北斗涉车技术的应用前景

● 文|国务院发展研究中心国际技术经济研究所 徐基仁

北斗涉车技术的应用前景

● 文|国务院发展研究中心国际技术经济研究所 徐基仁

前 言

任何先进技术的推广应用及其核心价值的发挥程度，取决于它是否适应和满足社会进步和发展所产生的重大战略需求。北斗涉车应用技术的推广前景如何，也取决于它对汽车社会的进步和发展中所形成的重大战略新需求的响应和支撑、满足度如何。

一、“智慧型汽车社会”为北斗涉车应用技术发展提供战略机遇

1.中国已全面迈进汽车社会，并将顺应和追随世界潮流迅速进入“智慧型汽车社会”

我国从上世纪九十年代中期开始，随着政府放开对私人汽车购买的限制，仅仅十多年的时间，我国就全面地进入了汽车社会：到2014年底，我国汽车的保有量就已超过了1.5亿辆，成为全世界拥有汽车的第二大国家。同时，我国的汽车制造工业也迅速发展，成为了在全球排名前三位的汽车生产大国。汽车的普及，从根本上改变了中国社会经济与社会活动的运行模式，一个中国式的汽车社会已然形成。目前，我国以跨越式发展模式，用短短二十年时间走过了西方国家汽车社会一百多年的演进历程，并开始向“智慧型汽车社会”迈进。

传统的汽车社会是一个不可持续发展的“自在型汽车社会”，我们现在所面对的汽车社会仍是一个传统的汽车社会。它基于一个典型的人造物理世界，是一个充满内外矛盾，不可持续发展的汽车社会。这个“自在型汽车社会”是工业文明的产物，存在着人造物理世界所固有的弊病和危机：

●绝对有限的资源供给与相对无限的涉车消费需求之间的矛盾，是主宰“自在型汽车社会”的一对主要矛盾；

●微观上的有序和宏观上的无序使“自在型汽车社会”充满内部冲突而经常处于混乱和停滞状态；

●任性自在地发展和缺乏适应性调节机制造成“自在型汽车社会”与外部环境及关联系统的不可调和的冲突，反过来收紧了自身发展的空间，破坏了发展的持续性；

●仅在单一的物理维度中运行使“自在型汽车社会”受到时／空条件的刚性制约，造成对全局运行状态的感知困难，从而无法进行有效的调控和平衡；

●高耗能、拥堵、污染环境、安全及效率低下，成为“自在型汽车社会”的顽疾。

“自在型汽车社会”发展一百多年，特别是近五十年的历史表明：发端于工业文明的这一社会形态，从运行模式到治理模式，都不是智慧型和科学化的，带有太多人类的短视和主观意图。它已经很不适应人类进步的需求，很不适应社会整体的发展，更不适应于新的文明——智慧文明，已经到了必须全面优化，彻底变革的时候。

基于上述原因，“智慧型汽车社会”应运而生，将取代“自在型汽车社会”而促进人类进入智慧文明的历史阶段。“智慧型汽车社会”是智慧文明的产物，相对于“自在型汽车社会”具有以下突出的特点：

●具有“以一系列不确定的手段应对一系列不确定的问题和挑战”，以保持系统平衡的内生能力；

●依靠自有的调节自化机制，能与环境和资源以及外部相关系统形成最佳适配和融合，创造可持续发展的外部空间的外向延伸能力；

●同时运行于物理维度的实体世界和信息维度的虚拟世界，并基于信息维度的“涉车镜像型虚拟世界”，实现对运行在物理维度中的“汽车社会”的“全景（全时空、全过程、全对象）感知、精准把握，智慧型调控”，从而使整个汽车社会实现“节能环保、安全高效、畅顺便捷、持续发展”的总目标。

2.“智慧型汽车社会”的重大战略新需求

1）将“碎片化”的传统汽车社会，整合、集成为高度“系统化”的“智慧型汽车社会”。“碎片化”的传统汽车社会，以“满足人们出行需求”的单一目标构建，以汽车的单体、个性化运行为基本模式，它不顾及对环境的保护，不接受资源的约束，仅在物理维度中任性自在地发展。“系统化”的汽车社会，是以汽车作为整个道路交通系统的细胞和构成要素，以汽车出行消费与环境资源状况的高度匹配为准则，以“全景感知、精准把握、智慧型调控”为基础，以“涉车镜像型虚拟世界”为系统载体，以物理实体世界和信息虚拟世界这两维世界为运行场景和活动范围，以“节能环保、安全高效、顺畅便捷可持续发展”为目标的新型汽车社会。

2）紧跟人类“将生存发展的空间由物理维度向信息维度延伸、扩展、转移”的新文明浪潮，将人类的涉车活动，从物理维度的实体空间向信息维度的虚拟空间延伸、扩展、转移。

第一项战略新需求，催生、牵引出了“智能交通系统（ITS）”和“智能驾驶汽车”等创新活动。第二项战略新需求，催生、牵引出了人类的“汽车电子识别活动”和“汽车电子识别技术”。

3.“汽车电子识别技术”及识别内容

由1891年奠基的“汽车视觉识别技术体系”支撑了汽车社会百年的运行发展，但已不适应“智慧型汽车社会”产生的两项重大战略新需求，不能支撑和推动人类涉车活动由物理维度向信息维度的延伸、扩展和转移。

