采編時間: 2024-09-03 16:12:54 來源: 協會采編
2020年度城市軌道交通科技進步獎獲獎項目展示
2020年度城市軌道交通科技進步獎共評選出27個獲獎項目,其中特等獎1項、一等獎11項、二等獎15項。
特等獎獲獎項目介紹
1、【面向網絡化運營的互聯互通CBTC關鍵技術及成套裝備與示范應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎特等獎。
我國城市軌道交通行業發展迅猛,線網規模不斷擴充,極大地方便了城市居民的出行。與此同時,軌道線路間互通性差,運營孤立性高等問題日益凸顯,阻礙了市民出行體驗的提升。亟需研究更高效的面向網絡化運營的互聯互通CBTC技術,實現城市軌道線路間互聯互通機制,提升資源調度的科學性,提高居民出行的服務體驗。
本項目立足當前城市軌道交通孤島式運營現狀,瞄準各線路間信號控制協同性弱的難題,提出了軌道交通互聯互通CBTC系統,其創新點包括4個方面:①首次創建了互聯互通的CBTC系統架構模型,提出了互聯互通CBTC系統的設計原則,突破了互聯互通CBTC系統行車安全保障的關鍵技術;②構建了具有完全自主知識產權的互聯互通CBTC系統的標準體系,自主研發了成套標準裝備,填補了國內空白;③提出了基于屬性集等價劃分的準入測試方法,構建了基于ATML(Automated Test Markup Language)標準架構的仿真測試平臺通用模型,為有限工期下完成指數級案例測試任務提供了高效的解決方案;④建立了基于關鍵鏈的多項目進度管理方法,提出了基于動態客流仿真模型的網絡化運營組織策略,為后續網絡化建設和運營模式的改進奠定基礎。
依托重慶互聯互通CBTC系統示范工程發布團體標準(已被納入國推認證目錄)17部、地方標準1部,發表論文18篇、專利41項。在科技進步方面,互聯互通CBTC系統的系列技術標準填補了IEEE1474和IEC62290標準在軌道交通互聯互通方面的空白。在經濟效益方面,初步測算,新建及規劃建設的20條線路所配屬車輛的檢修任務,將共減少用地約900余畝,可節約征地拆遷費用近40億,運營收益提高8%~10%。在社會效益方面,截止2019年1月,參與本項目的信號廠商市場占比高達70%,極大提升了自主裝備的競爭力。2020年09月重慶四號線唐家沱前往環線圖書館,可無需換乘直接抵達終點,減少出行時間13分鐘,大大提高乘客服務水平。
(供稿人:重慶市軌道交通(集團)有限公司)
一等獎獲獎項目介紹
2、【飽和軟土復雜環境地鐵盾構隧道結構安全與耐久性關鍵技術】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
上海地鐵具有超大規模網絡、軟弱土層條件、復雜易變環境等特征,保障百年服役期內隧道的結構安全與耐久是面臨的重大挑戰,一旦發生問題,社會影響極重、維修整治極難、經濟損失極大,倫敦地鐵曾因部分隧道管片混凝土剝落、鋼筋銹蝕等問題而頻繁長時間停運整治,嚴重干擾了正常的運營計劃,并造成巨額經濟損失。為此,針對盾構隧道的結構安全與耐久展開聯合攻關,在多項關鍵技術方面取得了突破,主要創新成果包括3個方面:①提出了復雜環境中盾構隧道的精細化設計技術。揭示了盾構隧道附加靜、動荷載的變化特征,建立了外部荷變條件下盾構隧道荷載新模式;提出了盾構隧道管片的標準化設計,從源頭上解決了生產、建設、維養過程中超大規模線網的多方協同難題;針對特殊條件,發明了盾構隧道新型快速接頭襯砌結構,成型隧道接縫張開和錯臺均小于0.5mm,較現行規范提升一個數量級;②研發了基于耐久性控制的盾構隧道的材料標準體系與施工控制技術。