车与人、车与城市之间实时联网，实现信息互联互通，从而对车、人、物、路、位臵等进行有效的智能监控、调度、管理的网络系统。

只与"人-车"相关的部分在国外叫车载信息服务系统(Telematics)，也就是"狭义"的汽车物联网。Telematics是以无线语音、数字通信和卫星导航定位系统为平台，通过定位系统和无线通信网，向驾驶员和乘客提供交通信息、紧急情况应付对策、远距离车辆诊断和互联网(金融交易、新闻、等)服务的综合信息服务系统。

车联网本质上是一个巨大的无线传感器网络。每一辆汽车都可以被视为一个超级传感器节点，通常一辆汽车装备有内部和外部温度计、亮度传感器、一个或多个摄像头、麦克风超声波雷达，以及许多其他装备。目前，一辆普通轿车约安装100多只传感器，豪华轿车传感器甚至多达200余只。此外，未来的汽车将配备有车载计算机、GPS定位仪和无线收发装臵等。这使得汽车之间，以及汽车和路边之间能够无线通信。这种前所未有的无线传感器网络扩展了计算机系统对整个世界的感知与控制能力。

车联网项目已被列为国家重大专项(第三专项)中的重要项目，首期资金投入达百亿实施国家科技重大专项是科技工作的重中之重，《国家"十二五"科学和技术发展规划》中的重大专项第三项要求：加快突破移动互联网、宽带集系统、新一代无线局域网和物联网等核心技术，推动产业应用，促进运营服务创新和知识产权创造，增强产业核心竞争力。而车联网项目作为物联网领域的核心应用，第一期资金投入达百亿级别，扶持资金将集中在汽车电子、信息通信及软件解决方案领域。

《2012-2020年中国智能交通发展战略》即将出台，智能交通产业投资与发展将掀起新高潮。2012年7月31日至8月1日，由交通运输部公路科学研究院和北京市交通委员会主办的第三届智能运输大会(ITSCC)在北京召开，大会期间交通运输部科技司的相关负责人第一次公开解析了《2012-2020年中国智能交通发展战略》。《战略》提出，到2020年，中国智能交通发展的总体目标是：基本形成适应现代交通运输业发展要求的智能交通体系，实现跨区域、大规模的智能交通集成应用和协同运行，提供便利的出行服务和高效的物流服务，为本世纪中叶实现交通运输现代化打下坚实基础。具体目标为，全面提升城市交通管理和服务水平;有效提高公路交通安全和出行可靠性;着力增强水路运输效率和监管应急能力;显著促进多种运输方式有效衔接;显著提高技术创新能力;推动形成智能交通产业。为实现上述目标，将重点支持交通数据实时获取、交通信息交互、交通数据处理、智能化交通安全智能化组织管控等技术的集成创新。还将加快智能交通基础性关键标准、应用服务标准的制定，推动标准贯彻执行和国际合作。

与智能电网、安防等领域相比,车联网并不是最成熟、最接近实际应用的物联网应用,但凭借其战略高度和庞大的消费级市场,仍然赢得了强烈的关注。

车联网的出现,为汽车制造、内容提供和移动通信等领域带来产业升级机遇。一方面促使汽车行业从单纯硬件销售,转为与服务、内容捆绑的新模式;另一方面,又让运营商和服务商得以迅速定位高端客户体,便于提供产品和服务。此外,国家对新能源汽车“必须具备远程监控能力”的要求,也让车联网横跨两大战略性新兴产业。

所谓车联网并无严格定义,简单地说,就是将汽车作为信息网络中的节点,通过无线通信等手段实现人、车、路及环境的协同交互,实现智能交通。然而,自诞生之日起,车联网便始终面临缺乏统一管理主体的“无人驾驶”局面。

相比三大管理部门,移动运营商、汽车电子企业、内容提供商、服务提供商对参与车联网的兴趣更为积极。由于车联网产业链较长,参与行业众多,对车联网“盲人摸象”式的理解比比皆是,其中的利益博弈也在所难免。　

随着车联网概念的诞生,汽车电子也从原来的以机械、安全为主,转变为强调系统整合能力,以及车与车、车与环境之间的协同交互。

车联网要解决各系统间的信息交换和共享问题,同时与司机和乘客实现有效互动。此外,车联网通过车身网络连接,还可以获取车身中各类传感器数据,处理后用于报警或远程诊断。然而,绝大多数用于信息采集的高端传感器,其芯片核心技术并不为中国公司所掌握。

与此同时,通信网络带宽瓶颈,也成为车联网一个技术难题。目前的3G网络带宽并不能满足未来对段像和流媒体的传输需求,而4G网络和DSRC(专用短程通信)的自主网技术等也还没有完全突破。

当采集上来的信息被汇聚到数据中心,还要对其进行存储、交互和分析,国内在云计算和超海量数据处理方面,还未掌握核心技术。最后,在全面获取系统精准的信息基础上,针对不同应用的智能化处理,更是一项世界性的难题,需要大量工作研究智能化应用的数学模型。

目前国内在芯片设计和开发上已经具备一定水平,但自主可控可管的问题仍然严峻。中国的互联网域名系统和地址,以及物品条码,用的都是国外的技术体系、编码地址,车联网在车辆标识上不能重蹈覆辙。

实际上,公安部已经推出一种识别率在99.9%以上的专用电子标签,可安装在汽车挡风玻璃上,形成对车辆身份和位置信息的唯一标识。不过,要对车辆信息进行跟踪,还需要在监控区域部署一定密度的数据采集设施。　

模式难行

在巨大的市场诱惑面前,车联网的相关企业不愿坐等技术与管理破局。电信运营商、汽车电子和服务企业,甚至汽车贸易企业,开始以一种简化版的车联网运营模式向前推进——围绕车载智能平台进行集成,实现内容和应用的整合。

凭借移动网络通道的优势,目前三大运营商在车联网上的推进方式,基本是将车载智能终端与无线通道相连,以提供实时交通路况、导航、救援定位、车况检测、4S店预约等运营服务,多基于呼叫中心或移动互联网,并不涉及什么新的技术,只相当于在现有网络基础上一个新的业务拓展。

真正的车联网应该是多个信息系统一体化的,人、车、路、环境之间的信息是互通的,基于物联网技术的车联网。

现在相关标准统统没出台,连起步阶段都不能算。不过现有技术条件下能实现的,马上能见到效益的,也只有这种模式。

但即便是现有的这种模式,也并不能确保在商业模式上的成功。目前进入市场的所谓“车联网”产品和服务,都是汽车制造商替终端用户埋单,通常一年到三年,到期后是否会主动续约服务还是未知数。

运营模式作为物联网与智能化汽车两大领域的重要交集，车联网通过汽车收集、处理、共享道路与车辆信息，通过人与车、车与车、车与控制中心的多重互动，实现轮子上的智能生活。

一、基于3G通讯技术的物联网全程监控的多目标优化计算方法

车联网行业的诞生并非炒作，其本身有实实在在的市场价值存在：

1、减少售后纠纷，一切用数据说话

车联网系统可以监控并保存车辆的运行数据，当车辆发生故障，并因此引起客户损失，可以用数据平息双方的争端，帮助客户避免重复不规范操作的错误，这点尤其是在客运行业非常有效。

