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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）

郑州：绿色建筑高质量发展的新实践******

　　作者：张学民

　　空中花园，屋顶绿化，墙面植被，管道直饮水入户，夏天小区自动控温会人工降雨，融雪系统会自动融雪小区路面，立体生态建筑，低碳节能材料......

　　这是位于郑州市高新区国资平台公司开发的一个片区项目。

　　这样的绿色建筑以往经常会出现在各种网络视频中，它是很多人梦寐以求的居住环境，如今这种充满高科技且宜居环保美丽的绿色建筑在郑州逐渐变为现实，以一种全新生态居住方式，开启了河南垂直立体空中庭院时代，为居住产品带来开创性的革新。

　　截至目前，郑州市绿色建筑面积已达12038.67万平方米，获得绿色建筑评价标识项目共206个，建筑面积2937.66万平方米，占全省绿建标识面积的近一半，市政府共发放绿建标识项目奖补资金3600多万元。

　　近几年来，郑州市绿色建筑的推广工作取得了突出的成绩，这充分得益于市委、市政府的高度重视和强力推进。

　　党的十八大将生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，美丽中国成为执政新理念。此后，绿色经济被屡屡提及。

　　郑州市委、市政府认识到，建筑业作为最关乎国计民生的领域之一，在生态中国建设中承担着重大的历史使命，大力发展绿色建筑、建设优美人居环境，全面提升人民群众的获得感及幸福感，是建设领域统筹兼顾“生态文明”思想的最佳路径，具有重大而长远的战略意义。

　　思路明确，思想统一。郑州市十年来牢牢抓住绿色建筑这个牛鼻子，在房地产市场做出了高质量发展的新探索。

立体生态创新建筑城市立面效果图

　　一、加快制定绿色建筑政策，加强指导，不断完善。

　　为落实国家和省绿色建筑政策，郑州市2014年就出台了《郑州市人民政府办公厅关于执行绿色建筑标准的通知》，要求当年12月起，全市范围内单体建筑面积超过2万平方米的大型公共建筑、新立项政府投资的公益性建筑、保障性住房应按绿色建筑标准进行规划、设计、建设和运营管理。其中政府投资的公益性建筑必须达到二星级及以上标准，并对获得二星级、三星级运行标识的绿色建筑进行奖补，在全省地级市中第一个对大型公建等建筑提出绿色建筑要求。2017年郑州市政府又印发了文件，强调了“全面执行”绿色建筑标准。制定、细化了奖补政策，并要求从当年12月起，市城市规划区范围内新建民用建筑（个人自建房除外）全面执行绿色建筑标准，此项工作开展在全国城市中处于前列。为了更加有效地推进绿色建筑高质量发展，贯彻绿色发展理念，规范绿色建筑活动，改善人居环境，促进建筑产业转型升级，提高城乡生态宜居水平，2020年郑州市又印发了《绿色建筑创建行动实施方案》。特别是在2022年6月，郑州市政府在《关于促进房地产业良性循环和健康发展的通知》中特别强调：要提高商品房的品质，落实《河南省绿色建筑条例》，严格高容积率、低绿地率项目审批程序，对低容积率、高绿地率、环保节能和立体生态建筑予以政策支持，对销售限价给予一定比例的上浮，逐步增加高品质住宅供应量，并提高了对绿色建筑的奖励标准，单个项目最高奖达到300万元。一系列政策措施的出台，有力的保证了绿色建筑的健康快速发展。

　　二、对绿色建筑工作闭合管理，狠抓制度落实，强化监督力度。

　　郑州市政府职能部门强化对绿建工作实行闭合管理，将绿色建筑监管贯穿于工程建设全过程，突出绿色建筑审批环节、建设环节、施工环节和验收环节。通过严把方案阶段和施工图阶段设计审查关，从而达到绿色建筑设计过程控制目的。他们还抓好对建设项目全过程的监管，严把施工过程关，做到绿色建筑专项检查常态化。对没有进行绿色建筑专项验收的工程，建设单位不得组织竣工验收，建设行政管理部门不得进行竣工验收备案。对不按照绿色建筑或建筑节能规定进行设计、施工的项目, 不得参与建设科技进步 (绿色建筑创新)奖、市新技术示范工程奖、市绿色示范工程奖、市优质结构 (结构商鼎杯)工程及 “商鼎杯”等各类优质工程奖项的评选。

