北斗导航系统在高速公路运营管理中的运用

北斗卫星导航系统

在高速公路运营管理中的运用

北斗卫星导航系统是我国自主发展，独立运行的全球卫星导航系统，可为用户提供高精度、全天时、全天候的导航、定位、授时和通信服务，是国家信息化基础建设的重要组成部分，是国家安全和现代国防的重大技术支撑系统，也是国家经济安全的重要保障。北斗卫星导航系统是目前世界上四大全球卫星导航系统之一，这四大系统包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的伽利略和中国的北斗，中国北斗已与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS实现兼容。

随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，与大家比较密切的主要有：

个人位置服务：当你进入不熟悉的地方时，你可以使用装有北斗卫星导航接收芯片的手机或车载卫星导航装置找

到你要走的路线。

气象应用：北斗导航卫星气象应用的开展，可以促进中国天气分析和数值天气预报、气候变化监测和预测，也可以

提高空间天气预警业务水平，提升中国气象防灾减灾的能力。

道路交通管理：卫星导航将有利于减缓交通阻塞，提升道路交通管理水平。通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机，车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到中心站。这些位置信息可用于道路交通管理。此外在铁路智能交通、海运、水运、航空运输等领域也有着非常重大的作用。

应急救援

卫星导航已广泛用于沙漠、山区、海洋等人烟稀少地区的搜索救援。在发生地震、洪灾等重大灾害时，救援成功的关键在于及时了解灾情并迅速到达救援地点。北斗卫星导航系统除导航定位外，还具备短报文通信功能，通过卫星导航终端设备可及时报告所处位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间，提高抢险救灾时效，大大减少人民生命财产损失。

指导放牧

2014年10月，北斗系统开始在青海省牧区试点建设北斗卫星放牧信息化指导系统，主要依靠牧区放牧智能指导系统管理平台、牧民专用北斗智能终端和牧场数据采集自动站，实现数据信息传输，并通过北斗地面站及北斗星群中转、中继处理，实现草场牧草、牛羊的动态监控。2015年夏季，试点牧区的牧民就能使用专用北斗智能终端设备来指导放牧。

在智慧城市建设方面的应用：近年来，国家在大力推动智慧城市的建设，而北斗定位是智慧城市建设的基本元素之一。采用北斗技术可以实现智能交通，它可以应用于城市各种车辆的监管、紧急救护、网络约车、小孩老人的看护、食品安全运输监管、餐厨剩余物尤其是地沟油的监管、重要物品或危险品的运输监管、智慧物流配送、智慧停车导引等各个领域。

北斗系统的功能如此强大，在高速公路运营管理中可以实现哪些应用呢？怎么实现呢？

一、高速公路北斗系统运营管理图

通行车辆与北斗系统如何建立联系？

在高速公路上的通行车辆与北斗系统建立联系是最基础，也是最关键的一环，如今北斗系统的使用尚处于推广阶段，很多功能还不为大众知晓，在熟悉后接受使用尚需一个过程，因此，不能依靠所有车辆全部加装北斗导航的智能终端，可以采用下列方法实现所有通行车辆与北斗系统的联接：

北斗系统的超强功能便可以发挥了，有哪些呢？

二、高速公路可以通过北斗系统实现的管理功能

1、实现较多的公众服务功能。对于安装了北斗智能终端的车辆，可以实现拥堵信息告之，并为之选择较为合理的出行路线；实现车辆故障报修，救援求助，紧急情况下的自动报警，还可以提供停车、加油、用餐等综合服务（这一项可以不开发，专注用于运营管理）。

2、实现对所有通行车辆的实时监控。目前高速公路对

通行车辆的实时监控尚只有起点、终点信息，而在通行过程中的信息则需要大量的路段监控来捕捉，分辩工作还得靠人工一幅幅图片来比对。利用北斗系统的导航功能，可以对车辆实现从起点到终点全过程、全空间的监控并为进一步精细化管理提供了条件，对危化品车辆的监管也可以更加精准。

3、提前判断交通拥堵及分流。当较多的运行轨迹奔向某一个方向或者在某一个通行区域内集中，达到一定数量，系统即可以发出车辆拥堵信息，提示分流路线。装有北斗智能终端的车辆可以接收到北斗系统发出的信息，自行择路；而高速公路的管理人员接到拥堵信息，可以提前采取应对措施。北斗系统判断交通拥堵具有前瞻性、及时性、准确性的特点并且能实现实时通报，这是普通的交通流量监测器达不到的。

