北斗系統在“一帶一路”交通運輸業中推廣的現狀研究

羅燕

摘要：北斗衛星導航系統已經完成全面組網，能夠為全球用戶提供全天候、高精度的定位、導航和授時服務。隨著我國和“一帶一路”沿線國家合作的不斷深入，將北斗系統推廣到“一帶一路”交通運輸行業中，可不斷提高“一帶一路”交通運輸業的服務質量，實行中國與“一帶一路” 沿線國家的互聯互通。文章根據北斗系統在“一帶一路”交通運輸行業中推廣的現狀，分析了其在應用推廣中的優勢和難點，并提出相應的對策，為北斗導航系統在“一帶一路”交通運輸行業中的推廣應用提供參考依據。

關鍵詞：北斗系統;一帶一路;交通運輸

文獻標識碼：U491.2-A-44-154-5

0 引言

2020年，我國自主研發的北斗衛星導航系統最后一顆衛星發射成功，順利實現全球組網，其將導航與通信實現有機融合和創新，與美國的GPS系統、俄羅斯的GLONASS系統、歐盟的GALILEO系統共同成為提供全球服務的四大衛星導航系統，形成了世界衛星導航的新格局。北斗系統共有46顆在軌衛星，包括28顆北斗三號衛星和18顆北斗二號衛星，整個系統運行良好，信號質量優異。尤其是北斗三號衛星，其空間信號精度均值約為0.41 m，精度提升約30%。與其他導航系統相比，北斗系統的精度、定位、測速和授時能力更為優秀。在2016年，國家交通運輸部就頒發了《關于在行業推廣應用北斗系統的指導意見》，倡導將北斗系統在全球進行推廣。自2015年發布《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》以來，我國就提出與“一帶一路”沿線國家實行設施聯通、貿易暢通等領域的合作計劃。目前，我國已經同138個國家和31個國際組織簽署了201份共建“一帶一路”合作文件，奠定了北斗系統在“一帶一路”落地生根的堅實基礎。

1 北斗系統在“一帶一路”交通運輸業中的推廣優勢

1.1 經濟合作廣泛深入

根據美國GPS在全球推廣的經驗，一種成熟的導航系統能夠占據國外市場，除了導航系統本身的優勢，還須有規模宏大的國際經濟合作作為后盾。以雙邊貿易帶動基礎設施共建，促進導航系統在基礎設施相關領域的推廣應用，是美國GPS在全球得以廣泛應用的法寶。自“一帶一路”倡議開啟以來，我國與“一帶一路”沿線國家的貿易規模與日俱增，近五年，我國與“一帶一路”國家雙邊貿易額超過44萬億元，年均增長達6.1%。2019年，世界經濟形勢整體低迷，但我國與“一帶一路”國家雙邊貿易不降反增，總額接近2萬億美元，占我國外貿總額的42%。目前，我國已經成為“一帶一路”25個國家最大的貿易伙伴。在基礎設施建設方面，我國與“一帶一路”國家的項目合作也呈現多點開花的局面。2013—2019年，中國民間對“一帶一路”基礎設施直接投資累計超過1 000億美元，年均增長高達4.5%，其中，鐵路、港口、高速公路、機場成為中資企業爭相投資的熱點。以鐵路為例，中國參與建設的跨境鐵路項目有7個，遍及“一帶一路”沿線15個國家，中國14個城市與“一帶一路”國家實現鐵路貨運互通。鑒于此，北斗系統伴隨中國企業“走出去”的發展現狀，為“一帶一路”交通運輸業提質增效恰逢其時。

1.2 功能配置更勝一籌

北斗系統涵蓋了基本導航、短報文通信、星基增強、國際搜救、精密單點定位等功能。交通運輸業是北斗系統應用的核心領域，在陸路運輸方面，北斗系統可提供安全跟蹤、智能定位、自主導航、運營監控等服務;在航空運輸方面，北斗系統可實時提供航線規劃、航路導航、機場地勤監控等服務;在海洋運輸方面，北斗系統的船舶停泊、海上搜救、航海導航等功能也頗為強大。與世界其他導航系統相比，北斗系統不但可以精確定位，還具有其他導航系統不具備的雙向傳輸信息、精密授時等功能，其短報通信字節多，授時精度準確。此外，北斗系統的地球同步衛星正對赤道，在低緯度地區，北斗系統與地面目標信息相互傳遞時間短、效率高，其精準定位的優勢更加突出，而低緯度覆蓋地區正好是絕大多數東南亞、南亞、非洲等“一帶一路”沿線國家。

1.3 產品運營質優價廉

與其他導航系統相比，北斗系統運營質量獨樹一幟。其低緯度地區的定位精度達到5 m，測速精度達到0.2 m/s，授時精度達到20 ns，短報通信字數多達120個，系統服務可用性優于95%。據美國衛星信號接收公司Trimble導航公司的數據顯示，世界上195個主要國家當中，北斗衛星在165個國家的信號、觀測頻率比GPS更高。從成本方面考量，北斗系統遠景使用成本要低于其他導航系統。美國GPS剛投放市場時，最低端的接收機價格為2萬美元，高端接收機則高達20萬美元，隨著用戶數量的增加和周邊產品的開發，GPS的價格已經下降到500至1 000美元。目前，北斗系統低端接收機價格在3 000美元左右，價格略高于GPS，但后期隨著一系列高附加值產品的開發，北斗系統的成本將大幅度降低，并且北斗系統的推廣應用無任何附加政治條件。“一帶一路”沿線65個國家，有35個國家人均GDP僅3 000美元，國力受限，自建衛星系統無異于空中樓閣。一個質量優良、成本低廉、不帶政治附加條件的導航系統將是“一帶一路”國家的不二之選。

2 北斗系統在“一帶一路”交通運輸業中的推廣現狀

2.1 政府搭橋，北斗系統國際化推廣協議相繼簽訂

不同于普通商品，北斗系統屬于服務型產品，涉及到信息、網絡等相關敏感領域，在世界各國視信息安全為國家切身利益的非常時期，政府間的合作將取得事半功倍的成效。為推進北斗系統的國際化進程，我國政府出面簽訂了一系列國際合作協議：

（1）北斗系統與其他導航系統的合作、兼容協議。我國與美國政府舉行了多次會談，簽訂了關于北斗和GPS之間的合作兼容協議和聲明。我國與俄羅斯在兩國總理定期會晤框架下，專門成立了“中俄北斗和格洛納斯系統重大項目合作委員會”，成功將“中俄北斗和格洛納斯系統聯合聲明和應用合作協議”收入囊中。中國和歐盟關于北斗與伽利略合作的多邊磋商也卓有成效，目前，兩種導航系統相應的頻率協調已經順利完成，隨著近期中歐投資協定談判的塵埃落定，中歐之間兩個導航系統合作機制現存的問題將迎刃而解。

（2）國際組織對北斗系統標準的認可協議。我國與全球衛星導航系統國際委員會、國際電信聯盟已經簽訂了北斗系統標準認定協議，目前，北斗系統已經成為國際海事組織、全球移動通信組織、國際民航組織認可的全球第三個衛星導航系統。

2.2 技術先行，北斗系統國際化推廣基礎逐漸夯實

北斗系統在交通運輸業作用于應急救援、運輸過程監控、公路基礎設施安全監控、港口高精度實時定位調度監控等方面。中國與“一帶一路”沿線47個國家簽署了38個雙邊和區域海運協定，與126個國家和地區簽署了雙邊政府間航空運輸協定，新增國際航線1 239條，占新開通國際航線總量的69.1%，與15個沿線國家簽署了18個雙多邊國際運輸便利化協定，為北斗系統的推廣奠定了堅實的基礎。在“一帶一路”沿線的東盟國家當中，中國已經與泰國、老撾、緬甸等國家簽訂了北斗系統合作協議，已在泰國境內建立220個地基增強站，使北斗在泰國的定位精度得到大幅度提升。截止到2020年，已協助東盟十國建立1 000多個北斗地基增強站，其水平定位精度優于2.5 m，垂直定位精度優于5 m。

2.3 市場推進，北斗系統國際化推廣成效頻傳捷報

中國北斗系統已輸出到全球120多個國家和地區，與“一帶一路”沿線沙特阿拉伯、突尼斯、伊拉克、阿爾及利亞等多個阿拉伯國家開展北斗應用合作，基于北斗的土地確權、智慧港口等也已在南亞、東歐、西亞、非洲得到成功應用，并相繼被國際民航組織、國際海事組織、國際搜救衛星組織、國際移動衛星組織等認可。北斗系統在東盟多國的示范應用成效顯著，如緬甸農林和土地規劃、大湄公河流域船舶監控管理、柬埔寨出租車調度監控、老撾精細農業和病蟲害監測管理、泰國農業和智慧城市建設、文萊智慧旅游、印尼海上集成應用、馬來西亞應急減災、交通旅游、海洋漁業、船舶管理等領域，北斗系統的服務性能都得到了廣泛好評。2020年，中國北斗系統與蘇丹達成合作，為其在交通要道的建設、運營、調度、維護、應急全流程提供智能化服務，有效提升監控管理效率和道路運輸安全水平，使道路運輸重特大事故發生率下降50%。巴基斯坦國家位置服務網是北斗首個海外組網項目，中國在巴基斯坦卡拉奇市建立了5個基準站和一個處理中心，組成區域北斗定位增強網絡，覆蓋整個卡拉奇地區，為巴基斯坦提供實時可靠的北斗系統高精度定位服務。

3 北斗系統在“一帶一路”交通運輸行業中的推廣難點

3.1 不具有先發優勢，缺乏市場影響力

全球領先的GPS系統是由美國國防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛星導航系統，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時等導航信息，是衛星通信技術在導航領域的應用典范。其發展30多年，常年保持32顆衛星在軌工作，在全球范圍實現了商業規模化，市場占有率高達98%，涉及面廣，高效且成本低廉，尤其在民用市場優勢明顯，處在絕對領先位置。而我國的北斗系統比GPS系統發展延遲20年，市場認可度、影響力都遠遠不及GPS系統。目前“一帶一路”沿線國家在交通運輸領域對GPS系統的依賴性更強一些，主要用于運輸車輛定位以及運輸路線選擇等方面，而我國的北斗系統雖在近兩年成長快，技術逐漸成熟，但對比GPS在交通運輸業的應用范圍以及頻率還是偏弱。

3.2 覆蓋輻射范圍有限，缺乏市場實踐

在交通運輸業中，通過北斗系統可以獲取運輸車輛或者船舶的具體位置，并將位置的相關信息發送給地面監控中心，實現對位置和運輸軌跡的監控。目前中國境內有超過700萬輛道路營運車輛已經安裝使用北斗系統，占總運營車輛的96%，但其在“一帶一路”沿線國家交通運輸領域的應用實踐還是非常少，主要集中在東盟、非洲國家，服務輻射范圍存在地域局限性。對比應用效果，在亞太地區使用的服務效果略好一些，而在其他區域信號能力就偏弱。盡管目前北斗系統不斷獲得國際認可，國際合作增強，然而在所服務國家的覆蓋區域還比較窄，導致其全球的服務能力不足。究其原因，在于北斗系統在中高緯度地區，北斗衛星數較少、衛星分布較差，影響定位精度。

3.3 系統基礎設施不完備，缺乏服務深度

我國交通運輸部一直積極推動北斗系統在整個交通運輸行業的應用。同時，為了實現“走出去”，服務“一帶一路”沿線國家交通運輸體系，與國際接軌，北斗系統加強與各國合作，在交通運輸行業有效地開展基礎設施相關系統建設，但主要集中在泰國、緬甸等東盟國家。就其應用現狀來看，基礎設施的服務能力還不夠，尚不能滿足交通運輸行業對系統可靠性以及高精度方面的實際需求。不僅如此，北斗系統在深空、室內和水下都存在服務盲區，無法進行準確導航和位置定位。所以，如果要充分將北斗系統普遍推廣應用于“一帶一路”沿線國家，加強與交通運輸行業的融合，就必須不斷完善其系統，提高服務深度。

3.4 標準化建立緩慢，系統容量不足

技術推廣離不開標準化體系的建立，包括國家標準、行業標準以及國際服務對接標準。為了擴大市場需求，滿足各區域服務標準，北斗導航系統在發展的20年間逐步構建了系列相關標準體系，但多數標準的建立都是為了適應本國相關行業發展，具有本土化特點，要邁出去，適應“一帶一路”國家的需求，會存在水土不服現象。特別是交通運輸行業，因為每個國家的國情不一樣，地理位置環境不一樣，交通運輸網絡錯綜復雜，對北斗系統服務的提供標準和質量要求就會產生差異。因此，目前比較欠缺適應國際需求的標準。此外，北斗系統是詢問-應答的主動雙向測距系統，體積大且能耗高，需要直徑20 cm的天線，用戶的設備端與同步衛星之間不僅要接收地面控制中心的信號，還需要用戶設備向衛星傳遞應答信號，從而導致整個系統容量不足。

