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采編時(shí)間: 2024-09-03 16:12:56 來(lái)源: 協(xié)會(huì)采編
2019年度城市軌道交通科技進(jìn)步獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目展示
2019年度城市軌道交通科技進(jìn)步獎(jiǎng)共評(píng)選出35個(gè)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目,其中特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)12項(xiàng)、二等獎(jiǎng)21項(xiàng)。
二等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目介紹
15、【地鐵列車(chē)LCU無(wú)觸點(diǎn)邏輯控制技術(shù)研究與應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
本項(xiàng)目屬于軌道交通車(chē)輛領(lǐng)域中的電子與通信技術(shù)和智能交通技術(shù)學(xué)科,項(xiàng)目結(jié)合光耦、場(chǎng)效應(yīng)管等現(xiàn)代電力電子、數(shù)字輸入輸出控制電路技術(shù),采用軟件編程車(chē)輛控制邏輯,采用模塊化、通用性設(shè)計(jì),并有效替代原地鐵列車(chē)?yán)^電器有觸點(diǎn)控制電路,達(dá)到系統(tǒng)高冗余度和可靠性的技術(shù)性能,實(shí)現(xiàn)牢輛控制電路的電子化和數(shù)字化的技術(shù)迭代。形成了1項(xiàng)國(guó)家發(fā)明和5篇核心期刊論文,形成了企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)A型地鐵列車(chē)LCU規(guī)范。
項(xiàng)目研制成果具有國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)規(guī)格及性能指標(biāo),在可靠性、安全性、可維護(hù)性、可用性等五方面有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì),具體如下:1)安全性高:安全完整性達(dá)SIL2等級(jí),安全容忍度;2)冗余性高:具備雙機(jī)熱備冗余性能,主備切換時(shí)間16ms,具備自動(dòng)“無(wú)縫”切換功能,單點(diǎn)故障不造成列車(chē)運(yùn)營(yíng)影響;3)控制精度高:輸入輸出響應(yīng)時(shí)間32ms;4)智能化高:具備故障診斷和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄,控制邏輯易于靈活修改等;5)可維修性高:功率小、占用空間小、現(xiàn)場(chǎng)布線簡(jiǎn)單、維護(hù)便利;6)可靠性高:使用壽命長(zhǎng)15年:7)應(yīng)用范圍廣:車(chē)輛控制電路繼電器替代率60%。
項(xiàng)目為行業(yè)首創(chuàng),徹底解決了國(guó)內(nèi)外地鐵行業(yè)中列車(chē)控制電路長(zhǎng)期存在的繼電器通病,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)地鐵列車(chē)控制電路電子化、數(shù)字化和信息化的技術(shù)法代,同時(shí)打破了國(guó)外繼電器對(duì)我國(guó)軌道交通產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期壟斷,經(jīng)行業(yè)劉友梅院士和業(yè)內(nèi)知名專(zhuān)家鑒定,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目成果得到全行業(yè)的廣泛推廣應(yīng)用,日前國(guó)內(nèi)20余家地鐵在新線中均采用LCU技術(shù),包括深圳、廣州、佛山、廈門(mén)、呼和浩特、無(wú)錫、杭州、合肥、石家莊、上海等。2016年至2018年深圳地鐵每年節(jié)省維護(hù)保養(yǎng)成本¥68.91萬(wàn)元,推廣預(yù)期深圳軌道交通產(chǎn)業(yè)成本節(jié)約超¥10億元,業(yè)內(nèi)應(yīng)用則將為國(guó)家節(jié)約巨額成本。
(供稿人:深圳市地鐵集團(tuán)有限公司)
16、【地鐵越江隧道建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)是城市軌道交通建設(shè)的主要方式,由于盾構(gòu)機(jī)及地鐵隧道施工環(huán)境的復(fù)雜性,在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中,往往面臨著地層失穩(wěn)、突涌水、刀盤(pán)磨損等諸多難以依靠傳統(tǒng)理論或經(jīng)驗(yàn)辨識(shí)的特殊風(fēng)險(xiǎn),準(zhǔn)確辨識(shí)和預(yù)警城市軌道交通盾構(gòu)掘進(jìn)施工風(fēng)險(xiǎn)是盾構(gòu)施工中的主要難題之一。為此,南京地鐵集團(tuán)有限公司立項(xiàng)開(kāi)展了“南京地鐵3/10號(hào)線越江隧道風(fēng)險(xiǎn)防控關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目,期間獲得國(guó)家科技支撐計(jì)劃、江蘇省 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科研項(xiàng)目、中國(guó)博士后科學(xué)基金、江蘇省隧道與地下工程技術(shù)研究中心開(kāi)放基金等科技基金或項(xiàng)目的資助。圍繞地鐵盾構(gòu)建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù)及其 產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,主要在地鐵盾構(gòu)數(shù)據(jù)采集方法及風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)一體化標(biāo)準(zhǔn)、地鐵越江隧道建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)挖掘方法,地鐵隧道盾構(gòu)施工典型風(fēng)險(xiǎn)源的動(dòng)態(tài)識(shí)別、評(píng)估與預(yù)警技術(shù)、地鐵隧道建設(shè)安全數(shù)據(jù)管理與監(jiān)控信息應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)、地鐵隧道建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品體系研發(fā)、地鐵隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管控服務(wù)模式與市場(chǎng)化推廣等六個(gè)方面進(jìn)行了立項(xiàng)研究。
經(jīng)過(guò)近十年的科技攻關(guān)、工程實(shí)踐和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,以越江隧道風(fēng)險(xiǎn)防控關(guān)鍵技術(shù)為突破口,實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)背景下盾構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、動(dòng)態(tài)評(píng)估和預(yù)警的理論技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)了 集多元數(shù)據(jù)采集、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)挖掘、用戶(hù)數(shù)據(jù)反饋等多功能為一體的盾構(gòu)掘進(jìn)監(jiān)控信息平臺(tái),構(gòu)建了內(nèi)容豐富、體系完整、手段先進(jìn)、機(jī)制順暢的地鐵建設(shè)信息化風(fēng)險(xiǎn)管理通用平臺(tái),建立了以風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)挖掘軟硬件建設(shè)、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警與管控等為特色的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)產(chǎn)業(yè)模式,取得了28項(xiàng)軟件著作權(quán),出版著作1部,發(fā)表論文39篇(代表性論文9篇),獲發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)各1項(xiàng)。相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)在北京、成都、常州等10多個(gè)地鐵建設(shè)城市共百余條線路中得到推廣應(yīng)用,2014年以來(lái)累計(jì)履行合同金額1.049億元,全國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)12.19%。
(供稿人:南京地鐵集團(tuán)有限公司)
17、【城市軌道交通高品質(zhì)軌道建設(shè)與維護(hù)技術(shù)綜合研究及應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
本項(xiàng)目屬城市軌道交通領(lǐng)域技術(shù)基礎(chǔ)(公益)類(lèi)。軌道交通的運(yùn)營(yíng)安全及振動(dòng)噪聲影響屬于關(guān)系國(guó)計(jì)民生的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。軌道結(jié)構(gòu)作為軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施的重點(diǎn)部位,直接與行車(chē)安全和振動(dòng)噪聲水平相關(guān)。國(guó)內(nèi)軌道結(jié)構(gòu)的建設(shè)和維護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀,與未來(lái)軌道交通綠色環(huán)保、智慧運(yùn)維的發(fā)展要求存在較大的差距。
