基于北斗的收費(fèi)革命

文/深圳思凱微電子有限公司總經(jīng)理 張光華

通過分析中國(guó)公路收費(fèi)的痛點(diǎn)，建議推行不停車的收費(fèi)方式，并以德國(guó)的衛(wèi)星定位收費(fèi)技術(shù)方案缺點(diǎn)為契機(jī)，將共享模式的共生調(diào)頻數(shù)據(jù)廣播技術(shù)跨界應(yīng)用到交通領(lǐng)域，提出顛覆性的北斗泛在精準(zhǔn)定位技術(shù)（GNSS地基增強(qiáng)系統(tǒng)）。

中國(guó)公路收費(fèi)的痛點(diǎn)包括：收費(fèi)站點(diǎn)多、收費(fèi)人員多、收費(fèi)技術(shù)多、通行效率低、收費(fèi)成本高、社會(huì)成本高。現(xiàn)行收費(fèi)方式的問題主要在于需降低速度通過，然而，這很不科學(xué)，特別是在現(xiàn)代智慧城市、智慧交通的背景下，這種收費(fèi)方式會(huì)影響速度，降低公路的通行力，造成資源浪費(fèi)和污染產(chǎn)生，并且建設(shè)成本高，推廣難度大，功能太單一，向其它場(chǎng)景滲透困難。全面撤銷收費(fèi)站的難點(diǎn)在于仍需依靠人工，通行卡不兼容，路徑二義性突出。那么，為什么不推行不停車的收費(fèi)方式？這就需要?jiǎng)?chuàng)新電子收費(fèi)技術(shù)，解決用戶識(shí)別、精準(zhǔn)路徑識(shí)別、支付手段三個(gè)關(guān)鍵問題。

15年前，德國(guó)就實(shí)現(xiàn)了自由流不停車收費(fèi)。德國(guó)的衛(wèi)星定位收費(fèi)目的有四個(gè)：第一，大貨車承擔(dān)部分高速公路的費(fèi)用；第二，解決干線公路改擴(kuò)建的資金需求；第三，平衡公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸結(jié)構(gòu)；第四，全自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)在全世界樹立了榜樣。德國(guó)技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)為差異化精準(zhǔn)收費(fèi)，節(jié)約成本、資源，高效無障礙通行，節(jié)約投資、維護(hù)費(fèi)用，優(yōu)化運(yùn)輸結(jié)構(gòu)；缺點(diǎn)為GPS單點(diǎn)定位技術(shù)的精度低、不適應(yīng)未來無人駕駛技術(shù)，這正是中國(guó)收費(fèi)技術(shù)領(lǐng)先世界的機(jī)會(huì)。

北斗泛在精準(zhǔn)定位技術(shù)的核心是共享模式的共生調(diào)頻數(shù)據(jù)廣播技術(shù)（CDRadio）。它是最先進(jìn)的數(shù)、模信號(hào)同播技術(shù)，共生于現(xiàn)有調(diào)頻廣播頻道，不占用額外頻譜資源，在FM廣播內(nèi)插入數(shù)據(jù)傳輸通道。其本質(zhì)是共享，邊際成本為“零”，成本低廉、安裝便捷。

顛覆性的北斗泛在精準(zhǔn)定位技術(shù)（GNSS地基增強(qiáng)系統(tǒng)），就是通過一個(gè)北斗基站參考站產(chǎn)生修正定位的數(shù)據(jù)，然后把差分?jǐn)?shù)據(jù)與各種資訊傳入基合導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS-CDRadio），轉(zhuǎn)化為數(shù)模混合信號(hào)，最后通過廣播電臺(tái)向整個(gè)城市和農(nóng)村廣播，成本為零。

跨界技術(shù)創(chuàng)新可以產(chǎn)生廉價(jià)（共享）、精準(zhǔn)、泛在、穩(wěn)定、安全等價(jià)值。支持海量用戶并發(fā)使用，通過FM電臺(tái)播發(fā)數(shù)-模混合共生信號(hào)，覆蓋97%的人群，信號(hào)泛在，可收聽廣播處皆可使用。系統(tǒng)部署簡(jiǎn)單快速，利用現(xiàn)有調(diào)頻廣播基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)射端的安裝方便快捷，快速實(shí)現(xiàn)大面積覆蓋。具有實(shí)時(shí)亞米級(jí)/厘米級(jí)、事后毫米級(jí)定位精度，車道定位精準(zhǔn)無誤。信號(hào)穩(wěn)定可靠性好，用戶端直接接收調(diào)頻信號(hào)，無需使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)現(xiàn)定位，穿透能力強(qiáng)，惡劣氣候不敏感。

核心技術(shù)與裝備就是中國(guó)自己的衛(wèi)星、技術(shù)和芯片。其中，基合芯片屬于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，激勵(lì)器實(shí)現(xiàn)數(shù)字、模擬信號(hào)同播，信號(hào)接收器適用于各種應(yīng)用場(chǎng)景，基合模組便于產(chǎn)品集成，發(fā)端機(jī)柜適合安裝在廣播發(fā)射機(jī)房，手機(jī)終端適用于高精度定位行業(yè)應(yīng)用。北斗衛(wèi)星（基合導(dǎo)航）高速公路收費(fèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的收費(fèi)技術(shù)革命將帶來降費(fèi)、籌資、撤站、創(chuàng)新四大紅利。

現(xiàn)在，該技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用有覆蓋粵港澳大灣區(qū)的深圳梧桐山24W發(fā)射機(jī)、白俄羅斯中白工業(yè)園智慧園區(qū)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目、武漢烽火集團(tuán)千輛運(yùn)鈔車監(jiān)控項(xiàng)目。應(yīng)用場(chǎng)景包括無人車駕駛、大橋和高邊坡等形變監(jiān)測(cè)、共享單車電子圍欄、內(nèi)河航道等。

顛覆性的北斗泛在精準(zhǔn)定位技術(shù)（GNSS地基增強(qiáng)系統(tǒng)）示意圖

北斗泛在精準(zhǔn)定位核心技術(shù)與裝備