基于北斗定位技术的智慧交通信息共享系统研究

田瑜基

摘  要：当下出行方式多元化，但乘车活动中的安全问题依然存在。该系统利用北斗定位和通信技术进行乘车人信息的共享，应用该系统后乘客在乘车时，乘客的亲人或者紧急联系人能够及时收到乘客的乘车信息，其中包括上车时间、上车地点、车牌号、车辆负责人信息、下车时间、下车地点，有效保障乘客人身安全，推动智慧交通的发展进程，对于促进社会和谐进步具有重要意义。

关键词：北斗定位  通信网络  智慧交通  信息共享

中图分类号：U495   文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）05（b）-0028-02

中国北斗卫星导航系统（BEIDOU Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有通信能力[1]。

随着北斗定位技术的快速发展，现在众多车辆管理机构或公司都已经将导航技术应用在车辆上，结合后台系统中的地图，对车辆进行跟踪和监督，极大提高了车辆的管理效率[2]。虽然出行方式愈加多元化，乘车更加便捷，但是乘车活动中的安全问题却依然存在，比如出租车司机抢劫，或者对乘客进行人身伤害事件层出不穷，依靠道德约束并不能完全杜绝人们的恶念，必须依靠科学技术力量来保障依法治国理念的順利实施。假如乘客在乘车时，乘客的亲人或者紧急联系人能够及时收到乘客的乘车信息，其中包括上车时间、上车地点、车牌号、车辆负责人信息、下车时间、下车地点，在这种乘车信息共享条件下，车辆司机会完全杜绝恶念，假如做出违法犯罪行为，公安机构就可以及时根据乘客乘车信息对犯罪分子进行抓捕。因此，研发一种基于北斗定位和通信网络的智慧交通信息共享系统，利用科学技术来限制人们的恶念，保障依法治国的顺利实施，这对于推动科学技术发展，促进社会的和谐进步具有重大意义[3]。

1  技术方案

针对上述问题，设计了一种基于北斗定位和通信网络的智慧交通信息共享系统，该系统能有效保障乘客的人身安全，使乘客的亲人或紧急联系人能够及时收到乘客的乘车信息。

为实现上述目的，系统包括基座、电路板、立柱、天线和蓄电池;所述基座安装在车辆外部，所述基座内设置有所述电路板，且所述基座上部与所述立柱一端连接，所述立柱另一端连接有所述天线;所述电路板经所述立柱与所述天线电连接;在所述基座内还安装有用于在更换外电源时不中断连续工作的所述蓄电池。

所述电路板包括变频模块、信号通道和通信模块;所述天线经前置放大器将接收到的卫星信号传输至所述变频模块，所述变频模块将该卫星信号变频率处理后经所述信号通道传输至所述通信模块，所述通信模块将处理后的卫星信号传输至已有通信公司后台系统。

所述变频模块包括频率变换器、基准频率模块和频率综合模块;所述频率变换器用于接收所述天线传输至的卫星信号，并将变换频率后的信号传输至所述信号通道;外部电源与所述基准频率模块输入端连接，所述基准频率模块输出端经所述频率综合模块与所述频率变换器连接;所述频率综合模块输出端还连接所述信号通道。

所述信号通道包括信号解扩解调器、C/A码发生器、P码发生器、D（t）模块、伪码测量模块和载波相位测量模块所述信号解扩解调器用于接收所述变频模块传输至的卫星信号，所述C/A码发生器、P码发生器输入端与所述频率综合模块输出端连接，所述C/A码发生器、P码发生器输出端连接所述信号解扩解调器;所述信号解扩解调器输出端分别连接所述D（t）模块、伪码测量模块和载波相位测量模块，所述D（t）模块用于将接收到的数据码进行运算处理，并将处理后的信号传输至所述通信模块;所述伪码测量模块用于求得定接收机天线所在点的三维坐标，所述载波相位测量模块是利用载波相位观测值或载波相位差分观测值，经基线向量解算以获得两个同步观测站之间的基线向量坐标差;所述伪码测量模块和载波相位测量模块将处理后的信号都传输至所述通信模块。

所述通信模块包括存储器和CPU，所述存储器用于存储所述信号通道传输至的信号，且所述存储器与所述CPU进行信息交互，所述CPU将接收到的信号经通信网络传输至已有通信公司后台系统。

所述天线采用碟形天线，由陶瓷材料制成。所述立柱为空心管，所述电路与所述天线电连接的线路位于所述立柱的空心内;在所述立柱两头还分别设置有用于连接所述天线和基座的螺纹。所述基座、立柱都采用尼龙塑料材料制成，所述基座通过螺钉固定在车辆外部。所述电路板中搜索最近SIM卡的方法为：以乘客经度和乘客纬度为变量，以（|乘客经度-接收机经度|/360）2+（|乘客纬度-接收机纬度|/360）2为距离、以接收机位置为基准，查找距离最近的乘客，进而查找出最近的SIM卡。

2  技术原理

系统采用的搜索最近SIM卡方法的本质是三角函数，对距离的平方值进行了筛选，系统只要求找出最近的SIMI号即可，所以系统最后可直接查找出最近距离乘客。寻找到距离最近的SIMI编码后，BDS接收机中的通信模块将IMSI编码发送到通信公司后台系统，后台系统中的数据库中描述了IMSI编码和手机号的对应关系，乘客需提前在通信公司办理这项服务，提前在通信公司后台数据库中留存了亲人或紧急联系人的手机号，随后后台系统将BDS接收机收集的乘客乘车信息，包括上车地点、上车时间、车牌号、车辆负责人信息、下车时间、下车地点这些信息，发送到亲人或紧急联系人的手机上。

而且，车辆管理公司已经在应用北斗定位系统来监管记录车辆行驶信息，在车辆的BDS接收机中提前录入车牌号和车辆负责人信息。因此，该文的基于北斗定位和通信网络的乘车信息共享系统联合了通信公司、车辆管理机构进行合作实施。

3  技术优势

系统采取以上技术方案，其具有以下优点：（1）系统主要包括天线、立柱、基座、电路板，并在电路板CPU中设置搜索最近SIM卡的方法。当乘客出门乘车时，只要乘客携带手机乘车，乘客在通信公司留存的指定亲人或紧急联系人，就会收到乘客的上车时间、上车地点、车牌号、车辆负责人信息、下车时间、下车地点这些信息。（2）系统全自动智能化，不需要消费者做任何实施动作。（3）系统由北斗定位系统、通信公司、车辆管理机构共同合作实施，实现技术共享、信息共享，极大地推动了社会的科技水平快速发展。（4）系统有利于公安人员根据乘客乘车信息快速破获违法犯罪行为，实现利用科技力量保障法治的顺利实施。

4  结语

经测试，系统在100万数据中提取100条数据只需要2.5s，系统采用的搜索最近SIM卡方法的查询速度是MysqI空间数据算法的2倍，乘客的亲人或者紧急联系人能够及时收到乘客的乘车信息，其中包括上车时间、上车地点、车牌号、车辆负责人信息、下车时间、下车地点，有效保障乘客人身安全。北斗定位和通信技术的结合能够很好地推动智慧交通的发展，对于促进社会的和谐进步具有重要意义。

参考文献

[1] 李东博，王景光，焦恒.北斗智能交通综合服务系统应用[J].卫星应用，2017（6）：45-50.

[2] 张东，王志良，孟谦.基于北斗卫星技术的交通服务系统[J].微计算机信息，2005（2）：186-188.

[3] 于渊，雷利军，景泽涛，等.北斗卫星导航在国内智能交通等领域的应用分析[J].工程研究跨学科视野中的工程，2014（1）：86-91.