本項(xiàng)目立足于當(dāng)前科技發(fā)展及施工運(yùn)維技術(shù)水平,從發(fā)展需求、問(wèn)題導(dǎo)向、系統(tǒng)集成、智慧地鐵等多維度研究和應(yīng)用高品質(zhì)的軌道建設(shè)和智慧運(yùn)維技術(shù)。主要技術(shù)創(chuàng)新包括(1)首創(chuàng)基于高精度測(cè)控技術(shù)的軌道精密測(cè)量體系。針對(duì)軌道交通城市區(qū)域環(huán)境、工況復(fù)雜和系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)交叉等特點(diǎn),建立了適用于貫穿測(cè)設(shè)、施工、驗(yàn)收及運(yùn)營(yíng)各個(gè)階段的精密測(cè)量體系,編制了以軌道精測(cè)網(wǎng)技術(shù)規(guī)程為核心的系列標(biāo)準(zhǔn)。(2)首次網(wǎng)絡(luò)層面推廣應(yīng)用裝配式預(yù)制軌道技術(shù)。在國(guó)內(nèi)軌道交通首次研發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用裝配式預(yù)制軌道板、預(yù)制道岔板以及預(yù)制鋼彈簧浮置板等新技術(shù),提高軌道建設(shè)品質(zhì),符合國(guó)家推廣預(yù)制裝配式技術(shù)應(yīng)用和節(jié)能環(huán)保的政策要求。按標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化制作、機(jī)械化施工的總體思路,編制涵蓋設(shè)計(jì)、制作、施工、維護(hù)等各方面的系列標(biāo)準(zhǔn)化文件。(3)首創(chuàng)基于輪胎式鋪軌裝備的軌道快速施工技術(shù)。針對(duì)當(dāng)前軌道交通軌道鋪設(shè)施工費(fèi)用效率和質(zhì)量安全的諸多問(wèn)題,按照機(jī)械化施工、裝配式作業(yè)的總體思路,研制并逐步改進(jìn)輪胎式鋪軌裝備成套裝備,提升隧道內(nèi)裝配式預(yù)制軌道技術(shù)鋪設(shè)水平,滿足軌道專(zhuān)業(yè)施工綠色環(huán)保和環(huán)境友好的社會(huì)要求。“軌道鋪設(shè)專(zhuān)用施工裝備”被列為全國(guó)建設(shè)行業(yè)科技推廣項(xiàng)目。(4)國(guó)內(nèi)首次研發(fā)輕量級(jí)預(yù)制鋼彈簧浮置板系統(tǒng)。針對(duì)高架線噪聲控制和橋梁荷載受限的雙重要求,通過(guò)理論研究、試驗(yàn)分析、示范工程應(yīng)用及現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)試等不同手段,完成輕量級(jí)預(yù)制鋼彈簧浮置板的力學(xué)性能、減振降噪為主的系統(tǒng)研究,并在上海軌道交通5號(hào)線南延伸工程中應(yīng)用9陽(yáng),振動(dòng)噪聲控制效果顯著。(5)首創(chuàng)基于全壽命周期管理的軌道專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系。以城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)軌道結(jié)構(gòu)為目標(biāo),對(duì)軌道交通工程建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理、技術(shù)裝備、資源經(jīng)營(yíng)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面梳理和研究,形成貫穿軌道系統(tǒng)全壽命周期的標(biāo)準(zhǔn)體系文件。(6)建設(shè)基于實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)的軌道安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。構(gòu)建以運(yùn)營(yíng)線路鋼軌傷損管理和實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)為核心的軌道安全和振動(dòng)噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)軌道結(jié)構(gòu)在役狀態(tài)的安全和環(huán)保指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警,提升軌道結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)維修的智能化和信息化水平。
(供稿人:上海申通地鐵集團(tuán)有限公司)
18、【富水卵石土地層盾構(gòu)法隧道關(guān)鍵技術(shù)與環(huán)境影響體系研究】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
科研針對(duì)富水砂卵石地層盾構(gòu)隧道工程,采用室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論解析與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的研究方法,對(duì)盾構(gòu)隧道在富水砂卵地層掘進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)、盾構(gòu)穿越風(fēng)險(xiǎn)源控制技術(shù)、基于量化指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法、列車(chē)運(yùn)營(yíng)振動(dòng)環(huán)境影響規(guī)律等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究,主要科技內(nèi)容如下:(1)首次采用水囊排水模擬方法,開(kāi)展了盾構(gòu)掘進(jìn)地層損失室內(nèi)模型試驗(yàn),揭示了富水砂卵石地層損失與沉降演變規(guī)律;(2)基于數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn),明確了富水卵石土地層盾構(gòu)隧道欠壓掘進(jìn)與地層空洞演變規(guī)律,盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)理與關(guān)鍵參數(shù)內(nèi)在規(guī)律;(3)建立了考慮地面超載折減算法與偏載影響的襯砌結(jié)構(gòu)荷載模型,提出了螺旋排土——泥膜支護(hù)、盾尾多序注漿技術(shù),形成了盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)與施工成套技術(shù),確保了穿越重大風(fēng)險(xiǎn)源施工安全;(4)提出了基于量化指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,研發(fā)了地鐵隧道施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件;(5)建立了列車(chē)—軌道—隧道—地層耦合模型,給出了富水砂卵石地層地鐵運(yùn)營(yíng)振動(dòng)傳播規(guī)律與相關(guān)控制指標(biāo)。
截止目前,該項(xiàng)目已授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng),實(shí)用新型專(zhuān)利7項(xiàng)(軟件著作權(quán)3項(xiàng))。本項(xiàng)目依托成都地鐵5號(hào)線一、二期工程,基于多種方法相結(jié)合的研究手段,形成了涵蓋隧道襯砌荷載理論、盾構(gòu)掘進(jìn)微擾動(dòng)控制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、運(yùn)營(yíng)減振與環(huán)境保護(hù)等方面的系統(tǒng)性成果,對(duì)確保工程本體安全、建設(shè)環(huán)境友好型工程意義重大。實(shí)際工程驗(yàn)證了科研成果的正確性與可實(shí)施性,表明科研成果可為成都地鐵第三期、第四期建設(shè)規(guī)劃項(xiàng)目的大規(guī)模建設(shè)保駕護(hù)航,具有廣泛的應(yīng)用前景與推廣價(jià)值。科研成果在卵石土地層條件盾構(gòu)法隧道實(shí)際工程中的推廣應(yīng)用,對(duì)于完善盾構(gòu)法隧道基本理論、提升盾構(gòu)法隧道設(shè)計(jì)與施工水平具有顯著意義。
(供稿人:成都軌道交通集團(tuán)有限公司)
19、【城市軌道交通自動(dòng)扶梯智能安全監(jiān)視及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
軌道交通自動(dòng)扶梯是一種數(shù)量多、分布廣,且涉及公眾生命安全的重載型特種設(shè)備。目前上海地鐵全網(wǎng)運(yùn)營(yíng)自動(dòng)扶梯約4000臺(tái),每天輸送客流達(dá)到3000萬(wàn)乘次。據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)生在自動(dòng)扶梯上的客傷占上海地鐵客傷總數(shù)60%以上,每月達(dá)到70至80起。此外,軌道交通自動(dòng)扶梯日常管理消耗人工時(shí)巨大,以漢中路站為例,共有64臺(tái)自動(dòng)扶梯,每天早晚各消耗超過(guò)1小時(shí)進(jìn)行手動(dòng)啟停操作。
目前,全球自動(dòng)扶梯的運(yùn)營(yíng)模式(啟動(dòng)、停止、上行、下行)均為就地操作,當(dāng)發(fā)生緊急事件只能依賴(lài)現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)、緊急操作。長(zhǎng)年以來(lái)國(guó)內(nèi)外地鐵公司嘗試進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的實(shí)踐都未成功。而本項(xiàng)目國(guó)際首創(chuàng)研制一套自動(dòng)扶梯智能安全監(jiān)視及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),各項(xiàng)指標(biāo)滿足相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)要求,解決了自動(dòng)扶梯行業(yè)百年難題。
本項(xiàng)目核心創(chuàng)新內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)包括:(1)國(guó)際首創(chuàng)融合PESSRAE可編程電子安全控制技術(shù)和AI人工智能圖像分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)扶梯遠(yuǎn)程緊急控制。通常的遠(yuǎn)程控制采用安全觸點(diǎn)方式,一梯一按鈕一畫(huà)面。以漢中路站為例,需要64個(gè)操作按鈕及相應(yīng)的監(jiān)控視頻畫(huà)面,不具備實(shí)際可操作性。本項(xiàng)目通過(guò)融合PESSRAE可編程電子安全控制技術(shù)和AI人工智能圖像分析技術(shù),研制符合《TSGT7007-2016附錄R含有電子元件的安全電路和可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)型式試驗(yàn)要求》的1套遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)緊急情況下的一鍵精準(zhǔn)控制,危險(xiǎn)失效概率指標(biāo)低至PFH<10-8(1/h),該指標(biāo)達(dá)到SIL4的要求。(2)國(guó)際首創(chuàng)基于光流法模式識(shí)別和深度學(xué)習(xí)的自動(dòng)扶梯上乘客跌倒圖像識(shí)別技術(shù):采用模式識(shí)別與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式準(zhǔn)確判斷自動(dòng)扶梯上是否有乘客跌倒。以漢中路站為例,2018.07-2019.10應(yīng)用期間準(zhǔn)確檢出、干預(yù)跌倒緊急事件32次。相比常規(guī)的深度學(xué)習(xí)技術(shù),本項(xiàng)目識(shí)別準(zhǔn)確率提高了25倍,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。(3)國(guó)際首創(chuàng)基于差異化待機(jī)模式的自動(dòng)扶梯早晚智能安全自動(dòng)啟停技術(shù):通過(guò)應(yīng)用差異化待機(jī)模式(晚上關(guān)站后,設(shè)置為停止待機(jī);早晨車(chē)站投入運(yùn)營(yíng)前,設(shè)置為不待機(jī))技術(shù) ,夜間非授權(quán)人員違規(guī)乘梯的技術(shù)處理、傳感器失效自診斷技術(shù),實(shí)現(xiàn)不依賴(lài)視頻監(jiān)控的、滿足安全標(biāo)準(zhǔn)的早晚自動(dòng)啟停控制。
在本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中,己授權(quán)10項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利、5項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利和1項(xiàng)軟件著作權(quán),另有4項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利實(shí)審中。相關(guān)技術(shù)己通過(guò)國(guó)家權(quán)威特種設(shè)備型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)證,并經(jīng)行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家評(píng)審,認(rèn)定具有國(guó)際領(lǐng)先水平。
本項(xiàng)目的應(yīng)用將顯著地提高緊急事件的響應(yīng)能力,減少相應(yīng)事故所帶來(lái)的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失,減輕車(chē)站人員的工作負(fù)荷,為地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)減少人員配置創(chuàng)造了條件。對(duì)電梯行業(yè)而言,在不增加自動(dòng)扶梯設(shè)備數(shù)量的情況下,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值增加約5%。通過(guò)該項(xiàng)目,目前己編寫(xiě)完成《地鐵自動(dòng)扶梯智能安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并正申請(qǐng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及電梯行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)應(yīng)用成果在上海地鐵14、15、18號(hào)線、青島地鐵全面推廣應(yīng)用,將有望推廣到國(guó)內(nèi)外各軌道交通站點(diǎn)以及客流密集公共場(chǎng)所。
(供稿人:上海申通地鐵集團(tuán)有限公司)
20、【城市軌道交通盾構(gòu)隧道及軌道精密測(cè)控新技術(shù)的研究與應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
本項(xiàng)目針對(duì)目前城市軌道交通盾構(gòu)隧道及軌道測(cè)控技術(shù)中存的問(wèn)題,在充分考慮市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)研究了城市軌道交通隧道盾構(gòu)施工和軌道平順性測(cè)控、隧道施工質(zhì)量檢測(cè)等新技術(shù),研究出了城市軌道交通平順性控制、隧道三維激光掃描檢測(cè) 裝置和盾構(gòu)施工信息化管理平臺(tái)及大數(shù)據(jù)分析,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、工藝改進(jìn)及設(shè)備、系統(tǒng)的研發(fā)、大數(shù)據(jù)的分析,提升了盾構(gòu)隧道及軌道精密測(cè)控水平,極大的提高了城市軌道交通盾構(gòu)隧道的檢測(cè)精度、檢測(cè)效率及軌道鋪設(shè)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過(guò)程中關(guān)鍵測(cè)控的高效實(shí)時(shí)化及盾構(gòu)隧道、軌道工程施工的精細(xì)化管控,具有良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):(1)城市軌道精密測(cè)控技術(shù)使得城市軌道地下平面控制測(cè) 量的精度提升至土1mm,測(cè)量方式變?yōu)樘m維坐標(biāo)一體化測(cè)量,測(cè)量效率由每公里2工作日提升至1工作日,人工成本由每公里10人工天提升至4人工天;軌道幾何狀態(tài)測(cè)量誤差土1mm,軌道調(diào)整精度士0.1mm,較傳統(tǒng)軌道測(cè)控方法提高了5倍。(2)城市軌道精密測(cè)控技術(shù)使得軌道鋪設(shè)效率提高了30%,軌道平順性精度提高了3倍以上,平均每車(chē)公里節(jié)省維護(hù)費(fèi)5元。(3)三維激光掃描技術(shù)克服了傳統(tǒng)檢測(cè)點(diǎn)位少的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)盾構(gòu)管片模具、隧道表面病害和成型隧道輪廓及限界的全方位檢測(cè),大大提高了檢測(cè)精度及效率 。(4)盾構(gòu)管片模具三維激光掃描技術(shù)能精準(zhǔn)判斷模具變形情況,使模具修復(fù)更有針對(duì)性,約延長(zhǎng)管片模具25%的使用壽命。(5)盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中的測(cè)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)線型精準(zhǔn)定位,極大的減少了調(diào)線、調(diào)坡工作量。
項(xiàng)目自實(shí)施以來(lái),取得行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng),發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng),實(shí)用新型專(zhuān)利4項(xiàng),軟件著作權(quán)15項(xiàng),發(fā)表論文9篇。成果己經(jīng)成功應(yīng)用于寧波軌道交通3號(hào)線一期等工程,并在在建的2號(hào)線二期、4號(hào)線全面得到推廣,其中軌道精密測(cè)控技術(shù)的研究成果己經(jīng)納入了2018年1月1日正式實(shí)施的《城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》(GB/T50308-2017)中,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于全國(guó)各城市軌道交通工程的軌道施工及維護(hù):盾構(gòu)隧道三維激光掃描技術(shù)方面的研究成果也己在北京、上海、天津、杭州及蘇州等城市軌道建設(shè)中得到了應(yīng)用,取得了良好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。
(供稿人:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司)
21、【天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建配套交通中心工程】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建配套機(jī)場(chǎng)交通中心是集航空、城際鐵路、城市軌道交通、公交、出租和其他交通方式于一體的大型綜合交通樞紐。為了實(shí)現(xiàn)這一樞紐功能,該工程采用了多項(xiàng)新技術(shù),包括軌道交通與航站樓零換乘設(shè)計(jì),地下結(jié)構(gòu)與地面高架橋一體化設(shè)計(jì)、地下水回灌減沉+懸掛式地連墻成套技術(shù)、AM擴(kuò)底樁基+HPE鋼管柱定位工法技術(shù)、蓋挖逆作法成套創(chuàng)新技術(shù)及液體橡膠接縫止水施工技術(shù)等。本項(xiàng)目授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下:(1)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):地下水回灌減沉+懸掛式地連墻成套技術(shù),使地連墻深度由原方案68m縮短到48-55m,節(jié)約造價(jià)1.216億元。應(yīng)用AM擴(kuò)底樁+HPE鋼管樁定位新技術(shù),節(jié)約造價(jià)0.9億元。(2)工期指標(biāo):多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)綜合應(yīng)用,工程如期竣工。(3)質(zhì)量指標(biāo):榮獲 2015 年度天津市建筑工程金獎(jiǎng)海河杯工程獎(jiǎng)。(4)綠色施工:編寫(xiě)了《天津地下鐵道集團(tuán)軌道交通工程綠色文明施工標(biāo)準(zhǔn)》。
促進(jìn)行業(yè)科技進(jìn)步作用及應(yīng)用推廣情況:(1)地下水回灌減沉+懸掛式地連墻以地下水回灌對(duì)地面沉降控制的成套技術(shù)為支撐,采用懸掛式地連墻施工方案,通過(guò)減小施工深度大幅度降低造價(jià),提高施工進(jìn)度。(2)AM擴(kuò)底樁基+HPE鋼管柱定位工法技術(shù)為確保施工安全,提高工程質(zhì)量、節(jié)約工期、降低施工成本,鋼管樁在電腦控制及測(cè)量人員控制下插入定位。(3)主體結(jié)構(gòu)采用蓋挖逆作法施工。采用HPE直接抱插錨入樁基的情況,研發(fā)了托換鋼管柱分節(jié)定位安裝的方法,并被納入天津市市級(jí)工法。(4)泥漿循環(huán)系統(tǒng)施工工法應(yīng)用情況。泥漿循環(huán)系統(tǒng)施工工法,具有泥漿循環(huán)利用率高、原材消耗少、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),被納入天津市市級(jí)工法。獲天津市文明工地稱(chēng)號(hào)并在全市推廣,同時(shí)在后期的天津地鐵5號(hào)線、10號(hào)線等工程均進(jìn)行了推廣應(yīng)用,效果顯著。(5)液體橡膠接縫止水施工技術(shù)應(yīng)用于天津地鐵后期各線工程建設(shè),止水效果顯著。
(供稿人:天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司)
22、【自主設(shè)計(jì)100%低地板有軌電車(chē)】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
100%低地板有軌電車(chē)作為城市軌道交通制式的一種,與地鐵車(chē)輛相比有著建設(shè)成本低、建設(shè)周期短、線路適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),與公共汽車(chē)相比有著節(jié)能、環(huán)保、運(yùn)量大等優(yōu)點(diǎn),是國(guó)內(nèi)外各類(lèi)城市解決交通問(wèn)題的重要工具,也是城軌交通體系的重要組成部分。為了解決交通擁擠問(wèn)題,借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn),修建低地板有軌電車(chē)項(xiàng)目己經(jīng)在國(guó)內(nèi)悄然興起,特別是在市區(qū)中的稠密地區(qū),可以作為城市軌道交通系統(tǒng)的一種型式,也可以布置在出行需求相對(duì)較小的交通走廊的沿線,而在市區(qū)中的商疏地區(qū)以及城市副中心區(qū),可以作為市區(qū)線以及市郊線的補(bǔ)充,同時(shí)為遠(yuǎn)期軌道交通發(fā)展做鋪墊。
地改車(chē)輛在國(guó)內(nèi)己經(jīng)具備成熟的技術(shù),100%低地板有軌電車(chē)車(chē)輛可以借用部分地鐵車(chē)輛的成熟技術(shù),重點(diǎn)在整車(chē)系統(tǒng)集成、車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、內(nèi)飾、牽引供電、儲(chǔ)能技術(shù)、制動(dòng)、空調(diào)、電氣集成等方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。本項(xiàng)目于2014年1月正式啟動(dòng),利用國(guó)內(nèi)城軌車(chē)輛成熟技術(shù),通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合,歷經(jīng)4年時(shí)間,共投入19228萬(wàn)元,通過(guò)一列樣車(chē)以及多個(gè)市場(chǎng)訂單項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),成功建立起可以適應(yīng)多種編組形式、多種供電方式的完全自主設(shè)計(jì)100%低地板有軌電車(chē)車(chē)輛平臺(tái),2015年完成了樣車(chē)的設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn),并轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn),截止到2019年底,該平臺(tái)共為4個(gè)市場(chǎng)訂單項(xiàng)目提供了總計(jì)66列100%低地板有軌電車(chē),實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售69594萬(wàn)元,共獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利15項(xiàng),實(shí)用新型專(zhuān)利7項(xiàng)。同時(shí),中車(chē)南京浦鎮(zhèn)車(chē)輛有限公司分別在南京高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)域軌車(chē)輛制造基地,完成一條有軌電車(chē)車(chē)輛車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、總裝及調(diào)試生產(chǎn)線的技術(shù)改造,完成投資1億元,形成年產(chǎn)30列批量生產(chǎn)能力,在蘇州中車(chē)軌道交通車(chē)輛有限公司建設(shè)有軌電車(chē)總裝、修理專(zhuān)用生產(chǎn)基地,總投資10億元,形成年產(chǎn)150列生產(chǎn)能力。中車(chē)南京浦鎮(zhèn)車(chē)輛有限公司作為整車(chē)集成制造廠家,充分發(fā)揮龍頭作用,帶動(dòng)牽引、輔助、制動(dòng)、空調(diào)、車(chē)門(mén)、儲(chǔ)能等多個(gè)車(chē)輛系統(tǒng)配套供應(yīng)商,形成100%低地板有軌電車(chē)系統(tǒng)部件平臺(tái),真正實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的自主設(shè)計(jì)制造。
(供稿人:中車(chē)南京浦鎮(zhèn)車(chē)輛有限公司)
23、【城市軌道交通行車(chē)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)及應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
行車(chē)指揮是城市軌道交通運(yùn)輸生產(chǎn)的核心系統(tǒng),對(duì)提高運(yùn)輸效率、確保運(yùn)輸安全、優(yōu)化運(yùn)力資源具有非常重要的作用。目前國(guó)內(nèi)行車(chē)指揮和機(jī)電監(jiān)控完全獨(dú)立,使得綜合自動(dòng)化和行車(chē)指揮聯(lián)動(dòng)難以實(shí)現(xiàn),遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前自動(dòng)化運(yùn)維管理和突發(fā)災(zāi)害快速反應(yīng)能力需求。
本項(xiàng)目研發(fā)了以行車(chē)指揮為核心的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái),主要技術(shù)創(chuàng)新有:(1)構(gòu)建了“點(diǎn)-線-網(wǎng)”一體化架構(gòu),研制了適應(yīng)于多種制式和規(guī)模的模塊化組件,解決了系統(tǒng)架構(gòu)適配問(wèn)題,地鐵系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理水平得到有效提高。(2)提出了故障診斷的邏輯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑判蚝痛鎯?chǔ)方法,解決了多子系統(tǒng)多點(diǎn)控制難以靈活配置和處理的問(wèn)題,提升復(fù)雜邏輯處理準(zhǔn)確率,降低綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的故障診斷成本,滿足應(yīng)用中的多種需求。(3)提出了主輔策略相互配合的信息冗余追蹤和基于離散事件模型的運(yùn)行調(diào)整方法,實(shí)現(xiàn)了列車(chē)位置精確追蹤和運(yùn)營(yíng)紊亂快速恢復(fù),提升從運(yùn)營(yíng)異常恢復(fù)到正常有序狀態(tài)的效率。(4)研究了壓縮偏差和壓縮比之間和函數(shù)關(guān)系,提出了以壓縮比為導(dǎo)向的過(guò)程數(shù)據(jù)有損壓縮動(dòng)態(tài)控制方法,解決了有限磁盤(pán)空間和目標(biāo)誤差內(nèi)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制問(wèn)題。(5)提出行車(chē)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)、列車(chē)監(jiān)控與機(jī)電監(jiān)控深度融合技術(shù),實(shí)現(xiàn)了車(chē)、機(jī)、電統(tǒng)一監(jiān)控管理的運(yùn)營(yíng)指揮平臺(tái),解決無(wú)法真正集成“行車(chē)指揮調(diào)度”問(wèn)題。
項(xiàng)目申請(qǐng)專(zhuān)利20項(xiàng),獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利11項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利2項(xiàng);獲軟件著作權(quán)2項(xiàng);發(fā)表論文12篇。項(xiàng)目通過(guò)中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)的科技成果鑒定(中電機(jī)鑒(2017)第183 號(hào)),由韓英鐸院士等組成的專(zhuān)家組一致認(rèn)為:“行車(chē)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)以行車(chē)指揮為核心,在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)行車(chē)與機(jī)電綜合監(jiān)控系統(tǒng)的深度融合,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,符合軌道交通技術(shù)的發(fā)展方向,對(duì)未來(lái)軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和技術(shù)引領(lǐng)作用,具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和應(yīng)用前景”。項(xiàng)目成果在有 軌電車(chē)領(lǐng)域積極拓展應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了車(chē)、機(jī)、電多業(yè)務(wù)深度融合,并通過(guò)江蘇省工信廳新技術(shù)鑒定(蘇工信鑒字(2019)305號(hào)),為提高運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理水平提供了保障,推動(dòng)了有軌電車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)。成果已成功應(yīng)用于北京地鐵6號(hào)線和蘇州高新區(qū)有軌 電車(chē)2號(hào)線,并中標(biāo)北京地鐵3號(hào)線、太原地鐵2號(hào)線,累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入超1億元。
(供稿人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司)
24、【全自主運(yùn)行控制創(chuàng)新技術(shù)在埃塞俄比亞LRT項(xiàng)目的應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
為落實(shí)國(guó)家“一帶一路”、交通強(qiáng)國(guó)”方針和“走出去”戰(zhàn)略的要求,本項(xiàng)目有針對(duì)性地研發(fā)了全自主運(yùn)行控制技術(shù),成功應(yīng)用于埃塞俄比亞LRT項(xiàng)目。首次作為中國(guó)自主研發(fā)的成套列車(chē)控制系統(tǒng)在海外成功運(yùn)用,不僅促進(jìn)了國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和中國(guó)制造走出去的步伐,更提升了中國(guó)技術(shù)及裝備的國(guó)際影響力,對(duì)彰顯中國(guó)實(shí)力及國(guó)際影響力具有極其重要的政治意義。
運(yùn)行控制技術(shù)在城市軌道交通行車(chē)中具有關(guān)鍵作用,是保證列車(chē)運(yùn)行安全,實(shí)現(xiàn)行車(chē)指揮和列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)化,提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備。本項(xiàng)目以埃塞俄比亞LRT工程為依托,首次將計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、列車(chē)自動(dòng)控制、列車(chē)自動(dòng)調(diào)度、列車(chē)安全防護(hù)、TD一LTE寬帶集群通信等技術(shù)進(jìn)行融合,創(chuàng)新性地打造了一套全新的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的運(yùn)行控制平臺(tái),首次將中國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和全自主的成套運(yùn)行控制系統(tǒng)運(yùn)用于海外城市軌道交通工程。
本項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新成果 :(1)在全球范圍內(nèi),首次研發(fā)了滿足SIL4級(jí)的點(diǎn)連式列控系統(tǒng),并用于城市軌道交通領(lǐng)域。(2)首次研發(fā)了適用于2分鐘高行車(chē)密度、滿足SIL4級(jí)的道口控制系統(tǒng),并用于城市軌道交通領(lǐng)域。(3)研發(fā)了基于TD一LTE的寬帶集群通信系統(tǒng),并首次應(yīng)用于城市軌道交通領(lǐng)域。(4)首次應(yīng)用了列控系統(tǒng)控制70%低地板車(chē)輛,并成功解決了對(duì)連掛列車(chē)和非連掛列車(chē)動(dòng)態(tài)識(shí)別控制技術(shù)。
本項(xiàng)目形成全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)裝備2套,獲發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)8項(xiàng)、軟件專(zhuān)著權(quán)1項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范7篇、發(fā)表專(zhuān)業(yè)技術(shù)論文4篇。運(yùn)用本研究成果的埃塞俄比亞LRT項(xiàng)目;在建設(shè)過(guò)程中,得到了中埃雙方政府的高度重視和非盟各國(guó)的極大關(guān)注,并得到中埃兩國(guó)總理的親臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),項(xiàng)目于2015年9月成功開(kāi)通商業(yè)運(yùn)營(yíng),人民日?qǐng)?bào)、新華社、中央電視臺(tái)等媒體對(duì)此進(jìn)行了集中報(bào)道 。截止2019年6月,運(yùn)送旅客近3億人次,以安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)受到埃塞俄比亞人民的青睞,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
(供稿人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司)
25、【輪對(duì)式100%低地板輕軌齒輪傳動(dòng)裝置】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
作為新型的綠色環(huán)保公共交通系統(tǒng),低地板輕軌列車(chē)造價(jià)低、建設(shè)周期短,受到國(guó)內(nèi)各中小城市的關(guān)注。輪對(duì)式的100%低地板輕軌因輪緣磨耗小、結(jié)構(gòu)可靠、成本低,具有較大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。齒輪傳動(dòng)裝置是低地板輕軌列車(chē)動(dòng)力傳遞的核心部件,項(xiàng)目開(kāi)始前,輪對(duì)式100%低地板輕軌齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)被國(guó)外廠家壟斷,國(guó)內(nèi)主機(jī)廠完全依賴(lài)進(jìn)口,嚴(yán)重制約我國(guó)低地板輕軌列車(chē)的發(fā)展。
