车辆的智能化能为人们带来什么？现在的车辆配置了大量的传感器，这些传感器使得车辆有了感知世界的能力。同时，无论是车载的行车电脑还是驾驶者随身携带的智能手机都拥有非常强大的数据处理能力和存储的能力。感知能力、处理能力、存储能力，加上车辆本身的移动能力在内，车辆的这些能力使得车辆已经不再是一个单纯的交通工具，车辆已经是一个生命体了。如果能够让车辆这个生命体更加智能地为人们提供服务，那么人们的生活必将因此而更加便利。如今，物联网的洪流已不可阻挡，车联网作为其中的一个重要分支受到了学术界和工业界的关注。然而，车联网目前的研究方向主要集中在通过在车内新增传感器和通信设备，例如RFID（Radio Frequency IDentification）标签，达到识别和虚拟化车辆的效果，相关应用也主要集中在企业的车辆管理和政府的交通管制上。车联网目前的研究回答了“车辆的智能化为管理者做些什么”。本文从驾驶者的角度出发，期望能通过对车辆自感知的研究回答“车辆的智能化能为驾驶者做些什么”。本文有以下三个主要创新点：1.本文提出了一种车辆自满足系统。车辆也拥有与生命体类似的基本需求：吃饭、睡觉和看病，对应于车辆便是：加油、停车和维修。当车辆去往一个陌生的地点，这些基本需求只有依靠驾驶者查询GIS (Geography Information System)地图服务或者询问过路的当地人来满足。本文通过对车载传感器、智能手机和车辆基本需求的研究，提出了一种车辆自满足系统。该系统能在没有任何人工干预的情况下，自动识别和搜集周围的加油站、停车场和维修店的位置信息。该系统不仅能使得驾驶者从照顾车辆的琐事中解放出来，而且系统所搜集的信息比起GIS地图服务更加全面和及时，更重要的是这些信息可以被挖掘出很多新颖的有用的信息，而这些新的信息通过现存的方法是无法获得的。例如，本系统为驾驶者提供了某一个车位在某一个时间段处于空闲的概率，这样驾驶者便可以最大程度地避免找不到可用的停车位的窘境；本系统为驾驶者提供了维修店的受欢迎程度，这样驾驶者便可以选择更好的维修店，获得更好的维修服务。通过真实环境下的测试，本系统能准确识别加油站、停车场和维修站的位置，并且停车位的空闲概率和维修站的受欢迎程度也与真实情况吻合。2.本文提出了一种交通规则车辆自感知系统。每年都会有很多人因为交通事故而丧生，据交通部门的统计，95%的交通事故都是因为交通违规造成的。如果交通违规的现象能大大地减少，那么数以万计的生命便可以被挽回。本文通过对车载传感器、智能手机和交通规则的研究，提出了一种车辆交通规则感知系统，该系统能自动感知交通规则，并对车辆驾驶者的驾驶行为提前做出纠正。由车辆自动遵守交通规则有三个优点：(1)车辆驾驶者不用再担心违规或者到处看交通标志牌，可以把更多的精力放在安全驾驶上，例如观察乱穿马路的行人；(2)很多交通违规并不是车辆驾驶者故意为之，而是因为粗心或者注意力分散导致的，这些缺点在机器中是不存在的，所以让车辆来遵守交通规则可以极大地减少交通违规现象；(3)通过网络，新的交通规则的散播比起传统的通过新闻的方式要更快、更确定。在真实环境的测试中，本系统能够准确感知交通规则并提前纠正驾驶者的行为。3.本文提出了一种交通拥堵感知和观察系统。针对车辆拥堵的现象，大多数研究都是旨在减少拥堵和避免拥堵，但是，只要车辆的保有量仍然远大于道路的实际容纳能力，车辆拥堵是无法避免的。对于已经困在拥堵的车队中的驾驶者来说，他们的情绪往往会非常焦躁，因为他们无法得知自己会被堵多久，是什么原因导致的拥堵。本文通过对智能手机和交通拥堵的研究，提出了一种交通拥堵感知和观察系统。本系统能告知处于交通拥堵的驾驶者前方拥堵的车队的长度，大概需要等待的时间以及造成交通拥堵的原因。本系统不需要借助任何基础设施，也不受车辆所处环境的限制。通过真实环境下的测试，车辆能准确地获知交通拥堵的相关信息。