北斗技术具有高精度定位的能力，能够提供精确的位置信息，协助管理部门对车辆、船舶等交通工具展开监管，保证了交通安全。根据《2021中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2020年国内北斗卫星导航定位终端产品总销量超4.36亿台，其中具有北斗卫星导航定位功能的智能手机出货量达到2.96亿台、汽车导航后装市场北斗终端销量达到281万台、汽车导航前装市场北斗终端销量达到437万台、各类监控终端销量达到419万台。北斗卫星导航技术与交通领域的结合越发紧密。谢世琴等[1]对北斗智慧交通综合管理系统涵盖的基本功能和增值功能进行了详细介绍。刘玉梅等[2]基于北斗卫星导航技术提供的服务，研究了北斗技术在公路、水路、铁路、民航和邮政等领域的应用，对于应用深度、广度以及应用规模等问题仍需加强研究。刘伟等[3]为提高北斗定位系统的精确性，对定位系统的基础设施层、数据层、平台层、应用层和展示层进行了需求分析，确定了系统组成与功能。Li等[4]基于北斗卫星导航通信一体化的技术特点，设计了定位报告、紧急搜救（SAR）和常规搜救任务协调（SMC）等3种业务子类型。Sun等[5]介绍了一种新的综合框架，用于检测车道级异常驾驶，通过结合全球定位系统（GPS）、北斗以及具有高级算法的惯性测量单元（IMU）加以实现。叶清琳等[6]基于北斗高精度定位和通信，结合天通卫星通信、宽带卫星融合应用技术，进行空、天、地一体应急通信网络保障体系设计，进一步实现空、天、地应急通信无缝对接。通过对文献资料的整理发现，针对北斗卫星导航系统在交通管理方面所需的终端设备布设和功能要求缺少论述，行业内缺少共性、统一的指导性研究。基于此，文章以北斗技术在公路和水路两个领域的应用管理为例，介绍了相关应用，阐述相关终端设备的布设要求以及功能需求。1北斗关键技术1.1北斗高精度定位技术北斗高精度定位技术主要针对交通运输行业高精度定位需求，利用遍布全国的北斗地基增强站，向用户提供面向全国范围内广域米级定位增强服务、区域分米级与厘米级定位增强服务以及事后毫米级定位服务。相比GPS等国际定位技术，北斗高精度定位具有定位精度高、抗干扰能力强、全天候服务的优势。现已在交通基础设施形变监测、港口自动化作业、车路协同、重点营运车辆监管、准自由流收费、航运管理等交通领域重点应用。1.2北斗高精度授时技术北斗高精度授时技术是利用授时设备从北斗信号中获取标准的时间信息，将这些信息通过各类型的接口传输给需要的设备，便可达到单个设备的时间校准同步或者多个系统的时间同步。在授时精度方面，北斗与GPS均可达到纳秒级。构建一个统一的北斗卫星系统时间基准，能够有效保障各行业安全发展。目前，北斗授时技术已广泛应用于车路协同信息通信、高速公路自由流收费系统、智能交通监控与管理系统、实时交通管控平台、公交车监控和调度系统等综合管理平台。1.3北斗短报文通信技术北斗短报文技术是北斗特有的技术[7]。短报文是指卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站之间能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递，而GPS终端仅能从卫星接收位置信号。北斗是目前全球范围内唯一一个将通信和导航良好融合的系统。用户可以在没有通信信号覆盖的地区，如海洋、沙漠中，发送120个字的信息和自己的定位信息。目前，北斗短报文技术已广泛应用于应急巡查、搜救、水上航运通信等领域。2北斗在公路与水路交通管理应用场景2.1北斗在公路交通管理与服务中的应用（1）北斗辅助收费应用。北斗全自动电子收费系统（ETC）一体化终端设备集成了ETC的OBU功能，将北斗系统与ETC融合，能够保障车辆在收费公路快速通行。通过北斗技术可以精准还原车辆实际行驶路径，为收费稽查等工作提供数据支持。北斗辅助收费技术架构如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.012.F001图1北斗辅助收费技术架构北斗自由流收费技术（BTC）指利用微波、电子、通信和网络、传感以及图像识别等现代信息化技术的设备和软件所组成的先进系统，实现车辆无须停车即可自动收费等一系列应用。BTC可以通过北斗定位、自由流通行以及云收费等3项模块，实现无障碍通行和无感支付的功能，保障货畅其流、人畅其行的一体化出行体验。（2）“两客一危”监管。对“两客一危”车辆进行有效监管可以大幅度保障道路交通安全，避免事故发生。通过构建车载终端、企业监控平台和监管平台协同工作机制，实现对“两客一危”车辆安全、高效、准确的监管。车载终端支持无线通信，实时与平台连接，收发信息，对车辆运行数据进行实时采集，将车辆定位数据、车辆行驶数据以及车辆视频数据等信息上传至监控平台，并对存在危险驾驶行为等问题的车辆做到提前预警和主动报警，通过对车载终端的控制，实现对“两客一危”车辆的监控，并将各项数据实时上报至监管平台。（3）基于北斗+高精度地图的智慧高速车路协同。利用北斗高精度定位系统和高精度电子地图协同作用，能够为自动驾驶汽车提供实时位置和时间信息，是实现车路协同自动驾驶的重要基础。现阶段运用辅助北斗系统（A-BDS）通过运营商基站信息快速定位，能够充分发挥系统定位时间短、灵敏度高、抗干扰性强等优势，提高北斗卫星定位系统的应用性，通过北斗的定位和纳秒级授时能力，对行驶车辆和道路设备数据绑定精准的时间和空间标签，结合高精度地图，提高车路协同自动驾驶的可靠性和抗扰动性。（4）公路附属设施健康监测。北斗能够对大型桥梁、边坡等重要公路附属设施进行实时健康监测，北斗桥梁健康监测架构如图2所示。以北斗高精度定位技术为基础，在待监测附属设施的重要点位布设北斗监测设备，利用移动网络或有线网络发送监测数据至监测云平台；实时解算监测点坐标（毫米级），经时序分析得到监测点位移情况，通过变形阈值分析构筑物健康状况，结合深度学习算法，实现对变形的短周期和长周期预测，及时掌握变形趋势，提前制定应对方案。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.012.F002图2北斗桥梁健康监测架构运用北斗进行公路附属设施监测，具有选点精度高、无人值守、全天候获取实时数据的优点，有效实现对大型桥梁、重点高边坡及山体的全天候、全自动实时高精度（毫米级）监测，在结构破坏前及时发出预警信息，减少经济损失及人员伤亡。2.2北斗在水路交通管理与服务中的应用（1）水上应急搜救。利用北斗技术，用户可在没有通信信号覆盖的地区，如海洋、沙漠中，发送求救信息和自己的定位信息。通过一键触发北斗船舶导航智能终端，发送短信或北斗短报文，将船舶定位信息发送至北斗遇险报警信息管理平台；BD-EPIRB终端产生的报警信息，通过卫星无线电定位系统（RDSS）短报文发送至RDSS平台，再转发至北斗遇险报警信息管理平台；北斗船舶自动识别系统（AIS）个人信标产生的报警信息，通过AIS广播，由AIS船台接收后转发至北斗遇险报警信息管理平台。相比于GPS，北斗短报文通信不受通信距离和公网覆盖的限制，回执功能还可以辅助信息发布者评估预警信息发布的效果，与甚高频（VHF）、调频（FM）等单向通信手段相比更具优势。（2）船舶动态导航。运用电子航道图技术、北斗卫星导航定位技术等关键技术，能够开发水上自动导航系统，为船民提供平台级水上服务。通过建设北斗地基增强系统基站，针对智能手机卫星观测数据特点，基于北斗差分服务信息，对北斗定位关键算法进行研究，开发手机实时高精度定位软件，可生成高精度定位信息。北斗地基增强基站接收卫星导航信号后，通过数据处理系统形成高精度定位信息，经卫星、广播、移动通信等手段实时发送至应用终端，终端接收信息后直接对观测值进行修订，最终实现厘米级定位精度。基于航道电子地图和手机高精度定位信息提供的船舶导航服务，在船上无须安装额外终端，整合航道动态、静态数据，为船舶提供定制化多目标路径规划与航路预测功能，使船员实时掌握航段拥堵情况、排队过闸情况、航线天气情况、预计到达时间等信息。（3）采运砂船舶监管。河道非法采砂存在诸多危害，对采运砂船舶进行有效监管是从源头解决非法采砂的重要手段。采砂船接入采运砂船舶的北斗高精度定位数据，全面涵盖舶台账和人员动态数据库，可实现采运砂船舶信息共享，完善和落实河道砂石采运管理单制度。平台接入电子航道图、北斗高精度船舶定位数据和部分AIS船舶船位数据，主要用于各类船舶北斗终端数据接入和动态监管服务、船舶航行与报警管理。平台可实现船舶基础信息管理、船舶动态监控管理、船舶电子围栏设置、主动报警与异常预警、历史航行动态跟踪等功能。采运砂船舶监管主要依靠北斗高精度船载智能终端，可在没有移动通信覆盖的情况下提供船数据采集与存储传输、紧急报警等服务，为实现24 h全程监控采运砂船舶提供技术保障。技术特点包括支持高精度定位和高精度航道图，可为船舶提供航线设计；能够接收和发送信息，实现船岸数据交互；上传船舶运行信息，在必要情况下可通过终端发送求救信息并实时定位。3结语通过分析北斗技术在公路交通、水路交通两个领域内的应用，充分展示了北斗技术在交通领域的应用方向和应用要求，其高精度、高稳定性的定位技术可支持众多应用，有效提升了交通安全性与交通流稳定性。文章创新性地就车载终端和船载终端提出功能要求，以提供更加安全、高效、优质的交通管理服务。在未来研究中，将扩展北斗技术在交通领域的应用范围，确定内部系统工作协同机制，为实现北斗技术与交通更紧密地结合提供参考。