未來城市如何支持出行變革。城市新型智能基礎(chǔ)設(shè)施如何與出行變革相協(xié)同？10月29-30日，第四屆全球未來出行大會(huì)（GFM2020）在德清舉行，中國工程院院士、國家衛(wèi)星定位系統(tǒng)工程中心主任劉經(jīng)南視頻連線稱，“北斗+5G”融合基礎(chǔ)設(shè)施、智能駕駛、自動(dòng)駕駛和車聯(lián)網(wǎng)等，能夠起到引領(lǐng)新基建的作用。

北斗作為全球性、高精度的時(shí)空基準(zhǔn)，它的高精度導(dǎo)航增強(qiáng)技術(shù)與5G無論是需求上、還是技術(shù)上都有天然通導(dǎo)一體的結(jié)合傾向，能夠互相賦能、彼此增強(qiáng)，而北斗賦能5G，有感知、認(rèn)知時(shí)空位置的功能，使所有信息能從生成開始就具有出生證，即產(chǎn)生的信息，能夠給它進(jìn)行時(shí)空位置定位，使得它在網(wǎng)絡(luò)上的活動(dòng)或者在網(wǎng)絡(luò)上什么地方駐留、待多久的時(shí)空軌跡都能知道。而5G反過來也能賦能北斗，因?yàn)?G高速度、大容量的穩(wěn)定傳輸北斗地基增強(qiáng)時(shí)空位置修正信號(hào)，使得北斗的時(shí)空精度更高，這就體現(xiàn)出所謂的新型基礎(chǔ)設(shè)施的融合特征，這一融合使得“5G+北斗”，不僅是信息時(shí)代、數(shù)字時(shí)代的信息基礎(chǔ)設(shè)施，也是未來智能時(shí)代重要的時(shí)空信息基礎(chǔ)設(shè)施。

劉經(jīng)南表示，我國正在推進(jìn)“新基建”的戰(zhàn)略，注重七大領(lǐng)域的高科技產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、智能化建設(shè)，而基于“北斗+5G”的精準(zhǔn)時(shí)空技術(shù)與通信技術(shù)的融合及應(yīng)用，將是這些領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施信息化、智能化升級(jí)改造不可或缺的重要手段。

第二方面，結(jié)合自動(dòng)駕駛來講，新型基礎(chǔ)設(shè)施為什么是智能基礎(chǔ)設(shè)施。

自動(dòng)駕駛目前需要有三大基礎(chǔ)設(shè)施：

一是智能網(wǎng)聯(lián)汽車，是指搭載了先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、車與人、車與云端（就是服務(wù)器）、智能信息的交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境的感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)安全、高效、舒適、節(jié)能行駛，并最終實(shí)現(xiàn)替代人來操作汽車的新一代汽車。

二是要給智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供各種各樣的信息，通過“5G+北斗”構(gòu)建的車聯(lián)網(wǎng)，來實(shí)現(xiàn)V2X車路、車與周邊環(huán)境協(xié)同，對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供精準(zhǔn)時(shí)空位置服務(wù)的一種泛在的信息網(wǎng)絡(luò)，車聯(lián)網(wǎng)是這樣一種信息網(wǎng)絡(luò)。

三是自動(dòng)駕駛高精地圖。地圖也是基礎(chǔ)設(shè)施嗎？是的，我們國家將來變成智慧的地球、智慧的區(qū)域管理等等都是要依賴地圖的。對(duì)自動(dòng)駕駛地圖來說，高精地圖含靜態(tài)信息就跟現(xiàn)在的地圖一樣，如道路的形狀和它的類型，可以控制彎道的車速，而進(jìn)入高架橋下面或者隧道里面就會(huì)自動(dòng)啟用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)來彌補(bǔ)北斗這個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的不足。另一方面，這就是要有控制的功能，當(dāng)然要配合車輛的位置才能確定，跟地圖匹配起來才具有這種功能，還要含有實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)信息，如交通及道路的實(shí)時(shí)狀態(tài)、交通突發(fā)的一些事件、某些信號(hào)牌是不是倒下等等，實(shí)時(shí)地告訴運(yùn)行的車輛，來確保車輛的安全可控，也就是說具有感知功能的汽車加上具有全路感知的車聯(lián)網(wǎng)，再加上地圖，這樣合成起來，才能夠保證車輛的安全運(yùn)行和自動(dòng)駕駛。

“北斗+5G”賦予了交通運(yùn)輸時(shí)空域內(nèi)的厘米級(jí)和納秒級(jí)時(shí)空位置的管控功能，國際上對(duì)于這種車聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)V2X（車路協(xié)同）這種技術(shù)有兩種，一種叫做短距通信技術(shù)，一種叫做基于通信網(wǎng)絡(luò)的車路協(xié)同技術(shù)。中國是支持基于網(wǎng)絡(luò)的車路協(xié)同技術(shù)的，基于通信網(wǎng)絡(luò)的車路協(xié)同技術(shù)和通過直連通信，實(shí)現(xiàn)車與車之間直連通信，5G有這個(gè)功能，配合蜂窩網(wǎng)通信，兩種方式來支持車與車之間的互聯(lián)，就是說國際V2X通信的兩種功能都有。

