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牵手北斗逐梦通途——中国交通通信信息中心强力支撑北斗创新应用

来源:中国交通报 2020-08-05 08:37

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本报记者 杨红岩 苗蕾

星光熠熠,闪耀全球。7月31日,北京人民大会堂,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平宣布:“北斗三号全球卫星导航系统正式开通!”用星座定位人类坐标、指引前行方向,几代中国人的夙愿终于成真。

曾经,我们仰望星空;如今,也可以俯视全球。星网密布,信号传输勾勒出天地间“阡陌纵横”。天地组网,协同运行,完美收官,星耀世界——大国重器在万众期待中华丽亮相,北斗系统将以更强大的功能、更优质的性能,赋能各行各业,服务全球、造福人类。

交通运输行业是国民经济的重要战略产业,推动北斗系统交通运输行业应用,无论对服务北斗系统自身建设,还是对保障国家、行业安全稳定运行,都具有重要战略意义。交通运输部始终坚定支持、大力推动北斗系统建设及应用工作。

作为交通运输部北斗领导小组成员单位及技术支撑单位,中国交通通信信息中心(以下简称中心)是北斗系统工程建设的重要参与者,也是推动其在交通运输领域全面应用的核心技术支持者。

在交通运输部的科学领导和大力支持下,中心接力奋斗,以专业技术作支撑,为北斗系统开辟了广阔应用及发展空间。


事不避难立足自主担使命

为什么要建设自己的卫星导航系统,交通运输为什么会成为北斗系统最重要的行业应用领域?

“我们必须有自己的卫星导航系统。”中心空间信息事业部北斗卫星导航系统产业化办公室副主任王洵表示,卫星导航系统是国家重要的战略资源和空间信息基础设施,长期以来,美国GPS系统处于全球垄断地位,“我们曾受惠于此,也深深受制于此。”

“交通运输行业具有点多、线长、面广和移动性强的特点,对位置、导航、授时服务有着巨大需求。”在王洵看来,拥有自主可控的卫星导航系统,没有哪个行业比交通运输行业的需求更迫切、更直接。

从国际经验看,个别大国在领导建设卫星导航系统的过程中,交通运输部门也是重要参与者。

正因为此,我国从自主探索建设北斗系统起,交通运输部就成为重要参与者和坚定支持者。2005年,交通运输部成立了北斗系统领导小组;2016年12月,印发了《交通运输部关于在行业推广应用北斗卫星导航系统的指导意见》;2017年,联合有关部门印发首个民用领域的北斗系统应用专项规划——《北斗卫星导航系统交通运输行业应用专项规划(公开版)》。

作为交通运输部直属行业通信信息重要保障部门,中心责无旁贷,全面承担起了北斗系统行业应用的技术保障工作。

志不求易者成,事不避难者进。用我国自主创新、自主建设的卫星导航系统,实现对交通运输重点领域的自主可控,一切从“零”起步,一切都需要摸索前行。

2004年,在北斗一号卫星系统建设时期,中心便参与制定了《北斗一号民用车(船)载终端设备技术要求和使用要求》等行业标准,形成首批北斗系统民用应用标准。

2005年,中心牵头,行业内多个单位参与,在道路运输、船舶监控、基础设施监测、港口调度等领域对北斗应用进行了实际验证,取得了宝贵应用经验,为北斗系统自身建设提供了数据支撑,为行业后续应用奠定了基础。

此后几年,顶层设计与工程实施齐头并进。中心积极参与了《道路运输车辆卫星定位系统北斗兼容车载终端技术规范》《道路运输车辆卫星定位系统视频平台技术要求》等相关标准的制定,不断完善北斗行业标准体系。

2011年,中心承担建设“重点运输过程监控管理服务示范系统工程”,在道路运输领域率先进行北斗系统大规模应用,通过9个省份试点,完成8万套兼容北斗的卫星导航系统车载终端安装工作。

王洵说:“该工程是北斗重大专项第一个民用应用示范工程,有力推动了北斗产业化进程,被业内公认为‘示范中的示范’。”

配合参与北斗系统行业应用相关政策编制,参与北斗系统自身建设,编制出台北斗系统国家及行业应用标准,牵头建设北斗应用示范工程,推动北斗系统国际化,研究推动北斗系统创新应用……在交通运输部的科学领导和大力推动下,中心充分发挥技术支撑引领作用,开辟了北斗系统在交通运输广泛应用的新天地。