4、监测高速公路车辆是否安全行驶。北斗系统可以通过对车辆的行驶轨迹监控及时发现车辆的异常情况，比如交通违法行为的判别；车辆紧急情况的预警（超速、低速、违规停车等）；在车辆出现重大、特殊的异常情况时向管理人员预警等诸多功能。北斗系统实际上可以实现对高速公路全天时、全天候的安全监控、巡查。

5、提速高速公路应急救援。北斗系统高精度的图像拍摄功能，可以为高速公路管理者提供事故现场的高清晰图片，让救援人员快速了解事故现场情况、车辆堵塞情况及最

佳到达路线，以尽快安排最适合的救援力量，快速展开救援。

6、实现隧道安全情况判断。重庆高速公路隧道多、隧道长，当隧道内突发较严重的事故时，往往伴随着隧道内监控设施设备的损坏，救援人员无法了解隧道内的事故情况。北斗系统可以通过对进出隧道车辆的分析、结合隧道内的实时监控，大致分析判断出隧道内事故位置、堵塞在隧道内的车辆及人员情况，有多少危化品车等重要信息。如果在隧道内仍然能收发信号，那么就会有更加详细的信息资料提供给救援者决策。

7、对高速公路重要构造物实行安全监测、监控。重庆高速公路高架桥较多，这些高架桥的维护非常重要，一个小小的沉降、一条小小的裂缝都可能导致重大的交通事故发生，但是人不可能时时看着、守着。北斗系统则可以实现全天候不间断的监测，结合建筑标准及其他信息进行大数据分析，为大型构造物安全提供更加全面的安全保障。

8、对高速公路路面、边坡实行安全监控。重庆高速公路高边坡多，在夏季多发泥石流、滑坡等自然灾害，北斗系统通过全天候、全天时的精密监控及专业数据分析，可以实现预测、预告滑坡险情。

9、对高速公路突发异常气象进行监测。重庆雨雾季节、冰雪季节具有事故多发性的特点，但是，局部路段的特殊气象让营运管理者往往难以预测。利用北斗系统气象服务功

能，不仅可以及时得知大范围内的气象信息，对于临时出现的局部异常气象更能做出专业的评估和预测，比如局部路段突发大雾、突降大雪。

10、对重点、重大工程进行安全监管。一是通过北斗系统对这些工程需要的地理数据进行精准测绘；二是通过高清晰度的图片实现施工安全监管；三是对人员的定位功能可以了解危险环境下、复杂环境下作业人员的所处的位置。

当然，随着北斗系统民用功能的不断开发，会有更多的应用可以为高速公路运营管理提供助力。另外，作者对于北斗系统及工程建筑等方方面面的专业知识很肤浅，希望各个专业的人员都来详细了解北斗系统、关注北斗系统，开发出更多、更好的应用建议。

三、大数据管理带来无比广阔的商业前景

在实现许多的管理功能的同时，也储存收集了高速公路营运管理的第一手数据。这些数据是非常宝贵的。北斗系统本身自带的管理数据分析能力，可以实现一部分基于管理需求的数据应用，还可以对收集的数据根据不同用途再进行更深、更细的分析，为高速公路营运管理找到新的突破口，为高速公路利润增长找到新的突破点。

四、北斗系统应用的必然性与可行性

北斗卫星导航系统的推出，是国家三大战略之一。国家正全力促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航

应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用，中国智能交通管理必须也只能依托北斗系统来实现，在高速公路的全面应用也是迟早的事，更何况，这是个正在兴起的市场，其产值利润不可限量，走在前面的必然可得先机。

北斗系统在农、林、牧、渔等领域已经有着广泛的应用实例，高速公路通过科技研发，降低应用成本，一方面可以实现运营管理的创新，使高速公路运营管理飞跃进入智能化管理时代，另一方面，通过技术输出，还可以赚取利润，成为另一个利润增长点。那时候，高速集团不仅是一家高速公路管理公司，还可以是一家智能交通管理的高科技公司。

参考资料：

北斗卫星导航系统政府网站

北斗卫星导航系统发展前景广阔

北斗高精度定位技术在建筑安全监测中的应用

中国将重点推动北斗导航系统在经济建设领域应用

北斗导航系统在新疆安全生产过程中的应用研究