石長(zhǎng)華 孫小霞

摘? ?要：文章首先介紹了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及智能車載終端的概念，然后對(duì)智能車載終端系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，接著說明了基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能車載終端相關(guān)的制作方法，最后對(duì)智能車載終端功能進(jìn)行研究，旨在讓基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能車載終端能夠更為良好地發(fā)展，從而減少交通事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng);智能車載終端;交通

1? ? 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及智能車載終端的概念

1.1? 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的概念

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由空間段、地面段、用戶段3個(gè)部分組成，可以在全球范圍內(nèi)全天時(shí)、全天候地為各類用戶提供高精度的定位、導(dǎo)航、授時(shí)等可靠的服務(wù)，并且還具有短報(bào)文通信功能，其定位精度可達(dá)到10 m，測(cè)速精度可達(dá)到0.2 m/s，授時(shí)精度可達(dá)到10 ns。我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展的根本目標(biāo)是應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)，遵循開放性和自主性的原則，計(jì)劃在2020年建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

1.2? 智能車載終端的概念

智能車載終端是結(jié)合GPS技術(shù)、汽車黑匣技術(shù)、里程定位技術(shù)對(duì)運(yùn)輸車輛進(jìn)行現(xiàn)代化管理的手段，包含了運(yùn)營(yíng)管理、服務(wù)質(zhì)量管理、行車安全監(jiān)控管理、智能集中調(diào)度管理、電子站牌控制管理等內(nèi)容?？梢詼?zhǔn)確顯示車輛的運(yùn)行狀態(tài)，并且對(duì)車輛進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位和追蹤監(jiān)控，控制電子站牌顯示的車輛信息，識(shí)別駕乘人員的身份信息，自動(dòng)采集并儲(chǔ)存公交刷卡數(shù)據(jù)等，真正實(shí)現(xiàn)了我國(guó)車輛的現(xiàn)代化管理。

2? ? 智能車載終端的結(jié)構(gòu)組成

2.1? 智能交通系統(tǒng)所包含的內(nèi)容

2.1.1? 路況信息采集系統(tǒng)

路況信息采集系統(tǒng)的組成部分包含路面壓力傳感器、車輛測(cè)速雷達(dá)、自動(dòng)事故檢查系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)交通信息收集系統(tǒng)等，采用信息處理技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)等對(duì)目標(biāo)路段的車輛信息及路況信息進(jìn)行采集，然后將相關(guān)信息上傳到交通信息處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

2.1.2? 遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)

城市交通管理部門通過遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對(duì)交通路況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便于疏通擁堵路段，管控特定事件，完善交通資源的配置。其作用對(duì)于物流公司最大，可以讓物流公司隨時(shí)對(duì)自己的運(yùn)輸車隊(duì)進(jìn)行監(jiān)控，從而根據(jù)實(shí)際情況調(diào)度車輛并選擇行駛路線。

2.1.3? 交通信息處理系統(tǒng)

交通信息處理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)通過對(duì)特定數(shù)據(jù)的算法處理來分析、處理并儲(chǔ)存路況信息，再將最后的結(jié)果存入相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.1.4? 智能車輛管理及服務(wù)系統(tǒng)

智能車輛管理及服務(wù)系統(tǒng)可以讓道路交通和車輛管理的智能化、現(xiàn)代化、自動(dòng)化真正得以實(shí)現(xiàn)。

2.1.5? 交通信息查詢和發(fā)布系統(tǒng)

交通信息查詢和發(fā)布系統(tǒng)主要把交通信息處理系統(tǒng)所儲(chǔ)存的路況信息作為依據(jù)，通過交通路況信息網(wǎng)站、交通廣播或者其他各種無線通信系統(tǒng)把這些信息發(fā)布出來，從而讓出行者能夠及時(shí)獲取行駛路段的交通路況信息[1]。

2.2? 智能車載終端主要需要運(yùn)用的技術(shù)

