本書內容上涵蓋了新能源汽車的車聯網技術、大數據應用的業(yè)務需求與預處理、大數據分析與基礎理論、大數據的采集與處理、運行大數據統(tǒng)計分析與應用實例等內容，詳細介紹了車聯網車載數據采集、網絡通信等實現的方法和應用，對于實現車輛網聯技術具有很高的指導性和實用性，在車聯網大數據平臺化、數據庫化等方面的應用有很強的指導性和實用性。本書適合新能源汽車專業(yè)老師、研究生及科研人員參考。
1.新內容，新體系
2.現狀 趨勢 理論 應用，整書思路明確，便于讀者理清脈絡
3.結構體系明確，用實際案例、真實數據來闡述問題。
4.希望能讓用者知其物、學者有所知、工程師有所悟、研究者知方向。
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隨著電子信息技術的進一步發(fā)展，電氣化、智能化及網聯化成為當今汽車工業(yè)發(fā)展的主旋律。本書是在新能源汽車國家大數據聯盟的支持下出版的一本跨領域的專著，是新能源汽車 車聯網 大數據知識的全面融合。
近幾年來，隨著計算機和信息技術的迅猛發(fā)展和普及應用，行業(yè)應用系統(tǒng)的規(guī)模迅速擴大，行業(yè)應用所產生的數據呈爆炸性增長。動輒達到數百太字節(jié)（1TB=1024GB）甚至數十至數百拍字節(jié)（1PB=1024TB）規(guī)模的行業(yè)/企業(yè)大數據已遠遠超出了現有傳統(tǒng)的計算技術和信息系統(tǒng)的處理能力。因此，尋求有效的大數據處理技術、方法和手段已成為業(yè)界的迫切需求。
車聯網（Connected Vehicles）是由車輛位置、行駛速度、行駛路線等構成的信息交互網絡，是一種向信息通信、環(huán)保、節(jié)能、安全方向發(fā)展的車-網聯合技術。
數據是車聯網的基礎，車聯網打通了傳統(tǒng)數據孤島，在人車基礎設施之間進行信息交互，連點成線，連線成網，實現人車環(huán)境的信息通信無縫融合。
因為結構簡單、電子設備配置齊全，所以新能源汽車是車聯網的最佳載體。
新能源汽車運行所產生的數據規(guī)模極其龐大，車輛技術和大數據技術的結合，能挖掘出更有價值的資源和財富。在未來發(fā)展中，大數據與車輛技術的結合將會成為非常有前景的學科和研究領域，需要大量的人才和資源進行支撐。
目前全世界的專家、學者、相關行業(yè)人員，以及政府、高校、公司等各大組織機構都在致力于研究和開發(fā)車輛大數據相關領域，并推進該領域的進步和發(fā)展。
本書涵蓋了新能源汽車的車聯網技術、大數據應用的業(yè)務需求、大數據分析與基礎理論、大數據的采集與處理、車輛運行大數據統(tǒng)計分析與應用實例等內容，詳細介紹了車聯網車載數據采集、網絡通信等方法的實現和應用，并以較多實例展示了新能源汽車大數據的應用，可為從事車聯網和大數據分析工作的研究人員前 言V和相關工作者提供借鑒和參考，對新能源汽車大數據的平臺構建、數據管理、數據應用有很強的指導意義。國內還沒有像這樣將新能源汽車行業(yè)和大數據應用結合起來的圖書。本書適合與新能源汽車行業(yè)相關的從業(yè)人員，從事相關科研項目或相關專業(yè)的教師、學者，以及本科生、研究生閱讀。
本書在撰寫過程中得到了科技部高新技術發(fā)展及產業(yè)化司，國家自然科學基金委員會，北京市科委雙新處、科室處、新能源汽車發(fā)展促進中心以及其他有關單位和領導的大力支持與幫助，在此對他們表示衷心的感謝。本書是項目大數據驅動的服務運營系統(tǒng)性優(yōu)化與管理以新能源汽車為例（項目批準號：
91746210）、課題基于大數據的新能源公交客車運行監(jiān)測與管理關鍵技術研究
（課題編號：2017YFC0840205）和課題電動汽車產業(yè)培育要素分析研究（課題編號：2171100003217074）的研究成果之一。
限于作者水平和條件所限，書中難免有不妥和錯漏之處，懇請讀者批評指正。
編著者2018 年1 月
叢書序
前言
第1 章 導論 · 1
1.1 汽車電氣化與智能化 · 1
1.1.1 電氣化 · 1
1.1.2 智能化 · 2
1.2 信息化的車聯網 · 3
1.2.1 車聯網技術 · 3
1.2.2 國內外發(fā)展歷史及現狀 7
1.2.3 車聯網發(fā)展趨勢 10
1.3 大數據簡介 11
1.3.1 大數據的產生與發(fā)展 12
1.3.2 大數據的概念與特征 13
1.3.3 大數據的價值與挑戰(zhàn) 15
1.4 車輛大數據與應用 · 18
1.4.1 汽車行業(yè)大數據應用 19
1.4.2 新能源汽車大數據應用 · 20
第2 章 新能源汽車車聯網技術 23
2.1 新能源汽車與數據采集 · 24
2.1.1 純電動汽車 24
2.1.2 混合動力電動汽車 · 26
2.1.3 燃料電池電動汽車 · 30
2.2 車輛數據通信技術 · 31
