采編時間： 2024-09-03 16:12:49 來源： 協會采編
2022年度城市軌道交通科技進步獎獲獎項目展示
2022年度城市軌道交通科技進步獎共評選出36個獲獎項目，其中特等獎2項、一等獎16項、二等獎18項。
二等獎獲獎項目介紹
19、【山地城市軌道交通As型車研發與應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
重慶軌道交通因頻繁跨江、穿山導致線路工程建設難度大、周期長、投資高。基于山地城市地形特點及軌道交通快速發展的需求，為降低工程建設成本，研發了一種適合重慶山地城市的新型軌道交通地鐵車輛。
本次研制的山地城市軌道交通As型車旨在適用于小曲線、大坡道的環境，把列車的最大爬坡能力由35‰提高到50‰，估算車站埋深提升最大可達15m，最小圓曲線半徑由350m降低到250m，大幅縮小困難地段的拆遷范圍。地鐵As型車的采用可有效減少工程建設投資，降低運營成本，并極大節約了進出站、換乘時間，全面提升乘坐體驗。主要創新內容如下：(1) 研制了適用于山地城市復雜運用環境的As型車，爬坡能力達 50‰，可通過250m正線小曲線，成效顯著。(2) 采用5:1動拖比架控牽引、制動系統，實現50‰坡道牽引、制動、救援等工況的性能要求。(3) 通過優化車長 、定距、車間距、軸距等頂層參數,實現了列車正線 250m半徑曲線正常運行,增強了車輛針對復雜線路特征的適應能力,有利于控制新線建設成本。(4) 國內首創雙弓受電技術，全面優化弓網關系，提升弓網壽命。(5) 構建了完備的山地城市 As 型車技術標準體系，填補了國內空白。(6) 為首次在國內實現車輛跨線網絡化運營功能奠定了基礎。
本項目團隊申報并得到授權的國家發明專利10項，實用新型專利28項，授權外觀設計專利4項，同時該車型的車輛產品獲批2017年度重慶市重大新產品。As型車通過車輛爬坡能力的提高，使車站的最大埋深減少，同時線路曲線半徑減小，將困難地段的拆遷范圍大幅度縮小，工程建設費用和設備投資大幅降低。As型車經過了重慶二輪建設規劃4、5、9、10、環線以及江跳線（雙流制車輛）的應用，運營可靠性、安全性良好，線路適應性好；通過雙弓受電、車輛輕量化設計和設備統型等創新使輪軌磨耗、接觸網磨耗均優于重慶B型車，運營成本較傳統B型車有明顯降低。在后續重慶市軌道交通建設規劃的7、17、24號線等5條線路繼續采用山地城市軌道交通As型車輛。
山地城市As型車的車輛創新設計與應用，對于山地特殊地形的城市，有大運量需求的軌道交通線路提供了新的選擇，并起到了良好的示范作用。山地城市As型車已納入國家城市軌道交通分類地鐵車輛車型分類中，與地鐵A型車、B型車并列成為城市軌道交通的一種成熟車型。
（供稿人：重慶市軌道交通（集團）有限公司）
20、【基于數據公信的軌道交通地下車站超高效低碳智能環控系統】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
中共中央、國務院印發《交通強國建設綱要》（2019年）強調交通建設“綠色發展節約集約、低碳環?！?；中國城市軌道交通協會印發《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》（2020年）明確提出要大力應用現代科技手段構建綜合、綠色、安全、智能的立體化的現代城市交通系統。城市軌道交通制冷機房及空調系統能效提升是實現綠色軌交建設的重要課題。近年軌道交通高效制冷系統快速發展，交付模式從獨立的設備指標交付逐步轉換成了更高要求的系統全年運行能效指標交付。
基于以上背景，本科研項目2018年開始前期技術研究，2020年課題正式立項，項目完成單位為南京福加自動化科技有限公司、寧波市軌道交通集團有限公司、南京天加環境科技有限公司，從以下幾個方面開展創新性研究：（1）基于客流數據、氣象參數、歷史負荷的能耗預測模型，創建以AI機器學習為核心的運行能耗模擬方法，解決了多系統、多設備、多變量運行匹配的難題。（2）建立基于神經網絡與系統物理模型融合的全局尋優算法，實現全年不同工況下低能耗運行。（3）首次應用區塊鏈數據加密傳輸管理技術，實現了環控系統運行數據透明、加密傳輸和數據共管等功能，提升了數據公信力。（4）研發智慧能源管理云平臺，實現可視可控的健康診斷、能耗分析、工單運維等功能，保證項目的全生命期整體費用最低。
技術成果通過了專家組科技成果鑒定，鑒定結論為“國際領先，行業首創”，目前已授權知識產權12項，其中發明專利3項，實用新型專利3項，軟著6項，另外發表核心期刊論文6篇，在編團體標準6項，已發布企業標準1項。興莊路站科研項目制冷機房系統全年運行能效比達6.93，空調系統全年能效比達4.32，能效水平比行業平均水平提升逾50%，提前十年達到《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。
（供稿人：南京福加自動化科技有限公司）
21、【富水超厚砂卵石層城市軌道交通建造技術及應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
城市軌道交通建設中的砂卵石地層往往具有滲透系數大、工程穩定性差等特點，特別在富水超厚砂卵石地層中的城市軌道交通建設，將面臨工程降水對周邊環境的影響評價方法和控制技術不完善、基坑圍護結構設計方法與支護控制技術不成熟、盾構始發及接收端頭和聯絡通道加固方式不經濟、不可靠等問題。本課題依托洛陽軌道交通1、2號線工程對以上技術難題展開科研攻關。
項目主要技術創新點如下：（1）富水超厚卵石層降水施工對周邊環境影響評價及控制技術。以抽水試驗數據為基礎，基于Newman模型提出了卵石潛水含水層滲透系數計算方法；建立了同時考慮降水過程中地下水位動態變化、顆粒運移水力條件和水力梯度分布等因素影響的砂卵石地層滲透穩定性分析方法，實現了深基坑滲透穩定性的精確預測和動態評價，揭示了降水施工中發生管涌破壞的機理和風險等級；建立了基于濾土降壓原理的砂卵石地層降水井濾料設計方法，形成組合式降水影響控制技術。（2）富水超厚砂卵石地層基坑圍護結構設計方法與支護控制技術。建立適用于富水超厚砂卵石地層的土壓力量化計算公式，構建基于綜合剛度指標的富水超厚砂卵石地層基坑圍護結構整體式設計方法，提出基坑標準化圍護結構型式與參數，明確富水超厚砂卵石地層基坑支護控制時機。（3）富水超厚砂卵石地層地下工程施工新技術。形成以增設閉合處理區為手段的盾構施工工作井端頭加固處理技術，建立富水超厚砂卵石地層聯絡通道帶水注漿加固施工方法，提出聯絡通道人工凍結施工風險防控優化措施。
依托該科研項目研究獲得專利22項，成果形成學術論文12篇、省級工法2項。成果成功應用于洛陽市軌道交通1號線和2號線，并推廣至成都地鐵等城市軌道交通的建設，取得良好的經濟效益，累計產值14.6億元，新增利潤0.73億元。成果經鑒定委員會鑒定為：成果實用性強，具有自主知識產權，達到國際先進水平。
（供稿人：洛陽市軌道交通集團有限責任公司）
22、【城市軌道交通車輛車輪踏面在線修形關鍵技術與工程應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
隨著我國城市化發展，對地鐵車輛的運行速度、載運量等提出更高要求，盤型制動車輛得到廣泛應用，隨之而來的車輪多邊形問題愈加凸顯，進而誘發輪軌異常振動，造成構架開裂、鋼簧斷裂、零件脫落等危害，嚴重影響運行安全和品質。此前，地鐵普遍采用頻繁鏇修車輪的補救措施，但該措施無法從根源上及時消除其帶來的危害，且大幅縮短車輪壽命、增加運維成本。面對車輪多邊形成因復雜、既有措施不力的難題，亟待提出一種實時高效的車輪多邊形解決手段。
本項目創新提出“在線修形技術”理念，形成“設計理論、成套技術、驗證評價”體系，從工程角度解決車輪多邊形難題。取得如下創新成果：（1）基于現車大數據研究，形成變因修正因子，揭示車型、速度等變因耦合下車輪多邊形演變規律及預測模型；首次提出基于硬質顆粒延性域磨削的“動態產消平衡”在線修形方法。該技術有效抑制多邊形的產生，解決多邊形消除效果和車輪壽命難以兼顧的問題，填補多邊形在線修形技術空白，較鏇修方式，在線修形車輪運維周期延長超1倍、典型線路輪軌異常振動降低超50%。（2）創新性提出多孔隙低密度微孔成型技術，形成適應多變工況的研磨材料配方與制備技術體系；發明具備可控研磨、柔性偏擺等功能的高可靠、小型輕量化踏面修形裝置，形成滿足地鐵車輛配置需求的產品譜系；提出適應多變工況最優修形需求的控制策略，構建面向整車平臺的踏面修形裝置系統集成方案。該成套系統技術可滿足80~140km/h地鐵車輛的配置需求，較鏇修方式，在線修形多邊形故障率降低99%。（3）提出時變工況下的“多邊形振動激勵”修形效果去現車化試驗方案，首創研制1:1輪軌耦合激振修形試驗臺，形成全速域、全工況模擬的地面一站式集成化試驗與驗證能力；提出基于振動參數在線監測及面向全壽命周期跟蹤監測的多邊形狀態評估方法，制定在線修形系統運用效能驗證的標準規范，構建完善的在線修形系統多維評價體系。產品驗證周期較現車驗證方案縮短60%。
項目授權專利9件、申請國際專利2件，制定標準4項，發表論文5篇。項目成果經江蘇省鑒定，達到國際領先水平。截至目前，在線修形成套系統在城軌新造盤型制動車輛配置率達70%，且既有運用市場占有率達100%，創造產值超2億元，節約運維成本近4億元。項目成果為城軌車輛安全服役提供了保障，同時促進我國城軌車輛裝備技術的提升。
（供稿人：中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司）
23、【飽和軟土敏感環境暗挖地鐵車站建造技術及裝備研發】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
近年來，我國特大城市地鐵新建項目在密集的城市建筑與復雜的地下線（管）網的夾縫中延伸。當地鐵車站設置于城市核心區域時，傳統明挖法施工與社會環境、居民生活的矛盾日益凸出，影響工程實施進度，有時還會帶來嚴重的社會負面影響，危及工程與環境安全,成為行業共性難題。
為破解上述問題，暗挖工藝逐漸成為復雜環境下修建地下車站的首選，但現有的暗挖方法在軟弱地層適應性差，難以滿足大客流車站斷面設置需求、軟土地層環境保護以及運營期結構耐久性等關鍵問題。為此，上海地鐵聯合相關設計、施工單位及科研院校開展技術攻關，歷時近十年，建立了軟弱地層地鐵車站暗挖建造全新技術體系，形成以下創新成果：（1）創建了城市復雜環境下多頂管組合穿越型暗挖地鐵車站建造技術。提出了多頂管品字形暗挖地鐵車站設計方法，研發了地鐵車站暗挖專用掘進機及近間距深覆土掘進技術，研發了超大斷面拼裝式鋼-砼復合管節建造裝備及施工技術，首創多頂管法實施車站主體結構新方法，示范項目被評選為國際隧協年度超越工程。專家委員會評價，該方法具有原創性、可推廣性，有效解決了中心城區地鐵車站建設對交通和環境的影響。（2）創建了飽和軟土地層超長特大斷面管幕法地鐵車站建造技術。提出了飽和軟土地層平頂直墻管幕-空間桁架支護體系，研制了具有土液轉換功能的長距離、高精度、淺覆土土壓平衡頂管裝備系統，研發了大斷面、長距離、小空間水平加固-高效挖土-快速支撐關鍵技術，成功實施了國內外首個軟土地層管幕暗挖地鐵車站結構。專家評價該技術自成體系，為特大斷面暗挖法車站修建奠定技術基礎。（3）研發了軟土地鐵車站束合管幕暗挖建造技術。自主研制了矩形鋼管群橫向施加預應力的新型束合管幕結構，配套研發了全斷面切削行星刀盤矩形頂管機及微擾動施工控制技術，解決了束合管幕結構的“卡脖子”難題，建立了復雜敏感環境地下工程束合管幕工法的標準體系。
本項目授權專利9項，發表學術論文30余篇，形成上海市工法1項、企業工法2項，出版專著2部。項目總體技術達到國際先進水平，成功應用于上海地鐵14號線靜安寺、桂橋路和武定路站工程，推廣應用于無錫、杭州等長三角城市的軌道交通車站建設。新增產值8.22億，利稅7707.05萬元，經濟及社會效益顯著。
（供稿人：上海申通地鐵集團有限公司）
24、【智慧城軌的全要素感知認知與數字孿生關鍵技術研發及應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
智慧城市軌道交通的建設可以保障城軌全局安全、提高運輸效率、改善經營效益和提升服務質量，通過構建一套數字孿生的城軌智慧管理系統，用開放式的架構和可拓展框架，形成開放、多方參與、各施其能的可循序漸進的智慧城軌協作共贏的開發生態，支持產業創新和孵化。
項目的主要創新成果如下：（1）首創城軌交通系統SCPS模型，提出復雜場景下超大規模城軌數據處理算法，搭建面向城軌的多源異構多模態全要素智能感知平臺。針對城軌數據多源異構多模態的特點，提出開放式的城軌交通SCPS模型，實現城軌交通系統業務信息與社會信息的有效融合；創新了一系列城市軌道交通系統數據處理算法，實現強噪聲、多冗余、不平衡帶等條件下城軌全要素數據感知，城軌系統數據感知的耐噪能力提升10%；建立全要素數據城軌感知平臺，實現大規模的全要素數據接入、集成與全域全生命周期數據管理。（2）突破城軌交通智能調度、智能運維及車站環控技術，實現高效的城軌智慧化運營。提出基于客流預測的城軌智能調度算法，保障不同客流密度場景下運營調度的合理性和時效性，有效提升城軌運行效率，客流預測準確度達到95%；提出面向城軌交通的智能運維M3技術體系，實現城軌交通運維業務的降本增效，年檢修頻次減少30%，檢修維護成本降低25%，設備年平均故障率降低40%；提出基于混合模型的車站環控系統預測控制方法，解決城軌車站節能控制策略的全局尋優和實時動態控制難題，實現綜合能效的大幅提升，能耗降低12.7%，夏季用電峰值負荷降低約35%。（3）構建了數字孿生的城軌智慧管理系統，搭建了城市軌道交通“大腦”。提出了多尺度多維度模型融合的城軌數字孿生模型構建方法，構建了“分析-仿真-決策”完整框架的城軌智能化數字管理引擎；基于數字孿生引擎搭建了城市軌道交通“大腦”，實現了在乘客服務、城軌運營和運維管理等業務方面管理的多元化、精細化和智能化。
項目圍繞成果申請發明專利68項，其中獲得授權37項，發表高水平論文（SCI/EI）60篇。專家委員會一致認為“成果技術及應用整體達到國際先進水平”。項目成果已應用到于廣州、佛山、長沙及成都等城市的多條地鐵線路中，保障了城市軌道交通的安全可靠、高效經濟運行。近三年，項目累計新增銷售額超40億元，新增凈利潤超1.1億元，經濟社會效益顯著。
（供稿人：廣州新科佳都科技有限公司）
25、【復雜運營環境下城市軌道交通鋼軌波磨控制的關鍵技術及應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
針對城市軌道交通目前亟待解決的影響安全運營與乘車舒適度的鋼軌異常波磨問題，利用大數據與人工智能技術開展智慧化波磨管理及整治的成套技術研究。涵蓋了鋼軌波磨檢測技術及關鍵裝備研制、智能化管理系統軟硬件一體化技術、數據及機理雙驅動的人工智能算法、機理干預與快速修復相結合的整治技術。主要研究創新成果有：提出了基于結構光視覺的鋼軌波磨全斷面檢測與定位方法并研制了相應的智能檢測裝備、開發了鋼軌波磨數據智能管理系統及相應的數據與機理機器學習算法、研制了機理干預波磨治理的鋼軌黏滑振動抑制設備、制定了波磨快速修復的鋼軌打磨、銑磨管控體系。成果已應用于全國多個城市，為我國城市軌道交通提供一種“機理干預與修理結合的系統性的波磨智能管控解決方案。
項目技術經濟指標：本項目獲得專利15項，計算機軟件著作權22項，發表論文37篇。（1）研發的波磨小車采樣步長1mm，測量精度1um，可重復性測試誤差小于3%、每公里里程誤差不超過1%，達到國際先進水平。（2）依托軌道檢查車的全斷面（半斷面）采集系統，完全取代人工數據與曲線臺賬的對應工作，分析效率提升30倍。（3）自主開發的智能數據分析及波磨分布分級算法，將曲線的波磨按照線路分級進行可視化表達，并能夠結合歷史數據，對異常波磨進行預測預警，從而制定合理的打、銑磨策略，延長鋼軌使用壽命，節約維護成本 20%。（4）首次定量提出了基于車內噪聲值的鋼軌異常磨耗的預測預警，實現波磨的狀態管控，提升了乘車舒適度。（5）基于機理干預的基礎理論，研發鋼軌動力吸振器可有效地抑制引起鋼軌波磨的輪軌粘滑振動，控制效果提高了15%。
促進行業科技進步作用：技術成果經過了現場測試、理論機理分析以及實驗室、專業檢測部門和實際工程的檢驗，智能鋼軌波磨檢測小車得到中國計量科學研究院測試檢驗；主要技術和裝備在國內多個城市實際工程項目中得到了推廣應用，驗證了其完善性和技術再現性。
技術成果自2015年1月~2021年9月在我國逐步推廣應用，得到了用戶的廣泛認可。本技術在北京、上海、廣州、深圳等24個城市共計64條城市軌道交通線路上得到了快速推廣應用，產生了4057.00萬元的經濟效益。
（供稿人：北京東方維平軌道交通科技有限公司）
26、【多源數據驅動的城軌橋隧結構病害智慧診治與性能動態評估技術】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
軌道交通橋隧運營空間相對封閉、服役環境復雜，長期服役過程中出現結構性病害、突發事故等潛在運營風險極高，極易造成大量人員傷亡、區域交通癱瘓、經濟損失慘重、社會影響惡劣的嚴重后果。究其原因，風險及挑戰主要來源于三方面：（1）單體隧道滲水變形病害多發，人工檢測效率低、難治理易復發。（2）隧間橋梁病害發展隱匿，預警指標不敏感、性能評估時效差。（3）橋隧管養信息多源異構，數據交互分析難、突發處置效率低。為此，該項目歷經近10年“產、學、研、用”協同攻關，攻克了“隧道群病害診治低效——橋梁性能預警失效——橋隧運營風險失控”的三大技術難題。
項目取得創新成果如下：（1）基于圖像數據的隧道開列滲水變形病害智能檢測診治技術。提出了海量圖像深度學習的隧道開裂滲水病害智能檢測技術，研發了車載快速移動智能檢測平臺。提出了基于多功能復合材料的滲漏水病害處治方法，建立了基于光纖應變監測數據分析的隧道變形分析修復技術，有效解決了城軌隧道結構“病害多發、診治低效”的難題，實現了對病害的“快速動態檢測、因病施治”。（2）基于監測數據的城軌橋梁承載能力動態預警評估技術。提出了橋梁結構時-空多維監測數據降維解析方法，建立了基于荷載-響應相關建模的多類型構件性能異常預警技術，實現了支座、伸縮縫、主梁等易損構件實時在線預警，提出了基于車載平臺移動加載的橋梁結構承載能力動態評估巡檢技術，攻克了橋梁“性能劣化發展隱匿、預警滯后”的難題，實現了對其服役性能的“實時在線預警、動態追蹤”。（3）基于多源異構數據融合分析的橋隧協同管控智慧運維技術。提出了運營狀態下基于多源檢監測數據融合分析的城軌橋隧線路運營風險綜合評估方法，建立了多級風險預警閾值設置方法及預警機制。研發了橋隧結構群突發緊急狀態下應急處置決策方法，搭建了融合海量多源監測數據的橋隧群運營決策管理平臺，推動了橋梁隧道群運營風險從“被動應對”向“主動管控”的轉變。
本項目申請專利27項，軟件著作權9項，出版專著3部、發表論文60余篇，出版工程標準6項，先后獲日內瓦國際發明展金獎、俄羅斯國家代表團評選的最佳發明獎。相關技術已直接在我國多個地區的城市軌道交通橋隧工程中得到應用，有效降低了橋隧群管養成本、確保了服役安全、避免了重特大事故發生。專家組對本項目技術成果給予了高度評價，一致認為核心技術成果達到國際領先水平，產生了顯著的經濟和社會效益。
（供稿人：大連理工大學）
27、【面向大客流的全自動線路運營組織及維護保障關鍵技術的應用與研究】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
本項目以全球首條日最高客流超百萬的GoA4級全自動運行線路-上海地鐵10號線為依托，首創性的針對大客流全自動運行系統線路提出以中央集控為核心的管理模式，對輔助中央集控的運維關鍵技術進行研究與應用，主要科技內容和創新成果如下：（1）基于大客流的全自動運行線路特征，首創了中央集控的運營管理模式。以控制中心行車、乘客、維修等調度專業為集中抓手，通過數字運維智能平臺實現行車及維修的扁平化指揮、客運遠程服務，并制定了全過程的管理標準，攻關了100秒間隔高密度運營，有效化解了10號線大客流的風險，并積累了小間隔運營管理經驗。（2）首創了中央集控的運維全場景協同。提出中央集控、多職能協同、列控正線值乘等新模式，解決了運營與維護業務整體管理分散、場段作業與正線作業管理分離問題；研發了正線場段一體化控制，實現列車于全線全自動區域內自動休眠喚醒自檢和多職能隊員的智能派班。（3）建立全自動運行線路“健康狀態監測”體系。通過對全自動運行歷史故障分析梳理，建立有效的維護策略建議，并對全自動運行運營風險開展研究，首次提出以“人工介入系統安全閉環時的風險”為主脈絡的風險辨識路線。（4）自主化研制了列車網絡系統，實現與數字運維協調平臺（列車在線監測平臺）的無縫鏈接。同時具有可擴展性能力強、融合司機排故輔助與檢修維護相結合等優勢，將人機界面與應急排故、快速維修進行匹配。
以上技術已申請14項專利，皆已授權，發表論文15篇。成果率先應用于上海地鐵10號線，運營8年乘客滿意度居全網前列。項目負責單位向國內同行推廣大客流全自動運行系統的成果，得到了同行認同，并已在南京、蘇州、福州、太原、柳州、南寧、蕪湖、徐州等全國各地全自動運行線路推廣。
（供稿人：上海申通地鐵集團有限公司）
28、【地鐵車站基坑下穿高鐵橋梁微變形控制關鍵技術研究】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
本項目主要科技內容分三部分：（1）地鐵基坑開挖對穗莞深城際鐵路橋梁影響研究（2）鋼支撐軸力伺服系統在近接高鐵基坑開挖中的應用及優化技術研究（3）地鐵基坑穗莞深城際鐵路橋墩保護控制技術合理性研究。研究取得了以下三大創新成果：（1）提出地鐵基坑開挖對城際鐵路橋梁影響分區和影響機理及規律，能夠有效指導基坑設計、施工及橋梁保護控制，實現不同基坑開挖位置下橋梁狀態的精準預測。（2）提出了“雙控法”鋼支撐伺服系統應用指導方法，能夠科學指導伺服系統應用過程中涉及到的軸力設定值、方位布置、節點優化、預加軸力等關鍵環節。（3）提出地鐵基坑下穿城際鐵路橋墩保護控制措施，涵蓋橋墩加固方式、圍護結構形式、開挖施工工序三方面，提高了橋墩保護控制的安全性和經濟性。
本項目完成發明專利2項，其中1項實審階段；實用新型專利10項；完成5項省部級工法；論文8篇。研究成果在深圳地鐵12號線和平站下穿穗莞深城際鐵路成功應用，為國內首例地鐵車站基坑下穿城際鐵路橋墩，助力城際鐵路的正常運營，保障了線路4.2億/年的運營收入；保障了工程建設質量，節約了建設成本5000萬元；助力拉動地區國內生產總值7.98億元?？萍汲晒傮w上達到國際先進水平，其中“基于雙控法的鋼支撐軸力伺服系統的應用技術研究”達到國際領先水平。
（供稿人：廣州地鐵設計研究院股份有限公司）
29、【山地城市軌道交通長大連續坡道關鍵技術研究】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
在貴陽喀斯特地貌條件下，軌道交通建設之初面臨著線路選線降坡的難題，1號線從觀山湖區至老城區的線路落差高達220余米，海拔落差之大在世界各城市軌道交通建設領域實屬罕見。為解決線路選線、系統配置、運營組織等方面的問題，保障建設及運營安全，根據1號線長大連續坡道段的工程特點研究總結出了適用于山地城市軌道交通長大連續坡道建設及運營的成套技術，形成了長大坡道軌道交通選線設計、軌道穩定性設置、再生制動回饋、接觸網上下行并網供電等關鍵技術，保障了貴陽軌道交通1號線的順利建成投運。
本項目主用科技創新如下：（1） 軌道交通長大連續坡道運營安全保障方面，通過線路選型及縱坡設計、安全停車線設置、車輛選型特別是制動系統配置，以及通信信號系統、防排煙消防給水系統、應急照明廣播系統等分析研究，從而保障了設計、實施及運營的安全可靠。（2）軌道穩定性方面填補了國內研究領域的空白，為軌道交通長大連續坡道線路設計提供理論依據，使軌道結構能夠提供足夠的強度和穩定性，提高運營安全性，減少后期養護維修，具有顯著的經濟效益。（3）再生制動回饋方面，結合長大坡道區段設置再生制動能量吸收裝置，既能大量節省運營電費，又不影響供電的高可靠性。該方案在國內城市軌道交通工程領域尚屬首次應用，填補了國內空白。（4）牽引網上下行并網供電方面，長大坡道區間對于上坡線路，由于列車持續取流，且牽引網電流大、電能消耗大，導致牽引網的電壓降大；對于下坡線路，由于列車在絕大部分時間內都不牽引取流，導致列車發熱和閘瓦磨耗嚴重、污染沿線環境，牽引網載流能力和列車再生制動能量均未得到充分利用。為解決上述問題，項目采用在長大坡道供電分區內將上、下行直流牽引網并聯供電技術改變傳統的上、下行牽引網獨立運行方式，成功解決了牽引網上、下行網壓質量及再生制動能量利用的難題，為國內、外首創，實現了工程節能運行，保證運營安全可靠性。成果應用于貴陽軌道交通1號線，實現100%安全供電，節省的初期運營電費約為190萬元/年。
研究成果經軌道交通1號線的運營測試及雨雪凝凍天氣的運營檢驗，不僅有效保障了長大連續坡道的運營安全，而且在節能減排、綠色環保方面也取得了較好的效果。
（供稿人：貴陽市公共交通投資運營集團有限公司）
30、【跨座式單軌交通新型梁橋體系關鍵技術研究與應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
跨座式單軌交通（簡稱“單軌”）具有經濟高效、綠色低碳等優點，彌補了地鐵投資高、噪音大的不足，成為眾多城市青睞目標，更是中低運量軌道交通主選對象。重慶和蕪湖單軌通車里程近150km，運營歷程20年，贏得了行業高度評價和認可，示范效應顯著。本項目在此基礎上繼續升級優化，結合發展需求開展研究和應用，獲得了三個創新點和六項關鍵技術。
本項目主要創新點如下：（1）首次揭示了PC梁多形態演變機理，建立了單軌梁橋形體演變及控制理論體系，提出了單軌梁橋精度控制方法，研發了三維仿真設計和誤差動態評估系統，實現了單軌梁橋全過程智能化建造。并攻克了如下三個關鍵技術：1）首次揭示了PC梁多形態演變機理，基于瞬時結構變形和結構性能平衡原理，建立了PC梁形體控制理論，奠定了PC梁形態控制理論基礎。2）首次推導出PC梁形態轉換空間模型，精確推導出單軌梁橋設計與施工線形的數學關系，消除了理論誤差。3）首次研發了單軌梁橋三維仿真與誤差動態評估系統，實現了全過程智能設計、誤差動態分析與評估，解決了單軌高效建設、精確成橋的智能化建造工程應用難題。（2）揭示了單軌梁橋體系傳力機制，提出了無應力連接剛構梁橋、雙肢薄壁橋墩、懸浮式疏散平臺等新型單軌梁橋結構，發明了無應力連接型鋼支座、縱向滑移抗拉支座和小尺度大行程接縫裝置等連接構件，解決了過去單軌剛構梁橋工序復雜的問題，實現了單軌梁橋全裝配式建造。并攻克了如下三個關鍵技術：1）揭示了單軌梁橋體系轉化機制，實現了單軌梁橋無應力連接，解決了單軌剛構梁橋平順度控制難的問題。2）研發了懸浮式疏散平臺，實現了疏散平臺輕量化、低成本、長壽命、少維修的目標。3）總結了單軌橋梁全裝配式建造技術，優化了單軌梁橋預制、安裝工藝，解決了重慶地形起伏，構件外形不規整，橋墩裝配式建造率低的難題。（3）開展了工程規模化應用，建立了從設計、施工到運維的全過程技術標準，推動了單軌產業升級。
項目成果推廣應用到重慶、青島、株洲、韓國大邱等多個工程中，累計產值57.6億元，節約投資1.5億元。獲得授權發明專利6項、實用新型專利20項；主編5部國家規范、1部行業標準、4部地方標準，出版專著1部。本項目成果整體應用兩年以上，實現了單軌梁橋智能建造、資源節約、綠色運維的目標，社會經濟效益顯著，為單軌推廣應用奠定了理論和實踐基礎。
（供稿人：重慶市軌道交通設計研究院有限責任公司）
31、【直流架空接觸網專用軌回流牽引供電系統研發及應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
“直流架空接觸網專用軌回流牽引供電系統研發及應用”為城市軌道交通鋼輪鋼軌運行車輛類型線路的重大供電系統技術發展與突破技術開發項目。主要科技創新內容如下：(1)該技術方案為國內外首創城市軌道交通供電系統的一種全新供電制式。項目團隊搭建了牽引供電系統模型、開發了仿真模擬計算軟件、研發了配套繼電保護配置和電氣設備。(2)可從源頭解決城市軌道交通雜散電流泄漏及腐蝕難題。因回流軌絕緣安裝，可從源頭杜絕雜散電流的泄漏，能夠完全解決軌道交通內部鋼筋結構及周圍市政金屬管線的腐蝕及危害的難題。經測試，采用該技術方案的寧波市軌道交通4號線工程開通運行后，沿線金屬鋼筋電位變化范圍最大不足0.04V，土壤電位梯度最大值為0.35mV/m，遠遠優于規范標準。(3)取消雜散電流排流網設置及雜散電流監測系統。采用本技術方案后，變電所內無需設置雜散電流排流網及雜散電流監測系統。(4)鋼軌、站臺門直接接地，乘客人身安全更有保障。本技術方案下鋼軌、站臺門直接接地，實現了車輛殼體、鋼軌、站臺門等電位連接。等電位連接可保證乘客乘車時不因存在電位差而發生電擊事故，因此，對乘客人身安全更有保障。
該技術方案已申報授權發明專利5項，實用新型專利8項，獲得軟著1項，編制發布企業標準3本，公開發表論文4篇。已完成行業標準報批稿1項，完成行業標準立項審批2項，并申請國家標準立項1項。
技術經濟指標：(1)采用該技術方案后可減少牽引變電所布點，減少相關土建面積及配套機電設備，降低后期運營維護工作量。按設備30年壽命計算，減少1座牽引變電所可節省建設及運維投資近1100萬元/所。(2)可取消鋼軌道床內排流網、雜散電流測防端子的設置，并可降低施工難度、提高軌道施工效率。建設期可節省投資約45萬元/km。3、取消雜散電流監測系統，可在建設期節省投資55萬元/km。按30年設備使用周期計算，可降低此部分運營維護工作量，初步估算可節省投資15萬元/所。
該技術方案已在寧波4號線實施并已開通運營近2年，運營性能平穩，未發生安全運營事故。此外鄭州、紹興、北京、深圳等地區部分線路也采用，并進入動車調試或施工階段，是未來城市軌道交通供電系統的發展應用方向。
（供稿人：中鐵電氣化勘測設計研究院有限公司）
32、【基于整車級噪聲控制的測試技術開發】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
本項目源于科技部批復的“長春軌道客車股份有限公司研發能力提升暨國家軌道客車系統集成工程技術研究中心建設項目”，攻克了整車級噪聲控制及測試技術。自主開發了軌道交通車輛復雜工況線路聲振響應再現技術，實現了運行噪聲在聲學實驗室內的精確重構。定制開發了軌道交通車輛整車級噪聲試驗測試技術，建立了材料-結構-系統-整車級的噪聲試驗研究平臺，為整車級噪聲控制技術的理論研究和性能驗證提供了理想的聲學試驗條件。定制開發了混響-混響、混響-全消軌道交通車輛關鍵系統隔聲測試技術，針對各個位置車體部件建立適用的隔聲測試環境，開展輕量化目標下車體低噪聲設計技術研究。本項目自主研發的噪聲控制與測試技術覆蓋了全軌道交通行業噪聲與振動測試的常用標準。
該項技術相關成果已應用于時速350公里復興號動車組、時速350公里復興號智能配置動車組項目、時速400公里及以上高速客運裝備關鍵技術項目、時速350公里臥鋪動車組項目、美國洛杉磯HR4000重軌車輛項目、墨爾本地鐵項目、以色列特拉維夫紅線輕軌項目、哥倫比亞波哥大地鐵1號線項目、哥倫比亞波哥大輕軌項目、時速600公里常導高速磁浮項目、時速160公里全自動運行市域A型車項目和系列化中國標準地鐵列車試驗及研制項目等多項公司重點項目的聲學設計和試驗驗證工作中，為項目順利執行提供堅實保障，累計創造經濟效益約55591萬元，為公司產品競爭力提升起到了巨大作用。本項目自立項至今已獲得發明專利14項，實用新型專利3項，軟件著作權3項，發表論文12篇，制定相關標準和技術規范4項。
（供稿人：中車長春軌道客車股份有限公司）
33、【軟弱富水地層麻花型疊交盾構隧道群修建關鍵技術研究】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
隨著城市軌道交通線網加密，服務要求逐步提升，不同線路間換乘車站越來越多，常規通道換乘、節點換乘形式下換乘距離長、車站占地面積大等問題越來越突出。將不同線路并行、多孔隧道麻花型疊交布置，可實現車站高便捷性任意方向、零距離同臺換乘，且占地面積減半。此前無類似工程案例、技術和經驗可借鑒，具體表現在：（1）國、內外缺乏針對多孔疊交盾構施工地層擾動下巖土參數空間變異性的相關理論研究，地表沉降數值模擬準確預測難度大。（2）傳統換乘車站及其前后區間隧道地下空間利用率低、征地拆遷量大、換乘便捷性低。（3）多孔長距離近接的麻花型疊交盾構隧道群空間形式復雜，所處地層軟弱、水量豐富，沿線周邊建構筑物密集，隧道群相互之間及其對周邊建構筑物影響較大，設計及施工控制技術面臨巨大挑戰。
團隊歷經10余年產學研用協同攻關和全方位工程示范，在”隧道與地下工程“領域取得了如下創新成果：（1）首創了基于多元空間隨機場理論的隨機力學-貝葉斯方法，解決了盾構隧道群多孔開挖下巖土參數空間變異性和力學模型不確定性變化問題；動態計算了麻花型疊交盾構隧道地表沉降的可靠指標；填補了多孔近接盾構隧道群施工可靠性控制方法的空白。（2）創新提出了限域地下空間內多線車站任意方向換乘，首創長距離近接扭轉疊交麻花型盾構隧道群的空間轉換形式；揭示了隧道群組合施工相互作用機理和時空變形規律;細化了近接盾構隧道的風險等級劃分，研發了盾構隧道群管片設計方法。（3）發明了盾構密閉始發接收方法，防突涌裝置；研制了成套伴隨式可移動智能支撐及可移動平臺；開發了隧道有限空間內防噴涌長管注漿加固技術；形成了軟弱富水地層麻花型疊交盾構隧道群成套施工關鍵技術，填補了國內多孔近接盾構隧道群施工方面的空白。
項目獲授權發明專利3項、實用新型專利3項、軟著2項、省部級工法2項，發表論文7篇，編制專著1篇、規范1項，獲2014年和2019年 “ 海河杯”天津市優秀勘察設計一等獎和二等獎、2019年行業優秀勘察設計三等獎、2019年國際隧協技術創新提名獎，成果在杭州地鐵1/3號線、天津地鐵5/6號線、南寧地鐵1/2號線等多地區麻花型疊交盾構隧道群得以成功應用，節支5.873億元。經以中國工程院陳湘生院士為組長的成果評價委員會評價為：成果具有顯著的社會、經濟和環境效益，具有重大的應用推廣價值，達到國際先進水平。
（供稿人：中鐵隧道局集團有限公司）
34、【基于A型車的城市軌道交通市域快線（140~160km/h）關鍵技術綜合研究與應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
本課題通過重點專業關鍵技術創新研究和攻關，采用理論分析和生產實踐密切結合的研究方法，對采用地鐵車輛速度140~160km/h的軌道交通快線項目各項關鍵技術進行了深入研究，具有如下特點：（1）首次系統研究了城市軌道交通快慢車模式的設計理論及方法，構建了完整的城市軌道交通快慢車行車組織理論體系，填補了國內在該領域的研究空白。（2）首次建立了140-160km/h市域快線限界體系，并提出該速度等級的限界計算公式，填補了現行國家標準中的空白。（3）解析了城市軌道交通市域快線扣件致災機理，提出了扣件系統安全評價方法，發明了DZⅢ-3型扣件系統；開展了城市軌道交通市域快線減振軌道列車荷載作用下軌道變形規律及控制標準與技術研究，發明了減振扣件、減振器道岔、鋼彈簧浮置板軌道、被動式低頻減振軌道核心減振結構，成功解決了快速與減振這一對顯著矛盾體。（4）通過對LTE及LTE_U技術的研究，首次提出在不同的頻譜資源下，高速運行下的城市軌道交通的車地無線通信系統的技術選擇。首次將LTE_U技術應用于軌道交通，實現了列車高速運行下相關數據的穩定、可靠傳輸，應急搶修救援等提供了技術保障。（5）基于高速地鐵隧道壓力波計算模型，對140～160km/h市域快線列車運行引起的隧道壓力波特性、隧道及車內壓力變化特性等問題進行深入研究及實車驗證。提出了合理的區間隧道及車站軌行區面積、車內壓力舒適度標準、列車密封指數、區間設備設施承壓要求、站臺門安全運行措施等技術要求，為司乘人員的舒適性和設備設施安全性提供了技術保障。（6）研發了“管片裝配式定位榫＋新型稀土改性密封墊”盾構管片接縫體系，有效提高了管片拼裝精度及隧道整體密封性能，解決了非煤系瓦斯地層盾構隧道建設難題；提出了高瓦斯礦山法隧道層次遞進精準預報方法，研發了防爆成套裝置與技術，開發了瓦斯智能通風控制系統。
項目取得發明專利2項、實用新型10項、編制行業標準1項、完成專著1篇、發表論文11篇，填補我國采用城市軌道交通制式和理念規劃建設市域快線的技術空白，經第三方評價，成果總體達到國際先進水平。研究成果已在多個項目中應用，節約工程費超20億元，經濟效益顯著，為后續城市軌道交通市域快線樹立典型的示范作用。
（供稿人：成都軌道交通集團有限公司）
35、【智慧車站旅客提升設備全壽命數字化健康監測關鍵技術研究與產業化】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
我國電扶梯等旅客提升設備保有量超800萬臺，是軌道交通最重要的設備之一，平均每天通運輸乘客超過2億人次，一旦發生事故，將造成重大損失和人數傷亡。而行業內尚缺乏有效的旅客提升設備故障預警機制，實現旅客提升設備智能故障預警是行業重大難題。
項目依托國家重點研發計劃《城市地下基礎設施運行綜合監測關鍵技術研究與示范》及南京地鐵9號線一期工程《基于物聯網的自助扶梯故障預測與健康管理系統研究》，立足30多個城市、80余條軌道交通線路、100個事故案例數據進行整理分析，針對電扶梯等旅客提升設備故障誤報率高和預測精準度低的主要問題，重點攻克了三大關鍵技術難題：（1）旅客提升設備全壽命周期設計過程融合振動、噪音、應力、姿態、安全等性能參數多目標健康值優化難題。（2）旅客提升設備運輸組織、工藝裝備、吊裝條件、受力分析多因素控制下復雜建造工藝優化求解難題。（3）多維度監測大數據在隨機噪點不確定性條件下的旅客提升設備健康診斷及故障預測難題。并實現了三大關鍵技術創新突破：1）首創全壽命數字化設計系統，發明多目標優化模型及算法，實現一鍵三維成圖、二維/三維跨平臺無縫轉換，設計周期縮短1/3、效率提高10倍，整體技術達國際先進水平。2）研發BIM建造方案仿真優化平臺，突破傳統空間優化，實現結構受力與場景全要素匹配、模塊化施工、裝配式建造，建造效率提高3倍，節約施工耗材約18%～22%。3）發明旅客提升設備多維度健康管理系統，實現設備健康評測和預防性維修，可靠度達99.7%，延長壽命3%～5%，領先國內外先進水平。
通過本項目研究實現了設備故障狀態的提前預測、及時預警以及全壽命周期健康管理，提高了運行的安全可靠性，預測精度可達90%以上，并取得國家CANS/CMA雙認證。經鑒定：整體達到國際先進水平，其中多維度健康監測評價方法、跨平臺“一鍵三維成圖”技術達到國際領先水平。
成果在南京地鐵1號線、2號線、7號線成功應用，并推廣至了武漢地鐵、深圳地鐵、昆明地鐵以及高鐵杭州西站、新塘站、合肥西站、邵陽站，等項目，保障了旅客提升設備全壽命周期的安全運營，設備壽命提升3%-5%，降低運營成本30%，創造直接經濟效益33080.27萬元。授權專利及軟著9項，發表論文4篇，獲批立項標準1項，撰寫專著1部，相關研究成果獲湖北省勘察設計計算機軟件一等成果、湖北省創新方法大賽一等獎。
（供稿人：南京地鐵集團有限公司）
36、【多適應性城市軌道交通移動裝備試驗驗證列車關鍵技術應用】
項目獲 2022 年度城市軌道交通科技進步獎二等獎
隨著我國城市軌道交通領域的不斷擴展，在城際和市域軌道交通線路的規劃建設中對時速140～160公里的城市軌道交通車輛需求越來越迫切，同時對車輛關鍵零部件試驗驗證也帶來了挑戰。2016年9月，由北京縱橫機電科技有限公司承擔了鐵科院重大課題《城市軌道交通試驗驗證車輛部件研制及關鍵技術研究》，由中車南京浦鎮車輛有限公司自主立項開展了試驗驗證列車的研制。通過課題研究，完成了列車及關鍵系統的研制，解決了核心技術問題，并且通過成果轉化開展了關鍵技術應用，同時也為車輛關鍵零部件提供了移動試驗驗證平臺。
該項目成果主要科技創新點如下：(1)攻克了適用于時速140～160公里城軌車輛雙流制牽引系統技術。研發了雙流制列車牽引系統，提出了雙流制牽引系統列車過分相區控制方法，研制了交直流通用的受電弓，實現了交流25kV和直流1500V雙流制供電不停車自動轉換功能，開發和掌握了交流和直流兩種供電制式的牽引核心控制算法。(2)攻克了高懸掛磁軌、踏面、盤形等多種形式的列車制動系統技術。研制了時速160公里車輛的高懸掛磁軌制動裝置，建立了吸力特性及電磁熱特性的試驗平臺，完成了磁軌、踏面、軸盤/輪盤等多種制動形式的集成設計，配置了鑄鋼、鑄鐵、鋁合金等不同材質的制動盤，掌握了不同速度、不同工況下多種制動形式的靈活配置和控制技術。(3)攻克了兼容WTB、MVB和以太網總線的多網融合列車網絡控制技術。設計了WTB、MVB和以太網總線的多網融合的列車網絡控制系統和開發平臺，滿足對不同數據傳輸總線的要求，解決了網絡控制系統的通用性和適用性難題。(4)攻克了可運行于地鐵、市域和城際線路的試驗驗證列車的集成設計技術。設計了滿足標準CJJ96和GB/T146.1限界要求的新車體，設計了模塊化集成式的自帶枕梁轉向架結構，滿足了車輛16t軸重的要求,列車搭載了CBTC和CTCS系統，列車具備FAO功能。
項目共獲得知識產權11項，其中發明專利4項，發表論文3篇。通過項目研究形成的牽引、制動、網絡等關鍵系統產品已于2019年在城市軌道交通車輛關鍵零部件試驗檢驗與認證平臺車上安裝運用，已運用3年，應用情況良好。通過研究和取得的成果，為時速140～160公里城市軌道交通列車關鍵系統的設計和應用提供了范例，為適應地鐵、市域和城際線路的列車互聯互通提供了解決方案。
（供稿人：北京縱橫機電科技有限公司）
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