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)
最潮中国范儿丨新能源汽车成为中国智能制造“新名片”******
提起汽车,特别是传统汽车,很多人都会想到欧洲,因为那里是汽车工业的发源地;但眼下,提起新能源汽车,相信很多人想到的会是中国。如今,中国的新能源汽车卖到了全世界各地,包括汽车的发源地欧洲。
数据显示,目前在欧洲,每10台新能源汽车中,就有1台来自中国。去年,中国的新能源汽车给出了一张漂亮的出口成绩单:2022年前11个月,我国汽车出口278万辆,超过德国,成为全球第二大汽车出口国,其中,新能源汽车出口同比增长1倍。最潮中国范儿,今天我们关注中国的新能源汽车。
中国智能制造“新名片”
上海外高桥海通码头,一批国产新能源汽车正在依次装船。
上海外高桥港区海关查验九科科长陈佳:新能源国产汽车,这些车辆信息都是记录在这个铭牌上面。
这批新能源车的目的地不是亚非拉,而是老牌汽车工业基地欧洲。
上海外高桥海通码头调度员林峰:针对出口量的提升,码头采取了板车预约机制,跟客户确认运输计划,提早预留场地,提升了进港效率。
此时的欧洲,中国车销量正盛。这里是英国伦敦,这家开在市中心的销售店,吸引了很多当地消费者的关注。
上汽名爵英国公司销售总监安德鲁·斯图尔特:这款车在英国,是增长最快的车之一。这辆车本身制造得非常好,性价比高,科技感十足。
安德鲁告诉记者,这款车已经在欧洲十几个国家销售,网点数量2020年还是65家,眼下已经接近650家。他们对这款车在英国销售十分看好,2021年销售量是30000辆,2022年是51000辆,新的一年,他们又有了新目标。
上汽名爵英国公司销售总监 安德鲁·斯图尔特:2023年销售目标是超过7万辆。
目前,已经有十几个中国新能源汽车品牌出现在欧洲市场。在挪威,这款车今年刚刚交付,半年时间就卖出了1000多台。获得了挪威大中型豪华纯电SUV销售第三的成绩。
苏珊是挪威当地小有名气的高尔夫球手,她告诉记者,无论是外观还是内饰,包括其中一系列智能化的操作体验,这款来自中国的新能源车几乎满足了她所有的要求。
职业高尔夫球手苏珊·彼得森:我们有两个孩子、狗、很多高尔夫运动器材,因此在挪威能拥有一辆有足够空间且非常舒适、很棒的越野车,真是太完美了。我的体验非常好。
数据显示,中国新能源汽车已经占到了欧洲新能源汽车总销量的10%。2021年,中国新能源汽车全球出口量约55万辆,其中40%销售到了欧洲市场。如今的中国新能源车获得越来越多消费者的认可。
蔚来联合创始人秦力洪:今天中国企业率先纷纷出海,并且进入的是欧洲最发达、最核心的市场。中国汽车工业开始崛起,我们真正地从一个汽车大国在迈向一个汽车强国,电动化、智能化、全球化给了我们机会。
中国新能源汽车“三电”技术领先全球
物美价廉是中国制造的优势,但是国产新能源汽车能够在国外大卖,不仅仅是价格,还有更多是来自产品本身的竞争力。
如今,中国新能源汽车的电池、电机、电控——“三电”技术已经在全球领先。
这其中最大的竞争力就是来自电池,眼下,全球动力电池销售前十的企业中,有一半以上来自中国。与中国电池企业合作,是当下很多国外企业作出的选择。
就在不久前,日本大发宣布,将与中国电池制造商在电池供应以及电池技术方面开展战略合作。随后不久,美国的福特、德国的宝马等公司也先后宣布,将采用中国供应商提供的电池包。
中国汽车工业协会常务副会长付炳锋:中国新能源汽车的发展走过的是一条自主创新的道路,那么我们的三电(电池、电机、电控)大都是我们的企业自主研发的,产业化布局非常齐备,也支撑了国外品牌在中国的发展。
在广州番禺汽车城,一条自主电芯生产线将在今年1月投产。
因湃电池科技有限公司总经理许俊海:我们现在电池包的电量在我们的车上面搭载的话,能够跑600公里以上。
如今,中国的电池、电机、电控“三电”能力已经在全球遥遥领先。当前的中国汽车产业正迅速往电动智能方向进化,中国汽车品牌也正在重新定义新能源汽车。
广汽埃安新能源汽车股份有限公司总经理古惠南:大量的这个科技创新,电池、电机、电控到智能网联、智能辅助驾驶系统,到网联系统,都得到了快速发展。主要就是政策、资本以及科技和市场共同发力,才有今天中国新能源车引领世界的一个现象的达成。
“中国智造”为海外消费者提供“中国式服务”
我们国产新能源汽车除了在“三电”技术领域领先全球以外,新的服务模式也让国外消费者抱有不小兴趣。
2022年12月1日,中国新能源汽车品牌在荷兰南部城市上线了一座可以为新能源汽车进行换电服务的换电站。这也是继挪威、德国和瑞典之后,第四个上线换电站的欧洲国家,改充电为换电,中国企业的想法被很多当地消费者点赞。
荷兰中国品牌汽车用户安德鲁·普莱斯:从我的角度来,这是很好的开端,这个策略可以持续下去,用换电替代充电。中国一向是以高效率闻名,我认为他们在欧洲市场是能够有所作为的。
总台记者在现场也体验了一下,在5分钟内,汽车的旧电池即可被更换,而新电池的充电量在90%左右。换电站的工作人员告诉记者,每天可进行多达312次换电。
挪威进口商总经理克努特·阿斯:我们公司从事汽车进口业务有超过100年的历史,和中国汽车公司一起工作是很好的合作,因为他们倾听我们的需求。
克努特看来,中国工厂很愿意和经销商沟通,并且改动原来的方案更符合当地消费者的诉求,还有中国新能源汽车公司甚至要求企业高层直接跟客户互动,解答问题。
挪威投资促进局中国区负责人武瑊:中国国内的新能源车企这些年加快了走出去的步伐。通过本地化运营建设,以及与当地合作伙伴联合对产品进行定制化的开发,一方面适应了北欧和欧洲其他地区客户的一些本地化需求,也得到了当地消费者的认可。
中国新能源汽车出口正当时
到欧洲去,到汽车市场竞争的中心去,这是来自中国制造的底气,也正是这样的一股气势和自信,掀起一轮新的汽车出口潮。
在全球新能源汽车市场快速扩张的背景下,中国新能源汽车出口正当时。
(总台央视记者 张勤 王琰 罗宏进 陈丽 周驰森 张浩 郝晓丽 王梦 郑治 盛瑾瑜)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)