采編時間： 2024-09-03 16:12:53 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。
二等獎獲獎項目介紹
13、【全程無網儲能式有軌電車關鍵技術研究及應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
儲能式電力牽引是指利用自身儲能器件儲存電能，并以此作為牽引動力電源的一種新型驅動方式，特別適用于城市輕軌交通頻繁起停特點。無網運行有軌電車的商業運行，解決了傳統接觸網供電車輛帶來的景觀問題、能源回饋利用問題和雜散電流等問題。本項目攻克了大功率超級電容制造關鍵技術，解決了車載超級電容儲能電源設計制造及停站十秒級充放電技術難題，獨創了全程無網的間歇式受電模式，打破了一百多年來有網連續受電模式的束縛，徹底消除了架空電網帶來的諸多負面影響。2014年在全球率先推出這種全程無網運營模式，目前已開通運營了5條線路，國內新建設項目中超六成線路選用了該模式。德國西門子也跟隨采用了這種模式但尚未投入運營，我國已成為該領域公認的技術領跑者。
本項目主要創新成果包括4個方面：①率先提出了儲能式車輛牽引控制方法和最低能量運行控制方法。與傳統電網受電模式相比車輛再生制動能量吸收率從平均40%提升到80%以上，牽引能耗降低30%。建立起覆蓋車輛、供電、運營、檢修的全程無網儲能式軌道交通標準體系，為該模式的推廣運用提供了系統的技術支撐；②發明了雙電層超級電容器的復合碳電極材料和一種雙電層超級電容器制造工藝技術；③研制出業界功率最大的MW級車載儲能電源，在業界率先實現了有軌電車3公里以上的續航里程；發明了利用客室空調廢氣無功耗直接冷卻儲能電源的方法，解決了大功率儲能電源冷卻的難題；④全球率先實現了十秒級快速充電智能控制技術，創新了超級電容主動均衡方法，研制出業界最大的2MW高功率充電裝置和30A超級電容主動均衡系統。
本項目儲能式現代有軌電車和動力型炭基雙電層超級電容器2項成果，經專家組成果鑒定，均達到國際領先水平。已獲得授權發明專利24項（其中：中國專利金獎1項），發表論文29篇，編制專著1本、標準21項。
2014年以來全程無網儲能式技術已在總投資90多億元的廣州、淮安、武漢、深圳、東莞（華為）5條有軌電車線路上投入運用；車輛運營總里程達到1500多萬公里，運載旅客過億人次，其中，近三年廣州、深圳、淮安、漢陽、東莞（華為）5個城市運用方已實現新增經濟效益8.11億元，社會效益、經濟效益顯著。
（供稿人：中車株洲電力機車有限公司）
14、【高烈度地震區長聯大跨連續梁及軌道、大軸力橋梁樁基托換關鍵技術】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
高烈度地震區長聯大跨連續梁的抗震設計歷來是橋梁設計的難點和關鍵環節，本項目以西安機場城際渭河特大橋為依托，開展了減隔震措施研究和大梁縫處軌道關鍵技術研究。機場城際在機場范圍以地下方式敷設，受咸陽機場交通廊道的影響，機場范圍內為地下單洞雙線隧道區間，機場站是機場及機場交通樞紐接駁站，為地下二層側式站臺車站。機場站站位設于西安咸陽國際機場T3A航站樓北引橋南側，站后配線需下穿既有T3A航站樓主線橋22號橋墩，結合工程周邊環境和既有主線橋的實際，經工程技術、經濟等方面綜合分析，設計采用對既有主線橋22號橋墩樁基實施樁基托換方案。
本項目主要創新成果包括3個方面：①西安北至機場城際軌道項目（以下簡稱“機場城際”）渭河特大橋主河槽采用（50+8×100+50）m連續梁，位處高烈度地震區，采用摩擦擺支座和黏滯阻尼器共同作用的減隔震技術，有效解決了抗震設計難題，并降低了震后修復成本；②渭河特大橋最大梁縫600±230mm，研發了上承式梁端伸縮裝置（抬枕裝置），經車橋耦合動力仿真分析和動靜載模型試驗檢驗，安全和疲勞性能滿足要求，成功解決了大梁縫軌枕間距超限問題；③機場城際以隧道方式下穿西安咸陽國際機場既有T3A航站樓主線橋，采用大軸力樁基托換技術，解決了隧道下穿樁基設計、施工難題。
