劉 石，黃新利，李 虎

(新疆衛(wèi)星應(yīng)用工程中心，新疆 烏魯木齊 830000)

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基于北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)的安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)控管理服務(wù)系統(tǒng)在新疆的應(yīng)用

劉 石，黃新利，李 虎

(新疆衛(wèi)星應(yīng)用工程中心，新疆 烏魯木齊 830000)

摘要：針對(duì)北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)在新疆指揮調(diào)度、應(yīng)急保障的應(yīng)用特點(diǎn)、區(qū)位特點(diǎn)和重大應(yīng)用需求，結(jié)合新疆安全生產(chǎn)與運(yùn)輸行業(yè)信息化建設(shè)關(guān)鍵過(guò)程，提出了面向監(jiān)督管理的主要日常業(yè)務(wù)和典型業(yè)務(wù)的基于多業(yè)務(wù)多協(xié)同的安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)控管理服務(wù)系統(tǒng)，可提供針對(duì)重點(diǎn)業(yè)務(wù)管理部門、野外生產(chǎn)和重點(diǎn)車輛的位置管理、信息發(fā)布、預(yù)警救援等服務(wù)，以此加強(qiáng)新疆安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控信息共享和信息化決策支持能力。

關(guān)鍵詞：北斗導(dǎo)航；位置服務(wù)；生產(chǎn)安全；運(yùn)輸；指揮保障

1引言

地處亞歐大陸地理中心的新疆，不僅是“一帶一路”向西開放的橋頭堡，而且是“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”上的重要節(jié)點(diǎn)及核心區(qū)。新疆周邊同中亞區(qū)域8個(gè)國(guó)家接壤，與周邊的中亞國(guó)家環(huán)境相近、經(jīng)濟(jì)相融、人文相親，具有向西開放的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。作為我國(guó)輻射中亞地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、科技、教育、交通、醫(yī)療科的戰(zhàn)略高地，利用北斗導(dǎo)航國(guó)家科技重大專項(xiàng)在新疆開展應(yīng)用示范、合作與服務(wù)，不僅能夠發(fā)揮絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)的特殊作用，更有利于國(guó)家建設(shè)“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”，以點(diǎn)帶面，從線到片，逐步形成區(qū)域大合作。本文探討了國(guó)產(chǎn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開發(fā)的社會(huì)與生產(chǎn)安全過(guò)程監(jiān)控管理服務(wù)系統(tǒng)在新疆區(qū)域社會(huì)與生產(chǎn)安全國(guó)產(chǎn)中的應(yīng)用，為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)一步在西北地區(qū)的安全生產(chǎn)應(yīng)急指揮中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System)是我國(guó)正在自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，始于20世紀(jì)80年代，建于90年代，成于21世紀(jì)。目前，長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭已成功將我國(guó)第4顆“新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星”送入太空，系我國(guó)第20顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)覆蓋面積的進(jìn)一步提升，其已成為國(guó)家重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施，是國(guó)家科技水平和綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)，是社會(huì)信息化、數(shù)字化的重要支撐，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全運(yùn)行的重要保障。

位置服務(wù)(LBS，Location Based Services)又稱定位服務(wù)，LBS是由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)合在一起提供的一種增值業(yè)務(wù)，通過(guò)一組定位技術(shù)獲得移動(dòng)終端的位置信息(如經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù))，提供給移動(dòng)用戶本人或他人以及通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種與位置相關(guān)的業(yè)務(wù)，實(shí)質(zhì)上是一種概念較為寬泛的與空間位置有關(guān)的新型服務(wù)業(yè)務(wù)。

3現(xiàn)狀概述

新疆交通運(yùn)輸行業(yè)具有點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣、移動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)新疆安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程的監(jiān)控管理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和典型意義。新疆高速公路和一級(jí)公路里程已突破4 000 km，高速公路里程達(dá)2 728 km。近3年來(lái)，新疆機(jī)動(dòng)車及駕駛?cè)吮Ｓ辛磕昃鲩L(zhǎng)分別達(dá)到17%和15%，新疆公路總里程突破16萬(wàn)km，城鄉(xiāng)道路運(yùn)輸完成客運(yùn)量30.37億人次，全區(qū)經(jīng)營(yíng)性道路運(yùn)輸完成貨運(yùn)量達(dá)4.65億t，并以每年6.7%的速度增長(zhǎng)。至2015年，預(yù)計(jì)全區(qū)機(jī)動(dòng)車保有量將超過(guò)600萬(wàn)輛。

