基于北斗定位技術(shù)的智慧交通信息共享系統(tǒng)研究

田瑜基

摘 ?要：當(dāng)下出行方式多元化，但乘車活動(dòng)中的安全問(wèn)題依然存在。該系統(tǒng)利用北斗定位和通信技術(shù)進(jìn)行乘車人信息的共享，應(yīng)用該系統(tǒng)后乘客在乘車時(shí)，乘客的親人或者緊急聯(lián)系人能夠及時(shí)收到乘客的乘車信息，其中包括上車時(shí)間、上車地點(diǎn)、車牌號(hào)、車輛負(fù)責(zé)人信息、下車時(shí)間、下車地點(diǎn)，有效保障乘客人身安全，推動(dòng)智慧交通的發(fā)展進(jìn)程，對(duì)于促進(jìn)社會(huì)和諧進(jìn)步具有重要意義。

關(guān)鍵詞：北斗定位 ?通信網(wǎng)絡(luò) ?智慧交通 ?信息共享

中圖分類號(hào)：U495 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）05（b）-0028-02

中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BEIDOU Navigation Satellite System，BDS）是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具有通信能力[1]。

隨著北斗定位技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)在眾多車輛管理機(jī)構(gòu)或公司都已經(jīng)將導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用在車輛上，結(jié)合后臺(tái)系統(tǒng)中的地圖，對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤和監(jiān)督，極大提高了車輛的管理效率[2]。雖然出行方式愈加多元化，乘車更加便捷，但是乘車活動(dòng)中的安全問(wèn)題卻依然存在，比如出租車司機(jī)搶劫，或者對(duì)乘客進(jìn)行人身傷害事件層出不窮，依靠道德約束并不能完全杜絕人們的惡念，必須依靠科學(xué)技術(shù)力量來(lái)保障依法治國(guó)理念的順利實(shí)施。假如乘客在乘車時(shí)，乘客的親人或者緊急聯(lián)系人能夠及時(shí)收到乘客的乘車信息，其中包括上車時(shí)間、上車地點(diǎn)、車牌號(hào)、車輛負(fù)責(zé)人信息、下車時(shí)間、下車地點(diǎn)，在這種乘車信息共享?xiàng)l件下，車輛司機(jī)會(huì)完全杜絕惡念，假如做出違法犯罪行為，公安機(jī)構(gòu)就可以及時(shí)根據(jù)乘客乘車信息對(duì)犯罪分子進(jìn)行抓捕。因此，研發(fā)一種基于北斗定位和通信網(wǎng)絡(luò)的智慧交通信息共享系統(tǒng)，利用科學(xué)技術(shù)來(lái)限制人們的惡念，保障依法治國(guó)的順利實(shí)施，這對(duì)于推動(dòng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)的和諧進(jìn)步具有重大意義[3]。

1 ?技術(shù)方案

針對(duì)上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于北斗定位和通信網(wǎng)絡(luò)的智慧交通信息共享系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效保障乘客的人身安全，使乘客的親人或緊急聯(lián)系人能夠及時(shí)收到乘客的乘車信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，系統(tǒng)包括基座、電路板、立柱、天線和蓄電池;所述基座安裝在車輛外部，所述基座內(nèi)設(shè)置有所述電路板，且所述基座上部與所述立柱一端連接，所述立柱另一端連接有所述天線;所述電路板經(jīng)所述立柱與所述天線電連接;在所述基座內(nèi)還安裝有用于在更換外電源時(shí)不中斷連續(xù)工作的所述蓄電池。

所述電路板包括變頻模塊、信號(hào)通道和通信模塊;所述天線經(jīng)前置放大器將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳輸至所述變頻模塊，所述變頻模塊將該衛(wèi)星信號(hào)變頻率處理后經(jīng)所述信號(hào)通道傳輸至所述通信模塊，所述通信模塊將處理后的衛(wèi)星信號(hào)傳輸至已有通信公司后臺(tái)系統(tǒng)。

所述變頻模塊包括頻率變換器、基準(zhǔn)頻率模塊和頻率綜合模塊;所述頻率變換器用于接收所述天線傳輸至的衛(wèi)星信號(hào)，并將變換頻率后的信號(hào)傳輸至所述信號(hào)通道;外部電源與所述基準(zhǔn)頻率模塊輸入端連接，所述基準(zhǔn)頻率模塊輸出端經(jīng)所述頻率綜合模塊與所述頻率變換器連接;所述頻率綜合模塊輸出端還連接所述信號(hào)通道。

所述信號(hào)通道包括信號(hào)解擴(kuò)解調(diào)器、C/A碼發(fā)生器、P碼發(fā)生器、D（t）模塊、偽碼測(cè)量模塊和載波相位測(cè)量模塊所述信號(hào)解擴(kuò)解調(diào)器用于接收所述變頻模塊傳輸至的衛(wèi)星信號(hào)，所述C/A碼發(fā)生器、P碼發(fā)生器輸入端與所述頻率綜合模塊輸出端連接，所述C/A碼發(fā)生器、P碼發(fā)生器輸出端連接所述信號(hào)解擴(kuò)解調(diào)器;所述信號(hào)解擴(kuò)解調(diào)器輸出端分別連接所述D（t）模塊、偽碼測(cè)量模塊和載波相位測(cè)量模塊，所述D（t）模塊用于將接收到的數(shù)據(jù)碼進(jìn)行運(yùn)算處理，并將處理后的信號(hào)傳輸至所述通信模塊;所述偽碼測(cè)量模塊用于求得定接收機(jī)天線所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)，所述載波相位測(cè)量模塊是利用載波相位觀測(cè)值或載波相位差分觀測(cè)值，經(jīng)基線向量解算以獲得兩個(gè)同步觀測(cè)站之間的基線向量坐標(biāo)差;所述偽碼測(cè)量模塊和載波相位測(cè)量模塊將處理后的信號(hào)都傳輸至所述通信模塊。