对应于“视觉识别体系”的汽车电子识别技术的是一个完整的涉车识别新技术体系，它支撑和满足人类对汽车进行电子识别活动的全部需求，是“智慧型汽车社会”的基础性驱动技术（使能技术）。

汽车电子识别活动的四大基本识别内容分别是：

●汽车身份的电子识别；

●汽车位置的电子识别；

●汽车事件的电子识别（包括商业事件和管理事件）；

●汽车工况的电子识别。

其中，汽车的身份识别和汽车的位置识别，是涉车活动的两大基石。

4.卫星技术是汽车电子识别的最佳手段

基于卫星技术的汽车位置识别，是汽车电子识别技术体系中的核心组成部份，北斗涉车应用技术，是实现汽车位置电子识别的最佳技术手段。“智慧型汽车社会”的两项重大战略新需求，为北斗涉车技术的推广应用和发展，指出了光明的前景。

二、GPS涉车应用技术发展启发

1）GPS涉车应用技术的推广应用实践使我们认识到卫星导航定位技术在涉车服务领域的重点应用和主要价值是 “位置服务”。

2）GPS的涉车位置服务体现出卫星导航定位系统涉车位置服务的两种模式：车辆路径导航和交通导航。

这两种导航的服务内容是各不相同的。车辆路径导航提供的服务是按照用户输入的出行目的地信息，实时地提供行驶路径信息，引导车辆达到预期目的地，支撑这样的服务所需要的技术系统主要是卫星导航系统和地理信息系统（GIS）。而交通导航提供的服务是路径导航信息加上实时交通信息，它不仅要指导用户达到预期的目的地，还要向用户提供到达这一目的地过程中的各种交通服务信息，如最畅通的路径选择，道路拥堵状况，所行进道路的交通设施（如加油站、服务站、停车场、充电站、医疗救济点、快餐供应点等）的状况，支撑这样服务的技术系统除支撑路径导航服务的技术系统外，还要增加智能交通系统发布子系统、移动互联网系统这两大技术系统。

这两种车辆导航服务，都是面向车内的驾、乘人员而提供的，因而也称为内向型服务。而车辆实时位置识别及判定则是一种面向涉车运营及监管系统的外向型服务。

3）对于面向“系统”的位置服务有一个最基本的原则：技术系统应做到镜像位置（即信息维度中的汽车位置）与物理实体位置必须“一一对应且唯一对应”。

4）手机导航产生的位置服务不能取代车端装置的位置服务功能。

5）GPS涉车应用技术未能规模化推广应用的教训。

●GPS涉车应用技术推广已有十年之久，但车机应用仅占我国汽车保有量的四分之一，离“全覆盖”尚有很远的距离。

●过分推动“手机导航”将使卫星导航涉车应用技术与“智慧型汽车社会”的涉车超巨型社会化技术系统擦肩而过，失之交臂。

●“单打独斗”的位置服务无法形成“制式化标配”。

●从产品服务过渡到“功能服务”，是北斗涉车应用的发展方向。

三、北斗涉车应用技术“规模化”推广应用模式

1）以GPS涉车技术的应用历史为鉴，探索“制式化标配”之路。

2）卖服务还是卖产品——“制式化标配”的商业模式选择。

从介入和推动第三方涉车信息服务的商业模式入手，以服务来推广产品，以卖信息来消化产品成本。将北斗涉车应用技术融入“交通物联网公共服务平台”之中。

3）以“公权”服务的代价，换取“商权”服务的收益。

四、北斗与“汽车电子识别技术”深度融合

在北斗卫星系统的涉车应用中，面向所有车辆主要是行驶导航服务和授时服务，而面向专用及特种车辆是位置提示及路径监管服务，面向极少数特殊车辆是卫星通信短报文服务，见图1。

图1 北斗卫星系统的涉车应用

1）“合二为一”是对汽车的身份识别与位置识别密切的融合集成，成为支撑“汽车电子识别技术”体系的共轭基石。

2）芯片级互联互通是“合二为一”形成共轭驱动的技术方案。

●“汽车电子识别标签”与“北斗系统”在涉车应用中的相互需求分析

——“汽车电子识别标签”在应用中需要“北斗系统”给予的支撑：北斗的位置服务及车辆运行轨迹监管服务功能可增强汽车电子识别标签对汽车行驶状态的监管服务；北斗车载终端向汽车电子识别标签推送汽车工况信息。

——“北斗系统”需要“汽车电子识别标签”在涉车领域应用的支撑：向北斗系统提供实时的汽车法定身份信息；为北斗系统提供在所有汽车上标配的法定基础（法定技术装备唯一接口）。

●芯片级嵌入式的深度融合技术

——开发出与“汽车电子识别标签”，芯片级嵌入的“北斗—汽车电子识别标签”接口转换模块，并将这一模块同体异构地集成于“汽车电子识别标签”中（图2）。

图2 汽车电子识别标签

——开发出与汽车车载诊断系统（OBD）高度融合的北斗汽车电子OBD接口转换模块（图3），使北斗车载终端具备“汽车工况信息”推送功能。

图3 北斗汽车电子OBD接口转换模块

3）“借船出海、搭车标配”，在积极参与汽车电子识别创新活动中实现北斗涉车技术规模化应用的目标。