4 北斗系統在“一帶一路”交通運輸行業中的推廣對策

4.1 多技術兼容協同發展，實現市場增長

隨著全球智能制造、智慧城市等領域的發展，以及5G時代的到來，“一帶一路”對通信基礎設施的需求呈爆發式增長。當前，“一帶一路”沿線國家和地區的基礎設施建設正在大力開展，隨著西部陸海新通道、中巴經濟走廊、孟中印緬經濟走廊等的建設，公路交通、碼頭、通信設施的建設需求已經打開，為北斗在“一帶一路”的落地創造了有利條件。在“一帶一路”沿線國家，美國GPS系統在交通運輸行業仍然占據98%的市場份額，我國的北斗系統起步晚，市場占有率低，可以利用消費者乃至行業用戶對GPS系統在位置服務的依賴，打破技術壁壘，實現兼容協同，多系統共享共存，突出自身優勢，以更低廉、更優質的性能提供服務，快速開拓市場。如2015年，中國北方工業集團與俄羅斯格洛納斯非商業集團在葉卡捷琳堡簽署的《中國北斗系統和俄羅斯格洛納斯系統跨境運輸車輛聯合應用示范項目合作框架協議》，就是北斗系統與格洛納斯系統共同服務“一帶一路”戰略的重要成果。

4.2 多行業相互融通，實現區域覆蓋

近年來，我國的高鐵事業蓬勃發展，令世界震驚。隨著“一帶一路”戰略的推動，中國高鐵已經成功走向世界（見表1），北斗系統可以借此機會，服務沿線國家交通運輸體系，努力打造出我們國家又一張走出去的“新名片”。同時，還可以拓展其他途徑實現區域覆蓋：（1）與智能手機行業互相融通，中國華為手機銷售量已躍居全球第三，北斗芯片可以與其合作，提供海外路線導航服務;（2）與汽車產業融通，目前中國貨車出口數量遠大于進口數量，北斗系統在運輸車載導航領域就可以與之合作，在運輸車輛內置北斗系統。

4.3 提升系統技術，擴大服務深度

預計2025年全球衛星導航定位設備需求量將超過92億部，年產值將會超過2 680億歐元，增長速度最快的將會是“一帶一路”覆蓋的亞太市場，其年增速可以達到40%以上，遠超歐美的10%～20%。目前我國北斗系統成熟服務區域正好是亞太市場，快速占據該市場將會是促進北斗系統長期健康發展的核心挑戰。基于此，北斗衛星導航系統應加強建設，規避自身劣勢，利用低軌增強、天基增強和地基增強技術來強化北斗系統，融合室內、水下、天文等多種導航定位手段，并通過量子導航和慣性導航強化衛星導航服務中斷時的應急服務能力，在各種交通運輸方式中提升系統服務深度，甚至可以做到每一輛車都可以有相對應的導航終端以及編碼。“一帶一路”倡議的提出，沿線國家交通運輸行業將會對“位置服務”有更精準的要求，如交通運輸監管，中歐、中亞國際班列的監測調度，車船的運輸路線規劃，應急救援等。

4.4 規范標準體系，擴充系統容量

為適應“一帶一路”沿線國家交通運輸行業發展規劃，我國北斗系統應加快標準化制定進程，與其他國家實現良好銜接，建立有效的傳遞端口，夯實合作機制，從而推動北斗系統在交通運輸業的覆蓋。盡管目前我國交通運輸部已經修訂了北斗系統車載終端、船載終端等相關標準，民航局也發布了首個北斗機載的標準規范，對北斗系統在“一帶一路”沿線國家交通運輸行業的推廣起了助力作用，但仍需不斷完善，加大其在國際道路運輸的應用。同時，應提升北斗系統在交通運輸行業的高精度位置導航能力，建設行業北斗系統地理信息地圖，完善數據中心處理能力，擴充系統容量。

5 結語

北斗系統是目前唯一可以進行短報文通信的全球衛星導航系統，作為聯合國認可的四大全球衛星導航系統核心供應商之一，多年來積極推動國際合作，秉持“中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗”理念，履行大國責任，助力各大衛星導航系統間兼容共用、推進地區間衛星導航領域交流合作。在“一帶一路”戰略和北斗系統完成全球組網背景下，將北斗系統充分運用到“一帶一路”交通運輸行業中，將會起到有效縮短跨境貨物運輸距離、降低運行成本的作用。本文根據北斗系統在“一帶一路”交通運輸行業中的推廣現狀，分析了其在應用推廣中的優勢和難點，并提出相應的對策，力爭實現北斗系統建設與“一帶一路”交通運輸行業發展同頻共振。

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收稿日期：2021-03-08

作者簡介：羅 燕（1983—），講師，經濟師，研究方向：物流管理及區域經濟。