（1）通用分組無線（General Packet Radio Service，GPRS）數(shù)據(jù)通信技術(shù)，是在全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System for Mobile Communications，GSM）網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行通用分組的無線服務(wù)技術(shù)，通過時(shí)分多址信道為用戶提供無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性，并且支持智能車載終端設(shè)備永久在線。此外，目前的GPRS無線通信模塊技術(shù)也越來越完善，其內(nèi)部集成傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議（Transmisson Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）已經(jīng)具備了網(wǎng)絡(luò)斷線后自動(dòng)重新連接、自動(dòng)撥號(hào)上網(wǎng)、利用心跳包讓設(shè)備永遠(yuǎn)處于在線狀態(tài)、利用串口透?jìng)鲾?shù)據(jù)等功能，由此可以看出，GPRS無線通信模塊的功能非常齊全，操作快捷、簡(jiǎn)便，將其用于智能車載終端的無線通信模塊具備相當(dāng)?shù)目尚行?，從而為永久在線監(jiān)控車輛信息提供保障[2]。

（2）衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)。導(dǎo)航衛(wèi)星、中心控制系統(tǒng)、用戶衛(wèi)星型號(hào)接收機(jī)這3個(gè)部分構(gòu)成了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，而衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)就是中心控制系統(tǒng)將無線信號(hào)在3個(gè)組成部分之間傳輸?shù)难舆t時(shí)間作為依據(jù)，在已知位置和高度的情況下，運(yùn)用特定的定位算法來測(cè)算導(dǎo)航衛(wèi)星與用戶信號(hào)接收機(jī)的相對(duì)位置，然后通過地理信息系統(tǒng)來對(duì)用戶衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)三維坐標(biāo)進(jìn)行確定的技術(shù)。智能車載終端的定位功能是用戶能夠準(zhǔn)確獲取導(dǎo)航及位置信息的基本途徑。

（3）射頻識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是在不用接觸目標(biāo)的情況下就能進(jìn)行識(shí)別，主要通過無線電信號(hào)去識(shí)別特定目標(biāo)，同時(shí)，把與其相關(guān)的數(shù)據(jù)讀寫出來。射頻識(shí)別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一，它的工作頻段可以分為微波段2.4 GHz及5.8 GHz、超高頻433 MHz、中高頻13.56 MHz、低頻125 kHz。射頻識(shí)別技術(shù)在物流管理、各類門禁系統(tǒng)、商品零售等領(lǐng)域已經(jīng)被大范圍使用。超高頻和微波段有源射頻識(shí)別標(biāo)簽由于通信速度快、識(shí)別距離遠(yuǎn)，在智能交通領(lǐng)域已經(jīng)逐漸被引入。帶有射頻識(shí)別技術(shù)的智能車載終端在自動(dòng)追蹤或識(shí)別車輛、統(tǒng)計(jì)道路車輛的流量、智能停車場(chǎng)等方面的應(yīng)用效果已經(jīng)非常明顯[3]。

（4）采集車輛信息。車輛信息包含了車輛身份信息以及車輛參數(shù)信息。其中，車輛參數(shù)信息又由時(shí)間、速度、車身傳感器、開關(guān)量等信息組成。通常情況下，使用衛(wèi)星信號(hào)測(cè)速、速度傳感器、測(cè)量車輛脈沖參數(shù)等方法來對(duì)車輛行駛速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而開關(guān)量包含了剎車、耗油量、車門及車燈開關(guān)等信息，車輛事故的疑點(diǎn)信息就是由開關(guān)量所有信息再加上車輛的速度和時(shí)間信息組合而成。