　　在绿色建筑标识评价工作中，严格落实国家、省相关法规制度，严密组织标识评价，规范评价程序，保证绿建标识评价全过程的公平、公正、公开。建立绿建评价标识项目管理台账，强化对绿色建筑评价标识管理，以及标识项目实施情况的事中事后监管，确保整个过程的制度化、科学化、规范化。

　　三、大力推进绿色科研项目研发，切实做好技术保障。

　　依托城市建设科技发展基金平台，郑州市城乡建设局每年会从公开征集到的城建科研项目中评选一批有科研价值的项目进行立项，并发放奖励资金，其中有不少绿色建筑、建筑节能、装配式建筑、超低能耗等方面的科研项目。通过对立项的城建科研项目调研与反馈来看，大量科技成果在已实施的工程项目中取得丰厚的直接经济效益和生态效益，有力推动了郑州市绿色建筑的发展，为加快郑州国家中心城市建设做出了应有的贡献。

立体生态创新建筑庭院房效果图

　　四、多措并举，加大宣传绿色建筑理念，加快绿色知识培训。

　　郑州市每年都会利用节能宣传月、低碳日等活动，通过悬挂标语、发放宣传资料、有奖问答等方式，走进社区、广场、工地、学校等场所，对绿色建筑相关内容和知识进行宣传普及，提高民众对绿色建筑的认知度和接受度，让绿色建筑的观念深入人心，树立起节约节能、绿色生活与低碳环保的生活理念。郑州市目前已经投入使用的奥林匹克体育中心、金茂府、五方科技馆、海马商务中心等绿色建筑，从运营效果上向公众展示了绿色建筑的魅力，起到了很好的宣传效果。

　　同时他们制定绿色建筑培训计划,对全市规划、设计、审查机构、施工、监理、质监、物业以及绿色建筑咨询等单位人员进行专题培训,将绿色建筑知识作为相关专业技术人员继续教育的重要内容,提供绿色建筑全过程咨询服务，培育一批高素质的绿色建筑技术和管理人才。

　　五、大力加强绿色建材技术产品推广。

　　郑州市积极推广绿色建材，制定支持绿色建材企业和采用绿色建材项目的政策措施，建立绿色建材采信数据库，支持星级绿色建筑、政府投资性项目、重点工程和装配式建筑等优先采用绿色建材产品。

　　推动建筑节能与保温结构一体化技术体系和材料规模发展,建筑施工应当使用预拌砂浆、高性能混凝土、高强度建筑结构钢材,推广应用满足节能需要的新型墙体材料、节能标识门窗等,鼓励优先使用获得评价标识的绿色建材。积极推进绿色施工。加大文明施工监管力度,严查各类违法违规行为,以绿色施工带动文明施工,培育能起到引领作用的示范工地,特别是申报二星级 (含二星级)以上绿色建筑的项目, 以点带面,推动绿色建筑发展。推动可再生能源应用。推动太阳能建筑光热一体化、地热能等可再生能源建筑规模化应用，采用可持续的节能环保新能源，引导居住建筑公共服务设施配置。

立体生态创新建筑庭院实景图

　　10年来，郑州市绿色建筑的发展，成绩斐然，助力了建筑业碳达峰和碳中和，为国家中心城市建设做出了大的贡献。市政府的重视程度及推行力度是极大的，因为立体生态创新建筑确实是未来建筑业发展的方向，房地产行业结合未来立体生态创新建筑，进行住宅产品的革新，不仅是方向，更是当前市场环境下的必然之选。当然郑州市的绿色建设还存在着绿色建筑理念还未完全深入人心、绿色建筑品质需要进一步提升等方面不足，这些需要在未来的发展中进一步优化改进。（作者系郑州高新建设集团有限公司副总经理）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）