建立了盾構隧道混凝土原材料及襯砌、防水成品質量標準體系,研發了管片自動生產流水線,有效提升了盾構隧道結構部件的耐久性能;提出了中心城區盾構隧道掘進-排土-注漿-拼裝同步控制技術,大幅減少施工初始缺陷,超過90%隧道的拼裝橢圓度小于4‰D,顯著優于國內外同類技術;③首創了運營期盾構隧道健康監測-狀態評估-病害整治成套技術。研發了運營地鐵隧道結構病害快速檢測裝備,率先提出了盾構隧道結構服役性能評估標準,實現了超大規模線網隧道狀態的快速感知;開發了盾構隧道結構加固、變形整治、注漿堵漏等工藝及設備平臺,整治后隧道橫徑增量小于0.2%,沉降增量小于10mm,有效保障了軌道交通的安全運營。
成果直接應用于上海超大規模線網盾構隧道的設計、施工及維養工程,推廣應用于寧波、杭州、南京等類似軟土地層盾構隧道和新加坡地鐵工程。獲授權專利28項,發表論文21篇,形成國家級工法2項,軟件著作權6項,出版專著2部,主編參編行業地方標準7部,近三年累積新增產值9億元,經濟、社會、環境效益顯著。
(供稿人:上海申通地鐵集團有限公司)
3、【富水巖溶發育條件下復合地層地鐵盾構工程成套關鍵技術研究與應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
富水巖溶復合地層具有水、土、巖、洞交織復合無規律的特性,具體分布和結構難以探明。在這類地層中修建地鐵隧道,2000年以前國際上都采用明挖法或礦山法,存在成本高、工期長、風險大、對城市環境破壞大等問題。盾構工法因其效率高、工期短、安全性高、對環境友好等優勢,成為城市修建地鐵隧道的首選方法。但是,盾構法用于富水巖溶復合地層修建地鐵隧道面臨以下問題:①富水巖溶復合地層的勘探是世界難題;②傳統單一模式土壓盾構機或泥水盾構機難以適應該類地層中水、土、巖、洞變化復雜的工況;③盾構隧道開挖始發/到達、人工進倉換刀環節都易引發塌方。廣州地鐵集團在廣州地鐵2、5、9號線和8號線北延段遇到的富水巖溶復合地層隧道建設中,成功地開展盾構設備技術、勘察技術、盾構施工工法、施工應急設備創新,形成國際領先水平的“富水巖溶發育條件下復合地層盾構工程成套關鍵技術”。主要創新成果包括4個方面:(1)首創具有國際領先水平雙模盾構成套技術及裝備。①發明雙模盾構切換技術及裝備,突破了傳統單一模式盾構設備只能適應某一種地層環境的功能局限性;②發明雙倉并/串聯采石箱技術及裝備,極大地降低盾構噴涌、滯排概率;③發明盾構設備刀具磨損智能檢測技術及裝備,實現刀具損壞及時發現、及時更換。(2)創建富水巖溶復合地層盾構工程全過程綜合勘察智能化數據賦能模型。建立基于現場采集數據與歷史數據、鉆探數據與物探數據相結合的地質特征分析模型,對數據進行智能化的清洗和篩選,由此建立地質特征數據庫;建立具有深度學習能力的算法模型對數據進行處理,從而獲得勘探工程的地質結構特征數據;建立具有深度學習能力的決策模型,指導工程風險控制。(3)發明富水巖溶復合地層盾構施工始發/到達、進倉換刀兩大環節的平衡穩定技術。①首創裝配式可循環利用的鋼套筒密閉平衡始發/到達技術,保障了盾構安全始發和到達;②首創冷凍刀盤換刀技術,研發出具有冷凍加固開挖面的盾構機刀盤,實現快速進倉更換刀具,可在傳統加固方法無法實施的工況下換刀。(四)發明世界首臺針對富水巖溶地層塌方搶險的同步綜合處理工程車。實現盾構掘進同步監控、圍蔽、處理,最大程度降低塌方對社會的影響。