所述通信模塊包括存儲(chǔ)器和CPU，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)所述信號(hào)通道傳輸至的信號(hào)，且所述存儲(chǔ)器與所述CPU進(jìn)行信息交互，所述CPU將接收到的信號(hào)經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至已有通信公司后臺(tái)系統(tǒng)。

所述天線采用碟形天線，由陶瓷材料制成。所述立柱為空心管，所述電路與所述天線電連接的線路位于所述立柱的空心內(nèi);在所述立柱兩頭還分別設(shè)置有用于連接所述天線和基座的螺紋。所述基座、立柱都采用尼龍塑料材料制成，所述基座通過(guò)螺釘固定在車輛外部。所述電路板中搜索最近SIM卡的方法為：以乘客經(jīng)度和乘客緯度為變量，以（|乘客經(jīng)度-接收機(jī)經(jīng)度|/360）2+（|乘客緯度-接收機(jī)緯度|/360）2為距離、以接收機(jī)位置為基準(zhǔn)，查找距離最近的乘客，進(jìn)而查找出最近的SIM卡。

2 ?技術(shù)原理

系統(tǒng)采用的搜索最近SIM卡方法的本質(zhì)是三角函數(shù)，對(duì)距離的平方值進(jìn)行了篩選，系統(tǒng)只要求找出最近的SIMI號(hào)即可，所以系統(tǒng)最后可直接查找出最近距離乘客。尋找到距離最近的SIMI編碼后，BDS接收機(jī)中的通信模塊將IMSI編碼發(fā)送到通信公司后臺(tái)系統(tǒng)，后臺(tái)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)中描述了IMSI編碼和手機(jī)號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，乘客需提前在通信公司辦理這項(xiàng)服務(wù)，提前在通信公司后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中留存了親人或緊急聯(lián)系人的手機(jī)號(hào)，隨后后臺(tái)系統(tǒng)將BDS接收機(jī)收集的乘客乘車信息，包括上車地點(diǎn)、上車時(shí)間、車牌號(hào)、車輛負(fù)責(zé)人信息、下車時(shí)間、下車地點(diǎn)這些信息，發(fā)送到親人或緊急聯(lián)系人的手機(jī)上。

而且，車輛管理公司已經(jīng)在應(yīng)用北斗定位系統(tǒng)來(lái)監(jiān)管記錄車輛行駛信息，在車輛的BDS接收機(jī)中提前錄入車牌號(hào)和車輛負(fù)責(zé)人信息。因此，該文的基于北斗定位和通信網(wǎng)絡(luò)的乘車信息共享系統(tǒng)聯(lián)合了通信公司、車輛管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作實(shí)施。

3 ?技術(shù)優(yōu)勢(shì)

系統(tǒng)采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）系統(tǒng)主要包括天線、立柱、基座、電路板，并在電路板CPU中設(shè)置搜索最近SIM卡的方法。當(dāng)乘客出門乘車時(shí)，只要乘客攜帶手機(jī)乘車，乘客在通信公司留存的指定親人或緊急聯(lián)系人，就會(huì)收到乘客的上車時(shí)間、上車地點(diǎn)、車牌號(hào)、車輛負(fù)責(zé)人信息、下車時(shí)間、下車地點(diǎn)這些信息。（2）系統(tǒng)全自動(dòng)智能化，不需要消費(fèi)者做任何實(shí)施動(dòng)作。（3）系統(tǒng)由北斗定位系統(tǒng)、通信公司、車輛管理機(jī)構(gòu)共同合作實(shí)施，實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享、信息共享，極大地推動(dòng)了社會(huì)的科技水平快速發(fā)展。（4）系統(tǒng)有利于公安人員根據(jù)乘客乘車信息快速破獲違法犯罪行為，實(shí)現(xiàn)利用科技力量保障法治的順利實(shí)施。

4 ?結(jié)語(yǔ)

經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)在100萬(wàn)數(shù)據(jù)中提取100條數(shù)據(jù)只需要2.5s，系統(tǒng)采用的搜索最近SIM卡方法的查詢速度是MysqI空間數(shù)據(jù)算法的2倍，乘客的親人或者緊急聯(lián)系人能夠及時(shí)收到乘客的乘車信息，其中包括上車時(shí)間、上車地點(diǎn)、車牌號(hào)、車輛負(fù)責(zé)人信息、下車時(shí)間、下車地點(diǎn)，有效保障乘客人身安全。北斗定位和通信技術(shù)的結(jié)合能夠很好地推動(dòng)智慧交通的發(fā)展，對(duì)于促進(jìn)社會(huì)的和諧進(jìn)步具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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[2] 張東，王志良，孟謙.基于北斗衛(wèi)星技術(shù)的交通服務(wù)系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2005（2）：186-188.

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