基于北斗高精度終端的渣土車監管技術研究

王偉 李存文

（1.駐馬店市國土資源局，河南 駐馬店 463000；2. 河南省測繪工程院，河南 鄭州 450003）

1 引言

資料顯示，我國渣土車經濟于2000年以后興起并取得了較快發展。目前，在我國經濟較發達地區，渣土車使用已經相當普及。作為建筑垃圾及渣土運輸的工具，渣土車超速、闖紅燈、超載、撒漏、揚塵、交通事故多發等問題不容忽視，安全問題令人十分憂慮。

如今，很多城市已經用上了裝有北斗衛星導航系統的新型渣土運輸車，將渣土車的管理智能化，從技術上、管理上減少了渣土車給城市帶來的危害。比如，濟南市中區給轄下200余輛渣土車安裝了北斗終端。通過監控平臺可以實現全程監控渣土車的位置、行駛路線、車速以及運行狀態。一旦發生違規行為，信號接收器就會自動發出警報，并將所有數據傳到監控平臺，以作為行業自律管理及城管執法的依據[1]。不管是渣土車超載、亂倒還是不按指定線路行駛，都可以在監控平臺大屏幕上清晰看到，這一數據還將與濟南市中區交警大隊共享[2]。

北斗衛星導航系統是中國獨立發展、自主運行，并與世界其他衛星導航系統兼容互用的全球衛星導航系統。該系統除了能夠在全球范圍內全天候、全天時為用戶提供高精度、高可靠的定位、導航和授時服務[3]，還具備差分服務和完好性服務特色，是我國國家安全、經濟發展不可或缺的空間信息基礎設施。該系統的高精度應用是北斗導航應用的一個重要領域。2013年3月22日，我國首個省級北斗地基增強系統湖北示范項目在武漢通過驗收，采用北斗單頻差分導航技術，實時定位精度達1.5米，可為北斗導航產品提供高精度定位服務，開啟了北斗衛星高精度應用新時代。加入北斗高精度車載終端，可對渣土車進行有效監管，讓《城市建筑垃圾和工程渣土管理規定》得以貫徹實施。

2 渣土車監管的重點內容

根據我國《城市建筑垃圾和工程渣土管理規定》的要求，結合我國渣土車監管的實際情況，本文認為渣土車監管主要從車、人以及安全運行監管三方面進行。

2.1 對車的監管

對渣土車的監管，首先需要建立渣土車信息檔案，包括車牌號碼、品牌型號、荷載噸位、車輛所有人和駕駛人、發證單位、有效期等。其次要嚴格限制車輛行駛路線、行駛時間、行駛速度，杜絕超速、闖紅燈、超載、撒漏、揚塵等現象，特別是對于人為原因造成車輛違規行駛（比如逆行、違規停靠、調頭等）的問題應重點監管[4]，并及時提醒和報警。

2.2 對人的監管

對人的監管，主要包括司機、隨車人員。主要是在車輛行駛時，通過車輛高精度定位、車內視頻監控、4G網絡傳輸等對司機狀態的監管。

2.3 安全運行監管

《城市建筑垃圾和工程渣土管理規定》第二十條規定：運輸車輛的行駛路線和時間，由渣土管理部門會同公安交通管理部門確定。車輛運輸應按規定的運輸路線和時間運行，運輸途中不得偷倒、亂倒渣土。通過高精度車載終端定位，可以有效地對渣土車是否按規定運輸路線和時間行駛進行監管。

3 北斗高精度終端渣土車監管關鍵技術

依據實際狀況，北斗高精度終端渣土車監管系統可由中心監控系統（分兩級：主控制中心即車輛主管部門，分控制中心即運營公司管理中心）、北斗終端設備、其他車載設備、4G通信網絡等組成一個全天候、全范圍的渣土車車輛管理和車輛跟蹤綜合平臺（如圖1所示）。該系統以高精度影像圖為基礎，以高精度定位數據和視頻影像信息為依據，并根據需要調用城市視頻監控系統的視頻資料進行輔助決策，有效實現對渣土車的監管。

圖1 渣土車監管系統

3.1 中心監控系統

北斗高精度終端渣土車監管系統采用兩級中心監控系統的模式。一級監控中心設在數字化城市管理監督指揮中心或交通監管部門，實現全網內車輛監控、調度及管理功能。二級監控中心設在各渣土車運營公司，通過系統授權，可實現部分或特定車輛的監控、調度及管理功能。

一級監控中心實現全網車載終端的信息交互，完成各種信息的分類、記錄和轉發，以及分中心之間業務信息的流轉，并對整個網絡狀況進行監控管理。

中心監控系統能有效實現車輛的監控、實時位置查詢、雙向通話、監聽、軌跡回放、車輛調度、車輛報警、實時視頻調用、視頻查詢、TTS語音播報、分級管理等多種功能，這一數據還將與交警部門共享。

中心監控系統采用的底圖數據是由測繪或規劃部門提供的高精度影像及地理實體平臺數據，或由相關部門提供地理信息公共服務平臺數據接入，并考慮接入城市視頻監控系統，為車輛監控提供及時有效的信息。

3.2 4G通信網絡

無線通信網絡是車載終端與監控中心信息交互的通道。系統采用無線4G網絡與因特網完成定位信息在車載終端與監控調度管理中心間傳輸。車載終端及視頻圖像信息利用無線4G網絡進行信息收發，并利用因特網將信息傳輸到監控中心。

3.3 北斗衛星導航及北斗地基增強系統

北斗衛星導航系統（BDS）是中國自行研制的全球衛星定位與通信系統，是繼美國全球定位系統（GPS）和俄羅斯GLONASS之后第三個成熟的衛星導航系統。系統由空間端、地面端和用戶端組成，可在全球范圍內全天候、全天時為用戶提供高精度、高可靠定位、導航及授時服務，并具備短報文通信能力。目前，正在運行的北斗二號系統發播B1I和B2I公開服務信號，免費向亞太地區提供公開服務。服務區為南北緯55度、東經55度到180度區域，定位精度優于10米，測速精度優于0.2 米/秒，授時精度優于50納秒。

北斗地基增強系統是通過建設一定數量連續運行的基于北斗系統的參考站，利用衛星定位技術、計算機網絡技術、通信技術，向各行業提供精確定位、實時定位和移動目標導航等空間位置信息的服務系統。北斗地基增強系統可以帶來米級、分米級、厘米級和后處理毫米級的高精度服務，在車道級導航、精準農業、建筑物監測等方面為大家帶來全新的高精度體驗。

3.4 車載終端產品

車載終端產品可以采用北斗4G高精度車載終端系統。與傳統GNSS+4G組合的監控終端相比，這種類型的車載終端產品采用的BDS模塊可以在進行偽距差分后達到1米定位精度，真正實現車道級的監控目的。

4 相對于傳統方法的技術優勢

4.1 高精度定位終端可進行車道級監管

隨著中國首個北斗衛星導航地面增強網——北斗地基增強系統河南示范項目建成試運行，中國北斗衛星導航開啟了高精度應用的新時代。北斗導航終端定位精度從“馬路級”提升到“車道級”以后，可以更有效地對車輛的運行車道、運行狀態進行監管,有效解決渣土車多拉快跑、拋灑滴漏、超載超速、擅闖紅燈，不按指定時間段、指定路線行駛，不按指定區域傾倒渣土等問題，實現城市渣土車運行、識別、服務、安全、遵章的信息化管理[5]79。

4.2 調用城市視頻監控，有效監管渣土車

根據我國《城市建筑垃圾和工程渣土管理規定》第二十條規定,車輛應按規定的運輸路線和時間運行，運輸途中不得偷倒、亂倒渣土。傳統的監測方法只能依靠車輛自身的行車記錄儀進行記錄，再調用查看。如果能在屏幕上直接調用城市監控視頻，對渣土車的視頻信息進行實時監控，可有效監管渣土車。

4.3 米級定位對渣土車路線調控更科學

本技術實施方案采用高精度定位終端作為渣土車位置監控源，配套使用高精度影像底圖，實現渣土車米級定位展示，以保證渣土車在影像上顯示的軌跡更加真實可靠，用于輔助監控工作更有說服力。

4.4 采用平臺數據更新運維機制

基于北斗高精度終端渣土車監管，我們采用由測繪或規劃部門提供的高精度影像及地理實體平臺數據作為底圖，在平臺數據之上疊加其他專題數據共同組成監控平臺上的底層數據。由這些專業部門提供平臺數據或平臺服務能保證底圖數據的定期更新與維護[5]81，使監管平臺的基礎數據現勢性更強，擁有更長久的生命力。

5 結束語

渣土車安全管理模式目前還處在一個探索階段，如何解決當前渣土車的安全管理工作，各地政府部門都在花心思、想辦法。北斗監控產品的應用，可以更精確、更實時地解決車在哪兒，怎么運行，是否需要進行調整等問題，配合高精度的空間位置底圖以及大數據分析技術等，可以更安全、準確、有效地對渣土車進行監管，更好地把控智慧城管中的渣土車一環。

[1]王迅.車聯網技術在渣土車安全監管中的應用探討[J].電腦知識與技術,2012,5(8-13):35-37.

[2]李德仁.移動測量技術及其應用[J].地理空間信息,2006(4):1-5.

[3]周忠謨,易杰軍,周琪. GPS衛星測量原理與應用[M].武漢:測繪出版社,1999:26-28.

[4]楊靜.關注渣土車運營,提升車輛智能化水平[J].客車長廊，2014(1):64.

[5]劉大杰,陶本藻.實用測量數據處理方法[M].北京:測繪出版社，2000.