本項目共授權發明專利10項(其中PCT國際專利1項),實用新型專利2項,軟件著作權2項;出版專著3部;參編國家標準1項;獲得省級工法4項;發表核心期刊論文2篇,國際論文1篇。經專家組鑒定,一致認為項目成果達到國際領先水平。本成果不僅成功地應用于廣州地鐵巖溶區的隧道建設,還推廣到杭州、南寧等多個城市。經濟效益顯著,近三年僅完成單位設備和相關工程的利潤達6.83億元。
(供稿人:廣州地鐵集團有限公司)
4、【城市軌道交通云平臺創新研究與應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
隨著開通城市軌道交通運營線路逐漸增多,傳統建設模式存在的局限性日益明顯。傳統建設模式下的各業務系統分別獨立設置、孤島運行,存在系統架構復雜、層級多、設備配置數量眾多且利用率低等問題,為城市軌道交通的運營、維護和管理帶來了諸多不便。既有的單專業或單線路采用云平臺承載方式,難以產生規模化效應,不能從根本上解決目前存在的問題,所以研究一套城市軌道交通云平臺用于解決當前存在的問題,十分重要且緊迫。
本項目在呼和浩特市重大科技專項支持下,歷經三年技術攻關,緊跟智慧城軌發展方向,瞄準適用于城軌行業分散建設成本高、數據共享能力差、系統信息化程度低等核心難題,攻克了多線路多業務綜合承載、縱深安全防護體系、線網級系統配置等關鍵技術,打造了城市軌道交通云平臺集成創新并完成示范應用。系統主要創新點包括3個方面:①打造了全業務承載的城軌云平臺;②創建了城軌云縱深防御安全體系;③構建了城軌云新運維模式。
本項目形成了專利45項、論文19篇、軟件著作權18篇、云平臺相關著作2篇、白皮書2份,整體技術達到國際領先水平。在云平臺構建方式下,相比傳統分散獨立建設模式,呼和浩特地鐵1、2號線信息化系統成本總體節省約38.4%,并隨著后續線路接入云平臺,其經濟效益將進一步提升。該項目成果可滿足安國22座城市超過100條線路的云平臺建設需求,預計市場份額達到200億元。該項目的研究可大幅降低城軌信息化系統建設、維護成本,縮短業務上線周期,提升云平臺裝備技術水平,發揮了示范效應,帶動一大批企業開展基于云平臺的智慧應用,促進了產業鏈發展,為我國智慧城軌建設和推廣有很大的促進作用。
(供稿人:呼和浩特市城市軌道交通建設管理有限責任公司)
5、【輕型跨座式單軌道岔系統關鍵技術研發及應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
跨座式單軌是一種中運量的軌道交通系統,具有爬坡能力大,轉彎半徑小,適應地形能力強,施工簡便,工程造價低等優點。本項目結合蕪湖軌道交通等輕型跨座式單軌項目需求,研發出適用性好、經濟性佳、結構簡單的輕型跨座式單軌道岔產品,解決了制約整個系統發展的道岔技術難題。
本項目主要創新成果包括4個方面:①國內首次研究形成整體梁平轉道岔技術、直線驅動復合連桿轉轍技術、直線鎖定與轉轍避讓聯動技術以及道岔參數計算理論及設計方法,研發成功并產業化應用了“單點推拉驅動、二點定心轉動、單點伸縮鎖定”的換梁型道岔和“單點推拉驅動、單點定心轉動、單點伸縮鎖定”的樞軸型道岔。②國內外首次應用準靜態應力因子法對跨座式單軌道岔梁的壽命進行研究,搭建了跨座式單軌交通車輛-道岔空間耦合振動模型及單軌道岔梁有限元結構模型,運用載荷識別技術,計算道岔梁結構損傷及疲勞壽命。通過仿真與試驗相結合,充分驗證了道岔的優良性能和結構的可靠性及安全性。③國內外首次研發形成跨座式單軌道岔智能化實時在線診斷系統,集成應用了傳感器技術、AI圖像識別技術、神經網絡算法及MFC框架平臺對道岔的鎖銷、接縫板、推桿、電機、連接螺栓等關鍵零部件進行實時監測及狀態診斷。④研究形成輕型跨座式單軌整體梁一體化生產和現場一次性安裝到位技術,通過機加工筋板保證基礎件尺寸、高精度工裝進行定位、自動化專用雙臂機器人進行焊接等一系列新技術和新工藝,確保了道岔梁高精度、強結構的要求;實現了道岔的高精度安裝和裝配化施工,大幅度減少了安裝工序,有效提高了作業效率。
研究成果獲得2項國家發明專利和25項實用新型專利,具有自主知識產權,并形成團體標準《跨座式單軌交通道岔》1部。在城軌協科技成果評價中,經杜彥良院士等十位專家評審,認為本成果整體達到國際先進水平。研究成果填補了我國輕型跨座式單軌道岔系統空白,契合我國輕型跨座式單軌輕量化、簡約化以及提高裝備自主化、智能化的要求,將有力推動輕型跨座式單軌的廣泛應用、單軌行業的技術進步及我國軌道交通多制式協調發展。
研究成果已運用于蕪湖、柳州等軌道交通項目,獲得業主及同行好評;為生產單位創收超過1億元;并已在濰坊、邯鄲、桂林等多個單軌項目設計中被采用;已被納入國家標準《跨座式單軌交通單開道岔》、《跨座式單軌設計標準》及城軌協團體標準《輕型跨座式單軌交通設計導則》。
(供稿人:中鐵工程設計咨詢集團有限公司)
6、【軌道交通車載高頻輔助變流關鍵技術研究及其應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
為了響應國家“十三五”計劃的低碳環保的可持續發展戰略,以及提高關鍵核心技術競爭力的交通強國戰略需求,開展了高效、高功率密度、高性能、低噪音的軌道交通車載高頻輔助變流器關鍵技術研究及其應用項目。該項目是事關軌道交通產業核心競爭力、整體自主創新能力和國家經濟發展的戰略性、基礎性、先進性關鍵技術和平臺研發。
項目經歷了技術攻關、樣機試制、型式試驗、裝車考核與批量應用,完成了軌道交通車載高頻輔助變流關鍵技術研究及其應用。本項目對LLC諧振軟開關、三電平斬波、級聯變換系統、分裂電容式三相四線制、比例諧振控制、系統故障診斷與保護等關鍵技術進行了重點攻關研究。其主要創新成果包括4個方面:①發明基于LLC諧振軟開關技術的功率模塊、控制單元、冷卻系統和變流器裝置;開發出多輸入電壓制式、多功率等級的高頻輔助變流器平臺;②提出一種基于“孤島”散熱技術和無線隔離驅動電源技術的絕緣系統,首次開發出高壓DC3000V供電的高頻輔助變流器;③提出一種自適應死區最優控制方法、一種箝位式脈寬補償關斷控制方法和一種并聯系統的直流電壓魯棒性控制方法,確保輔助變流器安全、可靠運行;④發明一種集成式大功率LLC高頻變壓器,實現變壓器小型化、集成化,降低其設計和制造難度。
項目研制的高頻輔助變流器功率密度達到284VA/kg,相對既有工頻輔變產品提升90%以上;效率達到94.3%,損耗降低40%,并有效降低了電磁噪音,具有良好的環境友好性。
項目實施過程中獲授權國家專利31項,其中發明專利14項,國家標準1項,行業標準2項,論文21篇,技術和產品具有完全自主知識產權。
研制的高頻輔助變流器已在地鐵、低地板車、動車組及機車等領域實現了裝車應用,并成都、杭州、寧波及深圳等地實現了商業運營,累計30個項目,形成商業訂單3000臺,其中裝車約2000臺,累計銷售額共計約7億。
本項目整體技術達到國際領先水平,推動了輔助變流產品的高頻化、高效化、輕量化和小型化,促進了軌道交通高端裝備的技術發展。