2、在线跟踪，避免配件耗材销售机会的流失

通过对车辆运行数据的采集，同时也形成配件、耗材的使用情况报告，在需要更换以前，及时锁定配件、耗材及维修的销售机会。

3、故障预警，避免重大事故

一般车联网系统，都有一套管理平台，平台可以生成各种主题的历史数据分析报表，趋势报告，并通过页面、邮件、短信等方式报告异常情况，避免小故障带来大事故。

4、降低售后维护成本

掌握车辆运行数据，意味着可以分析判断故障原因。对于可以远程排除的故障，就降低人员出差成本。

5、形成制造+服务的商业模式，从单一的车辆生产商转变为服务提供商，形成产品和服务的差异化，避免直接价格竞争

车辆生产商可以向客户附加销售远程管理系统，也可以通过提供可视化的管理服务，一方面可以自行或委托第三方收取服务费用，另一方面可以通过多元化服务增加车辆卖点，来更好的“卖车”，避免残酷的直接价格竞争。

二、车联网运营模式

车联网产业链划分为以下5个角：车厂、车主、网络运营商、技术提供商（软硬件）、内容提供商。

车厂：作为车联网的主导角，是整条产业链的价值利益枢纽，向技术提供商、内容提供商提出开发需求，向最终客户更好的卖车，从而获得利益，近而将这些利益转嫁给产业链中的其他角。

车主：羊毛出在羊身上，最终所有费用，还是会由车主承担；承担方式由很多种，比较理想化的方式，由产业链中的某一角站出来主导收取运营维护费，但是国内客户的消费心理，加上当前国内现阶段车联网技术并没有给客户非常良好的价值体验，如何收取运营维护费用成为一大难题。

所以，当前车联网系统的诞生，各大主机厂其主要目的应该是在激励的市场竞争中，增加车辆卖点，更好的卖车，避免残酷价格竞争。

虽然车联网的各项技术已经相对成熟，但车联网的实质是实现“车路一体化”的信息整合和实时管理，即集成车辆与道路交通的所有相关信息，您认为目前车联网发展到什么阶段？在实现信息整合这关键一环上，还有哪些技术或者政策上的困难？

车联网技术本身只是计算机电子技术与的一种运用、一种信息整合方式，其瓶颈并不在技术，而在于信息整合到位程度、服务支撑到位程度。当前车联网行业已初具雏形，大部分车厂都有自己所谓的“车联网”系统，系统是否具备核心竞争力，就要看系统能否给客户带来充足、满意的信息服务。

车联网技术能否广泛运用，这个得分行业来讲。先讲商用车，商用车里面又可以分为货车和客车。客车的车联网系统，比较有名的是苏州金龙的G-BOS，G-BOS系统的理念：司机驾驶行为的好坏与车辆安全隐患、车辆油耗还有车辆使用寿命息息相关。就在上个月，G-BOS智慧运营系统被写入该系列之《物联网与智能交通》一书。

2011年至今，国家制定了一系列标准，所有客车车辆必须前装GPS行驶记录仪，这无疑加速了客车车联网的发展。

货运车辆其本身是运输工具，对车主来说是盈利工具，要想推进货运车辆车联网，关键在于让车主能否更多赚到钱。如果车载终端能为客户提供详尽的货物信息，提高运输效率，降低运输环节中因资源整合不合理造成的浪费，简单的讲：就是让车主赚到钱，那么这款系统就能广泛推广。

乘用车车联网系统的开发难题不在技术也不在政策，小轿车作为一款消费性工具，对于系统到底能提供哪些信息服务，对这些信息服务的刚性需求到底有多大，客户是否愿意承担这笔费用，产业链中谁来承担这个收费的角，这些问题一直没有明确的答案。只有理清楚这些问题，产业链中各个角就愿意“掏钱”来建设该系统，这样，才会形成比较扎实的车联网产业链。

车联网是一个新概念，也是一个很有吸引力的概念，很多企业都喜欢用这一概念来包装自己，有做路灯远程控制的企业宣称自己是车联网企业、做停车场收费系统也称自己的系统是车联网系统，做硬盘录像机的也是车联网企业，他们并没有说错。物联网本身定义可以理解为“物物相连”，车联网也一样，前面提到的几个厂家，也是通过自己的产品将各个车辆之间的一些信息形成交汇整合，至少不能说他错。物联网、车联网其实质是一个信息整合过程，谁能将更多有用的信息整合到位，给最终客户及产业链中的其他角带来效益，谁才是有核心竞争力的车联网。

车联网系统，是指通过在车辆仪表台安装车载终端设备，实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送。系统分为三大部分：车载终端、云计算处理平台、数据分析平台，根据不同行业对车辆的不同的功能需求实现对车辆有效监控管理。车辆的运行往往涉及多项开关量、传感器模拟量、CAN信号数据等等，驾驶员在操作车辆运行过程中，产生的车辆数据不断回发到后台数据库，形成海量数据，由云计算平台实现对海量数据的“过滤清洗”，数据分析平台对数据进行报表式处理，供管理人员查看。

车联网系统分为三大部分：车载终端、云计算处理平台、数据分析平台。车载终端采集车辆实时运行数据，实现对车辆所有工作信息和静、动态信息的采集、存储并发送。车载终端由传感器、数据采集器、无线发送模块组成，车辆实时运行工况包括驾驶员的操作行为、动力系统工作参数数据等；由云计算处理平台处理海量车辆信息，对数据进行“过滤清洗”；数据分析平台则负责对数据进行报表式处理，供管理人员查看。

即智能交通。将先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。

：CAN是控制器局域网络（Controller Area Network，CAN）的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准。是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。

国际车联网现状车辆运行监控系统长久以来都是智能交通发展的重点领域。在国际上，美国的IVHS、日本的VICS等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。而Wi-Fi、RFID等无线技术近年来也在交通运输领域智能化管理中得到了应用，如在智能公交定位管理和信号优先、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费及车辆速度计算分析等方面取得了一定的应用成效。

当今车联网系统发展主要通过传感器技术、无线传输技术、海量数据处理技术、数据整合技术相辅相成配合实现。车联网系统的未来，将会面临系统功能集成化、数据海量化、高传输速率。车载终端集成车辆仪表台电子设备，如硬盘播放、收音机等，数据采集也会面临多路视频输出要求，因此对于影像数据的传输，需要广泛运用当今流行3G网络。

车联网系统的意义

车联网系统可以采集并保存设备运行数据，当车辆发生故障并引起客户损失时，可以用数据平息双方的争端，并帮助车辆驾驶员避免重复不规范的错误操作，用户对系统的应用点总结如下：

产品的全生命周期管理（PLM）

通过对车辆的工况的数据采集和实时传输，生产厂家可以对自己的产品进行全生命周期的管理，也就是说一台车辆从走出厂门那天开始，所有的运行数据都会发回到生产厂家的“企业参数中心”，非常方便生成各种分析报告，为以后的新产品的研发提供决策支持。

通过远程数据采集和分析提高产品使用寿命

通过远程管理系统，可以采集到用户的使用习惯，除了给用户提供分析报告以外，也可以及时纠正用户的不良使用习惯，以延长产品的使用寿命。

节能减排该系统会自动监测各重要部件的工况，有异常情况可以及通知用户及厂家，以避免因动力系统等重要部件异常而引起不必要的高油耗，同时通过用户使用习惯的报告，也可以避免不良使用习惯而引起的高油耗。

远程管理对于分期付款的用户，如果货款回收困难，可以通过远程锁机等手段控制设备，也可以通过GPS定位查设备位置，以帮助追讨欠款。

远程诊断及维护通过远程管理系统，可以降低维护人员的成本，远程定位设备故障，简易的故障可以通过远程排除。

市场前景预测

目前比较成功车联网系统的运用以杭州鸿泉的车辆移动互联网（车联网）系统为例。

针对长期困扰着汽车运营商的各类核心问题所提出的关于“客车全生命周期管理”解决方案。分析系统通过安装在车辆上的终端，依托海量数据搜集、3G无线物联网络与智能远程控制为手段，结合智能化、电子化、信息化尖端技术缩成。为客车运营商实现“人”、“车”、“线”的智能整合管理，从根本上使客车运营商摆脱现存的“利润上不去、成本下不来”的运营窘境。