新疆車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控中心目前運(yùn)行的系統(tǒng)僅有車輛實(shí)時(shí)定位(更新頻率約8 s/次)、簡(jiǎn)單報(bào)警(信號(hào)丟失，超速等)、軌跡存儲(chǔ)與回放等較為簡(jiǎn)單的監(jiān)控管理功能，需要進(jìn)一步增強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航定位與位置服務(wù)及其增值服務(wù)的能力，提升衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的綜合分析與決策支持水平；另外新疆地域廣闊，地形復(fù)雜，手機(jī)信號(hào)差，使用衛(wèi)星電話成本高，道橋建設(shè)、礦山開發(fā)、地質(zhì)勘探、建筑施工等工程區(qū)域很多涉及無(wú)人區(qū)和無(wú)線通信盲區(qū)，而新疆的野外工程車均未安裝衛(wèi)星定位系統(tǒng)。近年來(lái)，新疆已有多起重大生產(chǎn)、運(yùn)輸事故發(fā)生在無(wú)線通信盲區(qū)，由于安全事故信息上報(bào)不夠及時(shí)，難以及時(shí)了解事故現(xiàn)場(chǎng)情況，影響了應(yīng)急救援工作，對(duì)安全生產(chǎn)過(guò)程和社會(huì)穩(wěn)定造成較大影響。

3.1日常業(yè)務(wù)的需求

新疆安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)督管理的主要日常業(yè)務(wù)對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的具體應(yīng)用有車輛的日常管理(車輛和人員的基礎(chǔ)信息)；定位精度優(yōu)于15 m、測(cè)速精度為1～2 m/s的車輛日常運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，包括：定車行程跟蹤、分組查詢、車輛顯示狀態(tài)控制等信息；定位精度優(yōu)于15 m、測(cè)速精度為1～2 m/s的重點(diǎn)車輛運(yùn)輸全程監(jiān)控，包括：“兩客一危”運(yùn)輸車輛、普貨載重貨運(yùn)車輛、應(yīng)急運(yùn)輸保障車輛、野外工程車等運(yùn)輸車輛的重點(diǎn)運(yùn)輸過(guò)程日常全程監(jiān)控與通訊調(diào)度；定位精度優(yōu)于15 m、測(cè)速精度為1～2 m/s 的車輛監(jiān)控中心的日常通信保障，包括：與全疆安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程車輛和人員進(jìn)行語(yǔ)音和文字通信，包括發(fā)送文字信息、單向監(jiān)聽和雙向通話；通信記錄管理、事務(wù)管理(違章、事故、報(bào)警)等。

3.2典型業(yè)務(wù)的需求

新疆安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)督管理的主要典型業(yè)務(wù)對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的具體應(yīng)用有定位精度優(yōu)于15 m、短報(bào)文80個(gè)漢字的突發(fā)事件實(shí)時(shí)發(fā)布；定位精度優(yōu)于15 m、測(cè)速精度為1～2 m/s、短報(bào)文80個(gè)漢字的野外生產(chǎn)態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)發(fā)布；定位精度優(yōu)于15 m、測(cè)速精度為1～2 m/s的車輛遇險(xiǎn)報(bào)警與監(jiān)控管理；定位精度優(yōu)于15 m、測(cè)速精度為1～2 m/s、短報(bào)文80個(gè)漢字的突發(fā)性野外生產(chǎn)事故快速定位與應(yīng)急指揮等。

4北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)在安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程中的應(yīng)用

4.1為重點(diǎn)業(yè)務(wù)管理部門提供位置管理服務(wù)

新疆安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)督管理示范系統(tǒng)主要是面向各行業(yè)需重點(diǎn)監(jiān)控各型車輛及其主管調(diào)度部門的基于位置綜合信息服務(wù)，其目標(biāo)是：通過(guò)管理控制中心，管理部門能夠?qū)崟r(shí)掌握下級(jí)管理部門及車輛的位置、速度、行駛狀態(tài)等信息，通過(guò)多種通信手段能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度、遇險(xiǎn)報(bào)警和求救報(bào)警。

4.2為野外安全生產(chǎn)提供信息發(fā)布服務(wù)

