淺析北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)在智能交通中的應(yīng)用

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，科技水平不斷提升，導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用為社會發(fā)展帶來巨大的變化，作為導(dǎo)航系統(tǒng)的代表，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)目前在智能交通管理的多個方面得到了廣泛應(yīng)用，本文對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在智能交通管理中的應(yīng)用及前景進(jìn)行分析和論述，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)課題的研究和實(shí)踐探索提供一些參考或者借鑒。

關(guān)鍵詞：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位；智能交通管理；應(yīng)用；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.138

近年來，隨著國家科技水平的不斷提升，越來越多的新產(chǎn)品、新技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域逐漸發(fā)揮著不可替代的作用。當(dāng)前我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正處于高速發(fā)展階段，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是我國獨(dú)立自主研發(fā)并投入建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)。隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)能力的發(fā)展，中國踐行以“中國的北斗，世界的北斗”為發(fā)展理念，逐步形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的各個領(lǐng)域。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品的嵌入式、融合性應(yīng)用逐步加強(qiáng)，產(chǎn)生了顯著的融合效益。

1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)基本內(nèi)涵概述

北斗系統(tǒng)是全球第三大比較成熟的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，能夠開放兼容，且安全可靠性高，是具有劃時代意義的導(dǎo)航系統(tǒng)，大大推動了衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展。為各類用戶提供實(shí)時的、高精度的導(dǎo)航（Navigation）、定位（Positioning）和授時（Timing）服務(wù)（此三大功能又稱為PNT功能）。隨著北斗系統(tǒng)的快速發(fā)展，此系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)在交通、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、運(yùn)輸、災(zāi)害預(yù)報等領(lǐng)域越來越廣泛。

我國北斗系統(tǒng)的建設(shè)秉承以“質(zhì)量、安全、應(yīng)用、效益”的總要求，按照“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)。由于我們國家衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)研發(fā)起步相對較晚，加上受到技術(shù)約束和限制，和國外的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來比較，存在一定的差異，但是經(jīng)過不懈的努力，中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)已進(jìn)入關(guān)鍵時期，計(jì)劃將于2020年底前，建成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，具備服務(wù)全球能力。

2 北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)在智能交通中的應(yīng)用分析

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)具有兩種主要服務(wù)功能，一種是提供開放式服務(wù)，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確定位、測速，從而在服務(wù)區(qū)內(nèi)完成相應(yīng)的定位和信息獲取。另一種是授權(quán)服務(wù)，精準(zhǔn)度可以實(shí)現(xiàn)十米的范圍，傳播速度可以達(dá)到精度50納秒、測速精度可以達(dá)到每秒0.2米，可以為客戶提供高效快速精準(zhǔn)的通信服務(wù)和定位功能。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的終端機(jī)能夠在接收和處理數(shù)據(jù)方面按照類別進(jìn)行歸類處理，并且每一個類別都是由特定的編碼指令構(gòu)成，當(dāng)通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)搜集到相關(guān)的數(shù)據(jù)后就會將信息發(fā)送到地面終端，由終端機(jī)部分按照指令編碼和要求對信息進(jìn)行回執(zhí)反饋，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全程監(jiān)控和處理，能夠?qū)崿F(xiàn)定位、反饋、處理、實(shí)時監(jiān)控等一體化管理，進(jìn)而在相關(guān)領(lǐng)域中體現(xiàn)價值。將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)應(yīng)用于交通管理中，主要在以下幾個方面予以體現(xiàn)：

（1）在車輛智能導(dǎo)航中的應(yīng)用。通過將北斗系統(tǒng)應(yīng)用于車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛的實(shí)時定位和對行駛狀態(tài)的監(jiān)控。通過和車速傳感器整合在同一個系統(tǒng)平臺中，實(shí)現(xiàn)對車輛的重新組合定位，將車輛導(dǎo)航融入算法，能夠?qū)囕v的行駛方向和行駛路徑等全面掌握，通過預(yù)先設(shè)定的電子地圖引導(dǎo)車輛行駛，對車輛的行駛狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控，并根據(jù)用戶的需求及時給予正確的導(dǎo)向。

