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)
苏鲁边界警察“兄弟档”:演绎微山湖畔区域协作别样年味******
(新春走基层)苏鲁边界警察“兄弟档”:演绎微山湖畔区域协作别样年味
中新网徐州2月3日电 题:苏鲁边界警察“兄弟档”:演绎微山湖畔区域协作别样年味
中新网记者 朱志庚
“过年好啊,兄弟单位的亲兄弟!你们要的资料,马上调出来。”新春时节,在微山湖畔苏鲁省界的山东省微山县西平派出所接处警大厅,值班民警、辅警们看到江苏省沛县大屯派出所副所长房建推门进来,大家笑脸拱手相迎。房建的弟弟房栋是西平派出所的一名民警,兄弟俩坚守两省边界一线,共同守护百姓平安,演绎着“打虎亲兄弟”的“警察故事”。
江苏省沛县大屯镇与山东省微山县西平镇搭界,两地的不少村庄纵横交错,这里素有“一脚踏两省”的说法。
“我们去微山湖湖西大堤巡逻,经常会从西平镇商业街过去。一些发生在边界的突发事件,经常会出现双方重复出警、协作办案的现象。”房建介绍。
1982年出生的房建是山东省微山县人,从小心中就有个警察梦。长大后,通过社会面招考,房建成为辽宁省葫芦岛市公安局一名民警。2015年,房建调到沛县公安局,2019年来到大屯派出所。现在他是大屯派出所副所长,分管刑侦工作。
弟弟房栋比房建小4岁,大学期间就到武警广西总队服役。2014年,通过社会面招考,房栋进入公安队伍,现在是西平派出所内勤民警、四级警长。内勤工作复杂且繁琐,房栋每天都忙得不可开交。“我们都是一警多能,全所民警轮流周末值班。”正好这周轮到房栋值班,恰逢元宵节,任务比较艰巨。
大屯派出所、西平派出所“两兄弟”联手帮助迷路老人找到家。 大屯派出所供图独特的地理位置,让大屯镇和西平镇有着千丝万缕的联系。从“增进友谊,促进发展,共建和谐,维护稳定”的大局出发,两地派出所建立边界地区警务协作、治安联防、治安联巡、治安联调机制,共同维护边界治安稳定,社会和谐。
2021年3月初,微山县的一名女子因患有轻微精神疾病离家出走。当地警方通过监控沿途寻找,发现该女子在微山湖畔边界处失去踪迹。大屯派出所接到协助寻人通报后,迅速展开调查。“我们调取现场社会面监控,逐一详细寻找,在女子走失72小时后,成功找到人。”房建介绍,这样联动办案的事例数不胜数。
微山湖湖西大堤上有苏鲁两省分界牌,地上竖着沛县与微山县分界石碑。附近的道路有个急拐弯,很容易出现交通事故,双方警力巡逻时都格外注意。房建说,巡逻时都要来到这边,所以不时会在这里遇到弟弟房栋。
西平镇有9000多人口,大屯镇则有40000多人口。西平镇商业街是附近较大的商品集散地,人员流动比较大。不少大屯镇的百姓到西平镇做生意、生活,中间发生的纠纷、案件,双方派出所经常共同办理。
有一次,房建办理一个案件中,有一名证人是西平镇人,警方需要确定证人身份无误。于是,房建直接联系弟弟房栋,希望协助调查。分管户籍的房栋很快帮忙明确了证人的具体情况,助力案件快速结案。
从警工作中,房建不仅是“兄弟警”,还是“夫妻档”。他的妻子李平是大屯派出所一名辅警,破案抓凶雷厉风行,善于散打、跆拳道,妥妥的“女汉子”形象。“双警家庭工作总是很忙,经常会出差,幸好孩子们都省心。”李平说,儿子在微山县第一中学上高一,女儿在沛县汉城国际学校上初一,孩子们都住校。
大屯派出所辖区人口众多,每天繁琐的警务不断。房建除了到现场办案,还要沿街面治安巡逻。自2015年以来,房建连续三次获评沛县优秀公务员,两次获评人民满意警察,受沛县县委、县政府表彰记个人三等功一次。
弟弟房栋同样工作出色,2016年、2017年、2018年分别被评为微山县优秀公务员,2019年5月被微山县委、县政府授予个人三等功,2021年2月获得济宁市公安局嘉奖。
“现在工作忙,不常回去看望99岁的爷爷,以及常年患病的父亲。”房建说,对家人总是亏欠很多,不过让自己欣慰的是,刚上高一的儿子受父母从警的影响,立志要报考公安院校。
2月3日上午,房栋在湖西大堤出警时又遇到了同样是出警的哥哥房建。处理完警情后,兄弟俩站在边界牌边还不忘沟通两地的治安协作。“这个元宵节,咱俩都在岗,都不能回家了,记得给爸妈打个电话。”房建临别前匆匆交代。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |