2020年是北斗全球卫星导航系统大规模应用“元年”，北斗也将与5G、云计算、物联网等其他技术相配合，在各种应用场景中提供解决方案，引发变革。
北斗各类场景的智能应用率先在交通领域落地。2020年8月6日，交通运输部印发《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》。在助力信息基础设施建设方面，该文件指出，推进第五代移动通信技术（5G）等协同应用、北斗系统和遥感卫星行业应用，加强网络安全保护，推进数据中心、人工智能的建设和应用。
那么北斗与5G碰撞，将会给交通运输带来哪些改变？还有哪些工作正在紧锣密鼓地开展？带着这些问题，记者采访了中国交通通信信息中心高级工程师曹纪东。
记者：我国北斗自全面完成部署以来不断赋能各行各业，为全球提供着全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。为什么说“交通运输行业是北斗系统重要的民营应用领域和行业，是最早的用户，也是最大用户”？
曹纪东：交通运输的本质是“人和物有目的的空间位移”。交通运输行业具有点多、线长、面广和移动性强的特点，特别是对旅游客车、三类以上班线客车、危险货物运输车辆的两客一危和12吨以上重载货车的运输过程有着迫切的监管需求，而北斗系统所提供的位置信息和短报文通信功能恰恰能够满足交通运输行业的切实需要。
同时，北斗系统也需要借助交通行业庞大的车船载体来进一步全面验证北斗系统的实际应用效果，因此，交通运输行业与北斗系统的结合非常紧密，是北斗系统最大的民用用户之一。
实际上，从北斗一号系统建设期间开始，交通运输行业就开始参与北斗系统的应用验证工作，利用交通运输行业载体多、地域广、持续能力强的优势，对北斗一号系统定位和短报文通信的可用性、完好性、覆盖区域进行了较为全面的测试验证，为北斗一号系统性能优化提供了大量的参考数据。
北斗二号系统建成后，交通运输部率先开展了北斗系统的民用应用推广工作，2011年，先后制定了多个北斗应用相关的标准规范，从技术角度划定框架，为相关产品的研发和推广提供有效参考，为北斗系统在行业应用的扩展提供有效支撑。
2013年，交通运输部在标准规范的基础上发布了《道路运输车辆动态监督管理办法》（5号令），规定了旅游客车、包车客车、三类以上班线客车、危险货物运输车辆、重型载货汽车和半挂牵引车在出厂前应当安装符合标准的卫星定位装置，并分别接入相应的管理平台，实现对上述车辆的动态监管。
5号令执行以来，极大地提升了对疲劳驾驶和超速行驶等违规驾驶行为的监管力度，一个最直接的效果就是全国一次性死伤10人以上的重大事故数量从2012年的96起逐年下降，至2016年仅发生1起，2019年发生0起。
现在，北斗系统在交通运输行业应用的范围和规模在进一步扩大。截止2020年上半年，大概有698.61万辆道路营运车辆已经安装使用北斗系统，占运营车辆的96%；邮政快递车辆当中，3.14万辆装了北斗导航系统，占邮政快递运营车辆的88%；约有1369艘公务船舶安装了北斗系统，占船舶的75%；约有300架通用飞行器使用了北斗导航系统，占比11%。特别是运输航空器上首次实现北斗应用的零突破，这是一个新开始。
记者：“北斗+5G”在交通运输上，应用效果有哪些升级？
曹纪东：相对于原来的4G传输方式，5G最明显的优势就是传输速度快、带宽大。目前我们已经在交通运输领域开展了北斗与5G技术融合的前期试验。
比如现在通常使用的DSM系统与ADAS系统，由于通信链路的限制，对图像的识别处理基本都是在终端完成，造成终端配置高、成本高、应用复杂，同时在目前的4G通信环境下，无法实时回传报警时司机状态的抓拍图片和视频，只能暂时存储在终端上，由平台端发起查询时再上传，终端存储空间有限，不利于现场状态的长期保存。而5G的应用可以较好地解决这一问题，将大量的计算工作通过高速传输链路集中在平台端完成，降低终端的配置和成本，实现终端轻量化，有利于北斗系统的应用推广。
此外，在车路协同和自动驾驶方面，通过5G高速无线通信网络将车载卫星导航终端、路侧监控、智能感知等设备紧密联系在一起，再通过智能分析计算实现车辆盲区预警、多车协同换道、交叉口冲突避免、行人非机动车避撞、紧急车辆优先通行、车速引导、车队控制、车队协同通过信号交叉口等多种场景应用。
5G的应用，实际就是将一个个信息孤岛快速连接了起来，进而衍生出各种各样的应用场景。人类对通信的应用需求永无止境，北斗与5G融合在交通的应用同样如此。
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记者：“北斗+5G”在不同的交通运输方式上将分别实现怎样的效果？
曹纪东：首先，在交通运输中，可以以北斗应用为纽带，通过北斗统一时空平台汇聚行业各类交通运输工具、货物、人员动静态信息，实现全行业全要素“一体展现”，实现各业务数据“无缝衔接”。打破信息孤岛，连接成一片新大陆。
1、公路领域
在基础设施建设方面。在桥梁、隧道、边坡等基础设施周边安装具有高精度定位功能的北斗设备，当基础设施出现形变时，能够通过北斗定位实时发现形变情况，提供预警。
在公路运营管理方面。在高速公路收费站安装北斗终端设备，通过北斗系统来定位车辆，结合高精度定位技术绘制出车辆在高速公路的行驶轨迹，通过轨迹计算高速公路里程费率，并通过移动互联网进行费用收取，通行效率更高、收费更为精准，由此形成的北斗大数据能够服务路网监测，提升行业智能监管效率。
在设施监测养护方面。依托5G+北斗卫星高精度定位等技术优势，对公路进行实时监测，及时保养；对公路等基础设施异常情况进行及时发现，对被破坏的部分进行快速修复。
在车辆装备方面。推动运营车辆终端的全面升级换代，推广北斗三号与5G融合的通导一体化设备应用。
2、水路领域
在船舶航行安全方面。通过船舶安装北斗终端系统，实时监控船舶航行的位置、速度、方向等信息，掌握船舶实时轨迹，了解当前位置并规划行进路线，降低水上船舶碰撞事故和人员伤亡。推广北斗应急救助终端在全球范围内的安装、应用，建立北斗更加丰富的遇险报警体系。
在海事监管服务方面。通过综合运用感知技术手段和北斗技术全面提升航保信息感知能力，构建水上北斗时空综合服务平台，形成综合北斗水上智能感知体系，实时监控水上交通运输基础设施、运载工具、人员、货物及运输环境等运行情况。
在航道业务方面。逐步推动北斗在航道测绘、电子航道图、航标维护、航道疏浚等领域应用。在航道测量船舶上安装北斗高精度船载终端，为航道测量业务提供精准定位服务。在航标上应用北斗定位及短报文终端，准确获知航标位置并通过北斗短报文通信保障航标遥测遥控信息传输。通过在航道疏浚船舶上应用北斗终端，利用北斗定位准确控制疏浚船舶作业区域，提升作业效率。
在船舶过闸调度方面。通过在船舶上安装北斗船载终端，获知待过闸船舶的位置信息，根据船舶排队情况进行过闸调度，实现船舶远程报闸。
在港口智能化升级方面。结合北斗高精度定位、5G通信等多种技术的融合创新应用，建立一套服务物流运输行业的集装箱货物运输智能调度、港区物流监控、综合信息智能分析、智慧航运物流的应用服务管理系统，与相关港口服务单位开展信息互联共享，完成智慧航运物流平台项目建设。
3、铁路领域
在勘察设计方面。“北斗+5G”技术可实现对勘察人员安全管理，对框架基准网、基础平面控制网、线路控制网进行平面控制测量，在路基、桥梁等设施开展专项工程测量。
在工程建设方面。“北斗+5G”技术可实现对施工人员安全管理，对基础设施进行施工测量和数字化施工。
在运营维护方面。“北斗+5G”技术可实现对人员区间作业管理，对桥梁、边坡、轨道进行监测，对机车定位授时、动车组时空基准、列车运行控制及安全预警等移动装备进行运营维护，对周边环境进行监测。
通过建设铁路北斗应用服务平台，高精度位置服务网和铁路时间同步网，构建融合作业人员监控与安全防护业务应用体系、列车安全运行与防护业务应用体系、基础设施监测业务应用体系、周边环境灾害监测与预警业务应用体系于一体的铁路北斗时空综合服务体系，深入推进实现铁路勘察设计、施工及运维等全程可控化、智能化管理。
4、民航领域
民航自身的导航设施已经非常安全与成熟，卫星导航可作为其辅助与校验手段。
在重点推进阶段。开展北斗航空导航应用示范，进行北斗导航性能符合性验证，为北斗机载导航设备研制和北斗民航国际标准提供支撑。
在全面实施阶段。推动以北斗为核心的多模导航接收机替换GPS导航接收机，支撑北斗机载设备航空工业国际标准编制。
在核心地位阶段。推动北斗设备标配化。构建集通信、导航、监视、数据服务等功能于一体的空中交通北斗应用体系，为运输、通用航空及无人驾驶航空器飞行提供精确完好、安全可靠的导航服务，推动实现飞行载体全时域、全空域、连续可靠的导航和监视能力，全面升级民航安全水平、空域容量、运行效率，促进民航高质量发展，积累经验，推向国际，走向全球。
5、邮政运输
搭建邮政网运车辆管控系统，实时监控车辆运行情况，实现人、车、货、线及运输成本一体化。精准指挥调度车辆，在揽投终端、无人配送等领域形成一站式服务。
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记者：北斗+5G在交通运输上的应用还有哪些亟待解决的问题？
曹纪东：北斗系统在交通运输行业的应用前景非常广阔，但也要客观认识当前行业北斗应用存在的问题。按照“全覆盖、可替代、保安全”的总体要求，当前行业北斗应用与目标还有一定的差距，存在行业北斗系统应用尚未完全覆盖、行业的个性化需求不满足、没有对行业北斗应用情况的反馈机制、仅靠传统的示范工程推广应用北斗的模式已难以满足行业发展需求等问题。具体来讲有以下几个方面：
