新能源汽车数据分析技术

图3-1 数据平台的三级架构

1.新能源汽车数据平台三级结构

目前，新能源汽车的数据平台主要有企业监测平台、地方监测平台以和国家监测平台三类。这三类平台形成了数据平台的三级架构，如图3-1所示。新能源汽车的运行数据会实时传输到企业监测平台，企业通过企业监测平台对本企业生产的新能源汽车进行安全管理、预报警和故障处理，同时企业平台要将公共领域的新能源车辆数据实时转发给地方监测平台并进行统计信息和故障处理的上报。地方监测平台通过监测新能源车辆的运行实现新能源车辆的信息统计，通过车辆故障的回溯实现对新能源汽车质量的监管。地方监测平台也要将车辆运行数据实时上传到国家监管平台，并进行统计信息和故障信息的上报。在企业—地方—国家这一数据上传通路之外，还保留了企业平台直接向国家平台上传的通路。企业监测平台要根据需要将车辆运行数据实时传输到国家平台并进行统计信息和故障处理信息的上报。

2.静态信息采集

静态信息指的是没有与服务器进行交互的数据。车辆外部的静态信息主要包括充电桩的使用信息、路网信息、气象信息等。这些静态信息能够对分析车辆的行驶状况、安全管理和故障回溯提供有效的依据。车辆的静态信息包括车辆的相关参数、车辆公告信息、车辆的销售情况以及用户对车辆的评价情况等。这些信息也是进行大数据分析所必备的。

车辆静态信息往往都是相应网站上的公开信息。比如车辆的相关参数，可以通过生产企业的网站上找到对该种车型的介绍，也可以在销售网站上找到该车型的参数。车辆公告信息可以在中国机动车网等相关网站上获取。车辆销售情况和用户反馈可以在车辆销售网站以及相关社交论坛上查询。同时也可利用网络爬虫程序定期从相应的网站上爬取车辆的静态信息、车辆公告信息以及销售反馈信息等，并存入数据平台中。

3.动态信息采集

车辆动态信息采集是指通过布置在车辆上的传感器获取车辆的动态信息，主要由车载终端通过无线方式上传到数据平台。新能源汽车数据平台车辆动态信息采集步骤如下：

（1）连接建立

车载终端向远程服务与管理平台发送通信连接请求，当通信链路连接建立后，车载终端应自动向远程服务与管理平台发送登入信息身份识别，远程服务与管理平台应对接收到的数据进行校验。

（2）信息传输

当车辆终端登入成功后，应按一定时间周期向远程服务与管理平台上报电动汽车运行、充电、事故报警或断电后3min内的实时信息。(www.xing528.com)

车载终端通过车辆CAN总线获取的数据整合后，通过GPRS无线网络发送到远程服务与管理平台。车载终端向远程服务与管理平台上报信息时，应根据实际情况对驱动电机数据、整车数据、燃料电池数据、发动机数据、车辆位置数据、极值数据、报警数据、可充电储能装置电压数据、可充电储能装置温度数据等新能源汽车相关数据进行拼装后上报。

车载终端向服务端平台上报信息的时间周期可以调整，车辆信息上报的时间周期最大不应超过30s。

（3）连接维持

在信息传输过程中，车载终端应向远程服务与管理平台发送周期性心跳信息，远程服务与管理平台应对车载终端反馈成功应答。心跳发送周期可以调整。

（4）信息补发

当数据通信链路异常时，车载终端应将实时上报数据进行本地储存。在数据通信链路恢复正常后，在发送实时上报数据的空闲时间完成补发储存的上报数据。

因为新能源汽车不仅仅只涉及车辆一个产业，与其相关的还包括气象、路网等相关产业，只有动态信息与静态信息的相互结合，才能从大数据里挖掘出潜在的、有价值的信息，进而对新能源汽车产业的发展提供一定的帮助。

图3-2 新能源汽车大数据创新生态平台

4.新能源汽车大数据平台数据采集过程

新能源汽车大数据处理分为数据采集、数据存储与管理、数据分析与挖掘、数据展现与应用四部分，如图3-2所示。首先，新能源汽车大数据平台收集车辆运行数据、气象数据、路网数据、充电桩数据等各方面的数据并进行汇总，这些数据中往往会有缺失值或异常值，采集的数据需要通过预处理环节提高数据质量，然后通过高并发接收系统进入平台；进入平台后，平台会对这些数据按照数据种类分别存入storm集群、redis集群、hdfs集群、Hbase集群、关系数据集群中进行管理；新能源汽车大数据平台通过应用不同种类的计算组件进行充电统计、驾驶行为、行驶统计等分析；并通过HS展示模块、app定制化模块、demo展示模块进行可视化展示。平台还可以提供许多基础功能和扩展应用功能，包括二手车残值评估方案、车险创新解决方案、自动驾驶解决方案、智慧物流解决方案等。