刘畅 邵芃 蒋欣娟吉林大学经济学院
吉林省车联网发展潜力分析
刘畅 邵芃 蒋欣娟
吉林大学经济学院
车联网是物联网技术的典型应用和当前汽车技术发展的重要方向之一,对于解决汽车社会问题、支撑汽车产业升级转型具有重要意义。本文简要阐释了发展车联网产业的战略意义,概述了吉林省车联网产业发展现状,定量分析其发展潜力,并综合分析了吉林省发展这一产业的独特优势和目前存在的一系列问题。
吉林省 车联网 竞争力分析 神经网络
2010年10月28日的中国国际物联网大会上,“车联网”一词被提起。根据中国车联网产业技术创新战略联盟的定义,车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车——车、路、行人及互联网等之间进行无线通讯和信息交换的大系统网络,是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络,是物联网技术在交通系统领域的典型应用[1]。早在2009年,国家就已将物联网列为战略性新兴产业,其中交通领域正是重点推广示范领域之一[2],车联网作为两化融合的典范,在“十二五”规划战略性新兴产业中具有非常重要的地位,是推动交通运输服务业、汽车制造及服务业等转型升级的重要驱动力,也是提高交通运行效率、强化社会安全和发展绿色节能的重要手段。
本文概述了吉林省车联网的发展现状,并以定量方法预测其市场发展潜力,最后分析吉林省发展车联网产业的独特优势以及存在的问题。
(一)吉林省汽车物联网产业的综合背景
1.经济总量较大。我省是中国汽车工业的摇篮,经过几十年的发展建设,现已形成以一汽集团公司为核心,集轿车、乘用车、商用车、新能源汽车、专用汽车和汽车零部件研发、生产、销售、服务业为一体的比较完整的汽车工业体系,汽车总产能达到200万辆。我省现有规模以上汽车和零部件企业365户。其中,整车企业6户(地方企业2户),专用汽车企业29户,汽车零部件企业330户,主要分布于长春、吉林等4个地级市,即省内6个国家级经济开发区,汽车产业集中度达到82%。2.产品种类较丰富。目前,吉林省整车品种已达7大类、200余种产品。我省整车已形成了全系列发展、产品体系较为齐全的整车制造体系。3.产品体系较完善。整车生产形成了多品种全面发展的产品格局,其中轿车、载货车、零部件发展方向日益专业化。4.产业总量显著提高。对整车产业来说,2014年,全省汽车产销量分别完成224.23万辆和221.9万辆,比2012年增长了18.6%和19.5%。
2014年,全省完成工业总产值7287.26亿元,增长6.6%。其中,汽车制造产业完成产值1615.89亿元,同比增长6.7%,对全省规模以上工业增长的贡献率达到23.5%。
5.国际融合能力增强。一汽与大众、丰田、马自达的合作进一步加强,配套企业本地化生产进程加快,合资合作企业不断增多,合资和外方独资大型零部件优势企业所占比重明显增加,配套水平不断提高。
6.产业集群初步形成。在省政府出台的一系列汽车产业发展政策的支持下,汽车产业发展环境得到了较大的改善。长春、吉林两个汽车产业园区初具规模,产业集中度达70%以上。
(二)吉林省交通信息服务平台发展现状
交通信息服务系统是智能交通系统(ITS Intelligent Transportation System)的一个子系统,也是发展ITS的基础。
1.初步搭建行业通信信息网络。全省道路运输通信信息网络基本建成。与我省高速公路基础设施建设同步,基本实现了高速公路收费、监控、通讯及运营管理等主要业务的信息化、网络化。省海事通信信息网络基本建成,实现了省、市、县三级海事机构联网。
2.社会公众信息服务取得重要进展。以公众主体作为服务对象,省厅利用门户网站、中国移动“12580”短信服务平台、96698语音服务系统、吉林人民广播电台交通广播等多种服务方式,面向社会公众提供各类交通业务信息服务。
3.交通应急保障能力逐步提升。由于2007年开展的交通运输部信息化示范工程“吉林省省级交通信息资源整合与服务工程”和高速公路联网监控系统的建立,提高了全省高速公路网日常监管和应急处置能力。此外,吉林省建立了省、市、县、企业四级全球卫星定位系统(GPS)监控平台,及时掌握车辆情况。
(三)吉林省车联网相关企业的产品研发与推广
随着汽车产业的快速发展,我省汽车行业自主研发能力也得到了较大的提高。2013年,吉林省提出重点建设一汽集团“车联网”信息服务体系的目标,支持车联网服务平台和车载信息终端开发应用,打造国家级车联网应用产业基地。
1.一汽与中国移动的战略合作。中国一汽与中国移动签署战略合作协议,将共同打造中国车联网产品及服务基地、无线数字化城市产品及服务基地。双方在合作中,将联合开展车联网服务基地,以及企业生产管理信息化建设,对吉林省车联网的长足发展更有着重大意义。2.大唐电信与一汽启明共建车联网联合实验室。大唐电信与一汽启明建立联合实验室,双方将共同开发以中国自主知识产权为核心的高可靠性、高集成度、超低功耗智能化的汽车电子产品。此次双方共建实验室,标志着车联网将足部进入实质应用阶段,将驱动车联网产业走向成熟。
虽然车联网产业是随着互联网的发展出现的,但汽车产业仍是车联网产业的根基,因此在衡量车联网市场发展潜力时,汽车保有量是一个重要的指标,其增长状况关系到车联网市场未来的发展。因此,为了对市场发展潜力作出预测,本文依据2008-2015年吉林省汽车保有量的数据,通过建立神经网络模型预测出吉林省未来几年的汽车保有量,分析其发展潜力。
