北斗涉車技術的應用前景

● 文|國務院發展研究中心國際技術經濟研究所 徐基仁

北斗涉車技術的應用前景

● 文|國務院發展研究中心國際技術經濟研究所 徐基仁

前 言

任何先進技術的推廣應用及其核心價值的發揮程度，取決于它是否適應和滿足社會進步和發展所產生的重大戰略需求。北斗涉車應用技術的推廣前景如何，也取決于它對汽車社會的進步和發展中所形成的重大戰略新需求的響應和支撐、滿足度如何。

一、“智慧型汽車社會”為北斗涉車應用技術發展提供戰略機遇

1.中國已全面邁進汽車社會，并將順應和追隨世界潮流迅速進入“智慧型汽車社會”

我國從上世紀九十年代中期開始，隨著政府放開對私人汽車購買的限制，僅僅十多年的時間，我國就全面地進入了汽車社會：到2014年底，我國汽車的保有量就已超過了1.5億輛，成為全世界擁有汽車的第二大國家。同時，我國的汽車制造工業也迅速發展，成為了在全球排名前三位的汽車生產大國。汽車的普及，從根本上改變了中國社會經濟與社會活動的運行模式，一個中國式的汽車社會已然形成。目前，我國以跨越式發展模式，用短短二十年時間走過了西方國家汽車社會一百多年的演進歷程，并開始向“智慧型汽車社會”邁進。

傳統的汽車社會是一個不可持續發展的“自在型汽車社會”，我們現在所面對的汽車社會仍是一個傳統的汽車社會。它基于一個典型的人造物理世界，是一個充滿內外矛盾，不可持續發展的汽車社會。這個“自在型汽車社會”是工業文明的產物，存在著人造物理世界所固有的弊病和危機：

●絕對有限的資源供給與相對無限的涉車消費需求之間的矛盾，是主宰“自在型汽車社會”的一對主要矛盾；

●微觀上的有序和宏觀上的無序使“自在型汽車社會”充滿內部沖突而經常處于混亂和停滯狀態；

●任性自在地發展和缺乏適應性調節機制造成“自在型汽車社會”與外部環境及關聯系統的不可調和的沖突，反過來收緊了自身發展的空間，破壞了發展的持續性；

●僅在單一的物理維度中運行使“自在型汽車社會”受到時／空條件的剛性制約，造成對全局運行狀態的感知困難，從而無法進行有效的調控和平衡；

●高耗能、擁堵、污染環境、安全及效率低下，成為“自在型汽車社會”的頑疾。

“自在型汽車社會”發展一百多年，特別是近五十年的歷史表明：發端于工業文明的這一社會形態，從運行模式到治理模式，都不是智慧型和科學化的，帶有太多人類的短視和主觀意圖。它已經很不適應人類進步的需求，很不適應社會整體的發展，更不適應于新的文明——智慧文明，已經到了必須全面優化，徹底變革的時候。

基于上述原因，“智慧型汽車社會”應運而生，將取代“自在型汽車社會”而促進人類進入智慧文明的歷史階段。“智慧型汽車社會”是智慧文明的產物，相對于“自在型汽車社會”具有以下突出的特點：

●具有“以一系列不確定的手段應對一系列不確定的問題和挑戰”，以保持系統平衡的內生能力；

●依靠自有的調節自化機制，能與環境和資源以及外部相關系統形成最佳適配和融合，創造可持續發展的外部空間的外向延伸能力；

●同時運行于物理維度的實體世界和信息維度的虛擬世界，并基于信息維度的“涉車鏡像型虛擬世界”，實現對運行在物理維度中的“汽車社會”的“全景（全時空、全過程、全對象）感知、精準把握，智慧型調控”，從而使整個汽車社會實現“節能環保、安全高效、暢順便捷、持續發展”的總目標。

2.“智慧型汽車社會”的重大戰略新需求

1）將“碎片化”的傳統汽車社會，整合、集成為高度“系統化”的“智慧型汽車社會”。“碎片化”的傳統汽車社會，以“滿足人們出行需求”的單一目標構建，以汽車的單體、個性化運行為基本模式，它不顧及對環境的保護，不接受資源的約束，僅在物理維度中任性自在地發展。“系統化”的汽車社會，是以汽車作為整個道路交通系統的細胞和構成要素，以汽車出行消費與環境資源狀況的高度匹配為準則，以“全景感知、精準把握、智慧型調控”為基礎，以“涉車鏡像型虛擬世界”為系統載體，以物理實體世界和信息虛擬世界這兩維世界為運行場景和活動范圍，以“節能環保、安全高效、順暢便捷可持續發展”為目標的新型汽車社會。

2）緊跟人類“將生存發展的空間由物理維度向信息維度延伸、擴展、轉移”的新文明浪潮，將人類的涉車活動，從物理維度的實體空間向信息維度的虛擬空間延伸、擴展、轉移。

第一項戰略新需求，催生、牽引出了“智能交通系統（ITS）”和“智能駕駛汽車”等創新活動。第二項戰略新需求，催生、牽引出了人類的“汽車電子識別活動”和“汽車電子識別技術”。

3.“汽車電子識別技術”及識別內容

由1891年奠基的“汽車視覺識別技術體系”支撐了汽車社會百年的運行發展，但已不適應“智慧型汽車社會”產生的兩項重大戰略新需求，不能支撐和推動人類涉車活動由物理維度向信息維度的延伸、擴展和轉移。

對應于“視覺識別體系”的汽車電子識別技術的是一個完整的涉車識別新技術體系，它支撐和滿足人類對汽車進行電子識別活動的全部需求，是“智慧型汽車社會”的基礎性驅動技術（使能技術）。

汽車電子識別活動的四大基本識別內容分別是：

●汽車身份的電子識別；

●汽車位置的電子識別；

●汽車事件的電子識別（包括商業事件和管理事件）；

●汽車工況的電子識別。

其中，汽車的身份識別和汽車的位置識別，是涉車活動的兩大基石。

4.衛星技術是汽車電子識別的最佳手段

基于衛星技術的汽車位置識別，是汽車電子識別技術體系中的核心組成部份，北斗涉車應用技術，是實現汽車位置電子識別的最佳技術手段。“智慧型汽車社會”的兩項重大戰略新需求，為北斗涉車技術的推廣應用和發展，指出了光明的前景。

二、GPS涉車應用技術發展啟發

1）GPS涉車應用技術的推廣應用實踐使我們認識到衛星導航定位技術在涉車服務領域的重點應用和主要價值是 “位置服務”。

2）GPS的涉車位置服務體現出衛星導航定位系統涉車位置服務的兩種模式：車輛路徑導航和交通導航。

這兩種導航的服務內容是各不相同的。車輛路徑導航提供的服務是按照用戶輸入的出行目的地信息，實時地提供行駛路徑信息，引導車輛達到預期目的地，支撐這樣的服務所需要的技術系統主要是衛星導航系統和地理信息系統（GIS）。而交通導航提供的服務是路徑導航信息加上實時交通信息，它不僅要指導用戶達到預期的目的地，還要向用戶提供到達這一目的地過程中的各種交通服務信息，如最暢通的路徑選擇，道路擁堵狀況，所行進道路的交通設施（如加油站、服務站、停車場、充電站、醫療救濟點、快餐供應點等）的狀況，支撐這樣服務的技術系統除支撐路徑導航服務的技術系統外，還要增加智能交通系統發布子系統、移動互聯網系統這兩大技術系統。

這兩種車輛導航服務，都是面向車內的駕、乘人員而提供的，因而也稱為內向型服務。而車輛實時位置識別及判定則是一種面向涉車運營及監管系統的外向型服務。

3）對于面向“系統”的位置服務有一個最基本的原則：技術系統應做到鏡像位置（即信息維度中的汽車位置）與物理實體位置必須“一一對應且唯一對應”。

4）手機導航產生的位置服務不能取代車端裝置的位置服務功能。

5）GPS涉車應用技術未能規模化推廣應用的教訓。

●GPS涉車應用技術推廣已有十年之久，但車機應用僅占我國汽車保有量的四分之一，離“全覆蓋”尚有很遠的距離。

●過分推動“手機導航”將使衛星導航涉車應用技術與“智慧型汽車社會”的涉車超巨型社會化技術系統擦肩而過，失之交臂。

●“單打獨斗”的位置服務無法形成“制式化標配”。

●從產品服務過渡到“功能服務”，是北斗涉車應用的發展方向。

三、北斗涉車應用技術“規模化”推廣應用模式

1）以GPS涉車技術的應用歷史為鑒，探索“制式化標配”之路。

2）賣服務還是賣產品——“制式化標配”的商業模式選擇。

從介入和推動第三方涉車信息服務的商業模式入手，以服務來推廣產品，以賣信息來消化產品成本。將北斗涉車應用技術融入“交通物聯網公共服務平臺”之中。

3）以“公權”服務的代價，換取“商權”服務的收益。

四、北斗與“汽車電子識別技術”深度融合

在北斗衛星系統的涉車應用中，面向所有車輛主要是行駛導航服務和授時服務，而面向專用及特種車輛是位置提示及路徑監管服務，面向極少數特殊車輛是衛星通信短報文服務，見圖1。

圖1 北斗衛星系統的涉車應用

1）“合二為一”是對汽車的身份識別與位置識別密切的融合集成，成為支撐“汽車電子識別技術”體系的共軛基石。

2）芯片級互聯互通是“合二為一”形成共軛驅動的技術方案。

●“汽車電子識別標簽”與“北斗系統”在涉車應用中的相互需求分析

——“汽車電子識別標簽”在應用中需要“北斗系統”給予的支撐：北斗的位置服務及車輛運行軌跡監管服務功能可增強汽車電子識別標簽對汽車行駛狀態的監管服務；北斗車載終端向汽車電子識別標簽推送汽車工況信息。

——“北斗系統”需要“汽車電子識別標簽”在涉車領域應用的支撐：向北斗系統提供實時的汽車法定身份信息；為北斗系統提供在所有汽車上標配的法定基礎（法定技術裝備唯一接口）。

●芯片級嵌入式的深度融合技術

——開發出與“汽車電子識別標簽”，芯片級嵌入的“北斗—汽車電子識別標簽”接口轉換模塊，并將這一模塊同體異構地集成于“汽車電子識別標簽”中（圖2）。

圖2 汽車電子識別標簽

——開發出與汽車車載診斷系統（OBD）高度融合的北斗汽車電子OBD接口轉換模塊（圖3），使北斗車載終端具備“汽車工況信息”推送功能。

圖3 北斗汽車電子OBD接口轉換模塊

3）“借船出海、搭車標配”，在積極參與汽車電子識別創新活動中實現北斗涉車技術規模化應用的目標。