從本月開始,深圳引入電子圍欄技術約束共享單車騎行者,在指定區域外停車,會被判定違規停車并收取車輛管理費。不只深圳,北京、內蒙古呼和浩特、浙江溫州等地,也在試用電子圍欄技術。
電子圍欄主要依托兩種技術:藍牙道釘、高精度定位。藍牙道釘需要埋設于市政道路路面,相對來說日常運維投入較大。高精度定位無須安裝設備,因此更受青睞。
可能很多人不知道,管理共享單車只是“小試牛刀”,高精度定位還可以應用在自動駕駛、智慧公路、智慧港口等領域,為智慧交通提供從亞米到毫米級精度的定位服務。
普通定位很難滿足智慧交通需求
“我到了,你人呢?”很多人在叫車過程中,都會遇到定位不準的問題,特別是在機場、火車站這種大型公共交通樞紐。
近在咫尺的“相見難”往往是由定位不準導致的。
對定位影響最大的是太陽系里的“老大哥”——太陽。2010年出現的太陽大黑子,造成了地球大氣電離層的異常活躍。當年全球衛星導航信號普遍受到了影響,多國出現定位不準的情況。其次是天氣。大氣對流層里的云朵富含豐富水汽,天氣變化時,云層的厚度和里面的水汽濃度隨之發生變化,尤其雨雪、冰雹等天氣,會嚴重影響導航信號的傳輸質量。城市中高樓大廈林立,也會阻礙信號傳播。
定位設備需要接收導航衛星發出的導航信號才能形成定位,受種種因素影響,信號傳到地球很容易“跑偏”。普通定位精度通常在5至20米之間,可以滿足日常生活中大多數場景的需求。但是發展智慧交通,普通定位遠遠不夠。
在自動駕駛領域,如果汽車能夠定位自身的精準位置,再結合高精度地圖,它對于當前整體駕駛環境下的一些靜態或準靜態的信息會產生非常準確的判斷。基于此,自動駕駛決策系統才能夠作出正確判斷,并控制車輛的下一步行為。
智慧公路發展也離不開高精度定位技術。精準統計車輛在高速公路上的運行軌跡、實現重點高邊坡狀態和橋梁結構及基礎沉降預警、控制無人養護車自動化作業等應用,都需要高精度定位技術提供的精確位置服務。
在智慧港口發展過程中,集裝箱卡車精準停車、岸吊人員的精確作業;在物流智慧化過程中,無人快遞小車、物流車輛精細化管理、路徑規劃……
看起來高大上,卻和“管好自行車”異曲同工,不管是越線扣款還是準確操控,都需要高精度定位。
高精度定位將幫助自動駕駛汽車科學規劃行駛路徑。
高精度定位專治信號“跑偏”
要實現高精度定位,得把“跑偏”的信號拽回來,這就要建設地基增強系統。
地基增強系統由多個衛星定位基準站和若干個控制中心組成,每個基準站覆蓋半徑約30至50公里。基準站的位置信息是固定的、已知的,當它接收衛星信號后,便可得到一個衛星定位結果。衛星定位結果和它已知位置的差值就是衛星定位誤差。這個誤差結果可以通過網絡播發的形式傳輸給周邊的設備,設備定位系統減掉誤差之后,就能得到一個高精度的位置信息了。而若干個衛星定位基準站通過網絡連接后,就可以對更大的區域提供高精度定位服務。
2017年5月,全國衛星導航定位基準服務系統建成啟用。系統包括400余個國家級定位基準站,可向公眾提供免費開放的實時亞米級導航定位服務,并向專業用戶提供厘米級、毫米級定位服務。
受限于定位基準站數量等因素,全國衛星導航定位基準服務系統并沒有很好地滿足商業化應用需求。因此,近年來,高精度定位企業如雨后春筍般涌現,為各行各業提供服務。
交通運輸行業高度重視衛星定位基準站建設。《智能汽車創新發展戰略》明確,建設覆蓋全國的車用高精度時空基準服務能力;《關于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見》也明確,推動衛星定位增強基準站資源共建共享,提供高精度、高可靠的服務。
行業高度關注為高精度定位快速發展鋪平了道路。高精度定位企業紛紛瞄準交通運輸行業,加快衛星定位基準站建設步伐。
2016年起,千尋位置在國內建設定位基準站,已建成2800多座國內基準站和約120座國外基準站;專注于自動駕駛高精度定位服務的六分科技,已在國內建設了1900座基準站,基本覆蓋中東部地區高速公路;中國移動發布了OnePoint高精度定位產品,可提供3—5毫米級的靜態高精度定位服務和1—5厘米級的動態高精度定位服務,分別用于基礎設施邊坡墻的監測和自動駕駛、無人機作業……
據了解,衛星定位基準站單價約3.5萬至6萬元,成本較高,后期運營維護也需要消耗大量財力、物力和人力。業界普遍呼吁,基準站信息共享,降低成本,提高服務水平。但資源共享之路并不順暢,擁有一張遍布全國的基準站網,具有很大的溢價空間。
美國從1995年開始建設基準站,是最早建設衛星定位基準站網的國家,其衛星定位基準站共建共享模式或許可供我國借鑒參考。
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