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)
中国式现代化的经济学内涵******
作者:余淼杰(辽宁大学党委副书记、校长。长江学者、北京大学博雅特聘教授)
2022年10月16日,习近平总书记在党的二十大报告中明确指出,从现在起,中国共产党的中心任务就是团结带领全国各族人民全面建成社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。
一、人口规模巨大的现代化
如何理解中国式现代化是“人口规模巨大的现代化”?主要可以从以下两个方面来理解。
一方面,这集中概括了我国人口规模巨大的特殊国情。迄今为止,世界上实现现代化的国家和地区不超过30个,总人口不超过10亿人,而中国有14亿多人口,且地区、行业、城乡差异巨大,因而人口规模巨大成为了中国式现代化的一大特征。
巨大的人口规模固然为中国的现代化提出了一系列挑战,但更构成了未来中国经济的核心竞争优势,即中国能否依托人口规模巨大的优势,充分挖掘巨大的国内市场潜力。中国作为大型经济体,想要实现中国式现代化,必须充分考虑中国人口规模巨大的特殊国情,在坚持对外开放的同时,挖掘好、发挥好我国超大规模市场的优势。具体来说,要抓好“五统一”:一是强化市场基础制度规则统一;二是推进市场设施高标准联通;三是打造统一的要素和资源市场;四是推进商品和服务市场高水平统一;五是推进市场监管公平统一。同时,要进一步规范不当市场竞争和市场干预行为。
二、全体人民共同富裕的现代化
习近平总书记在党史学习教育动员大会上指出:“历史充分证明,江山就是人民,人民就是江山,人心向背关系党的生死存亡”。我们党始终坚持以人民为中心的发展思想,始终把实现共同富裕作为我们党矢志不渝的奋斗目标。因此,中国式现代化必然是全体人民共同富裕的现代化。
第一,强调高水平的富裕,反对不劳而获。第二,强调机会公平,而非结果公平。第三,加大个人收入分配调节力度,合理调整收入分配格局。
三、物质文明和精神文明相协调的现代化
我国现阶段的主要矛盾是人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。因而,如何解决不平衡不充分的发展就成为了当前中国经济社会面临的主要问题。
党的十八届五中全会提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,从不同角度解释不平衡、不充分问题。其中,创新是第一原动力,绿色是普遍特征,绿色是内生特征,共享是最终目标,开放是必由之路。因此,一是全面准确地理解和贯彻五大新发展理念,促进物质文明的中国式现代化。二是推进马克思主义的中国化和时代化,促进精神文明的中国式现代化。以经济学为例,构建有中国体系、中国风格的经济学理论。我们要坚定文化自信,推进马克思主义中国化和时代化,在精神文明方面发出中国声音、打造中国学派,实现物质文明和精神文明相协调的现代化。
四、人与自然和谐共生的现代化
绿水青山就是金山银山。在我国,保护生态环境已经被提到了前所未有的高度,成为中国式现代化的一大重要特征。遵循党的二十大报告,坚持先立后破原则。逐步实现传统化石能源到新兴可再生资源的平稳过渡,实现人与自然和谐共生的中国式现代化。积极参与国际公约谈判,强调累计计算和人均计算的分担原则。
五、走和平发展道路的现代化
和平与发展是时代的主题,是时代的主旋律。处在经济全球化的时代,要从以下几方面,实现经济层面上的走和平发展道路的中国式现代化。
第一,推行“一带一路”倡议,实行差异化发展战略。在三大经贸体系中,亚非发展中国家处于边缘状态,因此我国的“一带一路”倡议大有可为。第二,加强地区经贸合作,优先发展中日韩自贸区。具体来说,推进沈阳城市建设,加强中国与日本、韩国的经贸往来,将其作为推动中日韩自贸协定的主要抓手和“桥头堡”,推动中国经济发展。第三,构建新开放格局,鼓励中国企业“走出去”。
总而言之,中国式现代化是共性和特性相统一的现代化,有丰富的内涵,2023年在中国共产党的领导下,以新发展格局为抓手,逐步推进上述措施,我们最终一定能完成中国式现代化,实现中华民族伟大复兴。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)