从去年7月份分析系统正式使用，到今年年初，通过分析系统管理的车辆已经达到10000多台，而且预计以后每年的管理车辆会以20000台的速度递增。

中国的汽车市场是一个庞大的市场，2010年全年销量为1806万量，继续稳坐全球第一宝座，同比增长32.37%。产量为1826.47万量，同比增长32.44%。

对于车辆经销商而言，车辆的实时监控是他们迫切的需求。分析系统存储车辆驾驶员的操作数据，分析驾驶员操作数据，并对驾驶习惯进行数学建模，给予每个驾驶员一个评分，从而起到警示教导的作用，督促驾驶员改善驾驶习惯，从而节省油耗并且延长车辆使用寿命。其次，基于GPS、GPRS、GIS的三层应用，使得经销商对车辆的监控管理更是接近于完美。对于驾驶员而言，车辆运行数据的实时记录意味着黑匣子数据记录。一旦车辆出了事故，可通过查看系统对数据进行分析，确定到底是人的问题还是车的问题，有效解决售后纠纷。

在工程机械行业，“十二五”背景下提出的发展战略：推进我国工程机械产业由制造大国向制造强国的转变，初步形成具有国际前沿水平的主机产品、基础技术、功能部件的研发与制造体系，主要产品达到国际平均先进技术水平，实现我国工程机械产业由粗放型、模仿型、数量型向科技创新、质量、效益型的转变。

智能交通系统是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，因而，日益受到各国的重视。

21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。

特点智能交通系统具有以下两个特点：一是着眼于交通信息的广泛应用与服务，二是着眼于提高既有交通设施的运行效率。

与一般技术系统相比。智能交通系统建设过程中的整体性要求更加严格．这种整体性体现在：

（1）跨行业特点。智能交通系统建设涉及众多行业领域，是社会广泛参与的复杂巨型系统工程，从而造成复杂的行业间协调问题。

（2）技术领域特点。智能交通系统综合了交通工程、信息工程，通信技术、控制工程、计算机技术等众多科学领域的成果，需要众多领域的技术人员共同协作。

（3）政府、企业、科研单位及高等院校共同参与，恰当的角定位和任务分担是系统有效展开的重要前提条件。

（4）智能交通系统将主要由移动通信、宽带网、RFID、传感器、云计算等新一代信息技术作支撑，更符合人的应用需求，可信任程度提高并变得“无处不在”。[2]

子系统车辆控制系统

指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪，可以准确地判断车与障碍物之间的距离，遇紧急情况，车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让，并根据路况自己调节行车速度，人称“智能汽车”。目前，美国已有3000多家公司从事高智能汽车的研制，已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。

交通监控系统

该系统类似于机场的航空控制器，它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤，哪条路最为畅通，该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。

运营车辆高度管理系统

该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯，来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强，可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前，行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。　

旅行信息系统

是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的，如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等，任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上，只要采用其中任何一种方式，你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统，外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。

系统组成先进的交通信息服务系统(ATIS)

ATIS是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息；ATIS得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

先进的交通管理系统(ATMS)

ATMS有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS主要是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。 

先进的公共交通系统(APTS)

APTS的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。在公交车辆管理中心，可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高工作效率和服务质量。 

先进的车辆控制系统(AVCS)

AVCS的目的是开发帮助驾驶员实行本车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。AVCS包括对驾驶员的警告和帮助，障碍物避免等自动驾驶技术。 

货运管理系统

这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。 

电子收费系统(ETC)

ETC是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3~5倍。 

紧急救援系统(EMS)

EMS是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。具体包括:1）车主可通过电话、短信、翼卡车联网三种方式了解车辆具体位置和行驶轨迹等信息；2）车辆失盗处理：此系统可对被盗车辆进行远程断油锁电操作并追踪车辆位置；3）车辆故障处理：接通救援专线，协助救援机构展开援助工作；4）交通意外处理：此系统会在10秒钟后自动发出求救信号，通知救援机构进行救援。

发展状况发展现状

面对当今世界全球化、信息化发展趋势，传统的交通技术和手段已不适应经济社会发展的要求。智能交通系统是交通事业发展的必然选择，是交通事业的一场革命。通过先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算器技术和系统综合技术有效的集成和应用，使人、车、路之间的相互作用关系以新的方式呈现，从而实现实时、准确、高效、安全、节能的目标。[3]

交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题，尤其以交通安全问题最为严重。采用智能交通技术提高道路管理水平后，每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上，并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此，世界各发达国家竞相投入大量资金和人力，进行大规模的智能交通技术研究试验。目前，很多发达国家已从对该系统的研究与测试转入全面部署阶段。智能交通系统将是21世纪交通发展的主流，这一系统可使现有公路使用率提高15%到30%。

美、欧、日是世界上智能交通系统开发应用的最好国家，从它们发展情况看，智能交通系统的发展，已不限于解决交通拥堵、交通事故、交通污染等问题。经30余年发展，ITS的开发应用已取得巨大成就。美、欧、日等发达国家基本上完成了ITS体系框架，在重点发展领域大规模应用。可以说，科学技术的进步极大推动了交通的发展，而ITS的提出并实施，又为高新技术发展提供了广阔的发展空间。

随着传感器技术、通信技术、GIS技术（地理信息系统）、3S技术（遥感技术、地理信息系统、全球定位系统三种技术）和计算机技术的不断发展，交通信息的采集经历了从人工采集到单一的磁性检测器交通信息采集到多源的多种采集方式组合的交通信息采集的历史发展过程，同时国内外对交通信息处理研究的逐步深入，统计分析技术、人工智能技术、数据融合技术、并行计算技术等逐步被应用于交通信息的处理中，使得交通信息的处理得到不断的发展和革新，更加满足ITS各子系统管理者、用户的需求。信息采集与处理设备行业呈现如下特点：

发展特征

1、信息采集与处理方式的多样化

交通信息采集的方式分为人工采集方式和自动采集方式。自动采集方式包括磁性检测器（包括感应线圈检测器、磁阻传感器等）、光学检测器（包括视频检测器、激光检测器）、微波检测器（包括微波检测器和雷达测速仪）、路面情况及测重传感器（雨雾检测器，路面结冰检测器，轮、轴重仪等）。随着科学技术的发展，自动采集技术得到了不断的研究、发展和应用。各种采集技术都有各自的优点和缺点，利用多种采集方式的进行组合采集交通信息是目前国内外研究的热点和焦点。

开发了信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息的多时间尺度预测技术、信息集成技术、信息压缩技术和存储技术等，大大提高了信息的精度及信息提供的种类。

2、信息的内容及地理范围广

不同的交通采集方式采集的参数种类有限，例如感应线圈只能采集到交通流量、占有率、速度等固定地点的截面交通参数;视频检测器只能采集到交通流量、速度、占有率、排队长度等固定地点的交通参数；随着多种交通采集方式的组合，可以获得交通流量、速度、占有率、排队长度、行程时间、区间速度等截面和路段交通参数，丰富了交通信息的采集内容的同时也提高了采集地理范围的广度。

随着交通数据获取源的增加，交通信息用户对海量交通信息实时性需求的逐步提高。近几年，国内外逐渐将分布式并行计算技术、高性能计算服务器以及高性能的数据处理算法应用于海量交通信息的处理之中，改善了信息的处理速度。

3、信息采集的精度和经济性提高

随着磁性和光学传感器工艺的提高、段像处理技术和定位技术的发展，交通信息的采集精度也不断得到提高。同时，随着近几年对交通检测器配置优化技术的不断深入研究，交通信息的采集在保证信息全面性和动态性的前提下，也提高了交通信息采集的经济性。这为ITS系统的开发和应用奠定了基础。随着人工智能、统计分析、模糊逻辑、混沌理论等的逐渐成熟，逐渐开发出了一些基于这些理论及方法的交通信息处理方法，大大提高了信息处理的精度及质量。

