北斗系統(tǒng)：交通運輸業(yè)的“領(lǐng)航者”

張毓書

就北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)而言，加強行業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更是重中之重。它需緊密圍繞著國家北斗系統(tǒng)發(fā)展和行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，時刻把握住應(yīng)用發(fā)展機遇，并且以提高行業(yè)時空信息服務(wù)水平和安全保障能力為主線，來完善基礎(chǔ)設(shè)施、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、拓展應(yīng)用領(lǐng)域、創(chuàng)新應(yīng)用模式、加強示范引領(lǐng)，全力推動北斗系統(tǒng)在交通運輸各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

在今年的中國衛(wèi)星學(xué)術(shù)年會上，中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其向大家表示，我國北斗二號系統(tǒng)建成并投入運行至今，從未發(fā)生服務(wù)中斷！而后在9月19日，我國又成功發(fā)射的兩顆北斗三號衛(wèi)星，并且首次裝載了國際搜救組織標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，將為全球用戶提供遇險報警及定位服務(wù)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航，依托已建成的北斗地基增強系統(tǒng)，按照全國“ 一張網(wǎng)”總體部署，結(jié)合行業(yè)需求，補充建設(shè)長江干線和沿海北斗地基增強系統(tǒng)、交通運輸北斗高精度導(dǎo)航與位置服務(wù)信息資源中心。既要推動形成行業(yè)高精度位置服務(wù)體系，建設(shè)交通運輸行業(yè)衛(wèi)星導(dǎo)航基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)處理分級保護系統(tǒng)工程，實現(xiàn)交通運輸行業(yè)基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)的安全接入、處理和分發(fā)；又要推動北斗衛(wèi)星加入全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)，在北斗系統(tǒng)中軌衛(wèi)星上搭載搜救載荷，以促進北斗全球化應(yīng)用，改擴建我國現(xiàn)有搜救衛(wèi)星地面系統(tǒng)，提升我國應(yīng)急搜救反應(yīng)能力。

依托交通運輸行業(yè)全球資源優(yōu)勢，建立北斗全球系統(tǒng)組網(wǎng)民用應(yīng)用驗證平臺，開展北斗全球系統(tǒng)功能性能驗證工作，及時向全球用戶公布民用應(yīng)用性能評估結(jié)果。

大數(shù)據(jù)智慧交通——北斗天穹

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，城市人口持續(xù)增長，到2015年已達到9億以上，持續(xù)增長的車輛及居高不下的出行者給交通基礎(chǔ)設(shè)施通行能力帶來極大壓力，交通擁堵、交通事故、環(huán)境污染及能源短缺已成為所面臨的重要問題。據(jù)統(tǒng)計截止到2014年底，中國機動車擁有量在2.5億輛以上，中國的駕駛員在4億人以上，在工業(yè)化進程中，最初解決交通問題的辦法是通過大規(guī)模改擴建交通基礎(chǔ)設(shè)施以滿足人民日益增長的需求，但是土地、水域、岸線等資源日益緊張，用于修建交通基礎(chǔ)設(shè)施的空間越來越小，同時，交通在快速發(fā)展過程中所帶來的負(fù)面效應(yīng)日益顯現(xiàn)。

因此，解決交通問題開始從改擴建基礎(chǔ)設(shè)施向高效精準(zhǔn)管理轉(zhuǎn)變，即利用先進的傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)，對道路和交通進行全面感知，從而實現(xiàn)對每一條道路實時監(jiān)控，對每一輛車進行控制，這些位于智慧交通建設(shè)模型前端采集和處理端的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)及設(shè)備，使交通信息化達到“中樞神經(jīng)”的感知層面，但是還遠沒有發(fā)揮“大腦”的智慧。在云計算時代，大數(shù)據(jù)下的智慧交通，就是要融合傳感器、監(jiān)控視頻和GPS等設(shè)備產(chǎn)生和采集到的海量數(shù)據(jù)，甚至與氣象檢測設(shè)備產(chǎn)生的天氣狀況等數(shù)據(jù)相結(jié)合，對海量數(shù)據(jù)進行實時快速分析處理，實現(xiàn)“大腦”的“思考”過程，從中提取出我們真正需要的信息并及時準(zhǔn)確推送，提高交通的科學(xué)管理和組織服務(wù)水平，同時提高交通運輸效率、安全性、整體效益，切實解決出行難等迫在眉睫的交通問題。