（2）在道路交通檢測方面的應(yīng)用。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS定位系統(tǒng)、通信技術(shù)運(yùn)用一定的編程設(shè)置，將它們?nèi)诤显谝黄穑ㄟ^和地理定位系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用，形成雙向控制系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測確定地點(diǎn)處道路情況、以及交通密度情況，從而實(shí)現(xiàn)信息的高度融合和實(shí)時監(jiān)控。隨時調(diào)度和掌握車輛在道路運(yùn)行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠?yàn)檐囕v規(guī)劃、管理等提供充分的參考，有效克服了發(fā)生事件后進(jìn)行調(diào)度處理而導(dǎo)致工作效率低下的問題。

（3）在盲區(qū)定位方面的應(yīng)用。在車輛行駛過程中，有時候會因?yàn)橛龅胶芏喔邔咏ㄖ蛘叻忾]性強(qiáng)的隧道等，這樣會對衛(wèi)星信號傳輸產(chǎn)生一些影響，導(dǎo)致出現(xiàn)盲區(qū)，從而影響交通順暢通行和判斷。將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)應(yīng)用于這方面，通過定位、導(dǎo)航等能夠提高行駛效率，事先對行駛路線和行駛時間進(jìn)行掌握，能夠解決信號遮擋區(qū)域不能實(shí)現(xiàn)信號接收處理的問題，將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)安裝在一些移動基站信號比較強(qiáng)的地下車庫中，能夠?qū)崿F(xiàn)信號無障礙接收和傳輸。針對存在的重點(diǎn)盲區(qū)，可以通過無縫技術(shù)進(jìn)行定位調(diào)整，也可以在移動設(shè)備中進(jìn)行組件調(diào)整，應(yīng)用多星座衛(wèi)星組合重新組建，實(shí)現(xiàn)分散系統(tǒng)向集中整合處理過度，從而更加準(zhǔn)確穩(wěn)定地進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)無縫隙銜接。

3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)前景分析

交通行業(yè)的快速發(fā)展已然成為現(xiàn)代社會發(fā)展的必然需求。交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代化不僅有效的推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平不斷提高，更是國家政治、國防、文化等綜合發(fā)展的重要體現(xiàn)。在時代發(fā)展的大背景下北斗系統(tǒng)是推動實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸信息化和現(xiàn)代化的重要手段。據(jù)

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前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2019-2023年中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)市場前瞻與應(yīng)用前景預(yù)測分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2017年中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體生產(chǎn)總值達(dá)到2550億元，到2020年北斗產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過4000億元。

加速北斗應(yīng)用已列入我國“十三五”規(guī)劃綱要提出的重點(diǎn)發(fā)展的100個大項(xiàng)目之中。隨著國家政策鼓勵和支持，北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策不斷出臺，交通行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行官必將引領(lǐng)北斗產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。

由于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的強(qiáng)大功能和顯著優(yōu)勢特征，未來發(fā)展前景廣闊。一方面通過更高精度的定位和深度的拓展，可以大大促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)模型的形成，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域；另一方面在于交通運(yùn)輸管理、車輛道路形式導(dǎo)航和定位、車輛超速、車禍現(xiàn)場定位、交通違章、城市測繪、森林防火等行業(yè)都已連續(xù)引入該系統(tǒng)并得到廣泛應(yīng)用，當(dāng)然還需要和具體的服務(wù)要求等進(jìn)行整合，從而提高服務(wù)的針對性和有效性。

隨著科技水平的提升，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)也將進(jìn)一步升級、優(yōu)化，從而結(jié)合具體的行業(yè)領(lǐng)域要求和發(fā)展需求，在更深領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)上下游進(jìn)行深度拓寬，從而不斷提高定位、查詢、導(dǎo)航、監(jiān)控等多樣化功能，促進(jìn)社會生產(chǎn)快速發(fā)展。

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項(xiàng)目支持：武漢交通職業(yè)學(xué)院科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目“物聯(lián)網(wǎng)及智慧交通”（CX2018B01）

作者簡介：祁玉婷（1987-），女，本科，教師，助教，主要從事智能交通專業(yè)教學(xué)。