項目獲得兩項實用新型專利授權。主要技術經濟指標：（1）技術指標 ： ①摩擦擺支座延長結構周期，黏滯阻尼器耗散地震能量，使橋墩和基礎處于基本彈性工作狀態；②上承式梁端伸縮裝置經國家重點實驗室檢驗，其伸縮、靜載和疲勞等性能均滿足軸重20噸客車運營要求，技術水平達到了國際先進水平；③樁基托換技術，被托換的橋墩軸力達1300噸，跨度超過20m，橋下凈空僅8m，場地近20m的Ⅲ級自重濕陷性黃土，要求被托換橋墩豎向位移控制在±3mm以內。（2）經濟指標 ：①減隔震技術使橋墩和基礎在地震荷載效應作用下保持基本彈性工作狀態，從橋梁結構全壽命周期考慮，大幅降低成本；②德國進口BWG抬枕裝置120萬/臺，而研發的上承式抬枕裝置約60萬/臺，后期維護保養成本較低。③采用樁基托換下穿T3A航站樓主線橋22號橋墩比整體拆除還建，節省工程投資約900萬元。
減隔震技術能夠有效解決高烈度地震區長聯大跨連續梁的抗震難題，應用前景廣泛；上承式梁端伸縮裝置指標達到國內先進水平，提高了該技術領域的國際競爭能力。已應用在機場城際、重慶軌道交通環線、商合杭高速鐵路等項目；大軸力樁基托換技術有利于優化線路條件，為市區軌道交通線路選線提供全新的思路。
?（供稿人：陜西城際鐵路有限公司）
15、【基于AI云技術的智慧城軌多專業一體化仿真與驗證平臺】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
在實現地鐵無人駕駛的技術上，信號系統起著關鍵性的控制作用。完備的全自動無人駕駛信號系統仿真平臺可以對全自動無人駕駛的地鐵信號系統進行有效的仿真和測試，進而促進地鐵全自動無人駕駛信號系統的發展。信號系統與綜合監控系統相結合，以有效手段將人、車、設備統一管理起來，提升城軌智慧水平、改善人們出行體驗，是智慧城軌發展趨勢。本項目以全自動無人駕駛運營場景、系統功能和運維規則為研究對象，探索面向智慧地鐵的“全自動運行2.0系統”。除此之外，還可為無人駕駛工程項目的實施提供場景推演、設計驗證、接口測試、系統集成和其它運營前置服務，全方位提升工程設計質量，節省工期和成本，保證項目按最高運行等級一次性投用。
本項目主要創新成果包括4個方面：①通用接口聯動仿真技術。首次在軌道交通領域，應用了工業控制領域的 PLC 控制技術，使用了克服了原有技術不能仿真全部仿真信號、無法兼容多車輛廠家、擴展性及易用性較差等缺陷。②全自動無人駕駛與四智聯動云仿真測試架構。在軌交行業內，結合云計算技術，引領性地提出適用云架構和云仿真的平臺接口，并應用到軌交全自動場景仿真驗證領域，采用云管理的方式實現了全自動無人駕駛與四智聯動。③智慧城軌多專業集成聯動。首次具備集成智慧城軌中信號、車輛、綜合監控、通信及站臺門全部專業，并實現所有專業子系統設備在統一場景管理下聯動運行，打破了軌交行業內各專業接口間無法互聯互通的仿真性應用。④AI一體化操作。創造性地應用了 AI 人工智能技術，將 AI 人工智能技術運用到智慧城軌仿真應用場景中，并提出從數據采集、數據處理、數據分析、數據可視化顯示的數據全生命周期管理。
本項目的實施孵化出了具備完全自主知識產權的基于AI云技術的智慧城軌多專業一體化仿真與驗證平臺，完成了包括總體架構自主創新設計、應用軟件開發及核心部件國產化等，填補了國內相關領域的空白。
該項目已取得了30多項專利、5項軟件著作權及發表了5篇論文。
本項目成果實現了國產化，因此價格遠低于進口系統，累計將為國家節省至少40億元投資。海外項目外匯收入帶動了鐵路及城市軌道交通信號系統中下游產業鏈。隨著國家經濟建設需要，“一帶一路”戰略的推進，按照城市軌道交通發展規劃和卡斯柯市場預測，至2022年底，累計產值預計可達100億元，可帶動相關產業鏈產值預計50億元。
項目成果已經成功進行產業化。一體化仿真驗證平臺已應用在如下項目中：埃塞俄比亞輕軌信號系統項目、房山線兼容性CBTC信號系統項目、上海17號線無人駕駛CBTC信號系統項目、呼和浩特2號線互聯互通信號系統項目、深圳龍華線現代有軌電車項目、成都蓉2線有軌電車項目等，這充分驗證了本項目成果的創新性及實用性。
（供稿人：卡斯柯信號有限公司）
16、【動態計算機視覺技術在地鐵運營巡檢中的應用研究】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
目前地鐵對接觸網懸掛檢查主要依賴于天窗期內梯車定期巡視，若采取該方法進行周期修，效率低，強度大，且故障隱患不易發現。針對地鐵設備結構和實際需求，研發一套地鐵接觸網懸掛智能巡檢系統，解決智能巡檢系統的拍攝范圍、智能識別、技術參數等問題，實現對地鐵剛性、柔性接觸網關鍵零部件高清成像，通過高清成像檢測模塊清晰拍攝懸掛設備，并通過圖像智能分析軟件對關鍵零部件的松動、脫落、缺失、破損等缺陷智能識別。其主要創新成果包括3個方面：①提出一種面陣和線陣相機陣列的優化布局，實現了剛性及柔性接觸網懸掛定位點自動提取技術；②提出面向接觸網零部件缺陷的無監督深度學習算法，能夠準確識別地鐵剛性及柔性接觸網關鍵零部件的缺陷；③通過多通道車地無線傳輸，實現了檢測設備與地面管理終端的高效數據傳輸。
本項目已授權實用新型專利3項、計算機軟件著作權1項。
該系統針對復雜場景，采用實時高清成像、缺陷自動識別和多徑并行無線傳輸等技術，研制了地鐵接觸網懸掛智能巡檢系統。主要解決各地鐵運營公司地鐵線路接觸網日常檢修，以壓縮勞動力成本、降低勞動強度、節約檢修工具及輔助材料支出為目標。其安裝的載體形式可包含地鐵接觸網作業車、綜合檢測車、電客車等。因此可從國內各大工程車輛廠及電客車廠進行集成式推廣。可根據地鐵線路特征、實際使用需求進行產品功能配置，以切實滿足各地鐵線路特征及用戶使用為前提，進行產品功能多層級推廣。目前已經在成都地鐵投入應用，具有廣泛的應用價值及推廣價值。?
（供稿人：成都軌道交通集團有限公司）
17、【城市軌道交通工程施工質量安全管控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二等獎。
為有效解決新形勢下城市軌道交通工程質量管理面臨的突出問題，加強工程建設各環節質量管控，本項目針對城市軌道交通工程建設工程中的重難點進行研究，在質量安全管控領域創新取得了多項關鍵技術。項目的主要創新成果包括5個方面：①形成我國首部《城市軌道交通工程土建施工質量標準化管理技術指南》。首次建立了城市軌道交通工程施工質量全方位管理體系，規范工程參建各方主體的質量行為同時提升工程質量整體水平；②創新形成地鐵車站超長結構抗裂技術，建立抑制混凝土結構裂縫新路徑。自主研發出高性能自防水新型混凝土材料，形成“地鐵車站超長大體積混凝土無縫分倉施工”等多項新型工法；③搭建基于 BIM+北斗定位技術的地鐵施工遠程管控準智能化管理平臺。通過 BIM 技術對設計進行提前優化，解決碰撞問題，減少現場施工過程返工率；引入北斗定位技術，降低建設過程中施工安全風險；④提出適合復雜地質條件的盾構施工全過程質量安全管理技術。針對盾構始發、掘進及接收這三大施工步驟創新形成了“小空間盾構整體始發”、“區間小凈距及上下疊加段施工”、“富水高壓地層鋼構套筒輔助接收施工”等關鍵技術，成功縮短建設工期，節省大量建設成本；⑤應用大數據分析技術，整合多維安全監測信息資源，創新升級了智能化安全風險管控平臺。首創建設單位主控的 4 級預警模式，提升風險響應效率；極大地提高多方參建單位的信息交互共享能力，提升重大危險源管理和生產安全事故的預防預警和應急處理能力。
本項目形成住建部行業指南 1 部、發表論文 22 篇，授權發明專利4 項、實用新型專利 12 項以及軟件著作權 8 項。該成套關鍵技術成果在廈門軌道交通4條線路的施工建設過程中應用。通過研發新材料、新工藝、新技術、新平臺，在項目研究的過程中以節省開支的形式創造出的經濟效益達 20.4352億元。《城市軌道交通工程土建施工質量標準化管理技術指南》成功推廣到北京、西安、青島等 全國14 個城市的地鐵建設質量管理工作中，并取得良好經濟社會效益。
（供稿人：廈門軌道交通集團有限公司）
18、【四維地質環境信息平臺建設關鍵技術及其在軌道交通中的應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
濟南因泉享譽世界，實現地下水保護與軌道交通建設雙贏，是濟南軌道交通發展中亟需破解的關鍵難題。依托“濟南城市地質調查”、“濟南城區四維地質環境可視化信息系統平臺建設”等項目，集成了濟南多部門60余年來的各類勘探數據，歷經近十年科技攻關與工程實踐，取得創新成果包括3個方面：①突破了可更新高精度的四維地質環境耦合模型建模的關鍵技術難題。揭示了水文地質邊界屬性對趵突泉泉域地下水均衡的影響規律，創新了“半自動-交互-自動”三維地質建模方法，實現了水流與地質模型的多模型多平臺深度融合，首次構建了近2000平方公里的可更新高精度四維地質環境耦合模型；②攻克了地鐵建設與泉水保護共融共生的技術難題。建立了首個軌道交通多參數、分層監測的水文地質動態監測預警網，定量評價了濟南泉域地下水補給的影響因素；揭示了濟南地下水水質時空響應規律，對泉水保護提出了有效防控對策，指導軌道交通建設全生命周期的泉水保護評價工作；③突破了大數據歸一化組織管理、BIM+GIS融合分析、三維時空大數據高效共享等關鍵技術難題。基于數字孿生理論，建設了濟南城區四維地質環境可視化信息系統平臺，建立了濟南四維地質環境數字化檔案，實現了四維、多源地質環境大數據的應用與共享。
項目成果服務于國內多家地勘單位及政府機構，已成功借鑒應用于軌道交通建設、水資源開發利用、泉水保護等諸多領域，產生經濟效益14億元。該平臺的順利實施有效推動了城市地質的產學研和成果轉化，為“透視山東”建設提供了示范，可在國內其它城市推廣應用。該項目總體達到國際先進水平，在四維地質環境耦合模型構建和應用研究方面達到國際領先水平。
該項目授權發明專利6項，實用新型專利6項，軟件著作權6項，撰寫論文15余篇（SCI、EI收錄7篇），形成地方標準2項，著作2部，培養博士后3名，博士生5名，碩士生22名。
（供稿人：濟南軌道交通集團有限公司）
19、【基于大數據技術的城軌列車數字化智能運維平臺】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
基于大數據技術的城軌列車數字化智能運維平臺，以引領和推動軌道交通行業網絡化、智能化為目標，以新一代信息技術、先進的管理方法、系統工程與系統科學理論為基礎，建立車載和地面一體化平臺，實現了突破距離、時間、設備限制的互聯網化、主動化的城軌列車智能運維服務系統。平臺采用Hadoop+Spark+關系型數據庫的混搭技術架構，實現列車健康狀況的實時展現和分析挖掘。基于大數據技術實現數據的采集、解析、處理、存儲和應用。
本項目主要創新成果包括3個方面：①構建基于數據+事件驅動的互聯網化、主動化城軌列車智能運維平臺，提高運維效率、降低檢修服務成本。②創新應用大數據技術，實現高通量列車數據實時接收與處理，通過數據挖掘建模實現部分關鍵故障的預測報警，為列車運行安全提供保障。③突破車載健康診斷技術，滿足列車健康管理系統的輕量化和快速反應要求。
本項目共有8項授權專利，均為發明專利。主要技術經濟指標 ：①基于邊緣計算的部件級、列車級兩級車載實現列車關鍵部件和整車健康診斷技術健康診斷策略；②支持多服務器的集群結構，可以根據規模的變化靈活調整計算能力節點數量，提供處理性能的橫向擴展能力，配合負載均衡設備實現高可用性。使系統具有良好的靈活性、可操作性和可擴展性； ③模型準確率不低于85%，實時消息流接收與處理、數據實時采集、傳輸、處理時間不高于5秒，分析和查詢類應用反應時間不高于10秒。
目前該系統在城軌指揮中心上線應用，已經成為列車運營監控和安全保障不可或缺的平臺，為降低公司運營成本提供有力支撐。該系統已在各地鐵公司展開試用，如成都、重慶、鄭州、天津等，實現了與城軌運營服務部門數據共享，信息推送。城軌服務部門能夠對車輛故障分析進行高效組織、快速決策，提高故障處置的效率，保障列車穩定可靠地運行，使用及反饋效果良好。
（供稿人：中車青島四方機車車輛股份有限公司）
20、【復雜場景下超大規模軌交線網運營安全風險智能協同調控關鍵技術】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
上海城市軌道交通路網大客流及突發事件應急處置難度大，運營安全風險管控形勢嚴峻，給上海城市軌道交通運營安全管理帶來了巨大的困難和挑戰，這也是超大規模城市的共性難題。本項目面向大客流和復雜場景，緊扣城軌線網運營安全風險難題，研發智能協同調控關鍵技術，保障上海城軌線網運營和城市安全。
項目主要創新成果包括4個方面：①首次提出智能短時客流預測、預警及協同調控方法，提升路網大客流應急協同調控和誘導能力。建立超大城市15分鐘預測模型且誤差小于2%，實現精細化大客流響應及路網行車客運協同調控，運能和運量匹配度達90%以上。建立突發客流全息負荷評估與預警方法，提升城軌運營組織應急調控效率。研發多方疏運需求推估與最佳啟動時機決策模型，提升多方協同應急處置的效能。建立實時信息多元推送系統，實現大客流智能誘導；②首次研發并實現智能多模式快速驗證及過閘機制，化解車站客運組織大客流安全風險。研發國內種類最全購票及過閘驗證設備，解決乘客車站購票、過閘客流積壓風險。研發藍牙雙脫機回寫技術，解決因通信不暢導致驗票困難問題。研發強嘈雜環境下語音購票技術，識別率達93%；建立統一生碼規則和系統接口，率先實現城際間 “一碼通行”，在1000 余座車站得到應用；③率先研發乘客異常行為檢測及預警系統，提升公共安全隱患精準檢控能力。研發適用于多場景的異常行為檢測和預警系統，實時檢測乘客個體和群體性異常行為。研發基于乘客身份的智能安檢過濾機制，實現人工安檢向自主安檢的轉變，提升乘客安檢通行能力和效率；④率先研制并實現多元協同的城軌異地交易安全機制，保障信息交易安全。研發乘客出行信用等級評定方法和城際間乘客信用風控技術，適應“先乘后付”新模式，解決票款資金風控難題；研發數據分布式存儲和異步共識，確保異地交易實時安全。
項目制定地方標準3項，授權國際專利1項、發明專利9項，發表學術論文25篇，對促進區域一體化具有引領支撐作用，得到長三角四省市領導的高度認可，提升了乘客出行新體驗。水平檢索及課題鑒定認為總體達到國際先進水平。
成果運用于上海城軌線網以及杭州、南京、蘇州等20余個城市，實現經濟效益16.57億元。
（供稿人：上海申通地鐵集團有限公司）
21、【面向智慧客服的地鐵網絡客流精細化分析與管控技術及其應用】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
城市軌道交通已成為大多數人通勤出行的首選，其在日常通勤運輸中承擔了大量客流，尤其早晚高峰期面臨著巨大壓力，列車過載、站臺擁堵等現象已成為常態，乘客擠門、落軌、踩踏等事件屢見不鮮，對運輸安全造成巨大威脅。本項目研究面向智慧客服的地鐵線網客流精細化分析與管控技術及其應用，旨在充分挖掘地鐵線網客流時空分布特點，進而通過客流管控及全息感知技術，提升地鐵客運服務水平。本項目主要創新成果包括3個方面：①數據驅動型城市軌道交通客流時空分布挖掘方法。以乘客實際出行信息為數據基礎，結合路網拓撲特點及城市軌道交通實際運營結果，充分考慮乘客個體差異性，創新性的提出一種數據驅動的城市軌道交通網絡客流時空分布精細化挖掘方法，估計乘客實際出行時空路徑，推斷乘客出行選擇特點及路網客流時空分布；②城市軌道交通車站客流管控協同優化技術。將每個車站均視為潛在的客流控制點，以各車站每個時間點進入站臺的客流速率為控制變量，以路網客流聚集風險最小以及乘客等待時間最小為目標，考慮列車容量約束、客流控制約束等，創新性建立了多車站客流協同控制的多目標線性整數規劃模型，并設計了快速求解的啟發式算法。從系統層面優化路網的客流聚集情況，有效緩解客流的局部擁堵；③基于App的城市軌道交通服務全息感知技術。突破傳統地鐵媒體發布城市軌道交通運輸服務形式，以乘客歷史出行信息為數據基礎，利用人工智能、大數據及信息化等技術，提出了基于App的城市軌道交通運輸服務全息感知方案，實現乘客出行全過程智能引導、運輸服務內容及狀態實時感知等，全面提升客運服務水平。
項目獲知識產權15項，包括發明專利3項，外觀設計1項，軟件著作權11項。此外，受理發明專利2項。項目發表學術論文7篇，其中SCI檢索4篇，EI檢索2篇。
項目經濟效益顯著，近三年來新增銷售額5400萬元，新增利潤1235萬元。項目精細化地研究了網絡化客流時空分布，針對高峰時段提出客流管控，并基于移動終端研究引流、服務全息感知等智能服務。項目成果整體上提高了地鐵運力與需求間匹配度，提升地鐵運輸服務水平，降低運輸生產成本和運輸組織中各種風險，社會效益顯著。
項目研究成果在南昌地鐵得到全面應用，并逐步推廣至無錫地、大連等地鐵客運組織中。
（供稿人：南昌軌道交通集團有限公司）
22、【雜散電流一體化智能綜合分析系統的研究】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
雜散電流會對城市軌道交通系統內外的設備和管線造成一定的危害和影響，尤其會使走行軌、各種金屬管線和金屬部件等產生腐蝕。因此，對雜散電流進行監測并采取有效的防護措施是地鐵建設和運營中不可缺少的部分。本項目就是研發雜散電流監測及防護系統，最大限度的減少了雜散電流的泄漏對設備及主體結構的腐蝕和危害，延長設備及軌道洞體結構的使用壽命。其主要創新成果包括5個方面：①雜散電流防護系統新技術應用研究：對導通柜、排流柜、鋼軌電位限位裝置進行一體化綜合分析鋼軌電位與雜散電流的關系，并對導通柜、排流柜、及鋼軌電位限制裝置作智能化設計，做到科學自動的智能化排流；②雜散電流泄漏狀況對排流網腐蝕特性研究：監測、記錄、分析全線雜散電流泄漏狀況、干擾狀態和對排流網腐蝕特性。對排流網腐蝕情況作出預估，并作為排流網壽命測算依據，為新建線路的排流網設計提供設計參考依據；③智能導通柜、智能排流柜、鋼軌電位限制裝置綜合一體化的研究：綜合分析智能導通柜、排流柜、鋼軌電位限制裝置在動作時對全線雜散電流的影響。根據全線雜散電流控制指標，結合不同設備狀態及其與雜散電流系統的耦合情況，對多元參數進行分析運算，給出智能導通柜、排流柜、及鋼軌電位限制裝置一體化最優控制方式。以達到最優化的的雜散電流治理效果；④智能導通柜導通特性研究：分析各種設置導通柜地點實際情況（隧、橋，坡度等），絕緣結電壓，結合列車經過絕緣結時運行方式，雜散電流控制目標，及其他關聯參數，給出合理的導通策略；⑤雜散電流變化趨勢研究：對比全線雜散電流監測數據，分析雜散電流變化趨勢，并根據發展趨勢預測未來變化走向，及時給出預測、預警等信息，為運行維護新決策提供參考，降低雜散電流危害。
本項目已授權2項實用新型專利。出版論文3篇。該項目在南京地鐵寧溧線、南京地鐵寧高線進行了應用，完成庫前及車輛段出入線智能導通柜推廣應用，解決了絕緣節處導通不暢，絕緣節打火燒蝕等現象。在南京地鐵2號線車輛段應用了智能導通柜，車輛段下方燃氣管道未采用智能導通柜之前極化電位超過500mV，應用之后燃氣管道極化電位降至100mV以下。
（供稿人：南京地鐵建設有限責任公司）
23、【城市軌道交通高效制冷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二等獎。
城市軌道交通車站中央空調能耗占總能耗50%以上（不含列車牽引能耗），且中央空調能耗中約有60%～80%為制冷機房系統，直接關系到軌道交通行業的綠色發展。強調交通建設“綠色發展節約集約、低碳環保”，構建綜合、綠色、安全、智能的立體化的現代城市交通系統是國家《交通強國建設綱要》（2019年）和中國城市軌道交通協會《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》（2020年）明確提出的目標。為解決中央空調系統能效低、能耗大、控制不精準、施工工法復雜的行業難題。本項目對制冷機房的關鍵設備的設計方法、關鍵技術、產品開發、系統控制進行了深入的研究，建成了軌道交通行業內首個系統年平均綜合能效比6.0以上的超高效制冷機房，研制出了行業內首個串聯逆流雙機頭子母配大溫差高出水溫度的超高效“雙一級”冷水機組，研發了以通風空調專業主導并創新融合低壓配電、弱電節能控制相結合的一體化主動尋優節能控制技術，并在廣州地鐵軌道交通十三號線二期、十四號線一期、二十一號線進行了成功應用。
該項目成果達到“國際先進，國內首創”，項目關鍵技術應用已入選《國家節能中心重點節能技術應用典型案例（2019）》及《廣州市節能減排技術與成果推廣目錄（2020）》。目前已授權知識產權26項，其中發明專利5項，發表核心期刊論文10篇，編寫著作2本，發布地方標準3項，發布企業標準4項，在編團體標準1項。
項目研發的超高效制冷機房系統能效水平比行業平均水平提升50%以上，提前十年達到國務院《“十三五”節能減排綜合工作方案》及國家發展改革委員會等七部委2019年6月13日下發《綠色高效制冷行動方案》中要求的“到2030年，大型公共建筑制冷能效提升30%，制冷總體能效水平提升25%以上”的指標要求，目前該技術已經在廣州地鐵在建160多個車站推廣應用，也已在深圳地鐵、蘇州、寧波、福州、徐州、佛山、鄭州等國內其他諸多城市地鐵推廣應用，帶動了整個行業的技術進步，對加快軌交行業節能減排以及綠色軌道交通建設具有重要指導意義。
（供稿人：廣州地鐵集團有限公司）
24、【基于云平臺的有軌電車智能控制系統】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
基于云平臺的有軌電車智能控制系統（以下簡稱系統），采用了創新的融合架構，完全替代了傳統有軌電車弱電系統自成體系、相互獨立的煙囪式架構。在新架構下，列車自動監控、電力調度、廣播、乘客信息、集中告警、CCTV等傳統弱電系統將只是名義上的存在，實際上不再各自獨立。其基礎設施層、數據采集、數據處理層、應用層均被融合至新的整體架構中，具體體現包括3個方面：①弱電系統業務功能被拆解與顆粒化為一系列微服務。用戶可按需自由組合業務功能，降低了用戶進行定制開發或系統升級改造的成本與難度。系統具有開放性，第三方系統廠商產品可以直接插入系統架構，實現即插即用；②計算、存儲與網絡資源由云平臺統一提供，繼承了云技術本身所具備的技術優勢；③數據平臺替代了傳統工業實時數據庫，可實現按需擴展，以支撐業務上增加的新需求，解決了傳統工業實時數據庫不能實時補回數據，且不能實時進行大數據分析處理的問題；支持數據挖掘、機器學習等大數據應用，為調度指揮、車路協同、應急處理等高實時性應用場景提供支持。
本項目創新成果包括5個方面：①實現并實施了面向智慧城軌的開放式統一融合架構 。采用微服務技術，建立了統一融合架構，搭建了統一的綜合自動化系統平臺，為實現智慧城軌提供了支撐；②實現統一標準的數據采集；③實現了控制中心云一體化建設；④實現實時的高性能的全面大數據應用；⑤研發了車路協同系統。通過以控制中心樞紐，智能對多線路多交路列車行駛過程中，對路口進行統一高效調度、執行相應優先，使得車輛與路口達到執行最高效率，通過數據分析及最優算法預判，實現車路協同對交通信號適配最優化。
該系統獲得7項發明專利、1項使用新型專利、6項軟件著作權；發表論文4篇。
系統從2017年開始研發到2018年12月完成全系統開發測試。2018年6月在國家重點工程實驗室搭建全系統設備及運行環境，對系統功能和穩定性進行全方位測試驗證。2018年12月，系統獲SIL2安全認證。2019年1月，本系統開始在青海德令哈有軌電車項目安裝調試。2019年9月，德令哈新能源現代有軌電車示范線線路及場站工程全線通過驗收。
（供稿人：北京城建智控科技有限公司）
25、【無錫地鐵遠程自動接地系統研究】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
無錫地鐵1、2號線全線使用接觸軌授電方式，無論夜間天窗時間還是應急演練、搶修、故障處理等情況，均需要組織對相應供電分區的接觸軌進行停電掛地線后，人員和設備才能安全進入軌行區，按照目前1、2號線集中掛地線的配合方式，全線掛地線完成時間在40分鐘以上，極大的浪費天窗時間及搶修效率。通過研究，采取遠程接地系統相比于人工掛地線方式，全線掛地線時間可降至10分鐘以內，一方面提高天窗時間利用率，保障設備檢修質量，另一方面可節約變電所值守人工，降低成本。目前遠程接地系統已在城市軌道交通線路中得到廣泛應用。
市場上使用較多的遠程接地系統現場設備為帶視頻功能的可視化接地裝置，人員在操作隔離開關實現接地目的時，需要人工觀察視頻，確認接地刀位置，但缺點顯而易見，需要人工參與確認。本項目開發出不依賴人工觀看視頻，完全依靠設備自主判斷給出接地開關位置的遠程接地系統，并且通過試掛，驗證設備的可靠性。其創新成果包括2個方面：①機器視覺分析技術：在傳統可視化接地裝置基礎上采用計算機視覺分析技術，實現接地刀閘分合閘狀態的視覺分析確認，從而進一步提高可視化接地裝置信號判定的可靠性，同時降低對人工通過視頻判定接地刀閘狀態的依賴，減少操作人員的工作，提高軌道交通生產安全性。②多組狀態檢測機構的接地裝置：在傳統可視化接地裝置配備一組狀態檢測機構的基礎上，增設一組狀態檢測機構用于提供刀閘狀態監測，可進一步提高可視化接地裝置信號判定的可靠性。
本項目獲得實用新型專利2項，榮獲“2019 年度無錫市安全生產先進工藝、技術和裝備推廣應用示范項目”稱號。
該項目有效解決了目前人工掛拆地線作業時間長、效率低，受天氣影響大等問題，提高了天窗時間軌行區使用效率和運營服務水平。無錫地鐵目前已在3號線已采用基于視頻識別的遠程自動接地系統方案實施，目前3號線自動接地系統與SCADA、綜合監控集成兼容性良好，整體達到項目預期目標。后續根據實際情況，計劃在1、2號線既有線路推廣改造遠程自動接地系統。此系統在國內軌道交通行業具有較高的推廣價值。
（供稿人：無錫地鐵集團有限公司運營分公司）
26、【青島地鐵雙護盾TBM隧道建造關鍵技術】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
青島地鐵2號線以巖質地層為主、基巖起伏大、局部斷層破碎帶分布數量多、埋深淺、線間距及轉彎半徑小、周邊既有建（構）筑物分布密集等特點，屬典型的復雜環境巖質地層淺埋地鐵隧道工程。鑒于傳統的礦山法施工風險高、敞開式和單護盾TBM施工地質適應性單一等問題，經科學比選分析，青島地鐵2號線創造性地選用雙護盾式TBM進行施工。
作為世界上首次采用雙護盾TBM建造的地鐵隧道工程，無成熟經驗可循；課題組采用現場試驗、室內試驗、理論分析、數值模擬等多種研究方法，取得創新成果包括3個方面：①首次在地鐵隧道中成功采用雙護盾TBM施工方法，開創了地鐵隧道TBM施工新模式，創建了“地質-地鐵特點-復雜周邊環境”三因素地鐵隧道TBM選型方法；②建立了地鐵雙護盾TBM隧道全系掘進模式下的結構體系，研發并構建了針對雙護盾TBM“撐靴+錨噴”、“撐靴+管片”、單護盾三種掘進模式下隧道結構型式，并明確了各結構體系與地質和TBM掘進模式間的適應性關系，提出了復合地層淺埋TBM隧道管片圍巖荷載計算方法、“圍巖-碎石回填層-管片”計算模型、“圍巖-碎石回填層”等效彈性抗力系數計算方法，建立了TBM隧道預制管片結構體系設計理論與方法；③提出了地鐵雙護盾TBM隧道安全高效施工技術，構建了豆礫石回填注漿和雙液漿止漿環施做技術、特殊地質及軟弱破碎圍巖帶加固技術；建立了先站后隧防交叉干擾及雙護盾TBM整機空推曲線高效過站方法，形成了城軌雙護盾TBM始發、接收、過站、轉場等施工全過程土建一體化關鍵技術解決方案。
研究課題共獲發明專利4項，實用新型專利10項，省級工法1項，企業標準5部，相關論文23篇。研究成果已成功應用于青島地鐵2號線，推廣至青島地鐵1、4、6、8號線以及深圳地鐵6號線、10號線等工程，累計節省工程造價約4000萬元，效益顯著。
青島地鐵雙護盾TBM隧道建造技術開創了地鐵隧道施工新模式，研究技術成果總體達到國際先進水平，其中雙護盾TBM力學參數和結構設計技術達到國際領先水平。
（供稿人：青島地鐵集團有限公司）
27、【基于BIM的軌道交通機電系統工程項目集成管理平臺】
項目獲2020年度中國城市軌道交通協會科技進步獎二等獎。
廣州地鐵已開通運營里程515公里，現階段同時在建線路12條，在建里程達到308公里。在如此艱巨的建設任務下，建設業主在協同作業、數字化表達、數據傳輸、運營維護等方面都面臨著不小的挑戰：①建設過程協作困難，缺乏多參建方的協同平臺，形成信息孤島溝通不暢；②缺乏有效直觀的表現手段，容易對項目方案策劃及工程進度等信息產生誤解及信息錯位；③造價復雜：工程造價管理復雜性主要體現在數據海量，計算十分繁瑣；④運維工作量大，技術要求高，信息量巨大，缺少智能化工具手段輔助管理。為解決上述難題，本項目引入BIM理念及相關技術，為施工精細化管理提供統一數據源，解決信息存儲、管理和共享的問題。該項目主要創新成果如下：①創新基于BIM的軌道交通工程管理模式與標準研究：包括基于BIM的管理模式、信用數據庫、工作流程、編制應用標準指引，實現施工過程信息的數字化存儲及竣工模型的數字化移交；②軌道交通工程信息模型及建模技術研究：通過BIM三維模型與WBS的關聯，實現以4D模型為主的三維可視化工程管理，結合虛擬施工，使工程管理更加形象、易于溝通；③基于BIM的軌道交通智能化與精細化管控技術：創新提出以派工單為主線的BIM落地應用模式，連接虛擬與顯示，實現人機料法環的閉環精細化管理；④完成基于BIM的項目管理平臺研發：結合網絡、系統、硬件物理架構、4D分析與物聯網技術融合，創新各集成管理功能的研究與落地；⑤建立工程造價協同管理體系，實現預算、變更管理、成本控制、生產計劃等等方面的精細化管理，實現內數據積累。
本項目形成廣東省規范/標準2項、出版著作1本、發表論文18篇，軟件著作權6項，已受理中專利8項；2017年3月21日，經廣州市建委科技處驗收通過，整體達到國內領先水平；2020年7月24日，受住房和城鄉建設部標準定額司委托，中國建筑科學研究院有限公司組織專家評審驗收，成果整體達到國際先進水平。目前，本成果已在個3城市、50余個工程上推廣應用。
（供稿人：廣州地鐵集團有限公司）
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