2023年度城市轨道交通科技进步奖获奖项目展示

2023年度城市轨道交通科技进步奖共评选出32个获奖项目，其中特等奖1项、一等奖12项、二等奖19项。

特等奖获奖项目介绍

1、【城市轨道交通在线灵活编组关键技术研究及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖特等奖

取得研究成果：本项目针对我国城市轨道交通普遍存在的高平峰客流差异较大、总体客运强度水平不高、单位能耗和总能耗居高不下等情况，本项目研发了具有完全自主知识产权的在线灵活编组技术，实现了客流需求和运力的协同优化。

主要科技创新核心内容为：(1)基于在线灵活编组的运输组织技术：打破了固定编组或传统混合编组运营的运输组织模式，在正线站台实现了运营期间列车编组的拆分和合并，并能即时投入运营，以适应客流需求，是当下我国城市轨道交通运输组织技术方面的重大创新突破，在适应客流特征、实现节能降碳等方面具有重要的现实意义和示范价值。(2)ATO模式列车自动联挂解编技术：在两列小编组列车联挂期间，允许联挂列车在ATP防护下，以ATO模式低速控制列车牵引制动，无限接近被联挂列车，精准地完成联挂，列车在联挂后保持联挂前的控制等级与驾驶模式，确保了列车在线灵活编组的实时性。(3)列车控制系统的快速重构：信号系统及车辆能独立识别及控制最小单元列车，也能在编组后将编组列车作为整体进行控制，通过列车联挂状态，自适应列车编组，自动切换车载网络配置。列车联挂/解编后的信号及车辆系统设备不重启，在2分钟内自动完成系统配置切换，以适应平峰运营间隔。(4)灵活编组列车运营状态自动识别与动态适配技术：实现联挂/解编时自动合并/拆分列车车组号、匹配新的运行图、根据运行计划自动触发列车进路、自主资源管理。此外，根据进站列车的编组信息，动态确定停车点，联动站台设备和向乘客提供列车编组、目的地等信息，引导乘客上下车，确保乘客进入正确的列车编组。实现了运能运量的动态匹配。

本项目获得授权发明专利13项，发表论文16篇，在线灵活编组运营于2021年11月在上海地铁16号线首次示范应用，能灵活运行不同编组列车，提高平峰时段的运能利用率，可节能1.7-2.0度/车公里，后续将推广至北京3号线、上海崇明线，并迭代升级为全自动在线灵活编组运营，在行业范围内具有现实意义和示范价值。

       （供稿人：上海申通地铁集团有限公司）

一等奖获奖项目介绍

2、【集成高效的轨道交通新型智能化永磁同步牵引系统研制及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：本项目主要开展面向轨道交通的永磁同步牵引系统的研究。轨道交通低碳节能高效需求逐渐成为业内趋势，为进一步降低车辆牵引系统能耗，提升系统的可靠性及智能化水平，本项目完成了集成高效的轨道交通新型智能化永磁同步牵引系统研制及应用；攻关了永磁系统参数优化匹配设计、变流器及电机的小型轻量、高效低噪设计；解决了永磁系统高控制性能和智能诊断技术难题；搭建了绿色高效、安全智能的永磁牵引系统技术、试验及产品平台；实现了在轨道交通领域永磁牵引系统的首次装车载客运营及大批量商业应用，整体性能及应用效果均达到国际领先水平。主要科技创新点如下：(1)首创了一种集成化低杂感的四轴控变流模块，通过均温散热及低杂散电感设计，解决了模块高集成带来的发热集中、杂散电感大的难题，实现了牵引变流器小型轻量化，功率密度提升30%。(2)发明了一种内置式非均匀气隙的磁路拓扑结构，通过磁场正弦调制，大幅降低了谐波损耗，解决了低开关频率供电条件下谐波含量大的问题，实现了永磁电机效率提升至97.5%，重量降低10%。(3)提出扩展反电势和低次谐波注入相结合的无位置传感器控制方法，攻克了低速下非线性因素影响及高速重投的难题，首次突破了全速域无位置传感器控制技术，在全球轨道交通行业率先实现批量化应用。(4）首次提出基于既有控制信号的非侵入式故障状态评估及预警方法，攻克了电机失磁、绝缘、轴承等类型故障快速诊断及保护技术，在全球轨道交通领域首次批量实现了牵引系统核心部件在线状态精准评估和故障的自诊断。