輪對(duì)式100%低地板輕軌列車(chē)因具有電機(jī)縱向布置、電機(jī)轉(zhuǎn)速高、傳動(dòng)比大等特點(diǎn),對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置提出了小空間、高承載、高可靠性等要求。項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試三個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)研究,解決了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置、潤(rùn)滑與密封、生產(chǎn)制造等多方面難題,成功研制出可替代國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品的輪對(duì)式100%低地板輕軌齒輪傳動(dòng)裝置,并取得以下創(chuàng)新成果。(1)采用單元式組裝拆卸接口設(shè)計(jì),吊桿垂直吊掛和端面齒連接懸掛方式,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的吊桿吊掛和過(guò)盈連接,實(shí)現(xiàn)了齒輪箱獨(dú)立模塊組裝拆解,檢修維護(hù)方便,同時(shí)沒(méi)有拉傷車(chē)軸的風(fēng)險(xiǎn)。(2)首次采用自定心端面齒結(jié)構(gòu)和模塊成形技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高精度端面齒完全互換。輸出端與車(chē)軸的連接端面齒采用自定心結(jié)構(gòu),端面齒配合后自動(dòng)實(shí)現(xiàn)定心功能,安裝簡(jiǎn)便,并通過(guò)模塊成型技術(shù)實(shí)現(xiàn)了端面齒的全相位互換 ,保證了端面齒任意角度裝配,提高組裝效率。(3)采用“Y"形甩油環(huán),實(shí)現(xiàn)了多部位同時(shí)潤(rùn)滑;箱體底部設(shè)一體式“J“形導(dǎo)流板調(diào)整潤(rùn)滑油流向,降低了回油區(qū)壓力,提高了密封可靠性。
項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利3件,受理發(fā)明專(zhuān)利1件,實(shí)用新型專(zhuān)利2兩件,外觀專(zhuān)利1件,發(fā)表科技論文2篇。通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施,提升了低地板輕軌齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的理論研究能力,建立健全了低地板輕軌齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的完全自主化設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)體系,形成了低地板輕軌齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化能力,為國(guó)內(nèi)輕軌齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)開(kāi)辟先河,提供借鑒和寶貴經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目成果“整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”能替代同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品,己在蘇州、南京、滇南等地批量運(yùn)用,運(yùn)用情況良好。
(供稿人:中車(chē)戚墅堰機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝研究所有限公司)
26、【地鐵明挖車(chē)站及盾構(gòu)區(qū)間穿越錨索群關(guān)鍵施工技術(shù)研究】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
隨著地下軌道交通工程迅速發(fā)展,各大中型城市大力興修地鐵。但由于地鐵車(chē)站和區(qū)間線路多在行人密集、高層建筑聚集、地下管線或地下錨索密集的城市中心區(qū)域或主干道下,導(dǎo)致地鐵修建周邊及地下環(huán)境非常復(fù)雜。為此,中鐵四局城軌分公司基于鄭州地鐵5號(hào)線地下錨索密集、施工環(huán)境復(fù)雜、工期緊、施工難度大的特點(diǎn),成立了科研項(xiàng)目組,開(kāi)展地鐵明挖車(chē)站及盾構(gòu)區(qū)間穿越錨索群關(guān)鍵施工技術(shù)研究。
本項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)主要有:(1)地鐵盾構(gòu)通過(guò)水泥砂漿回填區(qū)域時(shí),按照5%的濃度配比,控制發(fā)泡倍率為10倍,按照20%的注入比泡沫劑,可以獲得較好的盾構(gòu)施工掘進(jìn)效果,降低潛在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率。(2)針對(duì)盾構(gòu)區(qū)間存在的侵入錨索,提出了基于暗挖橫向通道法的地鐵盾構(gòu)區(qū)間既有錨索拆除工藝,發(fā)明了可回收橫向通道支護(hù)結(jié)構(gòu),并通過(guò)有限元計(jì)算,優(yōu)化了支護(hù)參數(shù)。(3)針對(duì)地鐵車(chē)站修建過(guò)程中侵入錨索處理,提出了基于金剛繩鋸的地鐵車(chē)站侵入錨索切割工藝,并對(duì)通過(guò)有限元計(jì)算,對(duì)換乘車(chē)站施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較,優(yōu)化后的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)不僅安全可靠,而且可以節(jié)約工期和造價(jià)。
通過(guò)研究,該項(xiàng)目成果已獲得1項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利,1項(xiàng)軟件著作權(quán),3項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利。結(jié)合項(xiàng)目的開(kāi)展,取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益,其中車(chē)站錨索處理成本節(jié)約574.78萬(wàn)元;盾構(gòu)區(qū)間錨索處理成本節(jié)約758.22萬(wàn)元。
本項(xiàng)目在總結(jié)錨索影響下的地連墻施工關(guān)鍵技術(shù)和盾構(gòu)區(qū)間內(nèi)錨索處理關(guān)鍵技術(shù),為以后在類(lèi)似的環(huán)境條件下的車(chē)站及盾構(gòu)施工提供技術(shù)支持和指導(dǎo)作用。填補(bǔ)了我國(guó)在復(fù)雜周邊環(huán)境下的地鐵車(chē)站和盾構(gòu)施工的技術(shù)空白,在地下障礙物處理等類(lèi)似工程方面具有廣闊的推廣前景。本課題取得的成果,亦被相鄰標(biāo)段借鑒應(yīng)用,并為之帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。
(供稿人:中鐵四局集團(tuán)有限公司)
27、【無(wú)涂裝不銹鋼地鐵列車(chē)車(chē)體制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城際、城市公共交通的壓力逐漸增加,大客運(yùn)量的城市軌道交通成為改善城市公共交通的有效途徑。不銹鋼車(chē)輛因其較好的撞擊吸能特性、防火安全性、輕量化和維護(hù)成本低等特點(diǎn),已成為重要的發(fā)展方向之一。不銹鋼軌道車(chē)輛制造工藝完全不同于傳統(tǒng)碳鋼軌道車(chē)輛,適應(yīng)不銹鋼軌道車(chē)輛特性的工藝制造技術(shù),如大尺寸曲面薄壁零件成型、大型薄壁結(jié)構(gòu)組裝技術(shù)、新型焊接技術(shù)、焊接質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)是不銹鋼軌道車(chē)輛得到充分利用的關(guān)鍵因素。
中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司應(yīng)市場(chǎng)需求,2012年至2018年期間自主開(kāi)展“無(wú)涂裝不銹鋼軌道車(chē)輛制造工藝開(kāi)發(fā)及研制”課題研究,從大尺寸曲面薄壁零件成型、大型薄壁結(jié)構(gòu)組裝技術(shù)、新型焊接技術(shù)、焊接質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)4個(gè)方面進(jìn)行技術(shù) 創(chuàng)新,形成了不銹鋼軌道車(chē)輛工藝技術(shù)體系。
以無(wú)涂裝不銹鋼地鐵列車(chē)車(chē)體制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用總需求為核心,系統(tǒng)開(kāi)展了大尺寸曲面薄壁零件成型、大型薄壁結(jié)構(gòu)組裝技術(shù)、新型焊接技術(shù)、焊接質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)等關(guān)鍵子系統(tǒng)研制,取得無(wú)涂裝不銹鋼軌道車(chē)輛制造技術(shù)成果如下:1)搭建了成型工藝仿真設(shè)計(jì)平臺(tái),開(kāi)發(fā)了大型復(fù)雜薄壁零件的精密成型技術(shù),提高了零件成型一致性,突破了平頭波紋板、彎梁、三維墻板及窗框一體化墻板的沖壓 等技術(shù)難題,保證了組裝精度及焊接質(zhì)量,其中平頭波紋板成型工藝技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。2)發(fā)明了柔性?xún)?nèi)定位、側(cè)墻外定位等多樣化的總組裝技術(shù),研制了隨動(dòng)三維組裝、模塊化組裝等精密組裝技術(shù)及成套裝備,提高了組裝、吊運(yùn)、點(diǎn)焊的精度和效率。3)開(kāi)發(fā)了車(chē)內(nèi)狹小空間柔性點(diǎn)焊工藝、密封焊接工藝、磁控焊接工藝,并完成配套 設(shè)備研制及其工程化應(yīng)用,首次將點(diǎn)焊工藝應(yīng)用于軌道車(chē)輛車(chē)內(nèi)焊接,降低了車(chē)內(nèi)施工難度、焊接變形及勞動(dòng)強(qiáng)度,提高產(chǎn)品焊接質(zhì)量及產(chǎn)品的商品化質(zhì)量,該技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。4)開(kāi)發(fā)了一種不銹鋼焊點(diǎn)螺旋高頻C掃描超聲波檢測(cè)方法及裝置,解決了不銹鋼點(diǎn)焊接頭快速定性檢測(cè)和精確定量無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)難題,技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)。
相關(guān)成果已成功應(yīng)用于不銹鋼軌道車(chē)輛的制造,建立了四條不銹鋼軌道車(chē)輛生產(chǎn)線,形成了1000輛/年的生產(chǎn)能力,已應(yīng)用于香港地鐵、北京地鐵14號(hào)線、16號(hào)線、青島地鐵1、2、6、8、11、13號(hào)線、成都地鐵、天津地鐵、美國(guó)芝加哥地鐵、巴西圣保羅地鐵等國(guó)內(nèi)外地鐵項(xiàng)目,合同金額達(dá)200多億元。
獲授權(quán)專(zhuān)利17項(xiàng)(8項(xiàng)發(fā)明,9項(xiàng)實(shí)用新型),發(fā)表核心以上級(jí)別科技論文10篇,申報(bào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)。成果同時(shí)可向城際不銹鋼車(chē)輛、干線車(chē)不銹鋼車(chē)輛等領(lǐng)域進(jìn)行轉(zhuǎn)移、應(yīng)用、擴(kuò)展。成果將進(jìn)一步完善推廣,實(shí)現(xiàn)世界軌道行業(yè)不銹鋼軌道車(chē)輛制造的引領(lǐng)發(fā)展。
(供稿人:中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司)
