基于北斗定位技術的智慧交通信息共享系統研究

田瑜基

摘 ?要：當下出行方式多元化，但乘車活動中的安全問題依然存在。該系統利用北斗定位和通信技術進行乘車人信息的共享，應用該系統后乘客在乘車時，乘客的親人或者緊急聯系人能夠及時收到乘客的乘車信息，其中包括上車時間、上車地點、車牌號、車輛負責人信息、下車時間、下車地點，有效保障乘客人身安全，推動智慧交通的發展進程，對于促進社會和諧進步具有重要意義。

關鍵詞：北斗定位 ?通信網絡 ?智慧交通 ?信息共享

中圖分類號：U495 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）05（b）-0028-02

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

隨著北斗定位技術的快速發展，現在眾多車輛管理機構或公司都已經將導航技術應用在車輛上，結合后臺系統中的地圖，對車輛進行跟蹤和監督，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，但是乘車活動中的安全問題卻依然存在，比如出租車司機搶劫，或者對乘客進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，必須依靠科學技術力量來保障依法治國理念的順利實施。假如乘客在乘車時，乘客的親人或者緊急聯系人能夠及時收到乘客的乘車信息，其中包括上車時間、上車地點、車牌號、車輛負責人信息、下車時間、下車地點，在這種乘車信息共享條件下，車輛司機會完全杜絕惡念，假如做出違法犯罪行為，公安機構就可以及時根據乘客乘車信息對犯罪分子進行抓捕。因此，研發一種基于北斗定位和通信網絡的智慧交通信息共享系統，利用科學技術來限制人們的惡念，保障依法治國的順利實施，這對于推動科學技術發展，促進社會的和諧進步具有重大意義[3]。

1 ?技術方案

針對上述問題，設計了一種基于北斗定位和通信網絡的智慧交通信息共享系統，該系統能有效保障乘客的人身安全，使乘客的親人或緊急聯系人能夠及時收到乘客的乘車信息。

為實現上述目的，系統包括基座、電路板、立柱、天線和蓄電池;所述基座安裝在車輛外部，所述基座內設置有所述電路板，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;所述電路板經所述立柱與所述天線電連接;在所述基座內還安裝有用于在更換外電源時不中斷連續工作的所述蓄電池。

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

所述變頻模塊包括頻率變換器、基準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星信號，并將變換頻率后的信號傳輸至所述信號通道;外部電源與所述基準頻率模塊輸入端連接，所述基準頻率模塊輸出端經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通道。

所述信號通道包括信號解擴解調器、C/A碼發生器、P碼發生器、D（t）模塊、偽碼測量模塊和載波相位測量模塊所述信號解擴解調器用于接收所述變頻模塊傳輸至的衛星信號，所述C/A碼發生器、P碼發生器輸入端與所述頻率綜合模塊輸出端連接，所述C/A碼發生器、P碼發生器輸出端連接所述信號解擴解調器;所述信號解擴解調器輸出端分別連接所述D（t）模塊、偽碼測量模塊和載波相位測量模塊，所述D（t）模塊用于將接收到的數據碼進行運算處理，并將處理后的信號傳輸至所述通信模塊;所述偽碼測量模塊用于求得定接收機天線所在點的三維坐標，所述載波相位測量模塊是利用載波相位觀測值或載波相位差分觀測值，經基線向量解算以獲得兩個同步觀測站之間的基線向量坐標差;所述偽碼測量模塊和載波相位測量模塊將處理后的信號都傳輸至所述通信模塊。

所述通信模塊包括存儲器和CPU，所述存儲器用于存儲所述信號通道傳輸至的信號，且所述存儲器與所述CPU進行信息交互，所述CPU將接收到的信號經通信網絡傳輸至已有通信公司后臺系統。

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;在所述立柱兩頭還分別設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：以乘客經度和乘客緯度為變量，以（|乘客經度-接收機經度|/360）2+（|乘客緯度-接收機緯度|/360）2為距離、以接收機位置為基準，查找距離最近的乘客，進而查找出最近的SIM卡。

2 ?技術原理

系統采用的搜索最近SIM卡方法的本質是三角函數，對距離的平方值進行了篩選，系統只要求找出最近的SIMI號即可，所以系統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接收機中的通信模塊將IMSI編碼發送到通信公司后臺系統，后臺系統中的數據庫中描述了IMSI編碼和手機號的對應關系，乘客需提前在通信公司辦理這項服務，提前在通信公司后臺數據庫中留存了親人或緊急聯系人的手機號，隨后后臺系統將BDS接收機收集的乘客乘車信息，包括上車地點、上車時間、車牌號、車輛負責人信息、下車時間、下車地點這些信息，發送到親人或緊急聯系人的手機上。

而且，車輛管理公司已經在應用北斗定位系統來監管記錄車輛行駛信息，在車輛的BDS接收機中提前錄入車牌號和車輛負責人信息。因此，該文的基于北斗定位和通信網絡的乘車信息共享系統聯合了通信公司、車輛管理機構進行合作實施。

3 ?技術優勢

系統采取以上技術方案，其具有以下優點：（1）系統主要包括天線、立柱、基座、電路板，并在電路板CPU中設置搜索最近SIM卡的方法。當乘客出門乘車時，只要乘客攜帶手機乘車，乘客在通信公司留存的指定親人或緊急聯系人，就會收到乘客的上車時間、上車地點、車牌號、車輛負責人信息、下車時間、下車地點這些信息。（2）系統全自動智能化，不需要消費者做任何實施動作。（3）系統由北斗定位系統、通信公司、車輛管理機構共同合作實施，實現技術共享、信息共享，極大地推動了社會的科技水平快速發展。（4）系統有利于公安人員根據乘客乘車信息快速破獲違法犯罪行為，實現利用科技力量保障法治的順利實施。

4 ?結語

經測試，系統在100萬數據中提取100條數據只需要2.5s，系統采用的搜索最近SIM卡方法的查詢速度是MysqI空間數據算法的2倍，乘客的親人或者緊急聯系人能夠及時收到乘客的乘車信息，其中包括上車時間、上車地點、車牌號、車輛負責人信息、下車時間、下車地點，有效保障乘客人身安全。北斗定位和通信技術的結合能夠很好地推動智慧交通的發展，對于促進社會的和諧進步具有重要意義。

參考文獻

[1] 李東博，王景光，焦恒.北斗智能交通綜合服務系統應用[J].衛星應用，2017（6）：45-50.

[2] 張東，王志良，孟謙.基于北斗衛星技術的交通服務系統[J].微計算機信息，2005（2）：186-188.

[3] 于淵，雷利軍，景澤濤，等.北斗衛星導航在國內智能交通等領域的應用分析[J].工程研究跨學科視野中的工程，2014（1）：86-91.