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。

二等奖获奖项目介绍

14、【城轨交通视频压缩传输与智能分析关键技术研究】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：随着交通线路增建，城轨交通安全运行对智能视频系统的依赖越来越强。虽然智慧城轨取得了一定的成绩，但仍暴露出多方面问题，突出表现在：(1)各线路要求全覆盖无死角地部署摄像头，且车站视频不间断存储90天，给各线路带来视频信息“难存储、难传输”的现实问题。(2)智慧城轨中运营服务、乘客服务等业务包含形式各样的目标和复杂多变的场景，给城轨辅助决策带来“难感知、难决策”的痛点问题。(3)以单一场景感知为主的城轨视频系统存在误报率高，因处置功能不完备难以实现业务闭环，给融合多业务场景的大容量城轨交通带来“难防控、难赋能”的技术难题。究其原因主要包括：(1)缺乏对海量视频数据高效语义压缩和确定性传输的研究。(2)缺乏对城轨视频内容精准挖掘和关键信息提取的智能分析研究。(3)缺乏对城轨交通大业务场景全生命周期管控的智能系统研制。

本项目整合行业高校、运营公司和应用单位的资源优势，聚焦城市轨道交通智能视频处理核心挑战，提出了多视角多方位高通量视频语义压缩与目标场景识别技术；提出了城轨交通混合关键级业务流传输与多天线波束赋形设计方法；研制了多接入多能力多后台服务管理的一体化智能视频系统平台。相关技术支持视频无损语义压缩比达到8倍以上，存储空间节约近90%；整体线网传输效率提升10倍；30种城轨异常场景识别精度超过85%。近五年直接经济效益显著。

（供稿人：北京交通大学）

15、【复杂环境下软土复合地层大直径盾构隧道施工关键技术与工程应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：大规模的轨道交通线涉及黏土、淤泥质黏土等软土及复合地层，由于软土地层高含水量、高压缩性、低密度特性和复合地层的上软下硬特征，盾构掘进时面临设备适应性差、刀具磨耗高、换刀频率高、机身震动大、易结泥饼、滞后沉降大、下穿河道及既有建（构）筑物时变形大等难题，严重制约长江三角洲地区轨道交通建设。本项目攻克了复杂环境下软土复合地层大直径盾构隧道施工关键技术难题，形成了成套创新技术：(1)探明了软土复合地层土压平衡盾构掘进地层变形的关键影响因素，揭示了刀盘开口模式及开口率、刀具形态（角斜率、厚度、半径）及空间布置等对掘进效果的影响规律；研发了刀盘刀具优化布置、盾构机复杂地质自适应、螺旋输送机防卡堵等适应性改进装置及技术。(2)研发了“地层注浆范围及强度可控-端头墙扇形密闭止水-始发防磕头托举”的盾构始发接收技术，建立了软土复合地层盾构姿态实时监测及交互反馈智能调控模型，创建了盾构施工期壁后注浆自动化控制及管片变形控制技术，形成了软土复合地层土压平衡盾构快速掘进关键技术。(3)创立了基于随机森林（RF）机器学习算法的软土复合地层盾构施工地层变形预测方法，提出了基于修正 E-M 模型的盾构隧道下穿既有建（构）筑物施工的安全分区定量评价标准，研发了浅埋大直径盾构隧道抛填注浆结合沉降-上浮控制综合加固技术，形成了软土复合地层土压平衡盾构掘进安全保障技术。

研究成果获国家专利授权29项（发明专利16项），省级工法2项，软件著作权7项，参编规范1项，发表学术论文21篇（SCI/EI论文16篇），出版专著教材2部，QC奖2项，并培养了一批研究生和技术骨干。经同行专家鉴定，成果整体达到国际先进水平，部分成果国际领先。研究成果在浙江、江苏、广东和广西等地的相关盾构隧道工程中得到成功应用，取得显著的社会、经济与环境效益。成果成功解决了长江三角洲地区软土复合地层轨道交通建设施工难题，丰富了盾构隧道计算理论和施工技术体系，提升我国盾构隧道的施工水平。

（供稿人：中车智能交通工程技术有限公司）

16、【城市轨道交通通信系统运营管理智能化提升关健技术及示范应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

    取得研究成果：针对轨道交通车控室通信设备部署分散、信息资源共享程度低，业务流程融合协同效率不足，通信系统设备智能分析能力弱等问题，依托物联网、工业互联网、人工智能等技术，重点研究以业务融合、按需服务为核心理念，构建人、设备与业务全面融合的创新运营管理模式，实现了在城市轨道交通中车站运营管理智能化提升和工作效率提升。项目主要技术成果：(1)搭建基于容器云的数据共享平台，首次实现车控室通信终端集成融合，实现站务人员移动化管理，促进车站运营管理减员增效。搭建基于容器云的城轨运营管理数据共享平台，增加管理服务效率。建设具备统一的数据交换标准、格式规范的容器云共享服务平台。提供接口、文件、数据库等多种数据共享服务类型，为综合管控平台及智能站务APP等应用提供接口数据，提升信息服务的灵活性、时效性和方便性。研发综合管理一体化的车控室通信综合管控平台，汇集车站服务数据、客流分析数据、故障及告警等方面信息，方便车站运管人员实时掌握车站的运行状态，辅助决策，以一体化综合显示平台替代对多个通信系统终端的监视，减少运营人员工作量，促进车站减员增效。研发智能站务APP实现移动运维管理，促进运营工作从固定岗向移动岗转型，缩短站务人员响应运营事件的反应时间，便于及时处理相关问题，提升运营人员工作效率。(2)首次基于LTE-M系统创新应用室内定位技术、eMTC物联网技术，实现人员位置定位，物物互联。

基于LTE-M系统研发QCell有源室分系统实现对车站站厅运营人员米级定位。应用基于LTE-M的eMTC物联网技术，实时感知车站内、机房内微环境变化，为站务人员提供精准实时的环境数据，提升站务人员对车站的综合管理能力。(3)视频全景拼接技术实现车站及列车客流密度分析并展示，提升乘客服务质量。通过视频图像拼接、卷积神经网络深度学习技术，创新研发车站客流密度分析系统；利用图像信息数据多融合技术，实现多目摄像机全景拼接的AR展示，且在AR展示范围内可任意调取单目摄像机图像。实现图像显示可操作化、客流信息可视化，促进乘客出行自主化和运营管理智能化。

本项目共产生发明专利2项，实用新型专利1项，外观专利1项，软件著作权5项，发表论文8篇，形成标准1项，在天津、常德、绍兴等地已推广应用，在后续国内城市轨道交通项目中将形成规模示范应用。

 （供稿人：北京市轨道交通建设管理有限公司）

17、【软土地层机械化暗挖及超深基坑明挖地铁车站建造关键技术及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：软土地区中心城高层建筑密集、地下线（管）路成网，地铁车站被迫在日益严苛的条件下建造，技术挑战巨大：(1)面临“放不下、拆不了、碰不得”的困局，亟待开发车站暗挖新技术来解决明挖法难以设站问题。(2)明挖车站基坑开挖深度突破30m后，围护结构成槽、基坑变形及防水控制难度呈倍数级增长。(3)车站被高密度居民区和大规模交通流所围，亟待提升绿色建造水平以降低对周边环境和市民的影响。

我国软土地区，经济发达、战略地位突出，发挥快速公交网络中轨道交通的骨干作用至关重要，须攻克中心城严苛条件下地铁车站建造关键技术这一重大挑战。为此，项目组联合攻关，突破了软土地区地铁车站系列建造关键技术，建立了复杂条件下车站建造成套体系，其创新成果如下：(1)研发了机械化暗挖地铁车站建造技术及系列装备。系统研制了不同尺寸、不同断面顶管机及配套装备；开发了远程监控、诊断和优化系列顶管机施工参数的控制云平台；创建了双层大断面顶管、免支撑无内衬束合结构、超长特大断面管幕等暗挖施工工艺，并首次在中心城严苛条件下地铁车站主体和出入口成功应用。(2)创建了软土地层超深明挖地铁车站建造技术。研发并应用了“抓铣结合”成槽、钢筋笼精准入槽吊放、可调动力刷壁技术、超高压旋喷及N-jet止水技术，首次实现了深度110m地下连续墙成功应用。建立了以伺服钢支撑动态调节为核心的基坑围护结构变形控制技术，实现了深基坑变形优于0.8‰h的高标准控制要求；研发了富水软土超深基坑封底和渗漏隐患无损检测技术，实现了深基坑0.6MPa承压水免降水施工。(3)研制了地铁车站集约化绿色建造技术。开发了泥浆固化替换工艺；研制了车站一体化出入口、站台板等系列结构预制拼装工艺；制定了《绿色城市轨道交通建筑评价标准》；14号线全线成功打造为全国首条绿建三星级地铁示范线。

项目成果突破了软土地区中心城地铁车站建造关键技术瓶颈。项目授权发明专利11项、实用新型专利22项、软件著作权12项，编制标准7项，发表论文近40篇。成果应用于国内外约20个城市的百余座基坑建设，经济、社会效益显著。根据查新和专家评审，整体技术达到国际先进水平,束合管幕技术达到国际领先水平。

 （供稿人：上海申通地铁集团有限公司）

18、【城市轨道交通太赫兹智慧安检系统装备自主化技术研究与应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：随着城轨线路的不断建设与投运，城轨客运量与日俱增。高强度客流给安检业务带来了巨大的压力，传统人体安检主要以金属安检门和手持式金属探测器等设备为主，存在安检效率低、易造成人员拥堵、接触检查侵犯隐私等问题。太赫兹技术在人体成像及物品时域光谱检测方面呈现出的优势，将会给传统安检带来根本性的变革。然而国内太赫兹技术在安检领域的应用仍处于起步阶段，关键设备及部件主要依靠国外厂商，急需开展自主化科研实现国产化。