28、【適應(yīng)砂卵石地層的土壓盾構(gòu)渣土流塑性改良及效果研究】
成都砂卵石地層由于卵石含量較高、強(qiáng)度較大、含水量較多,土體的塑流性較差,因此,需要對(duì)成都的砂卵石地層進(jìn)行渣土改良,提高地層與盾構(gòu)機(jī)的匹配性,以期形成良好塑流狀態(tài)的渣土,能夠有效地封閉地下水,傳遞壓力,降低驅(qū)動(dòng)扭矩,減少設(shè)備磨損,加快施工進(jìn)度,提高經(jīng)濟(jì)效益,保證施工安全。依托成都17號(hào)線2#中間風(fēng)井~九江北站盾構(gòu)區(qū)間,展開(kāi)適應(yīng)砂卵石地層的土壓盾構(gòu)渣土流塑性改良及效果關(guān)鍵技術(shù)研究和聯(lián)合課題攻關(guān)。
主要技術(shù)創(chuàng)新包含(1)土壓盾構(gòu)砂卵石艙土改良機(jī)理:砂卵石改良既要達(dá)到良好的流塑性(高流動(dòng)度、低滲透性),但是流動(dòng)性過(guò)大,卵石易發(fā)生沉淀離析,細(xì)砂等容易噴涌快速排出,導(dǎo)致壓力艙內(nèi)卵石滯排,盾構(gòu)被迫停機(jī)開(kāi)艙清艙。所以,土壓盾構(gòu)砂卵石渣土改良要嚴(yán)格控制渣土的流動(dòng)度,塌落度120-180毫米,不得出現(xiàn)離析分層現(xiàn)象。(2)土壓盾構(gòu)砂卵石地層改良措施研究:通過(guò)大量的砂卵石改良試驗(yàn)研究,總結(jié)了滿足砂卵石地層流塑性要求的最大膨水比(膨水比1:6.8)的膨潤(rùn)土泥漿調(diào)配方法,從而達(dá)到了膨潤(rùn)土使用量最省的要求。(3)土壓盾構(gòu)砂卵石壓力艙螺旋排土器噴涌機(jī)理:噴涌試驗(yàn),攪拌試驗(yàn)、塌落度試驗(yàn),滲透試驗(yàn)等。特別是臨界噴涌壓力試驗(yàn),能夠直接測(cè)出砂卵石地層各種改良措施的效果,同時(shí)根據(jù)滲透計(jì)算分析,進(jìn)一步判斷地下水壓力作用下土壓盾構(gòu)掘進(jìn)壓力艙螺旋排土器發(fā)生噴涌的可能性。(4)砂卵石地層土壓盾構(gòu)開(kāi)挖面防塌方機(jī)理:采取半艙渣土+上部壓縮空氣的支護(hù)方法保持開(kāi)挖面穩(wěn)定。既保證了砂卵石地層堆滿壓力艙存在滯排的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也能 利用壓力艙頂部的壓縮空氣更好地保持壓力艙壓力的穩(wěn)定性,更好的控制地層沉降。目前更多的是采用快速掘進(jìn),在不到30分鐘的時(shí)間內(nèi)快速掘進(jìn)一環(huán),地層的明塌來(lái)不及發(fā)生就停機(jī)保壓拼裝管片。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)了適合砂卵石渣土改良的專(zhuān)用設(shè)備,包括砂卵石渣土的外摩擦角、滲透性試驗(yàn)、砂卵石渣土的滲透性試驗(yàn)和臨界噴涌壓力試驗(yàn)。而且還考慮到砂卵石改良的特殊性一一改良不當(dāng)容易發(fā)生離心分層,由此引起的滯排嚴(yán)重影響土壓盾構(gòu)掘進(jìn),采用攪拌測(cè)試功率和扭矩的實(shí)驗(yàn),不僅能夠測(cè)試改良之后扭矩的降低,還能測(cè)試到出現(xiàn)離析滯排導(dǎo)致扭矩上開(kāi),從而形成了砂卵石地層渣土改良后性質(zhì)的完整性指標(biāo)體系。針對(duì)成都軌道交通17號(hào)線一期工程TJ07標(biāo)段土壓盾構(gòu)工程遇到的砂卵石地層卵石含量高達(dá)60%的情況,拓展設(shè)計(jì)不同卵石含量(20%-60%)的砂卵石地層,并開(kāi)展一系列室內(nèi)渣土改良試驗(yàn),總結(jié)得出提高砂卵石地層與土壓盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性、匹配性的改良機(jī)理和不同砂卵石地層渣土改良使用的改良劑種類(lèi)及用量,并將試驗(yàn)方案應(yīng)用于實(shí)際工程進(jìn)行驗(yàn)證。工程項(xiàng)目本身依托科研攻關(guān),將會(huì)產(chǎn)生成本節(jié)約和進(jìn)度提高等直接效益,還將產(chǎn)生提高質(zhì)量、保障安全和節(jié)能減排的間接效益。
(供稿人:中交一公局第三工程有限公司)
29、【城軌車(chē)輛用分塊式橡膠彈性車(chē)輪的研制】
軌道交通已經(jīng)成為促進(jìn)城市發(fā)展、緩解城市交通問(wèn)題的重要手段。城軌車(chē)輛運(yùn)行的振動(dòng)噪音不僅降低了乘坐舒適性,還會(huì)縮短車(chē)輛和軌道使用壽命,嚴(yán)重影響沿線居民的生產(chǎn)生活。研究表明彈性車(chē)輪能有效降低車(chē)輛輪軌振動(dòng)和噪音,提升列車(chē)運(yùn)行品質(zhì),在歐美國(guó)家的城軌車(chē)輛得到了廣泛應(yīng)用。而我國(guó)由于產(chǎn)品技術(shù)水平限制,城軌車(chē)輛大都采用鋼輪。近年來(lái)國(guó)外分塊式橡膠彈性車(chē)輪開(kāi)始進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng),但價(jià)格高昂且貨期較長(zhǎng):同時(shí)由于國(guó)內(nèi)外運(yùn)用環(huán)境的差異,進(jìn)口車(chē)輪性能指標(biāo)無(wú)法完全滿足我國(guó)城軌車(chē)輛的運(yùn)用需求,嚴(yán)重制約了我國(guó)城軌車(chē)輛技術(shù)水平的提升。
根據(jù)我國(guó)城軌車(chē)輛的技術(shù)要求和運(yùn)行環(huán)境特點(diǎn),項(xiàng)目組采用多學(xué)科融合方法,突破了車(chē)輪剛度匹配性設(shè)計(jì)、新型橡膠材料及仿真試驗(yàn)等核心技術(shù),自主完成了城軌車(chē)輛用分塊式橡膠彈性車(chē)輪的研制,創(chuàng)新成果如下:(1)開(kāi)展了基于車(chē)輛動(dòng)力學(xué)理論的彈性車(chē)輪剛度匹配技術(shù)研究,建立了針對(duì)不同城軌車(chē)輛平臺(tái)的彈性車(chē)輪的剛度匹配技術(shù),形成覆蓋高中低剛度范圍的彈性車(chē)輪模塊化設(shè)計(jì)平臺(tái),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白:掌握了大變形橡膠材料的非線性特性和車(chē)輪復(fù)雜邊界條件下的仿真方法,實(shí)現(xiàn)了彈性車(chē)輪剛度、強(qiáng)度的高精度分析,其中剛度準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上,達(dá)到世界先進(jìn)水平:搭建了國(guó)內(nèi)首個(gè)彈性車(chē)輪全工況綜合模擬仿真和試驗(yàn)平臺(tái):建立了彈性車(chē)輪可靠性、服役壽命和減振降噪效果評(píng)價(jià)體系:(2)發(fā)明了綜合性能優(yōu)異的新型減振橡膠材料,該材料硬度在80ShA以上,壓縮變形量可達(dá)25%以上,在45℃和130℃范圍內(nèi)具備優(yōu)異的剛度穩(wěn)定性和耐疲勞性,使用壽命達(dá)6年以上;開(kāi)發(fā)的新型金屬材料在40℃環(huán)境下具有優(yōu)良的耐疲勞性能:(3)創(chuàng)新彈性車(chē)輪結(jié)構(gòu),發(fā)明了輪心與壓環(huán)過(guò)盈壓配結(jié)構(gòu),配合螺栓連接實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品冗余保護(hù);同時(shí)設(shè)計(jì)極端狀態(tài)下防止車(chē)輪失效的安全止擋結(jié)構(gòu),提高了產(chǎn)品安全性:創(chuàng)建了可有效提高橡膠金屬摩擦系數(shù)的特種表面處理工藝,相比于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品車(chē)輪抗遲緩能力得到顯著提高。(4)項(xiàng)目授權(quán)專(zhuān)利11件(發(fā)明專(zhuān)利5件),軟件著作權(quán)1項(xiàng),發(fā)表論文9篇,制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。鑒定意見(jiàn)、第三方檢測(cè)報(bào)告、查新報(bào)告、用戶(hù)運(yùn)用證明表示,項(xiàng)目成果“設(shè)計(jì)合理、性能可靠、技術(shù)難度大、創(chuàng)新性強(qiáng),具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),對(duì)我國(guó)城軌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大推動(dòng)作用。產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%,超過(guò)8000套產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外城軌線路安全運(yùn)行,運(yùn)用效果良好,得到用戶(hù)高度認(rèn)可。實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入2億元,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
項(xiàng)目成果成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,打破了依賴(lài)進(jìn)口的局面,提升我國(guó)城軌車(chē)輛整體技術(shù)水平,對(duì)我國(guó)城軌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重大的推動(dòng)作用。
(供稿人:中車(chē)戚墅堰機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝研究所有限公司)
30、【基于變形機(jī)理、控制指標(biāo)研究的軌道交通工程自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制與應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
本項(xiàng)目緊密?chē)@常州軌道交通工程建設(shè)的重大需求,在常州市軌道交通發(fā)展有限公司科研項(xiàng)目、精密工程與工業(yè)測(cè)量國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目以及常州市科技局軟科學(xué)研究項(xiàng)目等持續(xù)支持下,重點(diǎn)針對(duì)常州地區(qū)地層特點(diǎn),對(duì)工程施工中的變形機(jī)理、控制指標(biāo)進(jìn)行研究,并對(duì)軌道交通工程自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行研制,為常州軌道交通工程后期建設(shè)提供有力的技術(shù)支撐和保障。
主要研究內(nèi)容包括(1)對(duì)軌道交通工程建設(shè)過(guò)程中的變形產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行研究,具體研究了軌道交通工程中基坑及盾構(gòu)法隧道的變形產(chǎn)生機(jī)理。(2)在變形機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)研并結(jié)合類(lèi)似工程施工與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定常州軌道交通工程安全預(yù)警控制指標(biāo)初值,并通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)己有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理,完成對(duì)于初值的修正,最終確定適用于常州地區(qū)軌道交通工程建設(shè)過(guò)程中的各項(xiàng)預(yù)警指標(biāo)值。(3)基于變形機(jī)理、控制指標(biāo)研究成果,研制了軌道交通工程自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了一整套的軌道交通工程實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)解決方案。
