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北斗卫星导航系统在未来城市交通运输中的应用

Time:2016-05-04    Source:huashiyuanda    Views:10

随着科技不断地发展进步,人类社会交通运输工具由人力模式渐渐转变为自动化模式,也就是说,不久的将来人们可以在城市里体验这种完全自动化的运输机器。毋庸置疑这种运输机器采用了北斗卫星导航系统的终端。 

看过《终结者》中智能机器人,看过《我,机器人》中的无人驾驶的跑车,看过《哈利波特》中会飞的魔法扫帚。曾幻想过希望有一扇哆啦a梦的任意门,随时可以抵达想要去的任何地方,但这毕竟是人们的想象,或许50年,500年后才会实现。但是想象推动着人类进步。正视现实,我国正以一个强大的姿态向世界先进水平前进,人民收入越来越高,车由当年遥不可及的梦想变成了家家户户司空见惯的交通工具。面对这越来越多的汽车,日复一日的交通拥堵情况和日益增长的交通事故成了当前难以解决的状况。或许再过几年这些问题会更加严峻,所以,光靠人力,是远远不够的,于是我们产生了设想,不是那不着边际的想象,而是真正地把这些问题摆在桌面上来思考,因为我们也是这样状况的“受害人”。  

近些年来,发展迅速的我国”北斗导航系统“为我们提供了解决问题的理论基础,我们以下所探讨的问题,也需要借助北斗导航系统的具体功能。 

在城市的交通运输方面,可以说,北斗导航定位系统具有很大的发展潜力,我们针对目前的城市交通状况,对于未来交通工具做出如下改进:

1、最重要最实际也是最迫切的问题,就是解决道路交通拥堵情况,我们的设计理念是基于无人驾驶技术,使用北斗导航系统来控制车辆的运行状况。在每辆汽车上都安装北斗导航系统终端,利用4g无线网络传输技术随时和卫星进行信息交换,卫星通过分析汽车终端位置和速度等因素分析道路交通运输压力,得出最优化方案,再传输回地面主控站,由地面主控站把信息传输给每一辆车和交通指示等,来实现车辆调度。比如在交通压力严重的地方(有潜在拥堵状况发生)就可以根据当地车辆每辆车需要到达的目的地,使不必要经过此路的汽车分配到其他路线,降低必须驶入此路线汽车的速度,因此,配备了北斗导航系统的汽车可以自动根据乘客需要到达的目的地的远近来自动选取最优化路线,有效避免拥堵和等待时间以达到提高交通运输效率和解决交通拥堵的目的。 

        2、在未来城市交通运输中,不仅仅汽车需要卫星导航系统的引导,为了更好的方便市民出行,每一个人都会有一个以北斗导航系统的为核心的智能手机的终端,这种设备具有通话功能等智能手机功能。目前美国的gps导航系统已经实现了此类功能,很多智能手机都具备gps接收器,但毕竟是美国的技术,而国内的北斗导航技术可以更加符合我国国情,更好的服务人民。     

当然不光是手机,手表或者采用液晶显示技术的眼镜都可以安装北斗导航系统,当你需要打车时,只需要按一个“搜索”键就可以将你的位置发送给卫星,再由卫星寻找最近的空出租车,给出租车下达抵达你所在位置的命令,并发送回实时信息告诉你车辆现在离你有多远,还有多长时间抵达的资讯。这样可以有效解决打不到车的状况,还可以缩短时间。 在去公交车站时你可以发送你所需要到达的目的地的信息给卫星,卫星可以给你发回最近的公交车站和目前公交车到达时间等信息。而且可以用手机直接支付费用,避免没有零钱的尴尬。   

3、在未来的城市交通运输中,红绿信号灯也是必不可少,但由于无人驾驶技术的发展,完全可以由北斗导航卫星定位系统来管理,相当于每一辆车都装了一个”红绿灯“,卫星可以通过分析交通运行压力来下达指令,使交通相对拥堵的地方的车子会放慢速度,当遇到十字路口时,卫星会分析汽车目的地来分配哪辆汽车先走,哪辆汽车先停下。当前方汽车停下后,卫星也会发指令让后面的车也停下,避免交通事故。当人们拿着具有北斗导航功能的设备过马路时,汽车也会先让行人先走,当公路上基本没有几辆车行驶,卫星会判断是否会有发生交通拥堵的趋势,如果判断发生交通拥堵情况可能性低,卫星就会发指令给这条路上的汽车,使其全速行驶,提高交通运输效率。   

对于装上了北斗导航系统的公交车,对于它们的调度和指令下达更为优先,因为公交车更加环保,高效。在公交车路线中,卫星判断当前公交车的位置,如果距离达到该发下一辆车的条件时,就会下达指令发下一班车;通过分析当前的车站的客运量来判断是否增加班次,当没几个人坐车时,就会减少班次,提高运行时速。当有很多人坐车时就会增加班次提高人们出行的效率,当汽车遇到公交车时会让公交车先过,当交通会发生拥堵时,卫星会让公交车优先行驶,让汽车降低运行速度。以便提高运行效率,节省出行等待时间。     

以上三点,就是我们针对城市路面交通所构想的车与卫星,人与卫星,车与车,人与车间的一套信息交互和调度的基于北斗卫星导航系统的交通处理系统。这个系统对于北斗导航卫星的信息容量和信息处理能力有较高的要求,必须同时满足所有被这个系统覆盖的人员和车辆,这样基于大型服务器,工作站的地面信息分析调度站必不可少,还需要大规模的覆盖无线网络信号。这样的成本会很高,但是这个系统的所带来经济效益也是无法估量的,每一辆汽车和每个人的具有该功能的终端的制造可以带来不菲的收入,而且地面提供定位等服务的网络运营商也会带来源源不断的收入,等等。不仅仅有这些明显的经济效益,对于资源,时间,环境,人力物力这些潜在的经济效益也是巨大的,这套系统可以大大降低交通运行压力,减少交通事故,降低时间,提高社会生产效率,降低环境压力等带来难以估量的效益。 若能建设这样一个完整的,系统的体系,无疑对每个中国人乃至全人类都是一个福音,可以提高人类社会路面交通的进步。 

接下来再让我们对于未来社会航空交通运输方面就北斗导航系统来讨论一下。飞机可以说是最高效也是最灵活最安全的交通运输工具,以后的飞机发展方向一定会更加人性化,智能化,简便化,更普遍的为人所用。所有的这一切都要基于北斗导航系统,随着北斗导航系统的愈发成熟,直接影响到航空航天产业的发展,以下几点是我们利用北斗导航系统针对飞机运行情况制定出的一些方案。 

1、目前我国的航空事业,要做到完全无人驾驶,还有一定困难,就是在紧急状况下,人们往往会启动手动模式,而不是把命运交给自动系统。这其中的主要原因就是目前的自动系统不论处理速度,智能性都十分落后,这不是因为处理速度比人慢,电脑的运算速度是人无法比拟的,而是因为缺少智能的,高效的,成熟的应急处理系统。但如果给每一架飞机都安装上基于北斗导航系统的设备,利用北斗导航系统的特性就可以实现无人驾驶飞机,并且会使航班运行安全大大提高。首先,我们把每一架飞机的航线利用北斗导航系统来引导,制定出合理航线和进行航线调度,通过卫星将指令发送到飞机里,并实时监控飞机运行状况,以避免紧急情况的发生。通过北斗导航卫星的气象监测功能,实时检测航班目前的天气状况,以避免大雾,雷爆等恶劣极端天气对航班安全的影响,如果有恶劣极端天气或紧急情况,卫星就会临时修改航线来避免或者进行调度,紧急降落到就近机场,这样可以提高航班运行安全性和效率,也更加人性化,智能化。 

2、当构建了这样一套的高效,智能的系统时,就可以让飞机提速了,虽然飞机运行时速已经很快,但是凭借着高速处理的自动驾驶系统,飞机可以实现飞的更高更快,大型飞机可以在平流层以5倍音速以上的速度飞行,而小型,私人飞机可以在较低的空间飞行,形成多层立体的航空航天运输系统,大大提高交通效率,把”地球村“变得更小。当速度大幅提高时,一旦出现紧急状况,人是来不及处理的,这时就由北斗卫星出马,迅速进行问题故障判断,来给出新的航线和是否加速或迫降的命令,这一过程会很快,所以是人无法做到的,所以可以大大提高安全性,避免事故发生。 

这两点是飞机上北斗卫星导航系统的应用,对于北斗导航系统的信息分析和处理速度有更高的要求,对于卫星导航的精度和地面信息站的要求也会很高,但是北斗导航卫星是具有这个潜力的,使用这个系统可以大大降低人力成本,大大加强安全性,大大提高运行效率,使飞机日趋自动化,人性化,高效化,所以北斗导航卫星系统在未来的航空航天事业中有着不可小觑的作用。 

综上所述,北斗卫星导航系统在未来的交通运输中起到核心的,关键的作用,使用北斗卫星导航系统可以大大提高效率,节约大量资源,并可产生巨大经济效益。随着我国北斗导航系统的日趋完善,这种更智能更人性化的系统可以让我们的生活更加高效,更加美好!

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