2.2.1 CAN 總線的數據交換原理 32
2.2.2 CAN 總線的特征和分層結構 · 34
2.2.3 CAN 總線在汽車控制系統(tǒng)中的應用 35
2.2.4 FlexRay 總線 35
2.3 車載設備應用 · 36
2.3.1 汽車廠商領域 36
2.3.2 公共交通領域 37
2.3.3 私人交通領域 39
2.4 新能源汽車車聯網大數據平臺 40
2.4.1 新能源汽車大數據平臺的應用背景 · 40
2.4.2 新能源汽車大數據平臺的架構 · 42
2.4.3 新能源汽車大數據平臺的功能 · 43
2.5 新能源汽車車聯網應用實例分析 44
2.5.1 車聯網技術在智慧交通方面的應用 · 44
2.5.2 車聯網在新能源汽車上的應用 · 46
第3 章 新能源汽車大數據應用流程 · 50
3.1 數據采集 · 50
3.1.1 數據采集方法 50
3.1.2 新能源汽車數據采集 · 51
3.1.3 小結 54
3.2 數據預處理 54
3.2.1 數據預處理目標 · 54
3.2.2 數據預處理方法 · 55
3.2.3 新能源汽車數據預處理 66
3.2.4 小結 68
3.3 數據存儲 · 69
3.3.1 數據存儲技術路線 69
3.3.2 新能源汽車數據存儲 · 70
3.3.3 小結 72
3.4 數據探索與分析 72
3.4.1 數據探索與統(tǒng)計 · 73
3.4.2 數據挖掘與應用 · 75
3.4.3 新能源汽車數據探索與分析 80
3.4.4 小結 82
3.5 數據可視化 83
3.5.1 數據可視化工具 · 84
3.5.2 新能源汽車數據可視化 90
3.5.3 小結 93
新能源汽車
大數據分析與應用技術
VIII
第4 章 數據分析的基礎理論 · 94
4.1 相關與回歸分析 94
4.1.1 相關分析 · 94
4.1.2 一元線性回歸分析 · 99
4.1.3 多元線性回歸分析 · 109
4.1.4 非線性回歸模型 · 114
4.1.5 小結 117
4.2 聚類方法 117
4.2.1 聚類方法概要 118
4.2.2 K.means 方法 121
4.2.3 層次聚類 · 122
4.2.4 類別數的確定方法 · 125
4.2.5 小結 · 127
4.3 分類方法 · 127
4.3.1 分類方法概要 · 127
4.3.2 K.近鄰 · 129
4.3.3 貝葉斯分類 132
4.3.4 分類的評判 135
4.3.5 小結 · 138
4.4 診斷方法 · 139
4.4.1 離群點診斷概要 139
4.4.2 基于統(tǒng)計的離群點診斷 · 140
4.4.3 基于距離的離群點診斷 · 142
4.4.4 基于密度的離群點挖掘 · 144
4.4.5 基于聚類的離群點挖掘 · 145
4.4.6 小結 · 146
4.5 時間序列數據分析與預測 146
4.5.1 時間序列概述 · 146
4.5.2 時間序列的描述分析 148
4.5.3 長期趨勢分析 · 151
4.5.4 季節(jié)變動分析 · 153
4.5.5 循環(huán)變動分析 · 154
4.5.6 時間序列的預測 155
4.5.7 小結 · 157
第5 章 新能源汽車的運行大數據統(tǒng)計分析與應用實例 158
5.1 新能源汽車大數據的應用概述· 158
5.1.1 大數據標準化 · 158
5.1.2 大數據應用領域 159
5.2 新能源汽車技術分析與應用 160
5.2.1 動力電池系統(tǒng)故障分析 · 160
5.2.2 動力電池系統(tǒng)健康狀態(tài)評估 · 170
5.2.3 動力電池系統(tǒng)梯次利用分析 · 175
5.3 新能源汽車使用行為分析與應用 · 180
5.3.1 駕駛行為分析與應用 180
5.3.2 充電行為分析 · 185
5.3.3 行駛里程分析 · 189
5.4 新能源汽車宏觀經濟分析與應用 · 195
5.4.1 分時租賃應用 · 195
5.4.2 對城市交通運行的影響分析 · 204
第6 章 大數據分析在未來交通出行中的應用及發(fā)展前景 · 213
6.1 未來的交通出行 · 213
6.1.1 未來的汽車出行 213
6.1.2 未來的交通網絡 214
6.2 未來交通出行中大數據的分析與應用 · 215
6.2.1 未來汽車行業(yè)以人為本 · 216
6.2.2 未來交通系統(tǒng)智慧出行網絡 · 218
6.2.3 未來社會發(fā)展國計民生 · 220
6.3 未來新挑戰(zhàn) · 222
6.3.1 數據的安全性 · 222
6.3.2 數據的復雜性 · 223
6.3.3 計算的復雜性 · 223
6.3.4 系統(tǒng)的復雜性 · 224
參考文獻 225
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