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)
东西问·解码兔年丨王加华:双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧?****** 编者按: “万物迎春送残腊,一年结局在今宵”。中国传统的兔年春节将至,历经疫情考验的人们心怀希冀。自2023年1月18日起,中新社“东西问”专栏特推出“解码兔年”系列稿,探究春节文化、“双立春”等的意涵与影响。
中新社北京1月18日电 题:双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧?
——专访山东大学儒学高等研究院副院长王加华
作者 马帅莎
闰二月的加入,使农历癸卯兔年出现了阴历年两个立春的历法现象,人们称其为双春年。历史上每逢立春,中国从官方到民间都有诸多或严肃或嬉戏的仪式与习俗,比如迎春、鞭春、咬春等。被国际气象界誉为“中国第五大发明”的二十四节气,不只是单纯的历法体系、时间制度,更是内涵丰富的民俗系统。
双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧?立春节气为何备受中国社会重视,又如何在周边国家流传?作为传统农事活动的时间指针,二十四节气如何在现代继续焕发活力?山东大学儒学高等研究院副院长王加华近日接受中新社“东西问”专访,对上述问题进行解读。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:2023年在正月十四和腊月廿五各有一个立春节气,为什么会出现双春年?
王加华:双春是指阴历年的年首年尾各有一个立春,这与中国古代历法体系的阴阳合历有直接关系。阳历以地球绕太阳公转一周为一年,周期是365天或366天,反映四季寒暖变化,用于指导农事活动的节气就属于阳历历法,日期相对固定。阴历以月球绕地球一周为一个月,周期为29.5天,12个月算作一年,长354天左右。
因此,阴历年和阳历年存在约11天的偏差。如果不及时调整,长此以往就会出现六月下大雪的“怪事”。为了防止阴历年月与阳历年及四季脱节,古人在19个阴历年中加入7个闰月。加入闰月的阴历年可长达384或385天,反映了中华文明“管理时间”的传统智慧。
今明两年立春均是2月4日,而癸卯兔年作为闰月年天数较多,从2023年1月22日起,一直到2024年2月9日,正好涵盖两个立春节气,出现“一年两头春”。统计发现,19个阴历年中有7个年头是双春年,有7个年头是无春年,其余5个年头是正常的单春年。
需要特别强调的是,双春年和无春年都只是正常的历法现象,与吉凶祸福无关。所谓双春年可能是灾年、结婚容易导致二婚等迷信说法毫无科学依据。
民众制作立春“咬春“拼盘。胡剑欢 摄中新社记者:人们常说“十年难逢闰二月”,2023年不仅是双春年,还有闰二月。古人是如何安排闰月的?
王加华:二十四节气虽统称为“节气”,但又可分为12个节气和12个中气。以立春为首,处于奇数序列的为节气,位于偶数序列的为中气。节气与中气相间排列,与阳历月份相结合,每月都会有固定的节气与中气,且总是节气在前,中气在后。但以月亮盈亏为标准的朔望月却并非如此,尤其是在19年中加入7个闰月之后。
按阳历,一个月两个节气,前一个月的“节气”和“中气”与下一个月的“节气”和“中气”之间,平均相隔30天半。相比之下,阴历平均每月只有29天半,所以每个月的“节气”和“中气”都会比前一个月推迟1到2天,持续下去,就会出现只有“节气”而无“中气”的月份。于是,人们将没有中气的月份作为这一年的闰月,并以上个月的月号为闰月月号。
立春时节, 农户在草莓种植大棚进行草莓疏叶管理。周方玲 摄中新社记者:立春作为二十四节气之首,有哪些特殊含义?中国传统社会为何如此重视立春日?
王加华:《月令七十二候集解》记载,“立春,正月节。立,建始也。”立春被认为是春天的开始。同时,它还有另外一层重要意义。在中国古代,年和岁的起始时间不同,年是从正月初一开始,而岁是以立春作为开始。
古代中国是农业社会,主要“靠天吃饭”,人们的农业生产受气温、降水等自然条件的重要影响。为此,古人发明了二十四节气,如小寒、大寒、雨水、小雪、大雪等,能比较准确地反映黄河流域冷暖雨量的变化,促进农业生产顺利开展。
立春时节,工人在为小麦喷施叶面肥。(无人机照片) 房德华 摄立春是最早产生的八个节气之一,大概在春秋时期就已出现。“一年之计在于春”,春耕是农事活动起始环节,然后是夏耘、秋收、冬藏。农耕社会的性质决定了立春在古代中国的地位极其重要。立春的到来,意味着新的农事活动周期即将开始,要进行劝耕备耕等各项活动。
中新社记者:立春节令有哪些特别的民俗?蕴含何种文化和社会寓意?这些民俗有何地域特征?