数据采集IT和通信技术的快速发展使得信息的发布不再是瓶颈，路边发布、手机发布、便携式终端发布、互联网发布、车载终端发布，等等，都具有巨大的应用市场。可见，要实现交通信息应用的爆发增长，如何获取原始交通数据并处理成精准的交通信息是其关键。

对于实时交通数据的采集, 目前主要有两种方式：一种是静态交通探测方式，主要是利用位置固定的定点检测器或摄像机；另一种是动态交通探测方式。通常，用来采集交通流数据的定点检测器有感应线圈检测器、超声波检测器、雷达检测器、光电检测器、红外线检测器等。动态交通探测方式是指基于位置不断变化的车辆或手机来获得实时行车速度和旅行时间等交通信息的数据采集方式。动态交通探测的典型方式包括异频雷达收发机、车辆自动检测、全球定位系统（GPS）装置及手机通信等。

线圈和摄像机（视频监控）是定点检测的典型手段。线圈是磁性检测器的一种变形，它依靠埋在路面下的一个或一组感应线圈产生的电磁感应变化，来检测通过的车辆的状况。该技术非常成熟，且精度较高，适用于交通量较大的道路。然而，其缺点也非常明显，即采集范围有限、损坏率高、施工成本昂贵、施工周期长。这类数据的典型代表有“某城市环路微波检测历史记录数据”、“某城市道路交叉口检测历史记录数据”。

视频监控则是利用摄像机作为记录设备，通过对一定时间段内的段像进行分析得出交通流的详细资料。对于交叉口交通状况的调查，常采用这种方法。这种方法的优点是比较直观，可以得到最完全的交通资料信息；缺点是成本高、数据整理工作量大（需要大量的段像处理工作）、有时可靠度较低（如大型车辆可能遮挡随行的小型车辆等）。这类数据典型如数据堂采集的“交通视频数据库”、“车牌段片数据库”等。

作为动态交通流信息采集的主要手段，GPS技术在国外得到了广泛的应用，国内也有优途、美慧等公司已经开发出可商用的产品。GPS是一种全球性、全天候的卫星无线电定位系统，可实时提供三维坐标、速度等空间信息，其特点是精度高，速度快，但实际应用中也有很多问题，主要表现在存在采集盲区（如高架下的道路采集不到GPS信号）、样本容量小、建设和运营成本高等。这类数据的典型如“某北方城市出租车GPS位置数据”、“某南方城市出租车GPS位置数据”等。

基于移动通信的交通信息采集技术利用手机网络中的信令信息来分析推算动态交通状况，其特点可以概括为道路覆盖范围广、数据采集成本相对较低、部署方便、数据精度较高等。作为一种新兴的动态交通探测手段，该技术充分利用了现有的手机网络资源，其实用性正在美国、欧洲等国家得到论证和推广。

背景动因汽车发展的社会化

工业化国家在市场经济的指导下，大都经历了经济的发展促进汽车的发展，而汽车产业的发展又刺激经济发展的过程，从而这些国家超前实现了汽车化的时代。汽车化社会带来的诸如交通阻塞、交通事故、能源消费和环境污染等社会问题日趋恶化，交通阻塞造成的经济损失巨大，使道路设施十分发达的美国、日本等也不得不从以往只靠供给来满足需求的思维模式转向采取供、需两方面共同管理的技术和方法来改善日益尖锐的交通问题，这些建立在汽车轮子上的工业国家在探索既维护汽车化社会，又要缓解交通拥挤问题的办法中，旨在借助现代化科技改善交通状况达到"保障安全，提高效率、改善环境、节约能源"的目的的ITS概念便逐步形成。