本项目针对城轨大流量安检场景，攻克了太赫兹实时成像、高灵敏度低噪声太赫兹探测等技术瓶颈，研制出适用于地铁大客流场景的被动式太赫兹成像人体安检系统。主要创新点如下：(1)攻克了大口径高分辨高斯准光系统技术，结合压缩感知、实时校准等技术，实现了被动式太赫兹成像系统成像时间从2S缩减到0.1S的关键性跨越，弥补了传统安检效率低的短板。(2)研发了全自主化的高灵敏度的太赫兹探测组件，采用70nm InP半导体工艺技术，提高了太赫兹系统的信噪比和图像对比度，将太赫兹成像前端噪声系数提升至3dB，工作带宽拓宽至45GHz，图像分辨率提高到1.5cm。(3)突破了实时多通道探测器校准与准光扫描同步技术，通过冷热两个平面对每一探测通道的信号进行补偿校正，解决了多个通道信号不一致的难题。(4)首次在轨道交通安检中实现了基于深度学习方法的被动式太赫兹成像违禁品识别模型集中训练、模型下发和边缘推理，实现了安检数据分析和追溯功能，解决了各个站点安检信息孤岛问题。(5)研制了国内首套全自主化的城市轨道交通被动式太赫兹成像人体安检系统，能够检测金属、陶瓷等各类违禁品；成像时间、成像面积、图像分辨率、成像距离等性能指标达到国际领先水平。(6)开创了“无辐射、无停留、无触摸、无感知”的新型安检模式，安检过程避免人体触摸式检查，提升安检效率。

项目申请相关专利9项，获授权发明专利7项和实用新型专利4项；获得计算机软件著作权5项；发表SCI论文4篇和EI论文6篇。具有完全自主知识产权，创新性强。项目成果通过了公安部安全与警用电子产品质量检测中心检测，已在广州、上海、合肥等10余条地铁线路推广应用，并出口到泰国等用于机场安检，经济效益累显著；并形成了太赫兹安检产品行业标准1项，对城轨交通公共安全、太赫兹技术发展起到促进和示范作用。

 （供稿人：广州地铁集团有限公司）

19、【城市轨道交通工程数智协同数字设计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二等奖

取得研究成果：为解决在轨道交通工程BIM设计中面临的协同程度低、专业设计与审查工具少，各类资源体系性差，以及设计管理中的重复性工作和低效率等问题，开展了城市轨道交通工程数智协同数字设计关键技术研究及应用。取得了适用于城市轨道交通工程的BIM正向设计协同、全结构化设计及审查工具和标准化出图资源、全过程数字化设计管理三方面的技术成果如下：(1)BIM三维正向协同设计研究。主要包括专业协同工作机制研究、建立构件及数据级多维度多层次协同体系，重构设计流程。搭建了城市轨道交通协同设计平台，该平台支持二维、三维协同数字设计，实现人员立体化管理以及跨区域多专业协同设计，可扩展集成多种结构化系列设计与审查工具。研究成果为工程全周期的深化应用打下了良好的基础，进而支撑工程全周期的数字体系建设。(2)城市轨道交通工程多数据驱动的全结构化系列设计工具以及规则自动审查工具研究和标准化出图资源。针对城市轨道交通工程设计工作的特点，建立了线性工程（区间）参数化设计系统和点状工程（车站）生成式设计系统。开发了BIM三维正向专业设计工具包括区间结构设计工具、牵引网设计工具、区间轨旁设计工具、点状工程协同设计工具、数据采集工具以及规则自动审查工具等。标准化出图资源的建设可以将数字化设计成果快速转换为设计生产产品，提高设计工作效率。(3)全过程数字化设计管理研究。搭建了轻量化城市轨道交通工程全过程数字化设计管理平台，研究从设计模型到模型应用的实时三维可视化，以及设计成果（模型、图形和表单等）生成与数字化管理，提高项目价值和管理水平。实现了城市轨道交通管理设计项目从任务分解到成果生成的全过程管理。

本项目研究成果获得7项协会标准、6项发明专利、12项软件著作权、3项产品认证、2篇论文，社会经济效益显著，提高了城市轨道交通工程的设计效率和设计精度，推了全生命周期的数据融合，形成以模型为载体的数字资产，为城市轨道交通工程的数字化转型和智慧化升级提供了有力的支持。目前该研究成果已经在济南、青岛、无锡等实际项目中得以应用，并取得了显著的成效。研究成果外部应用方面，应用用户出具了使用情况反馈意见，均给予了良好的评价。

（供稿人：北京城建设计发展集团股份有限公司）

20、【智慧城轨与全自动运行系统关键技术及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：当前轨道交通面临着运营可靠性、能耗成本、乘客服务质量、公共安全管理、设备运维等一系列问题。本项目是借助计算机、通信、控制和系统集成等技术，在对地铁全过程、全系统、全要素进行透彻感知的基础上，实现了响应乘客智能化和列车运行自动化，取得了智慧城轨和全自动运行系统技术水平的创新性突破。

项目创新成果如下：(1)创建了全新的轨道交通技术体系。构建了35项智慧城轨和77大类全自动运行场景，提出了城市轨道交通全自动运行组织架构和体系化的运维管理模式，构建了五大类共120余册规章制度。(2)研发了关键技术：列车自主感知防御系统TAPS、智慧能源管控平台、基于自主可控网络安全的城轨车站业务应用中台。(3)丰富了运维措施（设备）。研发了智能化的大数据综合管理平台，提出了面向轨道交通设备故障模型的自学习方法，建立了系统故障诊断和健康评估模型。

依托本项目，取得授权发明专利3项，实用新型专利4项，计算机软件著作权12项，主编标准2项，参编标准6项，发表高水平学术论文47篇，培养硕士41名。项目研究成果已在众多城市轨道交通线路中进行了推广应用。本项目创建了全新的轨道交通技术体系，研发了关键技术，丰富了运维措施（设备），顺应了社会智能化发展潮流，推动了行业进步。

    （供稿人：中铁第一勘察设计院集团有限公司）

21、【中国标准A型地铁列车研制项目】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：项目依托深圳地铁10号线工程，对地铁列车总成、车体、转向架、网络控制、牵引、制动等系统的功能参数及部件接口进行统一，制定29份标准A型列车统型方案，在10列车示范应用,同时创新应用轻量化车体、智能运维、水性环保漆、永磁同步牵引等技术，并基于部件统型成果，在维保阶段实现多项部件互换互用。项目成果技术指标：(1)技术层面上，实现整车及关键系统部件技术及接口统一,并创新应用轻量化车体、智能运维、水性环保漆、永磁同步牵引等技术。(2)运用层面上，实现乘客使用界面、司乘操作界面统一，实现列车的相互备用、救援。(3)维护检修层面上，将关键部件及维护用品可互换率提升至75%以上，将列车维护、检修内容实现统一。(4)信息管理层面上，实现地铁列车信息技术互通互用，方便地铁列车在线运营信息交流，提升信息管理效率。项目成果经济指标：(1)设计成本：除列车外观与内饰，其总车设计实现标准化、谱系化，设计成本降低约70%。(2)生产成本：列车各系统的制造及安装形成标准生产流水线，造车生产效率提升，车辆生产成本减少约10%。(3)维修成本：车辆零部件统型，提升闸片、碳滑板、润滑油脂等部件及维护用品可互换率，减少备品备件的采购成本，列车维保内容实现统一，平均每列车每年维修成本可减少约20%。

本项目团队申报并得到授权的实用新型专利2项，授权外观设计专利1项。项目成果在深圳地铁10号线35列（280辆）进行应用，并在深圳地铁12号线56列（336辆）、14号线44列（352辆）、16号线32列（192辆）、20号线9列（72辆）进行推广应用。A型列车标准化，使从生产到运营实现产业集群，列车运营维保、应急处置形成统一标准，由此打破业内技术壁垒，提升运营服务水平，形成城轨交通企业的品牌形象和品牌效应，同时对系列化中国标准列车的研制起到推动作用。

（供稿人：深圳市地铁集团有限公司）

22、【基于数字孪生的地铁保护区安全智慧管控技术研发与应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：城市轨道交通安全保护区点多、线长、面广，巡查难以做到全时覆盖，保护区事故频频发生，其中隧道被钻机打漏打穿导致的安全隐患最为突出。本项目研究综合利用信息化、地理信息、北斗定位、AI、大数据等先进技术，面向城市轨道交通安全保护区的数字化管理、智能定位、智能巡查等关键业务，构建了一套轨道交通保护区智能化巡查解决方案，推进城市轨道交通安全保护区的监控的智慧化管理。项目成果关键技术创新如下：(1)采用视频AI智能识别技术，对保护区重点区域重点目标进行实施监测，并自动预警。以深度卷积神经网络为基本路线，通过对业界主流的深度学习目标检测算法进行比较和选型，确定基本算法骨干YOLO模型，针对本项目的实际应用场景从算法网络优化设计和算法训练技巧两个方面进行技术优化。在算法网络设计过程中兼顾算法计算实时性考虑，充分利用AI加速库功能，以使软硬件能够发挥最大的效能。针对摄像头图像背景复杂、目标小的检测场景（尤其是安全帽类别，个别像素低于20像素以下），在当前最领先的目标检测框架基础上围绕目标类别识别和目标位置回归解耦、无预设锚框、大尺度特征金字塔等进行了优化设计并采用了样本均衡化、马赛克数据增强和混合数据增强等技术，进一步提升了检测识别性能。(2)研发智能界桩，对界桩倾斜、位移及周边振动进行感知并自动上报预警平台。研发了新一代智能界桩，界桩顶部为智能化模块，内含定位芯片、倾斜传感器和振动传感器，可实时感知界桩自身倾斜、位移及周边振动情况，通过移动通信将信息上报预警平台。模块外形设计巧妙，能够在已有普通界桩上进行集成。通过低功耗技术，搭配大容量锂电池，电池一次安装能够正常使用3年以上。(3)利用数字孪生技术，建立轨道交通保护区数字孪生平台，实现对保护区地上地下一体化管理。构建了以二三维一体化高精度地图为基础的数字孪生平台，研究模型轻量化技术，实现Web端海量多源数据快速呈现；利用物联网等技术，实现了保护区巡查智能设备的接入；采用地上地下一体化表达方式，实现了轨道交通保护区精细化管理。

依托项目申请发明专利18项，软著10项，发表论文8篇，研究成果丰富。

（供稿人：交通运输部科学研究院）

23、【基于空间效应的超大断面暗挖车站建造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二等奖

取得研究成果：重庆受特殊地形地貌影响，重庆轨道交通车站多为暗挖车站，截止目前已累计建成了75座暗挖车站，占全线网车站数的31%。根据国际隧道协会（ITA）定义，开挖面积超过100m2的隧道为超大断面隧道，重庆轨道交通暗挖车站主体结构及部分附属结构均为超大断面隧道，建设难度大、风险高、周期长。基于重庆地区地质条件和工程风险控制，目前绝大部分暗挖大断面车站主体隧道施工工法以双侧壁导坑法为主，施工效率较低、工程投资较高，目前急需一种更加安全、高效、绿色、低碳的轨道交通车站建造技术。

主要技术创新成果：项目系统性研究了轨道交通超大断面暗挖隧道的施工工法，揭示了复杂城市环境和地质条件下基于“空间效应”的超大断面隧道围岩变形机理，国内外首创了多个具有普遍性的超大断面暗挖隧道建造技术。基于超大断面隧道空间效应，对重庆轨道交通车站附属布置进行了系统性研究，国内首次提出了适用于深埋超大断面车站的附属布置策略，构建了基于群洞的轨道交通暗挖车站标准化建造方案。提出了适用于大断面复杂交叉空间的施工组织方案，提出了基于群洞的三维施工网络技术，普遍适用于山地城市暗挖车站建设。本项目形成了一整套完整的超大断面暗挖车站建造技术，完善了轨道交通超大断面暗挖车站建造体系，极大地提升了超大断面暗挖车站的建设效率，有效降低了超大断面暗挖隧道施工风险和工程投资，改善了隧道洞内施工作业环境，建成了全球规模最大的轨道交通超大断面暗挖车站隧道群，提高了我国轨道交通超大断面暗挖车站建造水平，推动了行业发展。

本项目站在行业发展前沿，立足工程建设实际，历经多年研究，取得了丰硕的研究成果，累计发表论文26篇，在SCI收录的顶级期刊上发表论文4篇，在中文核心期刊发表论文10篇，授权专利27项，其中发明专利10项，出版专著2部，获省部级工法2项，获省部级勘察设计奖5项，认定专有技术38项，形成地方标准3部，成功应用于30余座车站，整体达到国际领先水平。

（供稿人：重庆市轨道交通(集团)有限公司）

24、【轻型跨座式单轨车辆基地关键技术研发及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：项目针对国内无轻型跨座式单轨车辆基地建设案例及经验、缺乏相关技术标准、关键设备研发及应用处于空白状态、车辆过度维修、车辆基地规模大、数据利用不充分、自动化水平低等难题，系统研究了轻型跨座式单轨车辆基地的检修制度、检修修程、检修周期、功能、工艺布局、运用检修关键设备、智能运维系统等全方位技术方案，并在芜湖轨道交通项目中开展应用与研究，取得多项创新。主要技术创新：(1)制定了涵盖车辆技术要求及车辆基地规划、设计、设备安装、调试、安全评估、运营管理等全过程技术标准，构建了轻型跨座式单轨车辆基地技术标准体系，促进行业高质量发展。(2)研发及应用了走行部智能在线监测设备、换轮设备、牵引工程车、车挡等车辆基地系列关键设备，填补了国内轻型跨座式车辆运用检修关键设备研发与应用的空白，提升了车辆检修工艺水平。(3)以全自动驾驶轻型跨座式单轨车辆为基础，开发了基于预见性检修的跨座式单轨智能运维系统，实时在线采集车辆故障信息，提高了监测、检修的自动化水平及管理水平

本项目研究成果形成国家标准1项目，行业标准2项，地方标准5项，获得12项国家发明专利、12项实用新型专利和2项外观专利，发表论文6篇。经专家组评审，成果达到国际领先水平。本项目增加大修修程，将重点修及全面修检修里程以及检修周期最高延长30%，避免过度维修; 换轮停修时间最高降低75%，减少了检修车辆配属数，换轮库占地面积降低60%。检修修程及检修周期研究成果纳入《跨座式单轨设计标准》（GB/T50458-2022），主编《跨座式单轨车辆基地技术规范》（DB3402/T35-2022）等多部技术标准。成果已运用于芜湖轨道交通1号线、2号线一期工程，并为墨西哥蒙特雷轻轨4号线、6号线进行技术咨询服务，同时已在潍坊、宜昌、黄山、尼日利亚等多个城市和国家的轨道交通项目设计中采用，取得了显著的经济效益和社会效益。

（供稿人：中铁工程设计咨询集团有限公司）

25、【城市轨道交通云边缘计算平台关键技术研究与示范应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：针对城市轨道交通越来越多智慧化业务需求的提出，从车站边缘设备传输大量结构化、非结构化数据到云中心致使网络传输负载急剧增加，产生较长的网络时延，造成生产系统的安全风险。同时，集中式云计算为匹配边缘数据需求不断扩容，导致数据中心规模愈发庞大，运维难度和成本加剧。本项目开展了城市轨道交通云边缘计算关键技术研究，填补了城轨云在边缘计算服务的空白，丰富完善了城轨云的体系架构，实现了一片云对城轨业务的全覆盖，构建云边协同、多业务融合、运管融合、多网融合、异构融合的城轨“一协同、四融合”创新体系架构。首次研制了城市轨道交通云边缘计算平台，实现了城市轨道交通站段侧基础设施整合，满足智慧化业务需求的同时，推动站段节点向轻量化、集约化、绿色化发展。科技创新核心内容：(1)研制融合实时控制与智能应用的城轨云边缘计算平台。(2)基于虚拟化与容器技术的多业务应用综合承载。3）基于时间敏感网络技术的多业务数据高质量同网传输。(4)构建多业务协同控制和数据处理与共享的开放平台。

本项目原创性强，取得发明专利9项、软件著作权2项、国际认证1项。研究成果在北京地铁19号线及大连地铁1号线作为示范工程应用，并推广至深圳地铁11号线、重庆机场旅客捷运系统、昆明5号线等项目。基于云边缘计算平台构建的绿智融合车站，较传统车站建设模式，单站可节约设备投资、机房建设成本约100万，每年节约系统能耗、运维人力成本约40万。基于城轨云+云边缘计算平台的云边协同建设思路可在全国范围内广泛推广。本项目为城市轨道交通站段边缘侧提供了一个集实时控制与智能分析于一体的平台，能促进城市轨道交通集约化建设、统一化运维、智能化升级等方面的技术创新，支撑各业务系统在智慧运维、智慧车站、绿色节能等场景下的升级改造，进而提升车站运营服务、运营管理水平，降低建设成本、降低运维成本、提高运维效率。

（供稿人：北京和利时系统工程有限公司）

26、【海积淤泥地层地铁穿越运营线安全控制技术及应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：我国沿海经济发达地区广泛分布着海积淤泥地层，海积淤泥工程性质极差，受扰动后强度易丧失，无法形成有效抗力；而地铁穿越运营线施工受列车动荷载和开挖卸载耦合影响、运营受多源列车荷载长期作用，易发生超限变形，传统技术无法满足毫米级变形控制要求，海积淤泥地层地铁穿越工程全寿命周期安全保障面临严峻挑战。本项目经过联合攻关，在动力设计方法、施工控制技术和健康监控系统三个方面取得了技术突破：(1)创立了基于系统动力学的地铁穿越运营线动力设计方法。建立了轨道交通多洞隧道-地基耦合动力学高效计算模型，创立以系统动力学为基础的变形控制动态设计方法，自主开发了设计计算软件，效率提升2个数量级，突破了拟静力法设计无法进行行车安全评估的局限；研发了隧道-土体刚度协调的软弱地层分类分区加固设计技术，消除盾构开挖卸荷和地铁行车振动的交互影响，保障交叠系统夹层淤泥的稳定性；突破了地铁穿越运营线设计须限速的限制。(2)创建了盾构小净距穿越运营线的智能化施工控制技术。构建盾构设备状态与油液性能的映射关系，明确了反应设备状态的油液性能监测参数和阈值；开发了基于油液性能的盾构设备智能监测系统，实现设备状态实时监测和故障早期预警，保障了盾构穿越过程的设备良好运行；进一步提出了物理和数据联合驱动的掘进参数智能预测模型，研发了掘进面、姿态、盾尾三元同步的掘进参数动态调控技术，将海积淤泥地层盾构小净距、长距离穿越运营线下的隧道变形控制在5mm以内，保障了隧道结构和列车运行安全。(3)研发了交叠盾构隧道结构健康状态智能监控系统。构建了交叠隧道结构综合健康度评估体系，突破以往单一指标评估无法真实反映结构健康状态的局限；系统揭示了不同服役阶段各类加固措施下盾构隧道的服役性能演化规律，创立了盾构隧道管片结构的分级分类养护维修标准；开发了数据自动采集、状态实时评估、养护智能决策的交叠盾构隧道结构健康监控系统；海积淤泥地层交叠隧道运营4年，沉降小于2mm、收敛变形小于6mm，提升了交叠盾构隧道结构的长期服役品质。

项目授权发明专利15项、实用新型12项、软件著作权3项、工法1项、标准2部、发表论文29篇。成果应用于深圳城市轨道交通三期调整、四期及四期调整工程中地铁穿越运营线工程21项，推广应用于广州、宁波、杭州等城市轨道交通工程，经济、社会效益显著。

（供稿人：深圳市地铁集团有限公司）

27、【基于振源控制的车辆段轨道无缝化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二等奖

取得研究成果：本课题针对城市轨道交通车辆段轨道的各类减振降噪研究及措施效果不理想情况：一是车辆段咽喉区存在较多钢轨轨缝和道岔有害空间，没有实现无缝化；二是车辆段现有轨道减振降噪措施基本直接引用正线成熟产品，没有针对车辆段空车、低速工况进行适应性优化，未能很好解决车辆段轨道振动噪声问题；三是当前轨道减振降噪原理均是减缓传播，没有面向“振源”等振动噪声对环境的影响。面向振动源头，首次提出了基于振源控制的车辆段轨道无缝化关键技术研究及应用，取得了以下成果：(1)首次建立了车辆段咽喉区道岔群无缝线路计算模型，提出了道岔群强度和稳定性计算方法，完善了无缝线路设计理论体系。研发了曲线钢轨固结装置、臂展式阻力枕等轨道无缝化关键技术，解决了半径150m曲线地段和小号码道岔群无缝线路稳定性技术难题。(2)发明了城市轨道交通7号可动心轨辙叉道岔，研发了双肢弹性可弯心轨结构和长短心轨错动装置，实现了车辆段小号码道岔轨线连续的重大突破，填补了道岔区振源减振降噪技术空白。(3)率先提出车辆段分级分区减振降噪设计方法，研发了库内外用多层弹性高等减振扣件、弹性轨枕、小半径曲线减磨护轨等技术，形成车辆段轨道减振降噪成套技术体系。

课题成果获得发明专利6项，实用新型专利8项，软件著作权1项，论文8篇（SCI 1篇）。研究成果已在北京地铁大兴机场线、北京地铁12、17、19号线、南京地铁、西安地铁等项目应用，取得了良好的效果，满足车辆段轨道减振降噪需求。课题成果一方面能够助力提升轨道交通车辆段上盖物业品质，扩大咽喉区开发范围并实现土地价值提升；有助于提高轨道交通行业绿色技术影响力。

（供稿人：中铁工程设计咨询集团有限公司）

28、【油气田瓦斯地层盾构法隧道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二等奖

取得研究成果：本项目以成都轨道交通1、7、18，19号线和30号线工程为依托，采用资料调研、数值模拟、室内试验、现场测试等手段，对城轨交通工程油气田瓦斯地层勘察标准体系、瓦斯地层盾构法隧道建设质量与长期运营安全、瓦斯隧道盾构装备防爆配置标准、瓦斯隧道施工技术与风险管理体系进行了深入系统研究，形成了油气田瓦斯地层盾构法隧道建造关键技术。主要创新点包括：(1)探明了油气田地层瓦斯运移规律和气囊形成机理，揭示了油气田地层瓦斯溢出规律，构建了城轨交通工程油气田瓦斯地层勘察标准体系。(2)发明了装配式定位榫与稀土改性EPDM材料，大幅提升了盾构法隧道拼装质量、管片接缝密封性与密封垫寿命，确保了盾构法隧道建设质量与长期运营安全。(3)提出了盾构机关键部件配置标准，建立了油气田瓦斯地层盾构法隧道成套施工技术，形成了瓦斯地层施工风险管理体系。

项目获授权发明专利9项、实用新型14项，发表SCI等高水平论文6篇，发布地方标准3项；项目经成果评价，专家组一致认为：研究成果总体达到国际先进水平，其中管片定位和密封技术达到国际领先水平。项目成果已成功应用到成都轨道交通1、7、18，19号线和30号线工程，核心成果技术已成功推广应用到佛山、重庆、南宁、福州等国内多个城轨、国铁、核电和管廊等多行业盾构法隧道工程中，长度超350km，社会、经济、环境效益显著。

（供稿人：中铁二院工程集团有限责任公司）

29、【砂质复合地层地铁施工变形理论与控制技术】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：南昌作为作为典型的内陆临河城市，砂质复合地层（粉~粗砂层、砂砾层、砂卵石层、砂泥岩）广泛分布，结构复杂、颗粒松散、渗透性强，使盾构施工始终面临“力学参数变异性大、地层结构抗扰性差、城市环境敏感性高”等客观难题，给工程的安全建造带来了“变形计算难算准、地层扰动难抑制、环境响应难管控”的技术挑战。

项目依托南昌地铁1~4号线等多条地铁线路，聚焦内陆临河城市砂质复合地层盾构施工变形计算理论、主动控制技术、智能管控机制等关键科学与技术问题，采用室内试验、数值模拟、理论分析和现场测试等方法进行持续攻关，形成了砂质复合地层地铁盾构隧道建造安全保障关键技术创新性成果如下：(1)首次建立了砂土HSS模型参数与现场标贯击数的关联关系，填补了砂土HSS本构参数快速标定的空白；首次提出了基于状态空间法的管片结构、基于Loganathan变形理论和Randolph位移传递的盾构掘进扰动下单/群桩的内力变形分析方法；形成了敏感环境下砂质复合地层盾构施工力学精细计算理论，攻克了砂质复合地层“本构参数确定难、地层变形算准难、环境响应预测难”的技术瓶颈。(2)建立了砂质复合地层体积损失、掌子面应力松弛比与压力的关联机制，提出了基于掘进参数动态调控的盾构施工变形主动抑制方法；研发了砂质复合地层渣土改良泡沫剂性能评价与调控方法，发明了刀盘适配、同步注浆等盾构施工变形精准防控技术；研发了砂质复合地层三轴搅拌高效强化及盾构微扰动近接施工控制技术；实现了砂质复合地层毫米级微扰动盾构掘进。(3)提出了敏感环境下盾构隧道施工多维度安全管控指标体系；发明了敏感环境下地铁盾构施工风险全过程实时评估方法；建立了盾构施工关键风险“图式理论”管控机制，开发了敏感环境下盾构施工安全风险全过程-多维度智能管控应用云平台；实现了地铁工程建设风险信息的智能“感-传-知-用”。

项目授权权发明专利15项、实用新型专利11项；获批省级工法5项、软件著作权4项；出版专著3部、标准指南2部；发表学术论文26篇。成果应用于南昌地铁、武汉地铁、杭州地铁等100多公里的城市轨道交通工程中，保障了施工安全，经济、社会、环保效益显著。

（供稿人：南昌轨道交通集团有限公司）

30、【城市轨道交通基础减振地段钢轨异常波磨治理与示范工程研究】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：本项目针对北京地铁6号线基础减振地段突出问题，系统开展钢轨异常波磨的研究分析工作。采取现场调查统计、现场测试实验、建立模型仿真分析、工程类比等多种手段分析原因。建立基础减振地段车辆-轨道耦合模型，得到相关参数与钢轨磨耗关系；结合理论及动力学测试结果，制定提高轨道刚度、增强轨道动态稳定性、提高轨面平顺度，减少异常波磨发生，减少车内噪声的治理技术原则。针对六号线区间速度高、异常波磨地段扣件损坏严重的情况，对扣件工作状态进行仿真分析。根据研究分析结果和其他线路扣件使用情况，提出保持轨道稳定措施，将无螺栓扣件改为有螺栓扣件，同时适当调整扣件垫板刚度；系统研究减振垫板材质对波磨影响，将聚酯缓冲垫板改为橡胶垫板，改善了钢轨轨下基础的弹性和阻尼性能；研究轨底坡与异常波磨关系，通过调整轨底坡改善轮轨接触关系，效果明显。形成了“细调查，调参数、保稳定，初始化，动态检”钢轨异常波磨的成套治理方案。

研究成果在4个示范段得到验证，车内噪声各频率下的声压级均降低5dB(A)～10dB(A)；持续跟踪检测，示范段波磨情况29-36个月稳定，轮轨接触显著状态改善，钢轨打磨周期可延长1倍以上。治理技术方案简单有效、成本低、技术成熟先进，施工进度快，不增加轨道零部件，不影响大型机械作业，可减少轨道维修工作量，为运营线路线路病害治理，线路养护维修、新线建设提供借鉴。项目原创性强，申请专利17项，发表核心期刊论文8篇。

（供稿人：北京市市政工程设计研究总院有限公司）

31、【新一代的智能调度和智能运行系统-“众合智飞”智能调度运行系统】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：随着城市轨道交通高速发展，全自动运行线路已成为城市轨道交通建设的发展方向。由于全自动运行系统高度自动化、远程控制化及运营管理中央化的特点，对中心调度的作业效率与业务水平提出了更高的要求，城市轨道交通行车调度是落实运营管理、策划运输组织、实施调度指挥的核心，其自动化程度、智能化程度及与其他调度协同接口信息的交互深度，直接关乎日常运营的效率、列车运行效能、客运服务水平和运营成本；同时，调度管理人员与一线运营人员在日常工作、故障处置、应急指挥等方面对系统自动化程度、智能化程度提出了更高的要求。

项目主要研究在正常运营生产与突发事件的场景下，打造新一代的智能调度和智能运行系统-“众合智飞”智能调度运行系统，能够通过技术创新与功能挖掘，实现多项创新型城市轨道交通智能调度功能，同步考虑系统功能实施可行性与系统可落地性；从创新性智能调度指挥功能、智能精细化列车自主运行、智能化离线时刻表的优化功能三个维度深入挖掘，结合全新技术手段与功能，使城市轨道交通在调度管理与行车指挥方面更大程度上实施智能化的行车调度，更好地满足现代城市轨道交通运营管理需求、更充分发挥系统自动化功能，有效提升城市轨道交通行车调度管理效率、故障处置效率与应急响应效率，明显减少调度劳动强度与人为因素对运营安全造成的影响，保障乘客服务质量与出行安全。

（供稿人：浙江众合科技股份有限公司）

32、【大规模复杂线网安检及票务融合技术创新与应用】

项目获 2023 年度城市轨道交通科技进步奖二等奖

取得研究成果：项目依托《成都轨道集团智慧城轨纲要及行动计划》及其同步开展的智慧乘客服务体系研究和轨道交通移动支付平台应用研究基础和成都轨道交通集团线网智慧乘客服务平台项目的建设和投运，形成了一套满足超大规模复杂线网运营需求的智慧乘客服务体系。

该体系具备以下特点：(1)以智能化数据驱动技术为核心，聚焦应用场景，创新性提出基于系统融合理念建设集智慧安检、智慧测温、智慧票务为一体的综合服务平台，全面提升了城市轨道交通服务的全息感知、实时分析、科学决策和精准执行能力，打造了业务智能联动、资源智能适配的乘客服务系统。(2)以自主可控的终端设备为基础，利用帧补偿、色彩补偿、图像校正等方法，提高违禁品识别准确率，研发出智能识图边缘设备。(3)以自主创新的云边、边边协同系统为架构，有效提升安检智能识图速度和准确性，极大地提高了安检效率。(4)以乘客需求为出发点，通过数字化、智能化手段完善和提升成都地铁APP服务功能，营造地铁全息感知出行场景，解决了因客流分布不均导致的安检资源分配难、大客运量规模下人脸识别误差率高、安检工作效率低等问题，为乘客提供更加智能化、多元化的交通出行体验。

基于该研究体系建成的成都轨道交通智慧乘客服务系统是全国首例应用于500公里以上大线网规模的全线网、全通道无接触式“戴口罩刷脸乘车”系统，极大地优化了乘客出行效率与体验，还大幅削减了地铁票卡票款清理、回收、消毒等工作；研发的智慧票务系统和智慧测温系统实现了乘客戴口罩也可以无感过闸和无感测温，极大保障了乘客在半封闭、高密度的地铁场景里的出行安全；基于云平台架构的线网多系统融合设计方案解决了行业内多系统重复建设、接口复杂、分立建设投资大、结构复杂和资源利用率低等问题，开创了国内轨道交通行业自动检票和安检测温系统线网融合设计的先河，树立了行业标杆，极大地降低了工程建设费用和运营成本。

本研究成果已获得了63项发明专利授权、7项实用新型专利均授权，获得软件著作权10项，发表论文6篇，出版专著2部，发表企业标准2项。

（供稿人：成都轨道交通集团有限公司）