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能显示公交车何时到达的电子站牌让我们的出行变得更加便捷。那电子站牌是如何预测公交车的到达时间的呢？首先，公交公司调度室需要知道每辆行驶的公交车的实时位置，然后根据实时路况预测公交车到达下一站点的大致时间，最后将预测时间发送至相应的电子站牌。如果公交线路较多，有成百上千辆公交车行驶在路上，超大城市甚至有数万辆公交车在同时行驶，那么根据位置信息和实时路况迅速预测每辆公交车到达下一站点的时间，就不是人脑能够胜任的事情了，只能由电脑来完成。
在上述过程中，定位是基础。如果不能定位，那后面的工作根本无从谈起。下面让我们开动脑筋，想一想如何定位正在行驶的所有公交车。办法肯定不止一个。
让公交车里的人自己报告位置怎么样？理论上可行。例如，每到一站，公交车售票员就给调度室发送一条信息：666路005号公交车到达北京西站南广场。但目前大部分公交车已经没有售票员，让紧张、忙碌的驾驶员承担这个任务又不太合适，并且只在到站时发送位置信息并不能反映意外出现的堵车情况，会造成调度室预测公交车到达下一站点的时间不准确。
让公交车外的人报告位置呢？理论上可行。例如，上午9点32分28秒，位于北京西站南广场的公交引导员向调度室发送一条信息：666路005号公交车到达。这种办法与上一种方法一样，很难反映行驶中的意外情况，除非沿途每隔一段距离（如50米）就设置一个观察岗。这得需要多少人力啊！
在城市上空悬停一艘飞艇，并通过飞艇的“眼睛”定位全市的公交车呢？理论上可行——为什么是飞艇而不是气球呢？因为飞艇有动力，被风吹偏时，可自己矫正位置。为飞艇安装高分辨率照相机，每隔几秒为地面上的所有公交车拍照。为了让调度室的电脑能够迅速识别出每辆公交车，需要在车顶上绘制标识。例如，在上文提及的公交车车顶绘制硕大的数字：666-005。虽然这种办法能够节省人力，但仍有缺点：遇到雨雪天气时，飞艇的“眼睛”看不清楚；公交车一旦进入隧道，或者在立交桥下行驶，飞艇的“眼睛”就看不见了。
把公交车当成卫星来跟踪，给每辆公交车都安装一台信标机，让它不停地发信号，从而定位公交车呢？理论上可行。每辆公交车发出的信号都是独特的，以便接收站识别。可以在道路中布设接收站网，根据接收信号的有无和强弱判断公交车的实时位置。虽然这一方案听起来很烦琐，但类似的办法在轨道交通中很常见：火车、地铁、有轨电车可以向轨道中的传感器发送信号（类似于不停地“说话”），不同位置的传感器就可以感知车辆的实时位置，并发送至调度室。信标机方案可以认为是前面两个人工方案的自动化版本。
在每辆公交车上安装北斗卫星导航系统接收机，每隔一段时间（如10秒）便自动给调度室发送位置信息呢？理论上可行。很多人认为，既然有了北斗系统这一强大助手，那定位公交车是多么简单的事情呀！虽然北斗系统的功能强大，但仅靠北斗系统还远远不够：在飞艇方案中存在的遮挡问题，即看不到隧道中和立交桥下的公交车，仅通过北斗系统定位时，遮挡问题同样存在，甚至更为严重。根据卫星导航定位原理，一个接收机至少需要同时接收到由4颗同一系统的导航卫星发出的信号才能实现定位。同一系统的意思是说，接收机（可以是单独的接收机，也可以是手机或其他设备中的导航模块，但核心都是卫星导航芯片）成功定位的条件是能同时看到4颗GPS卫星或4颗北斗卫星（以只兼容北斗和GPS的接收机为例）。由此可知，若想通过接收机实现定位，则需要同时看到4颗同一系统的导航卫星，并且此时4颗导航卫星的位置关系要比较好，即2颗导航卫星靠得太近不行，2颗导航卫星和接收机连成一条线也不行。所以，公交车位于隧道中、立交桥下时，或者公交车在高楼大厦间穿行时，可能因接收机无法同时看到4颗同一系统的导航卫星而无法实现定位。
有什么解决办法吗？信标机方案的要点是需要公交车内的设备与地面设备不停地“说话”，那能否由公交车内的移动电话终端与周围的手机通信基站不停地“说话”呢？答案是可以的。我国已进入5G时代，并布设了大量的5G站点（截至2021年底，全国建成的5G通信基站超过130万个）。因此，回到解决公交车定位的问题，比较理想的解决方案是“北斗+5G”。这一解决方案有着极高的精度和覆盖度，可实时提供亚米级、厘米级、毫米级的高精度定位服务。通过获取公交车当前的位置信息，如当前经纬度、当前速度值、当前速度矢量方位角、当前时间等，不仅可让调度室的工作人员通过查看公交车的“活点地图”，调整公交车的发车时间以减少乘客的等车时间，还能让乘客通过电子站牌中显示的下一班公交车预计到达时间合理进行出行规划，起到了提高服务质量、方便乘客出行、提高运营效率、降低环境污染、减少能源消耗的作用。
“北斗+5G”作为公共交通的“智能基石”，为推动智能交通建设奠定了坚实基础。随着“北斗+5G”解决方案的广泛应用，未来将有越来越多的城市享受到智能公共交通带来的便利。
1.一般的飞艇是什么形状的？为什么要设计成这种形状？
2.为什么全球导航卫星系统的用户接收机至少要同时收到由4颗同一系统的导航卫星发出的信号才能实现定位？
