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“北斗+5G室分”技術應用場景示意圖。
雄安空天信息研究院供圖
走進河北雄安新區容東片區地下車庫,手機信號滿格,導航箭頭清晰指向車位。這一看似普通的場景,背后是一場破解“地下迷宮”難題的技術革命,更是雄安新區貫徹落實習近平總書記今年3月在雄安新區考察時作出的“積極探索面向未來的智慧城市管理模式”重要指示精神的生動縮影。
今年《政府工作報告》提出,推動城市治理智慧化精細化,建設現代化人民城市。作為國內首個系統性開展超大規模連片地下空間整體規劃、同步建設、互聯互通的標桿城市,雄安新區秉持先地下、后地上的建設理念,致力打造“地上一座城、地下一座城、云上一座城”的現代化城市格局。全域地下空間采用分層開發、組團連通、功能復合的模式,整體規模龐大、結構立體、業態豐富,各項建設數據與運營指標均位居國內前列。然而,地下空間衛星信號屏蔽、傳統導航無法使用的問題,一度成為困擾市民出行的民生痛點。
如今,由北京郵電大學教授路兆銘團隊自主研發的“北斗+5G室分”融合定位導航技術正在這座“未來之城”地下規模化應用——讓市民在地下也能像地面一樣精準導航,為智慧城市建設探索出一條可復制推廣的新路徑。
從繞暈頭到一鍵尋車
地下車庫有了“指南針”
“以前最怕在地下車庫停車,停完車逛一圈回來,繞十幾分鐘都找不到車,導航根本用不了,特別鬧心。”雄安新區容東片區居民周強表示。
作為雄安首個集中建成區,容東片區的地下空間全域互聯互通,5萬個停車位分布在縱橫交錯的通道網絡中。由于衛星信號無法穿透混凝土,傳統導航在地下完全失效,這里天然成了一座“地下迷宮”。
最近,周強發現,手機上的“雄安行”APP和花瓣地圖能在地下使用了。“進入地下車庫后,手機信號依然很好,搜索附近的充電樁,一鍵導航就能直接過去,非常方便。”他邊說邊向中國城市報記者演示,屏幕上實時顯示著車輛坐標、剩余車位和充電樁狀態。
這正是“北斗+5G室分”技術帶來的改變。技術研發負責人、北京郵電大學教授、雄安空天信息研究院執行院長路兆銘向中國城市報記者闡釋:“我們在樓頂安裝北斗接收天線把信號引進來,再利用地下空間已有的4G/5G室分天饋系統,把北斗信號播發到每個角落。手機同時接收北斗和5G信號,通過多源融合定位算法解算,就能實現連續穩定的高精度定位。”
這套系統的精妙之處在于“復用”——不另鋪硬件,直接利用存量通信設施。定位精度達到車位級,將地面導航體驗完整搬到了地下。
“不管是日常停車還是給車充電,都省心太多了。”周強笑著告訴中國城市報記者,現在他甚至會特意選擇地下車庫的空閑充電樁,系統會智能引導前往,“再也不用瞎轉悠了”。這正是雄安新區建設現代化人民城市的細微注腳——讓技術進步的成果轉化為市民觸手可及的便利。
以新質生產力破解
超大規模地下空間難題
技術原理雖簡單,但在數百萬平方米的連片地下空間實現規模化部署,絕非易事。雄安新區以“北斗+5G室分”技術為切口,推動科技創新與產業創新深度融合,探索地下空間治理的新質生產力路徑。
雄安新區工信科技數據局相關負責人接受中國城市報記者采訪時表示,工信科技數據局在此項工作中承擔統籌牽頭角色,負責新區“北斗+5G室分”時空基建的整體規劃、項目統籌和落地實施。“我們整合了高等院校、科研機構、通信企業的創新資源,組織技術攻堅,破解地下空間信號覆蓋、精準定位的技術瓶頸。”上述負責人表示。
路兆銘將工程難點歸結為三個層面:信號覆蓋的一致性問題、施工時序的協同問題、多場景的通用適配問題。