項(xiàng)目成果在多家單位的實(shí)際工作中得到廣泛應(yīng)用。相關(guān)軟硬件成果在支撐地質(zhì)環(huán)境治理、地下水監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)、工程地質(zhì)勘察和評(píng)價(jià)工作的開(kāi)展,提供軌道交通工程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)服務(wù)以及測(cè)量檢測(cè)工作中的軟件系統(tǒng)服務(wù)等方面發(fā)揮了重要作用,取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目成果豐碩,共獲得國(guó)家專(zhuān)利3項(xiàng),發(fā)表論文17篇,其中SCI4篇,EI4篇),得計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)7項(xiàng)。本項(xiàng)目成果有效支撐了常州軌道交通工程建設(shè)工作。成果在工程施工監(jiān)測(cè)、變形控制等領(lǐng)域中發(fā)揮了重大作用,為工程安全施工提供了可靠的理論支撐和技術(shù)保障,有效助力了工程施工的順利進(jìn)行。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),本項(xiàng)目成果累計(jì)取得收益己達(dá)210萬(wàn)元。
(供稿人:常州市軌道交通發(fā)展有限公司)
31、【基于LTE技術(shù)的城市軌道交通無(wú)線傳輸系統(tǒng)綜合研究與應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
《基于LTE技術(shù)的城市軌道交通無(wú)線傳輸系統(tǒng)綜合研究與應(yīng)用》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)LTE城軌無(wú)線傳輸系統(tǒng)),是城市軌道交通行業(yè)全新的車(chē)地?zé)o線通信技術(shù)開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用,是4G通信技術(shù)在軌道交通行業(yè)應(yīng)用的首創(chuàng)。2010年10月起至2019年1月止,先后開(kāi)展了《城市軌道交通車(chē)地?zé)o線(TD-LTE)傳送網(wǎng)研究與應(yīng)用》、《LTE技術(shù)在城市軌道交通CBTC系統(tǒng)中應(yīng)用研究》、《基于TD-LTE的城市軌道交通車(chē)地?zé)o線傳輸綜合承載技術(shù)》等專(zhuān)項(xiàng)科研技術(shù)攻關(guān)、試驗(yàn)與應(yīng)用檢驗(yàn),從而形成了LTE城軌無(wú)線傳輸系統(tǒng)研究成果。
該技術(shù)結(jié)合行業(yè)需求及特點(diǎn),在4GLTE技術(shù)(可向5G演進(jìn))基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā),系統(tǒng)由核心網(wǎng)、BBU、RRU、TAU及天饋系統(tǒng)組成,具備冗余組網(wǎng)、抗干擾性強(qiáng)、高帶寬、低時(shí)延、場(chǎng)強(qiáng)覆蓋均勻、支持高速移動(dòng)的特點(diǎn),能有效保證基于通信的 列車(chē)控制系統(tǒng)(CBTC)、乘客信息系統(tǒng)(PIS)和車(chē)載視頻監(jiān)控(IMS)等運(yùn)營(yíng)安全信息傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性,徹底解決軌道交通車(chē)地?zé)o線傳輸?shù)募夹g(shù)瓶頸,可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)城市軌道交通信號(hào)車(chē)地?zé)o線系統(tǒng)、PIS 車(chē)地?zé)o線系統(tǒng)、專(zhuān)用無(wú)線調(diào)度系統(tǒng)的三網(wǎng)合一,降低用戶(hù)的建設(shè)和維護(hù)成本。
LTE城軌無(wú)線傳輸系統(tǒng)具有創(chuàng)新性核心網(wǎng)架構(gòu),開(kāi)創(chuàng)性采用1.8G專(zhuān)用頻率綜合承載了列車(chē)控制信息、多媒體信息、車(chē)載視頻信息和寬帶集群等業(yè)務(wù),TD-LTE分別與專(zhuān)用無(wú)線系統(tǒng)和公安無(wú)線系統(tǒng)合路共用漏纜,開(kāi)發(fā)了專(zhuān)屬于軌道交通LTE車(chē)載終端(TAU),可實(shí)現(xiàn)TD-LTE與WLAN混合組網(wǎng)等技術(shù)特點(diǎn)。該系統(tǒng)在研發(fā)過(guò)程中共取得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)。
該技術(shù)適用于國(guó)內(nèi)外城市軌道交通領(lǐng)域多場(chǎng)景車(chē)地?zé)o線信息傳輸,在1785MHz~1805MHz頻段中,具有1.4M、3M、5M、10M、20M多種組網(wǎng)設(shè)備方案,適用于專(zhuān)用承載或綜合承載。實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)頻率資源和業(yè)務(wù)需求進(jìn)行組網(wǎng),可承載列車(chē)控制、緊急文本、列車(chē)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、集群調(diào)度、視頻監(jiān)控和乘客信息等業(yè)務(wù)。以單條地鐵線路(1個(gè)控制中心、16個(gè)車(chē)站、1個(gè)車(chē)輛段、18列配屬車(chē)、線路長(zhǎng)度20公里)為例,采用該技術(shù)相對(duì)于信號(hào)車(chē)地?zé)o線系統(tǒng)、PIS車(chē)地?zé)o線系統(tǒng)兩網(wǎng)分立組網(wǎng)的方案可節(jié)省工程投資約1308萬(wàn)元。
該技術(shù)2013年首次在鄭州地鐵1號(hào)線開(kāi)通運(yùn)營(yíng),成為全球首個(gè)在軌道交通使用1.8GHz頻率TD-LTE技術(shù)承載PIS和車(chē)載視頻監(jiān)控(IMS)信息的線路。2016年8月,在鄭州2號(hào)線一期完成了綜合承載 CBTC、PIS、IMS 試驗(yàn)。2017年1月該技術(shù)在鄭州城郊鐵路在高架區(qū)段、高架車(chē)站成功運(yùn)用。2019年5月鄭州5號(hào)線工程開(kāi)通運(yùn)營(yíng),標(biāo)志該技術(shù)歷經(jīng)各種檢驗(yàn)走向成熟。該技術(shù)于2019年通過(guò)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心科技成果評(píng)估,評(píng)估委員會(huì)認(rèn)為該技術(shù)在城市軌道交通領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并被列為2019年全國(guó)建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目。
(供稿人:鄭州地鐵集團(tuán)有限公司)
32、【基于云平臺(tái)的軌道交通智能化運(yùn)營(yíng)服務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
本項(xiàng)目屬于軌道交通信息化技術(shù)領(lǐng)域。本系統(tǒng)具有車(chē)站、車(chē)載級(jí)信息高清播放,線路級(jí)信息傳輸、引導(dǎo)和發(fā)布,線網(wǎng)級(jí)運(yùn)營(yíng)信息編輯、發(fā)布和調(diào)度指揮等特點(diǎn),解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)“協(xié)同聯(lián)動(dòng)性差、信息共享程度低、資源利用率低、新技術(shù)應(yīng)用不足”等劣勢(shì),廣泛應(yīng)用于軌道交通客運(yùn)服務(wù)行業(yè)。項(xiàng)目研發(fā)構(gòu)建了信息服務(wù)成套關(guān)鍵技術(shù),取得了一系列創(chuàng)新成果包括:(1)創(chuàng)新性構(gòu)建了基于數(shù)字媒體的多媒體編輯、發(fā)布和播放控制技術(shù)模型,研制了“線網(wǎng)級(jí)、線路級(jí)”運(yùn)營(yíng)信息編播中心系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了軌道交通運(yùn)營(yíng)信息就網(wǎng)級(jí)、線路級(jí)的一體化編輯和發(fā)布,提高了運(yùn)營(yíng)信息編輯發(fā)布的便捷化和智能化。(2)首次在運(yùn)營(yíng)服務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用了“基于容器云平臺(tái)的智能運(yùn)營(yíng)信息微服務(wù)架構(gòu)”關(guān)鍵技術(shù),云平臺(tái)架構(gòu)、Docker容器部署、微服務(wù)架構(gòu)等技術(shù)首次在行業(yè)得到工程化應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了“硬件資源、軟件件資源、數(shù)據(jù)資源”的“按需應(yīng)用”。(3)在運(yùn)營(yíng)服務(wù)系統(tǒng)車(chē)載產(chǎn)品中創(chuàng)新性建立了“基于arm架構(gòu)和數(shù)字總線的高清視頻編解碼技術(shù)“體系,研制出“車(chē)載司機(jī)室主機(jī)、車(chē)載客室主機(jī)、客流密度分析主機(jī)” 成套產(chǎn)品,提升了車(chē)載運(yùn)營(yíng)服務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)品品質(zhì)、可靠性和智能化運(yùn)維管理能力。(4)首次大規(guī)模在城市軌道充恿運(yùn)營(yíng)服務(wù)系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用“云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、人工智能”五項(xiàng)“智能+”技術(shù)進(jìn)行集成創(chuàng)新研究和工程應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)服務(wù)系統(tǒng)的“智慧服務(wù)、智能管理、智能運(yùn)維。
項(xiàng)目成果被采納制定為“企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”1項(xiàng)、授權(quán)專(zhuān)利5項(xiàng)(其中發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)),軟件著作權(quán)11項(xiàng),發(fā)表論文16篇(SCI 2篇,EI1篇),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)空白。為我國(guó)軌道交通提供了關(guān)鍵技術(shù)裝備,有效提升了軌道交通運(yùn)營(yíng)信息服務(wù)水平。研究成果得到國(guó)內(nèi)外同行的認(rèn)可,專(zhuān)家鑒定意見(jiàn):“在軌道充圍運(yùn)營(yíng)信息服務(wù)相關(guān)技術(shù)上有明顯突破和創(chuàng)新,達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平”。近3年項(xiàng)目研究成果應(yīng)用于國(guó)內(nèi)11個(gè)城市、25條軌道交通線路,累計(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益2.87億元,新增利稅4872萬(wàn)元,創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
(供稿人:北京經(jīng)緯信息技術(shù)有限公司)
33、【砂卵石地層變形機(jī)制及地層沉降控制技術(shù)研究】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