截至目前,在交通运输重点领域,已有约700万辆道路营运车辆、3.2万辆邮政快递干线车辆、约1400艘部系统公务船舶、1.7万艘运输船舶、1.1万座水上助导航设施、300余架通用航空器应用北斗系统;已建成109座沿海地基增强基准站,在建102座长江干线地基增强基准站,为行业提供高精度位置服务;此外,在内河航运、全球航运、国际道路运输领域,北斗系统应用示范工程也都取得积极进展。

 

遍地开花 应用成果见实效

自主才能自强,应用才有发展。从“扶上马,送一程”,到市场自主选择、积极应用,北斗系统已深度融入交通运输行业,产生了显著的经济社会效益,规模化、产业化、国际化应用不断迈上新台阶。

2015年12月,“重点运输过程监控管理服务示范系统工程”通过合同验收,形成全球最大北斗车联网监管平台。该项目实施近5年,带动超过数百家终端企业进入北斗产业领域,创造产值数亿元。

北斗终端应用规模扩大,带动芯片、模块、板卡、终端等相关技术和产业快速发展,中国人民很快也用上了价廉物美的车载卫星导航终端。王洵对此深有感触:“项目刚实施时,装一台终端要2000多元,4年后市场上低于千元兼容北斗的终端比比皆是,如今装一台也就几百元。”

安全发展是永恒的主题。北斗系统在我国重点运输领域的应用,有效提升了行业安全水平。据统计,2019年同比2012年,道路运输重特大事故发生起数下降93%,死亡率同比下降86%。

在港口领域,北斗系统也展现出特殊的应用价值。2019年8月,中心开始在招商局集团深圳妈湾港区试点北斗高精度定位服务——在2台RTG(橡胶轮胎门式起重机)和80多辆集卡上安装了北斗高精度定位终端,融合3D激光扫描及视觉判别等技术,实现了对港内堆场作业机械的自动化改造。据测算,试点投用以来,RTG单次抓箱成功率达到95%以上,作业效率提高了15%,人力成本节省50%。

中心空间信息事业部港口业务负责人陈扬介绍,我国现有港口中85%为传统港口,通过大规模技术基建改造方式提升港口作业效率,存在耗时长、投资大等问题,严重影响港口生产,利用北斗系统可有效解决这一难题。

2014年4月,北斗重大专项“基于北斗的中国海上搜救信息系统示范工程”启动,选择部分海事系统公务船舶安装北斗终端,实现了应用突破。

2019年,“基于北斗的内河船舶航行运输服务监管示范工程”正式实施,重点在我国长江、西江、澜沧江领域推动北斗系统应用。

中心北斗人深知,科技应用“接地气”才能“显威力”。为了将北斗应用深入推向基层、一线,他们不辞辛苦、四处奔走,足迹遍及大江南北,付出了极大艰辛。7月17日,中心负责北斗船载终端安装推广工作的王继龙在湖北武汉连续驻扎、奔波30天后,终于回到北京。他说,到了地方才知道所面临环境的复杂,日晒雨淋都在其次,还得时刻提防一些意外情况的发生,“在云南思茅安装北斗终端时,一条大花蛇突然从脚边草丛中窜出,多亏当地海事部门的同志眼疾手快,一把抓住甩开了。”

如今,长江航道中875艘公务船和3000多艘民用船安装了北斗高精度智能船舶导航终端,长江航运公务船舶实现北斗全覆盖,西江、澜沧江航道中的部分船舶也已安装使用该终端。

中心空间信息事业部北斗内河航运业务负责人吴镇辉表示,北斗导航终端在加强内河船舶精准监管、强化航道船舶过闸动态监管、打击非法采砂行为等方面效果突出,为充分发挥长江黄金水道作用、助力长江经济带发展提供了可靠技术保障。

保护生命安全,是北斗系统应用最大的价值体现。北斗短报文通信服务是北斗系统的特色功能,我国已基于北斗短报文通信服务系统建立了海上遇险报警管理和搜救指挥系统,并在海事、救助领域开展了业务化应用。该系统的使用显著提高了海上遇险对象搜寻效率,近3年累计救助遇险人员1500余人。中心正在抓紧推动北斗短报文通信系统加入国际海事组织全球海上遇险与安全系统(GMDSS),目前已进入国际移动卫星组织和国际专家组的技术和运营评估阶段。如评估通过,北斗短报文通信系统将成为继国际海事卫星、美国铱星系统之后GMDSS第三大卫星服务提供方。

“海上作业人员尤其钟爱短报文服务,称其为‘海上妈祖’。”中心空间信息事业部北斗国际业务负责人翁艳云说,“以渔民为例,大海茫茫,渔民经常一出海就是十天半个月。对他们来说,北斗短报文不仅是一种有效的应急通信手段,遇险时发出求救信息,可‘救命’;也是一份重要的情感寄托,相对海事卫星,它的资费更便宜,可用于每天与家人联络、沟通感情,排遣漂泊大海的寂寞。”