“管廊和停車場動輒幾十萬平方米,確保每個角落的信號質量和定位精度,需要成體系地調測流程來保障。”路兆銘向中國城市報記者介紹,團隊摸索出一套“手冊化、標準化”的施工方案,即設計方出技術標準和架構圖,施工單位按標準手冊勘察、按模板出圖,施工隊按操作規范逐項自檢,設計方隨機抽檢而非逐點盯防,大大提高了工作效率。
目前,“北斗+5G室分”技術已在容東片區超200萬平方米的地下空間完成設施布設,并逐步拓展至雄安國貿等重點建設區域,覆蓋居民配套地下車庫、商業綜合體、地下商超、下穿隧道及綜合管廊試點區段。
“我們創新研發的北斗定位基站和室內外一體化定位算法,能通過室分天饋系統實現真實北斗信號在地下空間的覆蓋,實現室內外北斗定位的無縫銜接與統一時空基準。”雄安空天信息研究院戰略部部長馬天翊向中國城市報記者透露,“該技術依托已有通信基礎設施,建設成本低、實施效率高。”
更重要的是,雄安正同步推動建立新建建筑同步配建、審查驗收、運維管理的制度。上述負責人說:“我們正在制定標準規范,夯實智慧城市建設體系,統一全域時空數據基準、打通部門協同壁壘,凝練可復制的‘雄安方案’。”這一方案一旦成熟,將為全國其他城市地下空間治理提供低成本、高效率的樣板。
構建智慧化精細化的
地下城空間
技術帶來的改變,遠不止“找車”這么簡單。
中國城市報記者看到,在北斗地下空間“一網統管”綜合服務平臺,展示著容東片區整個地下空間的設施位置與運行狀態,可支持依據車位編號完成反向尋車;緊急情況下可快速標注應急通道、樓梯、電梯位置;還能精準區分地下各樓層,清晰規劃行進路線,打通小區、商場、辦公樓地下連通空間,實現跨區域連貫導航。
更讓居民安心的是,這套技術還搭建了電動自行車智能監測體系。通過新國標電動自行車的定位模塊,或為老舊車輛加裝雄安空天信息研究院自研定位模組,系統可實時監測電池運行狀態,管控車輛入樓行為,一旦發現違規情況,第一時間推送預警信息。“全方位筑牢了遮蔽空間的安全防線。”馬天翊說。
在雄安新區工信科技數據局相關負責人看來,這項技術的價值已超越民生便利,正向城市智能化管理縱深延伸。地下管廊內可結合傳感器感知,利用高精度定位回傳技術,實時監測溫濕度、有害氣體、結構形變等情況,發現異常后第一時間將問題位置回傳至后臺,支持巡檢機器人自動前往檢修,實現及時發現、及時處理。
“這提升了城市地下空間的智能化管理水平,減少了人工巡檢成本,提高了應急響應效率。”上述負責人表示,“‘北斗+5G室分’技術作為科技創新與產業創新深度融合的樣板,可帶動大量北斗設備掛載應用,推動北斗產業化和規模化發展。相較于傳統高成本方案,雄安的方案具有成本低、性能優的優勢,具備向外輸出的潛力。”
清華大學城市治理與可持續發展研究院(首都高端智庫)院長尹稚認為:“‘北斗+5G室分’技術以低成本破解超大規模地下空間導航難題,是科技創新與產業創新深度融合的典范。雄安從民生小切口入手,探索出可復制、可推廣的智慧城市治理‘雄安方案’,為新質生產力賦能城市精細化管理提供了生動樣本。”
從市民手機里的一鍵尋車,到地下管廊的智能巡檢,再到高鐵隧道、大型水電站、礦井等多場景的部署應用,這項發端于雄安地下的技術,正從“千年大計”的試驗田走向全國,為破解城市遮蔽空間導航難題提供著可復制、可推廣的“雄安方案”。
夜幕降臨,容東片區萬家燈火。地下車庫里,一輛輛汽車在導航指引下有序停入車位,充電樁指示燈次第亮起。這座“地下城”不再令人迷航,它正變得透明、智慧、可感知——這正是雄安新區“地上一座城、地下一座城、云上一座城”宏偉藍圖中的生動一幕,也是中國式現代化城市治理創新的一枚堅實路標。
■中國城市報記者 葉中華
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