一、现在还需要解决的是室内以及桥、涵、隧的定位问题。需要整合行业内外高精度站点资源，建设北斗室内和半室内环境下高精度定位服务网络。通过“伪卫星”等手段，推进北斗信号在桥、涵、隧等信息盲区的覆盖。与此同时，PNT体系的建立也应加快步伐。
二、如何进一步加强对营运车辆司机规范驾驶的监管，如何尽可能多地统计出司机在驾驶途中的各类行为，通过大数据分析构建模型，最终形成科学评判司机规范驾驶的行业标准。
三、智慧交通的研究和应用，这是一个很大的课题，技术复杂、涉及知识面广，不仅仅是“北斗+5G”就能解决的问题，需要脚踏实地一步步地验证实现，这也是未来交通行业发展的一个主要方向。
四、满足交通运输行业各类定制化需求，比如冷链运输车辆，除了需要确认它的位置，还需要对车厢的温度进行实时监控，这就需要终端集成和回传温湿度传感器信息。再比如因为环保节能的要求，有时需要对一些车辆的尾气排放进行监测，终端同样需要增加相应的传感器，诸如此类的行业定制化应用还有很多。
五、加强北斗短报文的民用应用推广，重点是研究如何通过技术手段解决北斗民用短报文的容量限制问题，我们现在正在研制一套结合移动通信、北斗短报文、海事卫星通信链路的综合性通信设备来尝试解决这个问题。
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记者：北斗在交通的应用有何长远目标？
曹纪东：到2025年，基本建成覆盖公路网、铁路网、航线、港口码头、机场等行业战略通道、重点区域的北斗高精度、高可信基础服务设施，形成符合行业需求、满足国际标准的北斗短报文运营服务设施，打造统一、规范的行业北斗时间同步服务设施。
融合北斗、5G、遥感、大数据、区块链等新一代通信信息技术，行业内重要基础设施、公路、水路、铁路、民航、邮政等领域时空服务全面应用北斗系统，支撑制定行业北斗系统应用中长期发展规划纲要，形成完备的北斗应用标准、规范体系。
在通导遥一体化、精准可信导航、时空大数据分析应用等方面突破一批关键技术，构建多方参与、共同研究、协同推进的行业北斗应用“生态圈”，形成交通引领北斗民用产业发展的全产业链条。整合行业、北斗双方资源，建立功能完善、自主可控、稳定运行的时空综合服务平台，高效支撑综合交通领域信息化业务发展，通过北斗系统应用，为行业转型升级发展注入强劲动能，助力行业成为北斗民用主行业，为行业政务服务、政府监管、行业企业、公众服务等提供全面的行业数据支撑及应用服务，为交通强国建设奠定基础。
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记者：据悉，2020年8月份，就已经有137个国家与中国签署了北斗合作协议。据您所知，北斗在国际交通上的应用情况如何？
曹纪东：交通运输部一直全力助推北斗国际化，助力北斗加入相关国际组织、国际标准，推动国际应用。
在北斗的应用推广方面，交通运输部也进行了非常多的尝试，并取得了不错的成绩。
在跨境运输中的应用上，从2016年起，就先后利用北斗系统为我国与“一带一路”周边国家开展的国际道路运输试运行活动提供技术保障。
2016年，在中俄总理定期会晤委员会运输合作分委会第二十次会议上，中俄双方一致同意利用北斗/格洛纳斯系统服务两国跨境运输。其后，中吉乌试运行、中俄试运行、中越试运行依次开展。下一步，将进一步推动北斗终端的应用和北斗芯片的合作开发。
在推动北斗系统进入国际海事组织方面。2014年，国际海事组织MSC 94次会议，通过了对北斗系统认可的航行安全通函。2018年，我国向国际海事组织MSC 99次会议提出申请，启动北斗系统短报文功能加入国际海事组织全球海上遇险与安全系统（GMDSS）工作。2020年，北斗系统短报文加入GMDSS自评估报告通过了国际海事组织NCSR 7次会议审议。
在北斗进入国际民航、国际搜救卫星相关组织的过程中，我国进行了大量工作，进展良好。
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采访中，曹纪东表示，对于普通用户的应用场景来说，现阶段北斗与4G的组合已经能够满足大多数的应用需求。因此“北斗+5G”的推广首先是解决用户的使用成本问题，同时需要我们认真研究“北斗+5G”的各类实际应用场景，贴近我们大家在工作、学习、生活中的实际应用需求。需要注意的是，北斗卫星导航的应用效果是显著的，但北斗不是万能的，在很多时候需要结合其他的技术手段来解决问题，北斗与5G的结合为下一步打破更多的技术壁垒提供了可借鉴的经验，也为北斗系统的全面应用开了个好头。北斗系统的不断发展，是我们技术自强的体现，在服务中国的同时，北斗也将为全世界人民提供更好、更全面的服务。