3? ? 基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能車載終端相關(guān)的制作方法

北斗智能車載終端包含了北斗車載終端主機(jī)、攝像機(jī)、電源、機(jī)箱、汽車行駛參數(shù)采集模塊等內(nèi)容。首先，將汽車行駛參數(shù)采集模塊和至少1個(gè)攝像機(jī)分別與北斗車載終端主機(jī)連接，其中，汽車行駛參數(shù)采集模塊的作用是收集汽車車速、耗油量等信息，攝像機(jī)的作用是實(shí)時(shí)記錄車輛周邊的圖像[4-5]。其次，將機(jī)箱安裝在汽車上，再在機(jī)箱內(nèi)安裝北斗車載終端主機(jī)。最后，再把電源安裝在汽車上，以便于為各個(gè)用電部件提供電力。智能車載終端還包括接力信號(hào)發(fā)射和接收模塊，這兩種模塊都和北斗車載終端主機(jī)連接，其中，接力信號(hào)發(fā)射模塊向周邊車輛發(fā)送接力信號(hào)，接力信號(hào)接收模塊接收周邊車輛發(fā)出的接力信號(hào)。所謂接力信號(hào)指的是車輛與北斗衛(wèi)星無法進(jìn)行正常通信時(shí)，向其周圍車輛發(fā)出的通信或者協(xié)助定位的無線信號(hào)。

4? ? 基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能車載終端的功能研究

基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能車載終端具有以下功能：（1）可以實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)路段的道路狀況、駕駛員以及乘客的情況，能夠通過客戶端軟件平臺(tái)直接調(diào)取終端里的視頻錄像，可借助特定的軟件平臺(tái)清楚地觀看車輛運(yùn)行情況，還能顯示某時(shí)間范圍內(nèi)車輛的位置、車速等信息。（2）具備對(duì)講功能，可利用軟件后臺(tái)發(fā)送對(duì)講指令，終端接收可以單方對(duì)講，從而了解車輛的運(yùn)行情況、便于調(diào)度車輛。（3）在設(shè)定的單位區(qū)域內(nèi)，無論車輛是進(jìn)入還是離開，都會(huì)產(chǎn)生一條報(bào)警信息，在車輛的速度超過限定值時(shí)，不僅有報(bào)警信息，還有報(bào)警提示音。（4）可以遠(yuǎn)程控制車輛，對(duì)其發(fā)送停車指令，這樣即使車輛被盜也能盡力保證車輛的安全，而且還能查詢近期的停車時(shí)間和地點(diǎn)，在忘記關(guān)掉車輛設(shè)備的情況下，可以遠(yuǎn)程關(guān)閉，也可以設(shè)置定時(shí)開關(guān)機(jī)。（5）可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油量的耗費(fèi)情況，當(dāng)油量快速下降時(shí)可以短信通知車主，終端設(shè)備還能與廣告屏進(jìn)行連接，使其可以實(shí)時(shí)發(fā)布廣告。

基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能車載終端由我國(guó)自主研發(fā)，具備良好的保密性，能夠有效避免外國(guó)人對(duì)我國(guó)相關(guān)車輛的位置信息進(jìn)行監(jiān)控[6]。在未來，基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能車載終端會(huì)逐步替代GPS車載終端，并且可以得到我國(guó)人民的廣泛使用。

5? ? 結(jié)語

交通管理和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展越來越趨向于智能化、信息化、現(xiàn)代化，這導(dǎo)致智能交通系統(tǒng)成為當(dāng)前局勢(shì)下的必然產(chǎn)物，從而使得交通資源的配置更加優(yōu)化，城市環(huán)境污染逐步減少，交通事故發(fā)生的頻率越來越低，尤其是基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的智能車載終端的出現(xiàn)，讓我國(guó)智能交通系統(tǒng)有了進(jìn)一步的發(fā)展，促使采集交通道路信息、實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛動(dòng)態(tài)等工作更良好、更順利地進(jìn)行，進(jìn)而使專屬于我國(guó)的智能車載終端使用范圍更加廣闊。a

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Research on intelligent vehicle terminal based on Beidou satellite navigation system

Shi Changhua， Sun Xiaoxia

（Jingdezhen University， Jingdezhen 333000， China）

Abstract：This paper first introduces the concept of Beidou satellite navigation system and intelligent vehicle terminal， then analyzes the overall design of intelligent vehicle terminal system， explains the fabrication method of intelligent vehicle terminal based on Beidou satellite navigation system， and finally studies the function of intelligent vehicle terminal， in order to make the intelligent vehicle terminal based on Beidou satellite navigation system develop better and reduce the occurrence of traffic accidents.

Key words：Beidou satellite navigation system; intelligent vehicle terminal; traffic