(供稿人:株洲中車時代電氣股份有限公司)
7、【城市軌道交通與大型市政道路合建沉管隧道關鍵技術與應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
隨著城市快速發展,城市交通資源日益緊張,尤其作為連接樞紐功能的過江通道常成為城市交通堵塞重災區,城市過江交通逐漸向多車道、復合交通方向發展。本項目依托工程廣州市~佛山市軌道交通地鐵二期工程瀾石站~世紀蓮站區間過江隧道(佛山市東平隧道),是國內斷面最寬公鐵合建沉管隧道工程,建設過程中面臨斷面超寬、河道狹窄、水流速度大、軌道交通沉降控制嚴格、城市核心區環保要求高等諸多難題。項目組歷經10年,開展了公鐵合建沉管隧道沉降控制、管節浮運沉放、水中質量檢測、綠色修建等關鍵技術的研究,主要創新成果包括4個方面:①建立了成套沉管隧道基礎沉降計算理論及控制技術。首次提出一種適用于沉管隧道基礎沉降理論,構建了沉管隧道砂基礎無損檢測方法及評價體系,研發了新型管節接頭限位和減載技術,有效保障了城市軌道交通運營安全;②研發了大流速、繁忙狹窄航道條件下超寬非對稱斷面沉管隧道管節安全浮運、精準沉放對接技術。開發了超寬非對稱斷面管節浮運、沉放模型試驗平臺,提出了連續接力絞拖+全球定位精準導航技術,發明了可調可重復利用的導向對接系統和高精度定位沉放控制系統;③構建了沉管隧道管節水中作業質量與安全控制體系。研發了系列水下質量檢測設備及軟件,構建了規范化、數字化的管節水中作業質量與安全控制體系;④開發了系列城市軌道交通沉管隧道綠色修建技術;研發了城市軌道交通過江隧道與市政隧道集約用地建設技術、旁建干塢、多維綜合爆破控制技術和大流速條件下沉管頂部覆蓋層防護技術等系列沉管隧道綠色修建技術。
項目獲授權發明專利16項、實用新型專利35項、軟件著作權25項;主編國家、地方標準6部,參編國家標準1部;編寫專著4部,公開發表學術論文50余篇。成果整體應用于國內外最大規模公鐵合建沉管隧道佛山東平隧道,推廣應用到南昌、廣州多座沉管隧道工程建設中,直接節約工程造價11億元,節約城市核心區土地8.5萬m2。研究成果經專家鑒定達到國際領先水平。
(供稿人:中鐵隧道勘測設計院有限公司)
8、【軌道交通智慧車站系統關鍵技術研究與示范應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
車站是城市軌道交通運營管理的基本單元,是軌道交通網絡化運營體系服務于城市發展和市民出行的直接窗口。車站運營管理水平的高低直接決定了整個軌道交通網絡的管理水平。本項目首創軌道交通智慧車站體系架構,構建智慧車站系統集成平臺,實現智慧運營管理目標,技術成果在城市軌道交通行業廣泛應用,主要創新成果包括4個方面:①率先提出軌道交通智慧車站系統的體系架構,攻克跨網數據擺渡、多源數據融合和智能場景聯動等關鍵技術,研制開發智慧車站系統集成平臺,實現車站設備智能運行、車站人員精確定位、車站態勢總體感知和車站業務閉環管理,有效提升車站運營管理效率和精細化管理能力;②首次應用基于關聯系統的設備故障智能診斷方法和故障診斷邏輯網絡拓撲排序和存儲方法,構建設備智能維護系統,實現軌道交通車站設備健康狀態監測與智能預警,有效提升車站設備管理和安全保障能力;③首次應用基于歷史判決的多頻譜感知技術和大數據輔助視頻傳輸技術,實現客流狀態智能感知,有效提升系統綜合感知能力,支撐智能分析和智能預警系統應用;④首次提出車站客流狀態多源感知與實時預警的系統方法,為車站客運組織提供智能化和可視化手段;首次采用基于特征檢測和規則判斷的攝像機定位方法,保障視頻分析質量和精準率;首次提出基于位置的乘車智能引導系統,全面提升車站客運服務能力和乘客體驗。
獲授權專利17項(其中發明專利10項、實用新型專利7項),發表論文19篇,登記軟著17項,制定技術標準13項(其中國家標準1項,地方標準2項)。研究成果率先在上海地鐵應用,典型車站開站和關站時間從30分鐘壓縮到8分鐘左右,設備巡檢實現自動化,操作管理效率提升30%,管理優化和崗位復合3人/站,同時為乘客和特殊人群提供豐富全面的資訊和自助服務,極大提升了公眾的出行體驗,為軌道交通產業創新發展闖出一條新路。技術成果已在上海、西安等城市得到廣泛應用。
項目總體技術達到國內領先水平(全球首創,國外城軌尚無智慧車站應用先例)。創造直接經濟效益7.5億元,每年服務乘客舒心出行近億人次,成為智慧地鐵建設和城軌高質量發展的重要抓手。
(供稿人:上海申通地鐵集團有限公司)
9、【新一代城軌市域列車制動系統關鍵技術及應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
近年來,我國大力推進城市軌道交通產業關鍵技術研發及產業化,國內城軌車輛制動系統取得較快的發展,產品已批量運用。但為了進一步提升車輛安全性、可靠性、降低運用維護成本,對車輛制動系統及關鍵部件進行標準化設計。本項目在城市軌道交通車輛制動系統關鍵技術及受國外制約的短板技術領域開展自主研發和創新研究工作,推動城軌交通裝備產業升級。主要創新成果包括4個方面:①突破了城軌市域列車以太網控車技術,開發了基于以太網的制動控制系統,實現多網融合控制,并率先在國內批量裝車運用;掌握了減速度閉環控車技術,并率先在國內裝車,提升車輛制動控制精度及乘客舒適度;②國內首次自主搭建了適用于城軌市域列車的制動系統創新平臺,開發了基于平臺化、模塊化、輕量化的車控和架控制動控制系統,積極踐行國家能源發展戰略和節能環保發展要求;③推動我國城市軌道交通行業制動系統及核心部件行業技術標準制定,主導編寫了《城市軌道交通車輛制動系統行業技術規范》系列標準,解決了我國城軌制動系統無匹配標準的問題;④自主開發了城軌車輛用輕量化鋁基復合材料制動盤,掌握了鋁基復合材料制動盤的批量生產工藝和質量控制體系,打破國外技術壟斷,在國內首次實現鋁基復合材料制動盤批量化裝車應用。
項目獲得發明專利2項,計算機軟件著作權2項,實用新型5項,發表論文3篇,成果擴充10項城市軌道交通車輛制動系統標準。
本項目技術經濟指標:①常用制動和緊急制動EB的沖動極限≤0.75m/s3;②緊急制動減速度滿足初速度160km/h時大于1.2m/s2;③制動響應時間滿足緊急制動EB≤1.5s;④以太網傳輸速率:10~100Mbps;⑤與傳統鑄鋼、鑄鐵制動盤相比,鋁基復合材料制動盤減重40%。
本項目成果的制動系統應用于32條城軌線路,截止2019年累計收入83337萬元,累計新增稅收14135萬元。掌握了核心技術,培養了專業人才,為“交通強國”、“科技強國”戰略提供了有力支撐。
?(供稿人:北京縱橫機電科技有限公司)
10、【全自動運行信號系統關鍵技術在機場空側捷運系統中的研究及應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
隨著我國軌道交通的發展突飛猛進以及相關技術的不斷進步和完善,全自動運行技術已經成為順應軌道交通發展的大勢所趨,且應用到機場線及空側捷運系統中。
該項目信號系統采用上海富欣智能交通控制有限公司全自主知識產權的JeRail?CBTC信號系統,主要創新成果包括6個方面:(1)特定控區劃分。對信號系統控區劃分做特殊設計,單線故障時,航站樓至衛星廳的列車運行間隔拉長,客運服務不會中斷。(2)客流清分與車門控制。滿足運營組織和空防管控時國內、國際乘客不能混流,針對國際反流的旅客,回流區車門開、關應單獨進行控制。(3)特定安全防護距離下的精準進站 。采用獨創性算法實現在ATO控制下以較快速度和較短時間進站,使停車點距離授權點更近,減少安全防護距離,從而確保列車安全、舒適、高效進站。(4)正線無人全自動存車。具備自動進/出站、停站對位自動調整、自動開/關車門、自動休眠/喚醒、工況管理、車輛遠程控制等全自動運行功能。(5)自動穿梭模式 。設計自動穿梭模式由信號系統主導列車停站時自動換端、提供列車安全防護、控制列車自動運行。捷運列車運營過程中換端切換車頭的頻次約為傳統地鐵的10倍。(6)中央集中控制。在車站弱電綜合室設置ATS監視工作站,為保障系統可靠性,采用中央同地兩級控制方式。項目針對上海浦東國際機場空側捷運系統既有土建線路條件限制和嚴格的空防安全管理規定等特殊要求進行研發,實現了7×24小時不間斷運營、正線在線存車、上下行軌道分隔的聯鎖控區劃分、雙線穿梭運行、特定安全防護距離下精準進站算法和防混流門控等信號系統關鍵技術研究及應用。該項目是中國內地首個采用鋼輪鋼軌制式的機場空側捷運系統,于2019年9月16日正式開通運營。
本項目形成發明專利10項,其他知識產權6項,發布論文9篇,整體達到國際先進水平。其創新成果在上海、太原、青島、成都、武漢等城市軌道交通工程中廣泛應用,并取得顯著的經濟、社會效益。主要科技創新技術之一——特定安全防護距離下的精準進站技術的應用為航站樓核心區域節省建筑面積約25.2萬平方米,降低了基本建設投資,減少對運營區域的影響,降低不停航施工風險,減少旅客步行距離,提升商業服務和旅客體驗感,間接經濟效益近30億元。
經過一年多的運營,該項目作為中國首條全自動運行且具有完全自主知識產權的空側捷運系統,不僅滿足機場空側捷運的運營需求,其研究應用的關鍵技術對機場捷運和城市軌道交通建設及運營具有重要的借鑒意義,并對我國軌道交通裝備綜合實力的提升起到積極作用。
(供稿人:上海機場(集團)有限公司)
11、【溫州市域鐵路S1線一期工程】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
市域鐵路具備速度快、能耗噪音低、輻射污染小、造價較地鐵省的優勢,對拉開城市框架、支撐城市發展戰略具有重要意義。溫州市域鐵路S1線一期工程(以下簡稱“溫州S1線”)是國內首條交流制式、公交化運營的市域快速軌道交通線路。其推進了中國市域快軌發展,引發市域快軌交通建設浪潮。
溫州S1線主要創新成果包括5個方面:(1)首次建立涵蓋企業、團體、地方和行業四個層級,設計、施工、運維三大方面的市域快軌標準體系;(2)研發了速度100~160 公里/小時、軸重17噸的市域快軌新型軌道成套技術;(3)研發了市域快軌五大關鍵系統:①研制出時速140 公里,適應公交化運營的市域D型車;②首次在城軌中采用同相供電技術,有效解決了單相工頻交流制供電方式帶來的不利因素;③采用點式ATC信號系統,填補了傳統點式ATC系統不足,兼具CBTC系統的主要功能及特點;④采用基于TD-LTE的多網融合的通信系統,實現同一張網統一承載信息傳送;⑤采用國內首創的云計算架構方案,中央級和車站級服務器均運用虛擬化技術,大幅提升了系統的整體服務水平。(4)創新軌道交通建造工法:解決了主城區場地狹小、地質復雜條件下開挖深基坑技術難題;研發國內首創的雙幅上承式移動模架施工工藝。(5)采用機電運營一體化管理,提高機電建設與運營管理的契合度;將運營管理融入全省統一平臺,實現資源共享;采取委外維養模式,引進專業團隊,提高維養效率。