王加华:立春节气既有官方礼仪,亦有民间习俗,两者既相互影响与联系,又各自保持相对独立。官方礼仪主要指东汉时期开始兴起的迎春礼及唐代开始出现的鞭春礼。古人认为春非常重要,官方会举办迎春礼,到城市东门举行迎春神仪式。
民间则多是民众自发进行的习俗活动,涉及饮食、服饰、禁忌等多方面内容。比如立春撒谷豆,本意在于追求健康与吉祥,“豆”与“痘”同音,民间俗信可为孩子消除水痘,儿童会佩戴春鸡等饰物用于祈福。另外,立春还有赶庙会、逛灯会、说书、唱大戏等丰富多彩的娱乐活动。南方地区还流行祭春神或土地神。
立春时节,村民用耕牛为茶树松土。易胜武 摄唐宋以后,随着迎春礼的发展尤其是鞭春礼仪的出现,立春呈现出群体性节庆的特点,娱乐功能大大增强,如唐代地方迎春已是“见观者之如市”,南宋时则是“倾城出观”。明清时期,随着乐人、社火、戏曲等演艺人员与多样娱乐形式的加入,立春的娱乐性色彩更浓厚。
二十四节气从最初的黄河中下游地区传播到其他地区后,产生许多具有地域差异的农谚和民俗。以立春饮食习俗为例,北方地区盛行吃萝卜,俗称“咬春”,南方地区多吃可生食的蔬菜。饮春酒,北方地区一般是烧酒,南方地区则是米酒。
小朋友在吃萝卜“咬春”。胡剑欢 摄中新社记者:日本、韩国、马来西亚等国家也有过立春的习俗,与中国的立春活动有何不同?
王加华:这些国家的立春活动明显受到中国的影响,将立春当作一种节日来看待。在不同国家,具体习俗有所不同。
日本至今仍在使用二十四节气。具体到立春,传统上亦将立春作为春季开始的标志。每到立春节气,气象台、报纸等都会给人们以提醒。日本将立春前一天定为撒豆节,每年这个时候,人们会在家门口挂上串有沙丁鱼的桂花树枝,举行撒大豆招福驱魔的仪式。
在韩国,人们将立春视为一个能带来希望的日子,会提前举办庆祝活动,比如贴立春帖、吃“五辛菜”等。其中立春帖仍由汉字书写,内容最多见的是“立春大吉”“建阳多庆”“国泰民安”等。
不同节气在国内外的影响也不一样,具有区域性,如谷雨在中国沿海地区尤为重要,一些地区有祭海的习俗。节气作为一种传统文化,传到周边国家后,立春、夏至、冬至等节气的影响力更为显著。
马来西亚吉隆坡海南天后宫亮起6000盏红灯笼迎接立春。天后宫 供图中新社记者:传统节气对现代社会有何意义?应如何传承好这一非物质文化遗产?
王加华:节气作为农事活动的时间指针,体现人们感受自然、顺应自然节律、天人合一的理念,以及人与自然的和谐关系,对当下的生态文明建设有重要意义。同时,它所蕴含的特定文化,比如对自然时序、先贤崇祀、亲情伦理等的追求与尊崇等,也成为今天国家与社会建设的重要精神依托力量。
小朋友们在体验“咬春”。朱大勇 摄立春作为二十四节气之首,又有特别重要的意义。在中国将二十四节气申报联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录的过程中,10个代表性传承社区之中有4个与立春相关。在很多地方,立春不仅意味着文化传统,也成为文化品牌,具有促进社会经济文化发展的重要作用。
二十四节气绝不单纯是一种历法体系或时间制度,更是一种包含丰富民俗事象的民俗系统。当下要想更好地保护与传承二十四节气,使其充分介入民众的社会生活,应该是一种最佳途径。比如,充分发挥节气在人们日常生活、休闲娱乐、饮食养生以及民族认同、生态文明建设等方面的功用与价值。在保护传承的过程中不能“一刀切”,而要充分关照二十四节气的内部差异及地域差异等问题,采取不同的保护传承措施。(完)
受访者简介:
王加华,山东大学儒学高等研究院副院长、教授、博士生导师,山东大学人文社科期刊社副社长,《民俗研究》(CSSCI)杂志副主编、《节日研究》(辑刊)主编,中国民俗学会副会长、山东省民俗学会副会长。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |