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北斗系统:交通运输业的“领航者

  当前,交通运输行业正处于转型发展的黄金时期,为实现到2020 年基本建成安全、便捷、高效、绿色的现代综合交通运输体系的发展目标,北斗还需百分百发挥系统自身自主可控、功能全面的特点。未来,覆盖全球,服务全球交通。

  就北斗卫星导航系统而言,加强行业应用基础设施建设更是重中之重。它需紧密围绕着国家北斗系统发展和行业发展战略,时刻把握住应用发展机遇,并且以提高行业时空信息服务水平和安全保障能力为主线,来完善基础设施、优化发展环境、拓展应用领域、创新应用模式、加强示范引领,全力推动北斗系统在交通运输各领域广泛应用。

  在今年的中国卫星学术年会上,中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其向大家表示,我国北斗二号系统建成并投入运行至今,从未发生服务中断!而后在9月19日,我国又成功发射的两颗北斗三号卫星,并且首次装载了国际搜救组织标准设备,将为全球用户提供遇险报警及定位服务。

  北斗卫星导航,依托已建成的北斗地基增强系统,按照全国“ 一张网”总体部署,结合行业需求,补充建设长江干线和沿海北斗地基增强系统、交通运输北斗高精度导航与位置服务信息资源中心。既要推动形成行业高精度位置服务体系,建设交通运输行业卫星导航基准站数据处理分级保护系统工程,实现交通运输行业基准站数据的安全接入、处理和分发;又要推动北斗卫星加入全球卫星搜救系统,在北斗系统中轨卫星上搭载搜救载荷,以促进北斗全球化应用,改扩建我国现有搜救卫星地面系统,提升我国应急搜救反应能力。

  依托交通运输行业全球资源优势,建立北斗全球系统组网民用应用验证平台,开展北斗全球系统功能性能验证工作,及时向全球用户公布民用应用性能评估结果。

  随着经济社会的发展,城市人口持续增长,到2015年已达到9亿以上,持续增长的车辆及居高不下的出行者给交通基础设施通行能力带来极大压力,交通拥堵、交通事故、环境污染及能源短缺已成为所面临的重要问题。据统计截止到2014年底,中国机动车拥有量在2.5亿辆以上,中国的驾驶员在4亿人以上,在工业化进程中,最初解决交通问题的办法是通过大规模改扩建交通基础设施以满足人民日益增长的需求,但是土地、水域、岸线等资源日益紧张,用于修建交通基础设施的空间越来越小,同时,交通在快速发展过程中所带来的负面效应日益显现。

  因此,解决交通问题开始从改扩建基础设施向高效精准管理转变,即利用先进的传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术,对道路和交通进行全面感知,从而实现对每一条道路实时监控,对每一辆车进行控制,这些位于智慧交通建设模型前端采集和处理端的物联网相关技术及设备,使交通信息化达到“中枢神经”的感知层面,但是还远没有发挥“大脑”的智慧。在云计算时代,大数据下的智慧交通,就是要融合传感器、监控视频和GPS等设备产生和采集到的海量数据,甚至与气象检测设备产生的天气状况等数据相结合,对海量数据进行实时快速分析处理,实现“大脑”的“思考”过程,从中提取出我们真正需要的信息并及时准确推送,提高交通的科学管理和组织服务水平,同时提高交通运输效率、安全性、整体效益,切实解决出行难等迫在眉睫的交通问题。

  它依托北斗系统平台,对移动物体实现精度定位,不改变现行交通系统,与现行视频卡口监控系统业务平行,同时兼容现有110交警指挥系统,系统扁平化管理,解决各个部门信息孤岛,实现跨部门业务联动。高精度的车辆定位0.1米,0.3%的测速精度,能够识别车辆在限速路段的超速行为、斑马线超速等。实时识别车辆违章行驶行为,识别车辆“走错路”、“停错车”、“超速”。识别套牌车,城市交通拥堵,交通限号、收取拥堵费不再是难题。系统大数据为公安案件侦查和情报研判提供依据,通过系统大数据的交通安全评估分析,为交通事故风险预测预警提供法律数据采信支持。推动与政府大数据相关立法、标准、安全等顶层设计方案,提升政府部门的信息管理与运营水平。

  智能交通大数据系统顶层设计,是建立在独立高速宽带专网上运行,连接地面CORS基站,实现差分厘米级精确定位。在全国部署分布式IDC,基于天穹超级计算机数据处理功能,实现数据共享,数据统计,数据分析,数据存储,数据传输,数据压缩,数据解压,链路一体化;结合全国城市特点,部署立体停车场,电子围栏系统,车辆出行诱导系统,实现车辆精细化管理,解决城市交通违章,交通拥堵,交通限号,完善交通法规,科技解决交通难题。

  到了2018年的今天,北京市推广应用北斗终端已超过9万台,有33500辆出租车安装应用北斗车载设备。另外,网约车也通过北斗导航技术等,建设网约车监管服务平台。

  早在2012年,已迅速从约100亿元增加到约500亿元。以清华、北航、中科院等高科研研究院为代表,在高精度卫星导航与定位、北斗增强系统研制和测试等方面取得突破。

  在应急预警领域,基于北斗的应急报灾系统项目部署便携终端4000套,覆盖16区和320个乡镇,提升全市汛期抢险能力;电商物流方面,为1500辆物流车和2万名物流配送员安装配备了北斗的电商智能车载和手持终端;在智能交通领域,基于北斗的出租车行业应用示范,项目在全市33500辆出租车安装应用北斗车载设备,占全市出租车总量的50%。针对交通运输部提出的城市交通运输管理部门对于网约车的监管责任,该平台与交通部网约车平台实现数据交互,能够对市内网约车全程实现车辆运行监控,提高行业的服务质量。

  “未来的汽车是轮式的机器人,会开车、会交互、会学习、有个性、有悟性,能够自主驾驶,能够跟人友好相处。”“今天我们的导航系统是给人用的,未来会有给自动驾驶汽车使用的导航系统。”车联网通过北斗、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置收集车辆信息,并通过网络实现人与车、车与车、车与环境之间的交流通信,从而能够实现车辆智能化控制和交通智能化管理;高精度定位,能够实时通信的导航系统可以帮助汽车自主解答“我在哪里、我要去哪里、怎么去那里”的问题,并通过智能化控制,给乘客带来最便捷舒适的出行体验。

  “车联网将给社会出行体系带来颠覆性改变,能创造巨大的社会效益。”通过车辆之间的相互通信,公路交通容量可提高50%到80%;视距范围之外的传感和通信,可减少交通安全事故50%到80%,提升交通效率10%到30%;因为交通更加有序,自动驾驶将减少车辆低速行驶的频次,燃料消耗将降低28%,减少污染物排放近20%。

  交通运输是维护国家安全和国防安全的重要保障;是贯彻落实军民融合发展国家战略的重点领域;是要推动北斗系统与交通运输行业有机融合,支持“四个交通”发展。

  北斗系统的军民融合典型属性,通过行业应用北斗系统能够有效促进交通运输、保障国防建设能力整体提升,同时以行业应用成果作为验证手段,为北斗系统提供实际应用状况反馈,支持北斗系统建设,推动经济建设和国防建设在更广范围、更高层次、更深程度上融合发展,全力支持国家军民融合发展。

  到了2020年,建成保障能力将会明显增强、应用环境趋于完善、应用领域也更加广泛、创新能力显著提升的北斗系统交通运输行业服务体系,在铁路、公路、水路、民航、邮政等交通运输全领域实现北斗系统应用,其中重点和关键领域率先实现卫星导航系统自主可控。

  它可以满足行业需求的地基增强系统应用服务,覆盖长江干线和沿海港口等区域,搜救能力全面提升,初步实现对北斗系统和地基增强系统行业服务性能的监测、验证,各类交通时空信息有效汇聚;应用环境趋于完善,综合交通北斗应用管理架构基本形成,行业标准规范基本完备,各领域应用政策更加健全,军地联系更加紧密;在行业关键领域应用国产北斗终端,实现卫星导航服务自主可控,重点运输车辆北斗兼容终端应用率不低于80%,国内“四类重点船舶”北斗兼容终端应用率不低于80%, 城市地面公共交通北斗兼容终端应用率不低于80%, 推动民航低空空域监视北斗定位信息应用率达到100%,铁路列车调度北斗授时应用率达到100%,行业在售终端全部支持北斗定位模式,建成相应的应用管理与服务平台;创新能力显著提升,行业北斗系统“产学研用”创新体系基本形成,市场驱动作用明显,企业创新主体地位进一步提升,行业创新应用不断涌现,行业终端产品种类更加丰富、质量明显提升、成本大幅下降,技术成果各方共享共用。

  当前,交通运输行业正处于转型发展的黄金时期,为实现到2020 年基本建成安全、便捷、高效、绿色的现代综合交通运输体系的发展目标,北斗还需百分百发挥系统自身自主可控、功能全面的特点。未来,覆盖全球,服务全球交通。

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