它依托北斗系統(tǒng)平臺，對移動物體實現(xiàn)精度定位，不改變現(xiàn)行交通系統(tǒng)，與現(xiàn)行視頻卡口監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)平行，同時兼容現(xiàn)有110交警指揮系統(tǒng)，系統(tǒng)扁平化管理，解決各個部門信息孤島，實現(xiàn)跨部門業(yè)務(wù)聯(lián)動。高精度的車輛定位0.1米，0.3%的測速精度，能夠識別車輛在限速路段的超速行為、斑馬線超速等。實時識別車輛違章行駛行為，識別車輛“走錯路”、“停錯車”、“超速”。識別套牌車，城市交通擁堵，交通限號、收取擁堵費不再是難題。系統(tǒng)大數(shù)據(jù)為公安案件偵查和情報研判提供依據(jù)，通過系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的交通安全評估分析，為交通事故風(fēng)險預(yù)測預(yù)警提供法律數(shù)據(jù)采信支持。推動與政府大數(shù)據(jù)相關(guān)立法、標(biāo)準(zhǔn)、安全等頂層設(shè)計方案，提升政府部門的信息管理與運營水平。

智能交通大數(shù)據(jù)系統(tǒng)頂層設(shè)計，是建立在獨立高速寬帶專網(wǎng)上運行，連接地面CORS基站，實現(xiàn)差分厘米級精確定位。在全國部署分布式IDC，基于天穹超級計算機數(shù)據(jù)處理功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)統(tǒng)計，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)壓縮，數(shù)據(jù)解壓，鏈路一體化；結(jié)合全國城市特點，部署立體停車場，電子圍欄系統(tǒng)，車輛出行誘導(dǎo)系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛精細化管理，解決城市交通違章，交通擁堵，交通限號，完善交通法規(guī)，科技解決交通難題。

北斗接入網(wǎng)約車系統(tǒng)——智慧交通云平臺

到了2018年的今天，北京市推廣應(yīng)用北斗終端已超過9萬臺，有33500輛出租車安裝應(yīng)用北斗車載設(shè)備。另外，網(wǎng)約車也通過北斗導(dǎo)航技術(shù)等，建設(shè)網(wǎng)約車監(jiān)管服務(wù)平臺。

早在2012年，已迅速從約100億元增加到約500億元。以清華、北航、中科院等高科研研究院為代表，在高精度衛(wèi)星導(dǎo)航與定位、北斗增強系統(tǒng)研制和測試等方面取得突破。

在應(yīng)急預(yù)警領(lǐng)域，基于北斗的應(yīng)急報災(zāi)系統(tǒng)項目部署便攜終端4000套，覆蓋16區(qū)和320個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，提升全市汛期搶險能力；電商物流方面，為1500輛物流車和2萬名物流配送員安裝配備了北斗的電商智能車載和手持終端；在智能交通領(lǐng)域，基于北斗的出租車行業(yè)應(yīng)用示范，項目在全市33500輛出租車安裝應(yīng)用北斗車載設(shè)備，占全市出租車總量的50%。針對交通運輸部提出的城市交通運輸管理部門對于網(wǎng)約車的監(jiān)管責(zé)任，該平臺與交通部網(wǎng)約車平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，能夠?qū)κ袃?nèi)網(wǎng)約車全程實現(xiàn)車輛運行監(jiān)控，提高行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。

北斗促進車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展

“未來的汽車是輪式的機器人，會開車、會交互、會學(xué)習(xí)、有個性、有悟性，能夠自主駕駛，能夠跟人友好相處?！薄敖裉煳覀兊膶?dǎo)航系統(tǒng)是給人用的，未來會有給自動駕駛汽車使用的導(dǎo)航系統(tǒng)?！避嚶?lián)網(wǎng)通過北斗、RFID、傳感器、攝像頭圖像處理等裝置收集車輛信息，并通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)人與車、車與車、車與環(huán)境之間的交流通信，從而能夠?qū)崿F(xiàn)車輛智能化控制和交通智能化管理；高精度定位，能夠?qū)崟r通信的導(dǎo)航系統(tǒng)可以幫助汽車自主解答“我在哪里、我要去哪里、怎么去那里”的問題，并通過智能化控制，給乘客帶來最便捷舒適的出行體驗。

“車聯(lián)網(wǎng)將給社會出行體系帶來顛覆性改變，能創(chuàng)造巨大的社會效益。”通過車輛之間的相互通信，公路交通容量可提高50%到80%；視距范圍之外的傳感和通信，可減少交通安全事故50%到80%，提升交通效率10%到30%；因為交通更加有序，自動駕駛將減少車輛低速行駛的頻次，燃料消耗將降低28%，減少污染物排放近20%。

2020，北斗重要的轉(zhuǎn)折年、跨越年

交通運輸是維護國家安全和國防安全的重要保障；是貫徹落實軍民融合發(fā)展國家戰(zhàn)略的重點領(lǐng)域；是要推動北斗系統(tǒng)與交通運輸行業(yè)有機融合，支持“四個交通”發(fā)展。

北斗系統(tǒng)的軍民融合典型屬性，通過行業(yè)應(yīng)用北斗系統(tǒng)能夠有效促進交通運輸、保障國防建設(shè)能力整體提升，同時以行業(yè)應(yīng)用成果作為驗證手段，為北斗系統(tǒng)提供實際應(yīng)用狀況反饋，支持北斗系統(tǒng)建設(shè)，推動經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)在更廣范圍、更高層次、更深程度上融合發(fā)展，全力支持國家軍民融合發(fā)展。

到了2020年，建成保障能力將會明顯增強、應(yīng)用環(huán)境趨于完善、應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛、創(chuàng)新能力顯著提升的北斗系統(tǒng)交通運輸行業(yè)服務(wù)體系，在鐵路、公路、水路、民航、郵政等交通運輸全領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)北斗系統(tǒng)應(yīng)用，其中重點和關(guān)鍵領(lǐng)域率先實現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自主可控。

它可以滿足行業(yè)需求的地基增強系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)，覆蓋長江干線和沿海港口等區(qū)域，搜救能力全面提升，初步實現(xiàn)對北斗系統(tǒng)和地基增強系統(tǒng)行業(yè)服務(wù)性能的監(jiān)測、驗證，各類交通時空信息有效匯聚；應(yīng)用環(huán)境趨于完善，綜合交通北斗應(yīng)用管理架構(gòu)基本形成，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范基本完備，各領(lǐng)域應(yīng)用政策更加健全，軍地聯(lián)系更加緊密；在行業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域應(yīng)用國產(chǎn)北斗終端，實現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)自主可控，重點運輸車輛北斗兼容終端應(yīng)用率不低于80%，國內(nèi)“四類重點船舶”北斗兼容終端應(yīng)用率不低于80%，城市地面公共交通北斗兼容終端應(yīng)用率不低于80%，推動民航低空空域監(jiān)視北斗定位信息應(yīng)用率達到100%，鐵路列車調(diào)度北斗授時應(yīng)用率達到100%，行業(yè)在售終端全部支持北斗定位模式，建成相應(yīng)的應(yīng)用管理與服務(wù)平臺；創(chuàng)新能力顯著提升，行業(yè)北斗系統(tǒng)“產(chǎn)學(xué)研用”創(chuàng)新體系基本形成，市場驅(qū)動作用明顯，企業(yè)創(chuàng)新主體地位進一步提升，行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，行業(yè)終端產(chǎn)品種類更加豐富、質(zhì)量明顯提升、成本大幅下降，技術(shù)成果各方共享共用。

當(dāng)前，交通運輸行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的黃金時期，為實現(xiàn)到2020 年基本建成安全、便捷、高效、綠色的現(xiàn)代綜合交通運輸體系的發(fā)展目標(biāo)，北斗還需百分百發(fā)揮系統(tǒng)自身自主可控、功能全面的特點。未來，覆蓋全球，服務(wù)全球交通。