本項目獲得國家專利40項(15項為本次申報獨有),其中發明專利10項。主要技術經濟指標:①技術指標:溫州S1線速度目標值120km/h,采用具備快起快停特點的交流25kV系統制式市域D型車;市域動車組噪聲指數與對外輻射滿足相關標準要求;每車公里能耗3.47kw?h;②經濟指標:溫州S1線平均每公里投資3.48億元;2019年1月至2020年11月,乘客約為1343.9027萬人,客票收入約為5487.04萬元;品牌資源經營收入約2000萬元。
溫州S1線承擔“國家戰略新興產業示范工程”等3項國家示范試點任務,充分發揮了市域快軌建設示范引領作用;科技成果在北京、上海等地推廣應用,效果良好。
(供稿人:溫州市鐵路與軌道交通投資集團有限公司)
12、【北京大興機場線全新型全自動駕駛市域車】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎一等獎。
北京軌道交通新機場一期工程電動客車是2017年6月北京軌道交通建設管理有限公司為北京大興國際機場提供草橋至大興機場北航站的城市軌道交通車輛,是連接大興機場和主城區的主要交通方式,也是京津冀一體化交通的示范性項目。
本項目主要研究內容包括7個方面:①為打造國內首列時速160公里GoA4全自動駕駛市域車輛。②攻克隧道內160km/h剛性接觸網受流技術。③構建智能綠色設計平臺,實現以太網控車、智能運維、智能照明和智能變頻空調等智能技術應用。④對標高鐵和航空行業,打造滿足大興機場線專用的商務車、行李車和綜合檢測車設置。⑤提升綜合舒適性、運行平穩性高、氣密性能好、車內噪聲低和乘坐空間大等特點。⑥考慮車輛使用便捷性,配備蓄電池牽引技術。(7)設置防撞系統提升車輛安全性能。
該技術獲得發明專利3項,實用新型專利6項,外觀專利9項,發表論文3篇,參與起草制訂標準1項。首列車從研發、試制、生產到完成試驗該共投入約12000萬,取得經濟效益2017年9120萬元,2019年68232萬元。
大興國際機場是超大型國際航空綜合交通樞紐,是世界最大空港,也是展現國家形象的新國門。北京新機場線作為服務于大興國際機場航空客流的專用線路,是連接大興機場和主城區的主要交通方式,其定位為快速、直達、高品質的軌道交通專線。北京市新機場線首次采用時速160公里市域快軌列車,可為其它區域快速軌道交通項目提供示范作用,同時促進京津冀一體化,在國家新基建的大背景下,為城際、市域軌道交通裝備的發展奠定基礎。
本產品所研發的無人駕駛車輛的關鍵技術,形成自主化無人駕駛車輛技術、產品和規范體系;改變無人駕駛車輛核心裝備技術“長期跟隨”的發展模式;符合我國新型城鎮化和城市現代化發展需求,將引領城市軌道交通車輛設計制造技術的進步,使得城市軌道交通車輛制造產業升級到新的更高的平臺。所研究的具有高可靠性、高可用性和高安全性的列車,將為實現我國城市軌道裝備高能效、低運維成本、人性化服務提供技術和裝備支撐,提升國產城市軌道交通車輛國際市場競爭力。
(供稿人:中車青島四方機車車輛股份有限公司)