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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）

（新春见闻）复兴号折叠时空 成都与大凉山“双向奔赴”******

　　中新社凉山1月17日电 题：复兴号折叠时空 成都与大凉山“双向奔赴”

　　中新社记者 王鹏

　　17日上午11点，经过3小时车程，一列复兴号动车缓缓停靠西昌西站，站台瞬间拥挤起来。成都游客姜亮一家四口走进阳光里，开始了春节度假。“我们就是来大凉山晒太阳的！”他笑着说。

　　1个多小时后，彝族青年拉冲坐上同一列动车，向400多公里外的成都疾驰而去。春节临近，这位舞蹈演员要去省城参加表演。他透露，随着新成昆铁路全线通车，公司在成都的演艺业务多了起来。

　　2023年春运，开通不久的新成昆铁路将时空距离折叠，成都至凉山彝族自治州首府西昌的火车旅行时间，由10多个小时缩短至3小时，造就了成都与大凉山的“双向奔赴”。

　　列车上，遇到汉语讲得不好的彝族老乡，26岁的彝族列车员吉克日古会用彝语进行交流。他说，这条铁路全线通车好几天后，仍不敢相信，“像做梦，因为凉山人对这条铁路渴望太久了，以前的慢火车太慢了。”

　　吉克日古所说的“慢火车”，是建成于1970年、曾开创13项世界铁路之最的成昆铁路。几十年来，它是中国西南山区的物流大通道。开行于这条铁路上的绿皮火车，是彝族娃娃们的“校车”，也是彝族百姓的“赶集车”，更连接着山外的世界。

　　“以前坐老成昆铁路到成都，要十几个小时，雨季经常断道，很不方便。”吉克日古说，随着时速160公里的新成昆铁路全线开通，大凉山多了一条对外大通道，“外面的人更方便进来了解凉山，彝族人走出大山也更容易。”

　　对成都市民姜亮来说，新成昆铁路是一条“阳光旅游专列”。“成都冬天阳光很少，很早就想来西昌晒太阳，但太折腾。”他说，复兴号把大凉山和成都连接了起来，使“好耍”的成都人到西昌旅游成为一种日常，“周末想走就走”。

　　成都人涌入大凉山，给当地旅游业带来了大量客源。在邛海边经营民宿的林帆说，自新成昆铁路去年12月26日全线通车，酒店几乎每天满房，绝大多数客人来自成都，春节假期也早已订满。

　　这场“双向奔赴”，对成都人来说也许是多了一个旅游目的地，出行更便捷。但对大凉山的彝族人来说，意味着更多。

　　“大山外的人能进来，大山里的人能出去。”在彝族姑娘曾静看来，虽已摆脱贫困，但对彝族人来说，“这是一条通向更广阔的世界的路”。

　　长期在凉山表演的拉冲感触更深。“以前去成都表演，火车慢，汽车堵，飞机贵。现在3小时动车直达，超级方便。”这位23岁的彝族青年，今年可能将第一次在成都过年，“也许以后我们还会去北京表演。”说起未来生活，他眼里闪着光。

　　新成昆铁路的受欢迎程度，从车票销量可窥一斑。列车长高翔透露，通车以来一直是“春运状态”，每天十余趟成都往返西昌的动车均满员，需提前几天抢票。吉克日古也告诉记者，通车以来，很多彝族乡亲好友问他，“日古，我怎么买不到票？你能帮我买到吗？”

　　从小在彝族村落长大的吉克日古，求学时常乘坐慢火车，正是看到制服笔挺的列车员，才立志去铁路工作。如今已穿上制服成为复兴号列车员的他，知道自己的故事被很多彝族乡亲用来鼓励娃娃，“好好读书，像吉克日古一样，长大后去大山外的世界。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）