巧借5G设施,将北斗导航延伸至地下******
在雄安新区容东片区的地下停车场,看不到纷繁复杂的线路,大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子,既有合路器,又有北斗卫星导航室内分布单元,还有运营商的5G基站。在这里,一条线路连接楼顶上方,以获取北斗等卫星的定位信号;一条室分线路连接多个“小蘑菇头”,以实现地下停车场信号无缝覆盖。
在复杂如“迷宫”的地下停车场,找不到自己的车或者开着车找不到出口,是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。
如今,在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区(以下简称雄安新区),精准室内导航技术正在改变这一现状。雄安新区利用“5G+北斗”技术,低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场,“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户的具体位置,以及下一步该往哪走,让地下通行更加便捷、高效。
瞄准地下精准定位导航难题
人们的切身体会是,在室内尤其是地下开阔空间,定位导航服务远不如地上来得精准且持续。在接受科技日报记者采访时,北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言:“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题,但尚未解决‘服务质量有保障’的问题。”
当前,雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外,城市中地下停车场的面积也非常大。
例如,在雄安新区首个集中建成区——容东片区,众多小区、楼宇的地下停车场全部联通。在大规模的地下空间中,会有大量的人、车、物流动,初入其中很容易迷路,如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。
2022年,国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项,在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院,成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目的牵头单位,展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航”的课题研究。
作为上述课题负责人,路兆铭告诉记者,为了解决无法实现地下精准定位的难题,“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标:高精度车辆定位与导航、亚米级人员定位与导航、地上地下一体化无缝定位。
“项目结项时,我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标的示范应用,这对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表示。
北斗卫星信号赋能地下精准导航
“手机在室内有信号,不是靠室外的铁塔基站来实现,而是靠室内分布系统。”路兆铭告诉记者,这个系统并不神秘,就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”(信号增强器)。
在雄安新区容东片区的地下停车场,记者举目四望,看不到纷繁复杂的线路,大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子,既有合路器,又有北斗卫星导航室内分布单元,还有运营商的5G基站。在这里,一条线路连接楼顶上方,以获取北斗等卫星的定位信号;一条室分线路连接多个“小蘑菇头”,以实现地下停车场信号无缝覆盖。
现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成,室外信号被墙体“屏蔽”,需要室内分布系统进行信号的全覆盖。特别是2018年,工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享,运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中。这样,运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头”,以实现信号扩增。
路兆铭科研团队成员“就地取材”,利用现有的4G/5G的室内分布系统,在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号,无需重建基础设施,只用一个简单的“加法”,就让北斗信号“混”入5G信号,构建出了一个精准的地下定位导航系统。
看似简单的操作,背后依靠的是融合定位算法的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM(即时定位与建图)架构的‘5G+北斗组合式定位算法’,实现时空信息融合,使室内分布系统支持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表示。
从理论上来说,要给物体做空间定位,至少需要3个角度的观测值,而且观测值越多、定位越精准。“好比说,如果一辆车旁边站着10个人,每个人眼中车的位置都是1个观测值,那么当把10个观测值全部融合起来,车辆定位就会更精确。”路兆铭表示,“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起,精确解算出车辆的当前位置。
除了创新定位算法,路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作。当技术成型后,2021年初,路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证,当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点,开展了为期一年的驻场技术研发和创新。在这期间,路兆铭科研团队解决了三四十种问题,例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等,使地下定位导航系统越来越适用于具体场景。
把导航服务送到更多地下停车场
随着大规模推广示范,目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。
利用“5G+北斗”定位导航技术,在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者,这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图、雄安行等应用程序中,用户通过手机就能够实现精准定位导航。
路兆铭科研团队在容东片区地下停车场的测试结果显示,他们研发的地下定位导航系统,其室内导航定位精度在2米左右,可以实现找车位等功能。经测算,与此前技术方案相比,这套拥有完全自主知识产权的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。
“现如今,不光是容东片区,容西片区、启东区的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统。”路兆铭表示,作为在雄安新区示范应用的创新技术,这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。
“雄安新区为技术创新提供了现实需求,更为创新技术应用提供了极好的验证平台。”路兆铭表示,借助雄安新区先进的设计理念和丰富齐全的场景需求,潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用。
“未来,地下精准定位导航技术还将在河南、福建、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望,能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中。(科技日报记者 何 亮)
山东东营:党建聚人心 幸福来敲门******
“以前想看医生,得先到医院挂号排队。自从社区安装了远程诊疗系统,我就不用经常跑医院了,有问题,点点屏幕就能找到医生在线问诊拿药!”年近七旬的山东东营玉景社区居民王斌指着“一键呼叫”系统说。
玉景社区是胜利油田办社会职能剥离后成立的油地融合城市社区,投资380万元建成的智慧居家养老平台惠及1600余名老年人,新建的老年家餐厅、理疗室、图书室等设施已成为老年人的幸福家园……这是东营区强化党建引领社区治理,构建“油城e家·幸福家园”治理体系,推动城市基层治理“活起来”的缩影。
基层治理工作千头万绪,群众需求各不相同,有了矛盾怎么解决、在哪里解决?东营区组建专门委员会统揽城市基层治理所有事项,解决了“九龙治水”多头调度问题,优化了66项街道属地管理事项清单,下放综合执法等7支队伍由街道统管,为街道、社区减负扩权赋能,激活了城市基层治理的“神经末梢”。
“加装电梯‘六步法’现在还在社区白板上写着呢!”辛店街道胜凯社区居民张广平难掩兴奋。张广平是胜利采油厂退休职工、“暖心向阳”志愿服务队副队长,他主动申领了小区加装电梯“总管”一职,最终促成电梯成功安装,形成了张师傅加装电梯“六步法”,张广平还因此被社区纳入“新能人”人才库。
像张广平一样,在东营区一大批有能力、有威望、有公心、有热情的党员群众参与到社区治理和服务群众中来。干部职工下一线、服务资源到基层、幸福满意进万家,油地选派4000余名党员干部职工,吸收2449名党员和居民参与,常态化定格在小区、楼栋,平时志愿服务,急时社区统筹,“平时之功”转化为居民自治的“应急之力”。同时,推动以城带乡、城乡互助,65个城市社区党组织与195个行政村党组织结对共建,已开展农特产品进城、暖心服务下乡等共建联动活动80余次。
李金贵不仅是一名快递员,还担任文汇街道商隆社区新就业群体“流动网格员”。在东营区这样的“流动网格员”已超过6000名。东营区打造新就业群体党群服务中心,精准实施关爱、培训、服务等一系列项目,全面提升新就业群体的幸福感、归属感。同时,新就业群体主动参与社区“1+n结对联系”“8+5治理清单”等活动,成为基层社区治理的“信息收集员”“政策宣传员”“文明示范员”……
用好社会联动同治力量,东营区着眼党组织号召、组团式服务,发动爱心企业、爱心商家、党外人士、新就业群体等力量参与城市治理,平时互联互通、急时“一键切换”。该区还成立区级社区治理发展基金,回馈参与基层治理的新力量,2022年以来,已有160名民营企业家、457名党外人士参与社区志愿服务。
拥有737户、2132名居民的东方银座花园是当地最早开发建设的商住一体型住宅小区之一。小区基础设施年久失修,群众意见很大。2022年,社区党支部牵头梳理出小区用房、电梯、道闸等公共收益金约23万元,同时撬动小区治理资金100万元,实施了主路改造、喷泉维修、大门维修、图书角建设等系列改造工程,赢得了群众的支持。
东营区各社区还积极与驻地单位签订共建协议,通过共同开展活动、定期召开联席会议、共同商议破解难题等方式,整合盘活阵地、文化、服务、信息等资源,协调各方为群众办实事、解难题,打通服务群众的“最后一米”。该区还建立了“群众幸福满意标准体系”,通过制定幸福社区、幸福小区、幸福楼道评选细则,动态评定、激发活力,让幸福感无处不在、满意度不断跃升。
光明日报记者 赵秋丽 光明日报通讯员 刘智峰 周 强
(文图:赵筱尘 巫邓炎)