在国际道路运输领域,2016年起,中心先后多次利用北斗系统为我国与“一带一路”周边国家开展的国际道路运输试运行活动提供技术保障;2018年6月,中俄两国签订的《中华人民共和国政府与俄罗斯联邦政府国际道路运输协定》明确,两国国际道路运输车辆将全面应用北斗系统,相关工作已在稳步推进。

目前,中心正在开展基于北斗的国际道路运输管理与服务信息系统工程及基于北斗的全球海上航运应用示范工程建设,利用北斗系统提升我国国际道路运输监管能力,推动北斗系统在全球海上航运领域应用,助力北斗“走出去”。

 

特色功能 交通贡献更突出

国际搜救功能是北斗三号系统重要特色功能。中心代表交通运输行业、作为技术支撑单位,建成了北斗中轨卫星搜救系统,目前已完成对6颗搭载搜救载荷在轨卫星的能力测试,具备“返向链路”功能,即利用北斗系统向遇险人员发送反馈信息,告知其报警信息已被收到,以此增强遇险人员获救信心。

2017年至2018年,交通运输部先后6次组团就北斗系统加入国际搜救卫星系统与国际搜救卫星组织进行协调,中心提供了大量技术支持;经反复磋商,成功促使国际搜救卫星组织将北斗系统写入全球中轨搜救卫星系统实施计划,为北斗系统加入国际搜救卫星系统、我国成为国际组织“空间设备提供国”奠定了基础。

中心空间信息事业部北斗中轨搜救业务负责人高雅说,北斗卫星搭载搜救载荷,具备遇险报警转发功能,有利于提高全球范围内的救援能力,有助于彰显我国的大国形象。中心代表交通运输行业顺利完成北斗三号系统重点功能建设,进一步突显了交通运输行业在北斗系统建设和应用领域的关键作用。

 

赋能行业 应用场景更丰富

北斗卫星导航覆盖全球、精准定位,重新定位了中国在国际卫星导航领域的发展坐标,也为行业赋予更多潜能,擘画出更加丰富的应用新图景。

北斗高精度车载终端,自动获取车辆行驶轨迹,实现准确计算、自动扣费和实时清分结算,未来可实现无站模式下的无感支付和快速通行。

在海南,通过燃油消费直接征收车辆通行附加费的高速公路收费模式已运行了近30年。该收费模式虽带来了通行便利,却也存在征收不够精准、不够公平等问题,近年来引发各方面特别是海南社会各界越来越多的讨论。

再加上海南自贸港建设加速,岛内新能源汽车受政策鼓励数量与日俱增、燃油汽车数量日渐减少以及其他市场因素等影响,现行收费模式难以为继。

多重因素助推下,海南省政府顺势启动了“基于北斗技术的里程费改革”,探索高速公路收费新模式。在海南省交通运输厅的统筹下,中心开展了相关技术研发及论证工作,已取得阶段性成果,目前进入实车模拟收费测试阶段。

“高精度”拓展应用也存在无限可能。中心空间信息事业部交通地理信息业务负责人吴海乐表示,北斗系统精细化定位可达到厘米级精度,在公路规划、设计、建设、管理、养护等各方面都可应用,在自动驾驶、车路协同等方面也大有可为。

“高精度光有一个位置意义不大,需要高精度的地图,二者结合才能实现高精度应用。”吴海乐介绍,中心正在推进建设高精度交通空间专题地图系统,将夯实行业高精度服务底层基础。

在长江领域,漂泊江上的船民有着复杂多样的现实需求。中心研发的基于船舶自动识别系统、增加不同附加功能的北斗智慧终端,在满足海事监管需要的同时,充分考虑船民需求,预留了预约加油、物流对接、点外卖等个性化功能模块。

北斗应急无线电示位标,则为船民增添了救命“砝码”。客船、客渡船加装北斗应急无线电示位标后,一旦遭遇突发沉船事故,该设备会自动弹出,向海事监管平台发出可精准定位的求救信号,生命救援效率提升。

“全覆盖、可替代、保安全”,把北斗科技创新成果转化为加快建设交通强国的不竭动能,让交通运输行稳致远,行业使命在肩、任重道远。但他们坚信,没有比人更高的山,没有比脚更长的路,坚持,终能抵达!

 本版图片由 中国交通通信信息中心 提供


(原文转载自中国交通报)

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