劉經(jīng)南表示，北斗的時(shí)間和空間基準(zhǔn)為什么能夠給車聯(lián)網(wǎng)這樣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能，有些人認(rèn)為這好像是不可能的事，但是我們做了很多試驗(yàn)說明這不是不可能的事情。構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)控制和信息安全的人、機(jī)器，包括環(huán)境和物理世界，物理世界也包括環(huán)境，互相融合，我們把它叫做信息與物理世界融合系統(tǒng)，這種系統(tǒng)科學(xué)界叫信息物理系統(tǒng)（CPS）、工業(yè)界就叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。因?yàn)檐嚶?lián)網(wǎng)有遠(yuǎn)程管控功能，使人、機(jī)、物融合，成為能調(diào)控物理世界的CPS系統(tǒng)。因?yàn)樗梢哉{(diào)控車輛的速度，通過遠(yuǎn)程的控制、命令管理通信，或者由車主本人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，調(diào)控車輛的速度是不是要降速、要變道、要?jiǎng)x車等等。所以構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，包括它的基站、路由、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器等等的高精度時(shí)空體系，就可實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的時(shí)空位置信息可量測、可計(jì)算、可溯源、可調(diào)控，這就是它的關(guān)鍵。

劉經(jīng)南表示，我們做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)說明它的可行性。一是對(duì)信號(hào)從A點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線到B點(diǎn)的流速進(jìn)行精確的測定，目前的互聯(lián)網(wǎng)是測不出兩個(gè)不同點(diǎn)之間的信息流速的，現(xiàn)在可以測定了，就是通過一個(gè)高精度的北斗授時(shí)守時(shí)終端，我們利用現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)或者未來的互聯(lián)網(wǎng)加精密單點(diǎn)定位技術(shù)（Precise Point Positioning，PPP），通過特殊的設(shè)計(jì)，把北斗整個(gè)系統(tǒng)的原子時(shí)鐘引入到了授時(shí)終端里面來。我們開發(fā)了北斗精密授時(shí)守時(shí)秒脈接收沖終端和相關(guān)時(shí)戳機(jī)，將網(wǎng)絡(luò)信息包到達(dá)哪個(gè)節(jié)點(diǎn)都打一個(gè)時(shí)間標(biāo)記，標(biāo)記什么時(shí)間到達(dá)的、位置是什么，其天穩(wěn)可優(yōu)于0.3納秒，同步精度優(yōu)于0.3納秒，實(shí)現(xiàn)了很高的精度。同昂貴的飛秒激光示波器測試結(jié)果一致，表明我們用普通的接收器也能夠測出同樣的流速。     

2019.9.19日，國務(wù)院發(fā)布《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》，明確提出智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)，要形成自主可控完整的產(chǎn)業(yè)鏈。而以北斗＋5G為代表的泛在網(wǎng)絡(luò)和可控的交通信息基礎(chǔ)設(shè)施，將融合創(chuàng)新出中國特色的智能交通。

定位/導(dǎo)航/察時(shí)(Positioning，Navigation，Timing)是生命體通過留守行走尋找生存資源的自然智能，同時(shí)生命體進(jìn)行信息交流，通信（Communication）也是提升群體認(rèn)知智能的自然智能，因?yàn)槿后w動(dòng)物的聰明程度高，也就是通過經(jīng)常信息交流互相加強(qiáng)了認(rèn)知智能。這兩種智能結(jié)合就能形成決策、指揮、調(diào)控的生物智能，這一融合構(gòu)建出現(xiàn)代新型時(shí)空信息基礎(chǔ)設(shè)施，可將PNT時(shí)空位置間協(xié)同與調(diào)控的類生物智能賦能給機(jī)器和環(huán)境，例如，讓車聯(lián)網(wǎng)不僅能提供快速大容量ICV用戶信息交互，而且能協(xié)同性管控與時(shí)空事件的車輛自動(dòng)駕駛和智能駕駛，成為驅(qū)動(dòng)新基建最具活力的行業(yè)應(yīng)用。所以，“5G+北斗”這種能力是智能時(shí)代不可或缺的一種新型的基礎(chǔ)設(shè)施，這就是我們講到為什么北斗與5G融合是引領(lǐng)新基建最佳的解決之道。

如果說4G改變生活，5G改變社會(huì)，通過“北斗+5G”給交通行業(yè)及應(yīng)用賦以時(shí)空智能，成為實(shí)現(xiàn)區(qū)域、廣域乃至全球范圍的智能、規(guī)劃、決策、協(xié)同控制的基礎(chǔ)，不僅可以解決車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的廣域和全球性控制的難題，“北斗+5G”還將能改變世界（使世界從信息互聯(lián)到時(shí)空位置互聯(lián)）和改變時(shí)代（引領(lǐng)信息時(shí)代向智能時(shí)代邁進(jìn)）。