1.神经网络模型基本原理。线性神经网络由若干个线性神经元构成前向网络,以线性函数为传递函数,可取任意值进行输入。网络的权值和阈值基于最小二乘算法(LMS)的Widrow- Hoff(W-H)学习规则逐渐调节,从而改善函数的精度和收敛速度。2.模型选择。首先通过线性神经网络解决线性可分离问题,再通过调整输入值来调整权值和阈值,使网络预测误差最小化。3.数据选择与归一化。构造样本,将2008-2014的数据作为用于网络训练(学习)的训练样本,将2015数据作为用于测试网络预测精度的测试样本。所有训练样本经归一化处理为[0,1]之间的数,这样更容易学习,而且更加精确。4.线性神经网络构建。确定输入层神经元个数为
当时滞窗口时,即模型为
当时滞窗口时,即模型为
线性神经网络的采用滚动预测方法进行训练,滚动预测方法是首先选择一组历史数据预测未来某一时点的值,然后再把这一仿真模拟数据再视为历史数据继续预测下去,依次类推,逐渐的预测未来一段时期的值。若时滞窗口时,也就是用2008年到2009年数据作为网络的输入,2010年的预测值作为网络的输出。接着用2009年到2010年的数据作为网络的输入,2011年的预测值作为网络的输出。依次类推,这样就得到2016到2018年的预测值。分别运用上述模型训练网络,计算误差,选出误差小的模型,对2016到2018年的数据进行预测。
5.结论。建模过程利用MATLAB神经网络工具箱,得到2016到2018年的汽车保有量为360.8万辆、402.3万辆、447.3万辆,年增长率分别为13.8%、11.5%、11.2%,由此可见,吉林省汽车保有量仍保持较快速率增长,为车联网这一新兴产业在吉林省的发展打下坚实基础。
根据吉林省车联网发展现状,本文整理出吉林省车联网产业发展面临的机遇与挑战如下。
(一)发展机遇
1.国家宏观政策支持。2010年7月,交通运输部明确提出要推动汽车物联网建设;吉林省汽车从产业“十二五”规划中明确表示,要发挥政府、整车制造业以及从事汽车服务业企业等三个方面的积极性,加快推进我省现代汽车服务体系建设。目前,汽车物联网项目已被列为我国重大专项,所获得的扶持资金将集中在汽车电子、信息通信及软件解决方案上,车联网平台投资需求或超过百亿元。可见,国家宏观政策层面的支持是我省车联网发展的重要机遇。2.产业基础。吉林省已形成以光电子、汽车电子产品为龙头,电子信息材料和新型元器件为基础,集成电路设计与芯片生产为支撑,软件生产与硬件制造相互融合的电子信息产业现代发展格局。2011年以来,吉林省已推广实施了55个物联网应用示范项目。而以上这些产业基础及所获得的各项成果,将为车联网的构建和运营提供大量的可借鉴的经验和信息技术支持。3.科研实力。吉林省有一批高水平的高校和科研机构,具有较雄厚的信息技术基础和开发能力。吉林大学是全国最大的综合性大学,长春理工大学光电信息学院已申报设立了“光电信息物联网工程”专业。这些科研方面优势的积累,为我省车联网技术在未来取得长足地发展奠定了坚实的基础。4.市场潜力。吉林省长春市是我国汽车工业的摇篮与起源地,汽车工业产值位居全国前列,拥有庞大的汽车工业产能和市场需求,是吉林省乃至全国汽车电子产品的最大用户。吉林省充分具备了车联网进行大面积推广和产业化的消费群优势、物质基础和市场规模。
(二)面临挑战
1.体制性障碍滞缓“三网合一”进程。三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中高层业务应用的融合。由于车联网涉及多方利益,各个通讯领域、相关设备制造商和应用层面的企业各自为政,致使车联网的信息传输、产品和技术联通受到巨大影响。2.缺乏关键技术自主知识产权。要发展物联网,核心技术的突破是关键的问题之一。目前,我省车联网产业由于缺乏前沿核心技术,导致产品档次较低、价格居高等问题。其中,主要的限制性技术为:RFID关键技术、云计算技术、传感器与传感网技术、IPV6技术。3.产业链与商业模式不成熟。物联网的产业链构成复杂。目前,吉林省物联网产业链,除上游部分研发环节、中低端系统集成以及下游的通讯运营商环节外,其它环节薄弱,尚未形成完整的产业链体系,不利于物联网产业的规模化发展;物联网技术研发和应用尚处于初级阶段,并且成本较高,还未形成成熟的服务模式和商业模式,4.安全问题亟待解决。汽车物联网中信息采集和交换设备大量使用,这势必会涉及到个人的隐私侵犯的问题。如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯是射频识别技术以至物联网推广的必须解决的关键技术、法律问题。
综上所述,虽然车联网的前景一片大好,是一个很有发展空间的新兴产业,但是,就目前的发展水平来看,吉林省车联网的发展依然任重而道远。在未来的发展中,我省应充分利用自身优势采取有效措施来大力推进吉林省汽车物联网产业的发展。
文献综述:
[1]谢伯元,李克强,王建强,等.“三网融合”的车联网概念及其在汽车工业中的应用[J].汽车安全与节能学报,2013,4(4):348-355
[2]熊三炉.我国发展物联网的对策和建议[J].科技管理研究,2011,31(4):165-168