通過(guò)北斗短報(bào)文功能和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，在新疆包括城市、農(nóng)村、沙漠、戈壁和高原山區(qū)在內(nèi)的廣闊疆域?qū)崿F(xiàn)全天候網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫覆蓋獲取車輛、人員的地理位置、運(yùn)行方向、運(yùn)行速度及各種狀態(tài)信息，對(duì)持有終端設(shè)備的野外工作個(gè)人進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度、發(fā)布服務(wù)信息、受理各種類型的報(bào)警信息等，實(shí)時(shí)保持大后方對(duì)前方工作人員的監(jiān)控指揮，從而提升工作效率及保障工作人員的生命安全。

4.3針對(duì)重點(diǎn)車輛提供預(yù)警、救援信息服務(wù)

通過(guò)北斗終端可以內(nèi)設(shè)若干區(qū)域，當(dāng)接口目標(biāo)靠近(或駛出)區(qū)域時(shí)，向監(jiān)控中心發(fā)送預(yù)警或報(bào)警信息。當(dāng)車輛行駛速度超過(guò)最高限速的時(shí)候，監(jiān)控中心軟件自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，提示中心值班員，并自動(dòng)向超速的車輛發(fā)出超速警告短消息；當(dāng)車輛運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，如高等級(jí)公路突然停車、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高、油量不足時(shí)，監(jiān)控中心軟件自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，提示中心值班員，并自動(dòng)向車輛發(fā)出警告短消息。如狀態(tài)為高等級(jí)公路突然停車，監(jiān)控中心將自動(dòng)接通司機(jī)手機(jī)進(jìn)行詢問(wèn)。

4.4實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)與運(yùn)輸業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展性

隨著新疆安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)督管理業(yè)務(wù)需求的不斷變化和新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，可靈活、高效地在原有北斗導(dǎo)航位置信息服務(wù)的基礎(chǔ)上配置和構(gòu)建新的信息服務(wù)，以滿足安全生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)督管理的新需求；可為其它相關(guān)業(yè)務(wù)體系提供信息服務(wù)接口，通過(guò)提升相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建效率；可通過(guò)北斗短報(bào)文信息服務(wù)調(diào)用、集成、互操作和聚合，有效建立行業(yè)內(nèi)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)和行業(yè)間信息系統(tǒng)間的信息服務(wù)互聯(lián)互通模式。

5結(jié)語(yǔ)

北斗導(dǎo)航在新疆社會(huì)與安全生產(chǎn)中的應(yīng)用從無(wú)到有，以點(diǎn)促面，快速發(fā)展，成效顯著。特別是隨著北斗二號(hào)系統(tǒng)的建成開通，基于北斗導(dǎo)航的位置服務(wù)應(yīng)用已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，迎來(lái)了“規(guī)?；?、社會(huì)化、產(chǎn)業(yè)化、國(guó)際化”的重大歷史發(fā)展機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)：

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Application of Safety Production and Transportation Process Monitoring and Management Service System Based on Beidou Navigation and Location-basedServices in Xinjiang

Liu Shi,Huang Xinli,Li Hu

(XinjiangSatelliteAppliedEngineeringCenter,Urumchi830000,China)

Abstract:In terms of the Beidou navigation and location-based service′s application and location characteristicsof command and dispatch and emergency security as well as its significant application requirements in Xinjiang,and combining withthe key process of information construction ofsafety production and transportation,the article proposes thesafety production and transportation process monitoring and management service systemfor common and typical businesses,which is based on multi-services and coordinates.In addition,the system also provides services of location management,information distribution,warning and rescue for management department of key business,field production and key vehicles,which aim to strengthen the ability of decisionsupport for the dynamic monitoring information sharing and informatization of the key process of safety production and transportation in Xinjiang.

Key words:Beidounavigation and location-based services; safety production and transportation; commandguarantee

文章編號(hào)：1674-9944(2016)02-0154-02

中圖分類號(hào)：P237

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：劉石(1987—)，男，新疆烏魯木齊人，工程師，主要從事衛(wèi)星遙感和導(dǎo)航領(lǐng)域研究及應(yīng)用工作。通訊作者：黃新利(1964—)，男，陜西漢中人，高級(jí)工程師，主要從事資源環(huán)境遙感分析、國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星農(nóng)用分析等工作

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：201312102)

收稿日期：2015-11-09