北斗系統在海上智能交通安全系統中的應用研究

蔣海城?郜喆

摘 要 本文針對北斗系統在海上智能交通安全系統中的應用，結合理論實踐，在簡要闡述北斗系統發展現狀的基礎上，分析了構建海上智能交通安全系統的要點，并提出北斗系統在海上智能交通安全系統中的具體應用。分析結果表明，北斗系統是我國現階段最先進的導航系統，將其應用到海上智能交通安全系統，可大幅度提升海上交通安全信息的準確性和可靠性，有助于實現智能化和智慧化，值得推廣應用。

關鍵詞 北斗系統;海上智能交通;安全系統;航標

引言

在我國海上運輸事業飛速發展的背景下，船舶事業取得了良好發展，逐步向著大型化、高速化的方向發展。但相比于陸地交通安全，海上交通安全事故造成的影響，對船舶的安全航行，海洋生態環境等都有非常嚴重的影響。將北斗系統應用到海上智能交通安全系統中，可大幅度提升海上交通的安全性，保護海洋生態環境。基于此，開展北斗系統在海上智能交通安全系統中的應用研究就顯得尤為必要。

1我國北斗系統發展現狀

目前我國正在建設北斗3號全球定位系統，在2018年年底，3號全球定位系統已經基本建設完成，實現了全球覆蓋，主要是滿足“一帶一路”的發展需求。3號全球定位系統共有30顆衛星，其中3顆為GED衛星，3顆為IGSO五行，其余24顆是全球跑衛星。和其他國家的導航系統相比，3號全球定位系統是全球第一個融合了導航和通信為一體的衛星導航系統，可實現雙向短報文通信，這一點是其他系統無法比擬的。也是全球第一個實現了衛星之間可以相互測距、相互通信的系統，無須地面支持，也可以存活90天以上。

3號全球定位系統的另一個優勢是可提供單點高精度定位，任何一臺接收機，在任何一個地方，都可以實現米級定位。現如今，北斗系統飛速發展，為導航定位和智能交通安全系統的構建提供了技術支持。到2019年4月，國內有620萬輛運營車、3萬輛郵政和快遞車輛，36個城市的約8萬輛公交車、3200余座內河導航設施、2900余座海上導航設施，都應用了北斗系統，目前已經成為全球最大的運營車輛動態監控系統。

2構建海上智能交通安全系統的要點

2.1 面臨的挑戰

數字化不斷發展的背景下，數字海洋得到了良好發展，海上智能交通安全系統作為數字海洋的基礎組成部分，保證交通安全信息能夠及時傳輸到指揮控制平臺，是實現數字海洋的關鍵。但就目前發展現狀而言，海上智能交通安全系統仍然存在較為嚴重的“信息孤島”問題，無法和港口上產相互協同發展，嚴重影響了數字海洋的建設步伐，也影響著港口效益和海上交通指揮[1]。比如：一些港口的經營人員，無法及時準確獲知交通業務部門的相關信息，無法對航道船舶的密度、錨地停船信息等及時獲取和協調處理，致使很多生產計劃無法落實到實處。如何有效解決海上智能交通安全系統“信息孤島”問題，構建全方位服務海事管理人員、口岸單位、相關企業和社會公眾，集智能交通、海上應急指揮、港口運營為一體的海上智能交通安全系統，是目前面臨的新挑戰。

2.2 物體智能化信息管理

在萬物互聯的背景下，通過RFID技術可為各種物體貼上電子標簽，通過移動或者固定的RFID感應器，就可以對物體的各種屬性進行感應識別。結合北斗系統定位的功能，按照之前約定好的協議，將物體和互聯網相互連接，實現物和物之間的信息交換和通訊，將海洋上的VTS、AIS、DNM雷達、GNSS等信息，通過傳感器及時匯總到一個平臺上集中處理和分發。實現物體智能化信息管理。北斗系統是一種集定位、導航、通信、授時等各項功能一體的時-空信息傳感器，應用在海上智能交通安全系統中具有得天獨厚的優勢，值得大范圍推廣應用。

2.3 構建方式

基于北斗系統的海上智能交通安全系統，可實現多系統的集成，從而構建起一個智能交通網絡。在具體設計中，要結合相應的地理特性、使用范圍、操作環境，采用因特網+北斗系統相互結合的構建方式，海上智能交通安全系統終端上的各種定位信息、狀態信息等，可通過AIS/BDS網絡及時傳輸到AIS應答器和BDS芯片的控制指揮中心，從而實現物和物互連的智慧海洋，數字海洋。

3北斗系統在海上智能交通安全系統中的應用

3.1 在海事部門管理系統中的應用

海上智能交通安全系統的主要需求主體是海事部門，在具體管理中應用北斗系統，可對海事部門管理轄區水域上的交通安全、防治船舶污染等進行集中同一管理。海上智能交通安全系統可看做是海上交通管理和港口服務智能化水平的提升或者延伸。通過北斗系統+因特網技術，可將AIS、VUS等聯合到一起，相互之間協調配合，從而充分發揮海事部門的監督管理職責。在北斗系統支持，海事部門可對VTS雷達、航標信息等進行全天候、實時監控，發現安全海上交通安全事故及時開展救援，降低損失。同時，也可以實現海上智能交通系統實時監控管理和相關的信息發布，便于海事部門及時、準確、快速獲取交通信息，及時對海上交通進行指揮，為船舶安全保駕護航。

3.2 在VTS系統中的應用

通過北斗系統可對VTS雷達采集的傳播數據進度、可靠性等進行全面檢驗，保證各項數據的真實性和有效。確保進入海上智能交通安全系統的動態空間數據真實與有效，為指揮船舶進港、停泊、出港等提供真實的數據支持[2]。同時正確分析船舶數據，實現航道、港口、海洋資源的高效整合和合理配置。

3.3 在航標系統中的應用

通過北斗系統天線和接收模塊，可準確獲知航標的經緯度定位數據，再用傳感器來采集航標燈的工作狀態及運行參數。各項信息和數據，通過單片機簡單處理之后，再通過北斗系統上的通信模塊及時傳輸到監控中心。監控中心則通過高性能計算機、收發設備、差分GNSS處理技術等，保證海上智能交通安全信息數據處理分析的及時性和可靠性。

4結束語

綜上所述，本文結合理論實踐，分析了北斗系統在海上智能交通安全系統中的應用，分析結果表明，北斗系統是目前全球范圍內都比先進的導航系統和通信系統，將其應用到海上智能交通安全系統，可保證各項信息傳輸的安全性、準確性、及時性，為海上智能交通安全系統的高效運行提供數據支持和理論指導，為實現數字海洋、智慧海洋奠定堅實基礎。

參考文獻

[1] 杜飛.衛星導航定位系統在智能交通系統中的應用研究[J].華東公路，2007，（2）：86-87.

[2] 陳揚，吳海樂.北斗系統在全球海上航運領域的應用[J].衛星應用，2019，88（4）：18-20.