成都砂卵石地層具有高富水、透水性強(qiáng)、漂石含量大、強(qiáng)度高、砂層透鏡體分布不均等特點(diǎn),經(jīng)過(guò)前期研究,在盾構(gòu)施工方面取得了成功,但有的區(qū)段超過(guò)2年仍有較大的地層遲滯沉降,對(duì)砂卵石地層變形機(jī)制及沉降控制技術(shù)仍鮮有研究。
在此背景下,中鐵二院聯(lián)合西南交大、中鐵城投、中水電成投等單位,依托成都多條已建及在建地鐵工程,采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、室內(nèi)分析、數(shù)值模擬、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等研究手段,從地層空間分布規(guī)律入手,首次系統(tǒng)研究了富水砂卵石地層工程特性和盾構(gòu)施工地層沉降機(jī)理,探明了砂卵石地層致災(zāi)機(jī)理及演化過(guò)程,修正了砂卵石地層Peck公式,構(gòu)建并完善了富水砂卵石地層盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)體系。主要?jiǎng)?chuàng)新包括:(1)首次構(gòu)建了包含地質(zhì)成因、空間分布規(guī)律與工程水文地質(zhì)特性信息的三維地層 數(shù)字信息模型;繪制了包含地層縱、橫向分布規(guī)律的工程地質(zhì)分區(qū)圖。(2)首次對(duì)砂卵石層在綜合考慮滲流條件、砂層透鏡體、地層空洞、漂石大小與分 布等因素條件下的地層變形機(jī)制進(jìn)行了深入研究,探明了富水砂卵石地層盾構(gòu)法施工地層沉降機(jī)理。(3)首次基于關(guān)鍵塊體理論對(duì)砂卵石地層損失致災(zāi)機(jī)理及其演化過(guò)程進(jìn)行分析研究,明確了“掘進(jìn)超挖量”和“地層損失率”為控制地層沉降的關(guān)鍵因素。(4)首次對(duì)砂卵石地層Peck公式進(jìn)行了修正,給出了砂卵石地層關(guān)鍵參數(shù)沉降槽寬度K和地層損失量η的取值范圍與細(xì)化取值方法。(5)首次基于富水砂卵石層盾構(gòu)法施工地層沉降機(jī)理,建立了砂卵石地層盾構(gòu)施工地層沉降分階段防控理論與控制關(guān)鍵技術(shù)。
項(xiàng)目取得發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)、實(shí)用新型7項(xiàng)、研發(fā)試驗(yàn)裝置1套,編制地方規(guī)范2項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),發(fā)表論文7篇、其中EI2篇、培養(yǎng)碩士4名,填補(bǔ)了砂卵石沉降機(jī)理及變形控制領(lǐng)域多項(xiàng)空白,經(jīng)第三方評(píng)價(jià),成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
研究成果已成功應(yīng)用于成都軌道交通工程,累計(jì)節(jié)約工程費(fèi)超億元,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著,必將為國(guó)內(nèi)、外砂卵石地層盾構(gòu)隧道建設(shè)提供指導(dǎo)和參考。
(供稿人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司)
34、【基于融合云的軌道交通生產(chǎn)信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
本項(xiàng)目屬城市軌道交通信息系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。涉及城軌交通網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)架構(gòu)、軟件開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品研制、多專(zhuān)業(yè)匹配性的關(guān)聯(lián)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定和應(yīng)用等。根據(jù)我國(guó)城軌交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì),針對(duì)傳統(tǒng)信息系統(tǒng)架構(gòu)現(xiàn)狀,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于融合云的信息系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)。智慧地鐵是城軌的高質(zhì)量發(fā)展核心,融合云 助力智慧地鐵信息化,其具有資源整合、數(shù)據(jù)共享以及智慧管理等優(yōu)勢(shì)。
該項(xiàng)目是多專(zhuān)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)化綜合型項(xiàng)目,為了解決地鐵信息化在技術(shù)層面的規(guī)劃缺失、解決基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的滯后浪費(fèi)、運(yùn)維難度大成本高認(rèn)可度低以及信息孤島的問(wèn)題,創(chuàng)新提出了基于融合云的軌道交通信息系統(tǒng)架構(gòu)概念。基于融合云的城市軌道交通信息系統(tǒng)符合中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)提出的“13531”架構(gòu),即“一個(gè)門(mén)戶(hù),三個(gè)中心,五大領(lǐng)域,三張網(wǎng)絡(luò)以及一個(gè)平臺(tái)”,云平臺(tái)上搭載了運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)信息系統(tǒng)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)以及對(duì)外服務(wù)信息系統(tǒng)三大系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
研究成果應(yīng)用于軌道交通智慧地鐵信息化建設(shè)中,在業(yè)務(wù)方面實(shí)現(xiàn)了從單專(zhuān)業(yè)到多紜路多專(zhuān)業(yè)到線網(wǎng)信息化建設(shè)最終到軌道交通信息化平臺(tái)建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。本成果推廣至全國(guó)軌道交通領(lǐng)域內(nèi)的系統(tǒng)建設(shè),潛在經(jīng)濟(jì)效益巨大。本項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)了以融合云為基礎(chǔ)、信息化為目標(biāo)的軌道交通技術(shù)架構(gòu)創(chuàng)新之路對(duì)推動(dòng)我國(guó)城軌交通科技進(jìn)步、加速全國(guó)城軌網(wǎng)絡(luò)化跨越式發(fā)展起到了關(guān)鍵性的作用。項(xiàng)目研究形成軟件著作權(quán)7頂,發(fā)表論文7篇,取得3項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)。綜合技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
(供稿人:上海寶信軟件股份有限公司)
35、【智慧城軌線網(wǎng)協(xié)同指揮平臺(tái)研制及應(yīng)用】
項(xiàng)目獲2019年度城軌科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
本項(xiàng)目在“交通強(qiáng)國(guó)”建設(shè)綱要的指引下,依托國(guó)家973計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、交通運(yùn)輸部建設(shè)科技項(xiàng)目、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(社會(huì)發(fā)展)項(xiàng)目及南京地鐵自研課題,對(duì)城市軌道交通發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了深入探索。在體系化科研驅(qū)動(dòng)、創(chuàng)新性研發(fā)集成、應(yīng)用成果推廣、產(chǎn)業(yè)鏈形成等方面取得了豐碩成果。憑借大數(shù)據(jù)和人工智能等高新技術(shù),形成智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的智慧城軌線網(wǎng)協(xié)同指揮平臺(tái),覆蓋軌道交通各業(yè)務(wù)領(lǐng)域,構(gòu)建統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)決策的立體化智慧城市運(yùn)輸體系。推廣了“智慧、協(xié)同、互聯(lián)、共享、安全”的發(fā)展理念。
本項(xiàng)目在協(xié)同組織、基礎(chǔ)支撐、系統(tǒng)保障3個(gè)層次上,形成5項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)和3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新突破構(gòu)成的技術(shù)群。5項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)包括城市軌道交通線網(wǎng)協(xié)同運(yùn)營(yíng)優(yōu)化技術(shù),城市軌道交通應(yīng)急處置協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)、城市軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)協(xié)同指揮平臺(tái)構(gòu)建技術(shù)。3個(gè)關(guān)鍵創(chuàng)新突破包括多源數(shù)據(jù)融合的城市軌道交通運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和主動(dòng)控制技術(shù)、城市軌道交通的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置策略及設(shè)計(jì)方法、集成仿真測(cè)試的軌道交通可視化移動(dòng)指揮平臺(tái)。打破了“信息孤島現(xiàn)象”、“網(wǎng)絡(luò)組織脫節(jié)”、“反應(yīng)能力滯后”、“指揮決策受限”等困境,實(shí)現(xiàn)整合城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)資源,加強(qiáng)信息化、智慧化管理和科學(xué)決策技術(shù)落地應(yīng)用,保障安全風(fēng)險(xiǎn)的主動(dòng)防控和快速應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。
本項(xiàng)目及相關(guān)技術(shù)以獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利17項(xiàng)、軟件著作權(quán)16項(xiàng)、申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利28項(xiàng)、發(fā)表論文45篇,其中SCI論文14篇,出版專(zhuān)著1部,制定企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)14部,在北京、上海、天津、南京、蘇州等城市進(jìn)行了推廣應(yīng)用,著力推動(dòng)我國(guó)城市軌道交通與地面交通的智慧協(xié)同發(fā)展,取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,近三年累計(jì)創(chuàng)造各項(xiàng)產(chǎn)值超50億元,點(diǎn)燃了行業(yè)科技研發(fā)的星星之火,助推我國(guó)由“交通大國(guó)”向“交通強(qiáng)國(guó)”的歷史跨越。
(供稿人:南京地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司)