    项目实施过程中取得了多项原创性成果，其中授权发明专利33件，实用新型专利6项，国际标准1项，国家标准4项，科技论文14篇，技术和产品具有完全自主知识产权。研制的高效智能化永磁同步牵引系统已批量推广应用于轨道交通领域，累计装车数量达3440余辆，永磁电机装车8821台，创造了显著的直接经济价值。上线运用以来永磁牵引系统表现稳定，各项关键技术指标达到国际同类产品先进水平。该项技术同步推广至风力发电、电动汽车、工业电传动等领域，实现批量应用。本项目掌握了具有完全自主知识产权的永磁同步牵引系统全套核心技术和产品，提升我国轨道交通牵引系统核心竞争力与影响力。

（供稿人：株洲中车时代电气股份有限公司）

3、【轨道交通160km/h高速受电弓-架空刚性接触网系统技术自主化研发及工程应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：针对城轨高速、全地下、刚性接触网系统及自主化成套装备的迫切需求，本项目在国家重点研发计划2个课题、自研1个项目资助下，依托广州地铁18、22号线建设工程，构建160km/h受电弓-架空刚性接触网系统建造与运维理论体系，形成了达到国际先进水平的轨道交通160km/h受电弓-架空刚性接触网系统关键技术及自主成套装备。主要创新成果：(1)首创受电弓-刚性接触网全生命周期数字建造与运维理论体系。构建基于RAMS理论的受电弓-刚性接触网系统级、零部件级性能与状态预测数字模型，提出了以弓网受流与关键设备全生命周期管理双目标导向的160km/h受电弓-刚性接触网性能参数耦合理论，首次构建了受电弓-刚性接触网全寿命周期数字建造与运维理论体系。(2)突破了刚性接触网全景可视化设计、施工和运维的技术瓶颈。利用数字化技术、点云扫描与双重检测，突破了受电弓-刚性接触网全景可视化设计、施工和运维的技术瓶颈。(3)首次研制160km/h受电弓-刚性接触网成套自主化装备。搭建了全寿命周期系统数字化仿真与装备制造模拟平台，提出了受电弓-刚性接触网系统全装备国产化制造工艺工法以及检验方法，首次研制了160km/h受电弓-刚性接触网成套自主化装备。(4)首次成功应用160km/h受电弓-刚性接触网系统自主化装备。通过160km/h刚性接触网关键理论、技术与装备工程应用，综合论证了160km/h受电弓-刚性接触网成套自主化装备的工程适用性与推广价值。

本项目授权专利10项（其中发明3项）、软著3项、专著1本、标准1项、发表论文15篇（其中SCI/EI 4篇），自主研制受电弓、刚性接触网旋转腕臂、弹性定位线夹、膨胀接头、分段绝缘器等关键零部件。项目成果经专家组鉴定达到“国际先进水平”，广州地铁18、22号线应用工程经第三方测试，结果符合设计或标准要求，曾获省市标准、设计类科技奖3项，提高了系统可靠性与安全性、经济性，项目成果社会经济效益显著。

    （供稿人：广州地铁集团有限公司）

4、【磁悬浮直膨式地铁车站智能通风空调系统关键技术自主创新及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：本项目针对传统的空调系统方案在运营过程中发现的设计负荷偏大、大小系统运行时间差异、自控策略失效等导致的系统运行能效低、设备集中端风管多且尺寸大导致的管道排布困难、冷冻水系统保温层现场施工质量控制难导致管道结露、小系统风平衡较难调节且设备房温度可调性差等问题，依托洛阳地铁1、2号线的建设和运营，通过系统方案和管理模式创新的方式，以标准站年通风空调能耗≤35万度电为目标，完成了本项目的方案设计论证、关键空调设备研发、关键控制系统开发、试点验证及大规模应用示范。主要科技创新核心内容：(1)研发了地铁车站专用水冷磁悬浮直膨空调机组，其中小冷量、小压比磁悬浮压缩机等关键技术全部自主先导，填补了行业空白，并实现了批量生产及规模化应用。(2)首创地铁车站水冷磁悬浮直膨空调机组与风冷多联机组组合、全站无冷冻水系统的空调系统冷源方案，并实现了线路级批量应用。(3)首次全线地下车站采用单端负压集中回风、单端送风的公共区通风空调系统方案，缩减了车站规模、装机容量。(4)自主研发了线路级图形化模式可编辑的地铁车站档位前馈空调节能控制系统，并实现全线应用。(5)依托磁悬浮直膨+多联直膨的独立供冷空调方案，辅以单端送风+负压集中回风、屏蔽门可开启装置、EC风机墙、自清洁过滤装置、分档模块化控制、逐时负荷模拟分析、冷却塔均匀布水、水泵冷塔变频等关键技术，实现了国内首个冷站装机容量小于500RT，制冷机房能效比超过7.0的工程项目。

依托该项目研究，已授权发明专利6项、实用新型专利6项，另有5项发明专利已公开审查；申请软件著作权1项；已发表科技论文4篇，已取得各类奖项5项。项目成果已成功应用于洛阳地铁1号线及2号线共16座车站，降低土建投资、设备装机容量成本，总节电量249.6万元/年，降低碳排放量2190t/年。项目成果已组织完成了科技成果评价，专家组一致认为：该项目成果创新性突出、系统性强，总体技术达到国际领先水平。

                       （供稿人：洛阳市轨道交通集团有限责任公司）

5、【面向线网融合的多制式兼容型信号系统研制及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

    取得研究成果：针对多个城市存在不同建设时期选用不同信号系统制式的现状，长春市轨道交通集团结合长春市轨道交通3、4号线延伸线建设需求，以智能化、数字化、轻量化交通装备及成套技术装备应用为基础，联合通号城市轨道交通技术有限公司，首创“信号系统多制式融合”成套技术体系，研制了面向线网融合的多制式兼容型信号系统，解决了准移动闭塞线路延伸改造难题，印证了市域（郊）铁路与地铁、轻轨等多制式信号系统线网融合可行性，开创了全新的信号系统延伸及改造模式，为多层次轨道交通融合发展，建设“轨道上的城市群和都市圈”提供了新路径。

本项目研制完成的面向线网融合的多制式兼容型信号系统，实现4项核心技术创新：

(1)创造“信号系统多制式融合”关键技术体系，提出了多制式信号系统兼容解决方案，解决不同信号制式线路间互联互通与网络化运营。(2)研制支持线网融合的多制式兼容型信号系统的成套装备，填补行业空白。(3)自主研发灵活适配多车型的韧性智能ATO技术，解决列车自动运行系统适配多线路、多车型融合运行难题。(4)基于不同信号制式的延伸线融合贯通建设运营与信号系统“渐进式”分段大修改造模式，为建设运营的可持续发展提供了全新思路。

本项目成功应用于长春市轨道交通3号线、4号线等线路，稳定运行2年。2022年3号线全年信号系统故障率0.018次/万列公里，达到行业领先水平。按照工程可行性研究测算，采用本科技成果较全线一次性实施信号系统延伸改造，节省投资显著，以技术创新助力城轨绿色可持续发展。此外，该项目研究成果可满足全国多城市共500余公里的准移动闭塞线路改造需求，并具备向市域（郊）铁路等其他信号系统线网融合延展性。该成果开创了全新的信号系统延伸及改造模式，经测算减少一次性建设投入53%、缩短实施周期40%、减少了71%车载ATO调试与维护工作量，为乘客提供更加安全、高效、智能的出行体验，取得了显著的社会效益和经济效益。本项目研究成果形成授权发明9项、软著4项、论文2篇。项目成果已通过科技成果评价，专家组认为关键技术达国际先进水平。

                        （供稿人：长春市轨道交通集团有限公司）

6、【城市轨道交通地下基础设施运行安全综合监测关键技术及示范应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：目前，城市轨道交通地下基础设施运行安全面临“灵敏精准可靠感知、准确预知综合判定、高效组织快速恢复”三大关键技术难题。项目围绕“感知、决策、管控”三方面，研发了城市轨道交通地下基础设施运行安全综合监测技术-装备-系统-平台-机制-标准，实现了风险测度、实时监测、智能巡检、超前预警、实时告警、科学决策和应急调度，解决了地下基础设施灾害“难发现、易扩大、难防控”的痛点。主要创新成果如下：(1)针对基础设施风险及健康状态量化难、多灾害耦合趋势推演难、灾害及时准确应对难等难题，研发了多灾害复杂网络模型和风险推理演化全过程分析方法，实现了区域灾害风险定量评估和预测；提出了融合BIM和元胞自动机技术的多灾害耦合机理作用模型及风险决策技术，解决多灾害耦合趋势推演难题；研发了基于模型-知识双驱动的智能决策支持知识库，覆盖了6种灾害情境、20种灾害风险事件，提升了风险推理及决策支持准确性及风险应对效能。(2)针对维修天窗短、干扰多、环境差造成的“测不全、测不准、测不快”难题，构建了融合大尺度全时全域监测以及网隧限、轨道综合巡检一体的综合感知网，解决大尺度线性空间各功能区“测不全”难题；研发微结构集成增敏、多域复用增容、并行解算增速的光纤分布式传感技术，解决长距离“测不准”难题；研发了大尺度高灵敏监测和高精度一体巡检技术及成套装备，解决短天窗“测快难”，风险辨识精度达90％以上，动态巡检定位精度为5km/h时速下毫米级，每公里维修定员可减少34％。(3)针对海量数据融合关联解析、状态趋势诊断和灾后快速恢复难题，提出了内嵌地下基础设施灾害溯源、演化、耦合的时空关联模型的机器学习算法、基于层次任务网络（HTN）规划和BIM的可视化智能应急指挥调度技术，研发了城市轨道交通地下基础设施全息感知与智能诊断平台，实现了地下基础设施运行安全状态分析、灾害预警及趋势预测、可视化应急调度指挥，防灾、定灾、处灾响应时间缩短37%。

项目授权发明专利30项、软著20项，发表论文15篇（SCI 12篇）、专著2本、主编团体标准3项。项目成果在深圳五站三区间进行了整体示范，并推广至深圳、重庆、武汉等十余个城市，填补了行业内灾害感知和防控空白，补齐了城市轨道交通防灾体系短板。经专家组鉴定“项目研究成果达到国际领先水平”。

（供稿人：深圳市地铁集团有限公司）

7、【人机料法耦合的信号系统精准运维体系关键技术研究与应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：本项目依托国家863计划、北京市自然基金项目、中国城市轨道交通协会深化体系研究项目以及南宁4号线智能运维工程项目。通过人机料法的耦合，构建信号系统精准运维体系，以提高运营服务质量，降低运维成本，并在南宁4号线取得成功的应用效果。主要创新如下：(1)攻克了基于多维多源融合感知的精准计划修难题，构建了深度和广度的感知体系，并通过设备状态时变特征的融合技术、有限计算资源的数据提取技术以及基于决策树的故障预测技术实现了对设备状态的精准感知，结合决策优化方法实现了设备维修间隔、维修内容的优化，减少了低价值工作量，节约了维修的人工工时。(2)构建了基于FMEA和设备态势研判的故障定位与预测技术模型，构建信号系统多因素耦合的工况演变模型和故障传播预测模型，结合态势研判和传播关键路径研究实现信号设备故障精准定位和故障趋势预测，实现事前控制故障发生、事后控制故障影响。(3)研制了面向“网-线-站-人”的信号系统数字化运维成套装备；针对信号系统运维涉及的中心、线路、车站和运维人员的场景，通过研发三级系统平台架构、移动APP和信息安全架构实现应急联动串联。(4)构建了基于精准运维的管理体系和模式，结合信号系统精准运维数字化成套装备和平台的构建，调整既有的组织架构和管理模式，制定与成套装备有机结合的精准运维的流程管理、物资管理、人员管理、应急管理、生产管理制度，实现了人员复用、高价值工作参与度高、物资精准匹配等效果。

依托本项目，授权发明专利22项，软件著作权17项，出版专著4本，论文15篇（SCI/EI检索6篇），白皮书1本，广西地方标准1项，行业标准1项。根据查新和成果评价，此项目总体达到国际先进水平。项目成果应用于南宁4号线，实现了南宁4号线的精准运维管理和应用。

（供稿人：南宁轨道交通集团有限责任公司）

8、【市郊铁路多元协同理论体系与关键技术研究及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：市郊铁路因其运量大、速度快、可靠性高等优点成为连接中心城区与城市副中心、周边郊区、新城以及各重要功能组团的核心交通方式，组成了城市公共交通中非常重要的一部分。京津冀一体化发展目标下需要满足北京城市与周边区域的大量通勤与协同发展，市郊铁路对于市区-郊区之间的互联互通起到了非常关键的作用。因此本项目研究市郊铁路多元协同理论与关键技术应用，推动城市群与都市圈建设、郊区与城区经济协同发展，推进新型都市圈转型发展的目标。主要技术创新点：(1)搭建了顶层决策共融协调框架，建立了多元主体互惠互利的项目范式以及项目测算方法，实现铁路和城市的合作共赢。(2)搭建了筹备建设多维协同框架，建立了多维廊道与城市功能带动作用评价指标体系以及基于信息熵-灰色模糊融合模型的评价方法。(3)构建了面向线路客流、车站客流、区域潜力、区位价值、多网融合和人群需求六个指标的资产评估体系并研发了相关的资产评估仿真平台。(4)基于市郊铁路多元协同的筹备理论体系，提出六个标准融合新技术，旨于促进市郊铁路与城轨间的互联互通，提高更高效的出行服务。

本项工作总结并明确了市郊铁路建设的特点，并围绕旧线改善、现有线路改造与新线建设三个核心内容，完成了《北京市市域（郊）轨道交通设计规范》（DB11/T1980-2022）和市郊铁路服务运营规范的制定。项目在东北环线市郊铁路与城市轨道19号线的互通方案上初次尝试了城市轨道与铁路的技术互联，建立了一个便捷换乘、资源共享、功能相辅相成、技术互通的综合网络系统，并归纳出八项关键技术用于不同制式铁路线的互联。项目在北京市轨道线路上采用综合利用市郊铁路网络取代了一些新建轨道，基于保障功能的基础上，使得总建设投资显著减少，比起全新建设模式减少了约15%。此外还有效转移了远郊居民的私车使用需求，增加了公共交通的使用率，减缓了因私车出行导致的交通拥堵与环境污染。

本项目的研究在创新性上成果显著，获得了6项国家发明专利和5项软件著作权，制定了3项地方标准和2项团体标准，发表了8本专著和18篇中外学术论文，其中包括6篇SCI收录和1篇EI收录论文。该技术创新已在北京、上海、重庆、天津、雄安新区、郑州等众多城市推广应用，近三年技术创新带来的经济、社会效益显著。

（供稿人：北京城建设计发展集团股份有限公司）

9、【城市轨道交通工程动态检测验收技术与应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：动态检测验收是保障城市轨道交通工程建设质量和运营安全的重要环节，通过开展动态检测验收工作有助于获取行车条件下与行车相关各系统间匹配状态的性能参数数据，为调整和优化城市轨道交通整体系统的安全性、可靠性及舒适性提供有效的数据支撑。本项目在北京市交通委员会研究项目、中城协智慧城轨建设重点体系深化研究项目和铁科院重大开发计划等课题支持下，充分参考城市轨道交通动态验收模式并结合城市轨道交通特点，系统开展了城市轨道交通工程动态检测验收技术与应用研究，在技术标准体系建设、检测设备集成化研究、信息化管理技术研究、工程应用等方面取得了丰富的成果：(1)建设了城市轨道交通工程动态检测验收技术标准体系，从检测设备、检测方法、检测内容等方面规范动态检测验收全过程，有效补充了以静态验收为主的工程验收体系，推动了城轨工程检测验收方式从静态向动态的转变，提出的城市轨道交通工程动态检测验收技术标准已在北京、重庆、呼和浩特等多个城市投入使用。(2)开创了运营电客车搭载检测设备的检测作业新模式，创新了基础设施动态检测的作业模式，首次将动态检测技术应用到新建城轨线路中，开展了最高运行速度160km/h的新建线路的动态验收工作，推动轮轨关系、弓网关系等关键内容的动态检测纳入我国城轨领域将初期运营前安全评估（交办运〔2019〕17号）；针对城轨特点研发了小型化、集成化的轨道动态几何和弓网关系检测设备，实现了全运行场景下轨道动态几何的精确测量。(3)研发并使用信息化管理平台对城轨动态检测项目进行数据汇集与流程管理，开展了动态检测数据治理、预处理和分析方法研究，研发了动态检测数据里程校准方法与异常数据处理方法；开展了动态检测业务全流程、全维度管理方法与信息化交付模式研究，创新性提出了电子化交付的服务模式，建立了我国城轨初期运营前的系统问题病害库，为线路后续运维提供数据支撑。

本项目已获得授权发明专利2项，实用新型专利1项，软件著作权4项，形成地方与团体标准5项（其中4项已实施），发表期刊论文15篇。项目成果已在北京、广州、重庆、呼和浩特、西安等其他20余个城市的40余条线路中得到推广应用。

(供稿人：铁科院（北京）工程咨询有限公司)

10、【动态客流需求驱动的城市轨道交通能耗精细化管控关键技术与应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：针对城市轨道交通在能耗精细化、动态按需管控方面等一系列亟待解决的关键科学问题：如何精准地动态管控设备降低车站的环控能耗；如何合理地优化设计线路提升能源的利用效率；如何科学地优化运输组织实现列车的节能运行等。项目对车站环控能耗管控、线路设计节能和运输组织节能进行了系统深入的研究，形成了一套以动态时变客流为驱动，涵盖设计和运营，覆盖“站-线-车”的城轨能耗精细化管控关键技术。应用于北京地铁8号线、12号线、16号线、昌平线，广州地铁2号线，深圳地铁9号线等，产生直接经济效益显著。项目创新点如下：(1)建设性地将车站通风空调系统负荷与动态客流紧密耦合。创新性地提出了基于动态客流的车站通风空调系统能耗精细化计算、精准预测及多粒度调控方法，攻克了客流状态精准感知及实时关键参数动态提取技术难题，研制了高效节能城轨车站通风空调装备，形成了一套完整的基于动态客流的车站环控能耗管理与控制技术体系。(2)创新性地提出了多场景列车运行条件下线路节能坡设计方法和复杂工况组合优化设计技术，攻克了大规模多场景多目标组合优化技术难题，建立了节能坡与复杂工况多维仿真评估技术，研发了多要素节能坡设计方案能耗仿真评估系统，形成了具备一般性的城轨线路节能坡与复杂工况组合优化设计技术体系。(3)首次提出了兼顾效率与能耗的列车开行方案和运行图一体化优化技术，攻克了时变客流需求下停站方案、列车编组、最高运行速度、到发时刻等要素优化技术难题，提出了灵活编组和虚拟编组条件下的列车运行计划优化与调整方法，形成了多模式编组条件下的城轨运输组织一体化节能技术体系。

    项目获发明专利10项，发表高水平论文20篇，发布标准1部。应用于北京、广州等多个城轨系统，近三年项目产生经济效益显著。项目充分整合行业高校、设计院、运营单位资源，成果辐射全国，支撑了城市轨道交通的绿色发展和“双碳”目标战略。

（供稿人：北京交通大学）

11、【轨道交通综合开发空间协同决策支持关键技术研究及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

    取得研究成果：针对轨道交通综合开发空间协同效率难以评判和预测问题，展开空间机理解析、综合开发理论、协同效应预测等三个层次的系统性研究，形成了从理论到技术应用的完整链条，包括城市空间与轨道交通的协同机理分析、复杂空间系统模拟、数据驱动的预测模型和决策支持平台的开发。主要关键技术创新成果：(1)基于数据驱动的轨道交通综合开发空间解析技术针对城市轨道交通综合开发时空间的质与量难测度、要素难表征问题，整合轨道交通行为需求与城市空间属性的表征要素，构建多类型、多维度、多层级空间特征解析数据系统。整合描述空间位置及容量的静态数据与描述轨迹变化的动态数据，搭载SuperMap平台创建数据采集工具包，通过算法优化和计算资源管理，研发了整合空间可达性与空间组合集成度的整体属性表征技术，综合提升数据采集测度效率70%。(2)轨道交通与城市空间协同效应分析及评价技术针对轨道交通城市空间综合开发的协同效应难评判问题，开发了基于“适应度”和“协同度”两个维度的评价指标系统，运用复杂网络模型分析城市尺度的空间协同效应；运用数字孪生预测模型分析节点尺度的空间协同效应。研发了一套精准量化适应度和协同度，分析轨道交通综合开发的空间协同效应的评价技术，协同效应分析综合性能提升45%。(3)轨道交通综合开发空间效能预测及规划决策技术针对城市轨道交通与城市空间耦合作用产生的土地价值难判断、空间开发定位不科学问题，结合数据驱动的多智体模拟技术和协同度导向的实时数据关系分析技术，开发了一套数智化多层级的空间效能预测与规划决策技术。应用多智体空间模拟工具包推演预测轨道交通综合开发强度，平均提升30%的空间开发容量潜力。通过预测空间定位和优化功能匹配，平均提高空间效能15%，为规划决策提供科学支持平台。

该项目获国家发明专利3项，实用新型专利4项，软件著作权9项，完成专著4本，标准规范2项。研究成果在北京、徐州、太原等城市得到应用，近三年累计产生经济效益显著。项目成果得到同行机构的好评，相关著作得到专家的高度评价。随着研究成果持续推广，未来将在城市轨道交通与城市空间协同发展建设中发挥作用。

（供稿人:北京交通大学）

12、【基于大数据应用的城市轨道交通线网智慧电力调度系统】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：本项目基于城轨云平台，利用大数据集成、管理、分析技术，构建了面向线网的智慧电力调度系统，填补城轨线网电力调度系统空白，实现对线网110kV主变电所、35kV变电所的统一监控和调度，构建了供电系统的智能分析“大脑”，将助推运营管理从“单线路调度”向“线网协同调控”转型、由“人工经验调度”向“数据智能决策”转型，并为绿色能源中心建设提供技术条件。主要创新点如下：(1)首次提出了“线网调度+线路控制”的一体化协同调控方案，使城轨供电系统按照分级分层控制，实现跨线操作，提高故障处理效率。(2)全国首次提出基于IEC-61970标准的城市轨道交通线网供电系统建模方案，实现了适应城轨10种制式设备的标准化建模，为行业的标准化进行了技术储备。(3)全国首个基于城轨云平台的线网级智能电力调度系统，实现线网供电系统大数据的全实时“汇-存-算-管-用”，可实时完成线网级、跨省市的能量调度。(4)全国首次实现基于CIM模型的地铁线网供电系统潮流计算，为调度方案制定、支援供电方案及故障恢复提供辅助决策，提高线网供电系统运行的可靠性。(5)系统实现了主所SVG与牵引变电所能馈装置的无功协调控制功能，降低了供电系统的网损，实现绿色节能的效果。

本项目经专家组评审会评审，获得“国际领先”的鉴定结论，共有授权发明专利19项、软件著作权4项、核心期刊论文4篇。本系统的成果应用，将实现主所集中管控，为转变供电系统从单线运营向线网化运营方式提供系统性支撑，提高事故快速处理效率，提升供电系统的可靠性和稳定性。本系统的成果应用，通过调控一体化可逐步取消线路电力监控系统，可实现运行维护人员减少30%，管理效率提升40%。本系统在线网无功协调控制方面的成果，将提高无功补偿设备的使用率，降低环网损耗20%，在绿色节能方面发挥效益。本系统在潮流计算方面的成果应用，将为高度集中、集约使用的主所资源规划提供技术支撑。

（供稿人：南京地铁集团有限公司）

13、【土岩组合地层城轨建造关键技术与应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖一等奖

取得研究成果：土岩组合地层是一种典型的复杂工程地质环境，上部土层与下伏岩层二者的强度、刚度、渗透性、稳定性等物理力学性质差异显著，并且土岩结合面起伏大、骤变性强。如何发挥地层优势，规避底层缺陷，形成一套因地制宜地方案，是土岩组合地层中城市轨道交通工程建造的关键技术问题。针对上述问题，本项目分别在大跨地铁车站建造方式、区间隧道的地下水处理方案和岩质地区矿山法爆破减隔振技术三大土建施工重难点领域进行了积极地探索，提出了适合土岩组合地层的“一个复合式建造体系”、“一套水处理综合解决方案”和“一系列减隔振关键技术”，主要创新技术成果：(1)创建了土岩组合地层中地铁车站明、暗、盖、顺、逆复合式建造体系。包括：①浅埋盖挖式”的拱盖法车站施工技术；②“刚柔复合式”明挖基坑支护体系；③“两翼开敞式”局部盖挖半逆作车站施工技术；④“站厅悬挂式”深埋地铁车站群洞施工技术。(2)建立了土岩组合地层中地铁隧道全寿命周期地下水综合处理方案。包括：①水平旋喷桩注浆止水加固工法及关键技术；②基于AHP的地铁隧道防排水选型综合评价方法；③土岩组合地层中隧道涌水量计算模型及公式；④基于生物降解原理的“网络化”隧道排水系统及防排分界处隔离装置。(3)研发了土岩组合地层中地铁穿越建筑密集区的爆破控制时空综合减振技术。包括：①地铁区间穿古建筑群微振爆破施工工法；②紧贴既有建（构）筑物爆破施工的分区组合爆破技术。③基于能量阻断原理的钻爆法隧道隔离式减振技术。

本项目已获授权发明专利17项，实用新型专利3项，日本授权专利1项，发表高水平学术论文30余篇，省部级工法2项，地方标准1项，项目成果广泛应用于青岛、重庆、大连、福州、厦门、广州、乌鲁木齐等多个土岩组合地层地区城市的近20条轨道交通线路。

（供稿人：北京城建设计发展集团股份有限公司）