中国城市轨道交通协会

#融合城轨  #既有线改造

【编者按】2024年度城市轨道交通科技进步奖根据《中国城市轨道交通协会城轨科技进步奖奖励办法》和《中国城市轨道交通协会城轨科技进步奖实施细则》，经网络申报、形式审查、推荐审查、评审委员会初评、复评、奖励委员会审定并通过网络公示及异议处理，分别产生特等奖1项、一等奖11项和二等奖17项，共29个项目。为进一步宣传推广2024年度城轨科技进步奖的项目经验和应用实践，特总结相关项目内容及特点，分三篇推送，本期介绍部分二等奖获奖项目。

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特等奖篇丨2024年度城市轨道交通科技进步奖获奖项目展示

一等奖篇丨2024年度城市轨道交通科技进步奖获奖项目展示

项目突破了复杂地层水下盾构隧道工程建设关键技术瓶颈，有效解决了复杂地层水下盾构隧 道工程的精准探测要求高、缺陷处理难度大、多 变地质施工难、盾构刀具消耗快等重大工程难题。

项目创新成果如下：一是针对复杂地质环境精准探测难度大等难题，研发了微动法综合地下空洞超前探测技术、弹性波CT水域岩溶探测技术、全回转超前钻探注一体化探测处理技术、盾构隧道管片背后空洞雷达探测技术和盾构扰动地面变形GIS融合探测信息化技术等，精准掌控不同地质缺陷信息。二是针对复杂地质环境工程地质灾害，研发了地裂缝高水压地质条件下多次注浆处理技术、高强度球状风化体深孔爆破预处理技术、软弱不均风化槽地质条件的双模式处理技术、松散填充型透水性结构防喷涌注浆处理技 术和大沉降液化砂层的土压平衡处理技术等，有 效防止涌水、突泥、塌方等工程地质灾害发生。 三是针对复杂地质环境盾构隧道施工面临盾构栽头、突泥、地表沉降等巨大风险，研发了多溶洞 区段、下穿河床、上软下硬地层、富水卵石地层 超浅覆土和全断面液化砂层等盾构隧道施工技 术，在安全、质量、进度及成本控制上取得显著 改善。四是针对复杂城市环境条件下盾构隧道施 工场地不足等系列问题，研发了超近距侧穿房屋、始发场地受限的分体始发、管线迁改及交通导改、下穿筏型基础、狭小空间小半径曲线和连续大曲 率过站等盾构隧道施工技术，确保施工安全，有 效减少建设用地，避免交通不利影响，显著提高 掘进效率，节约成本。五是针对复杂地质环境开 仓换刀的坍塌、涌水涌砂、地面沉降等巨大风险，研发了高水压岩溶地层、松散地质条件、高强度 基岩条件、上软下硬地层等条件下盾构开仓换刀，以及复杂地质环境刀具磨损自动监测系统与信息化管理系统，实现智能化刀具实时监测、预警及 低风险快速换刀。

项目获国家授权专利64项，其中发明专利36项，编制标准与工法23项，出版论著96项、软件著作权16项。本项目科研成果被多家单位采用，先后在大连地铁等一批重大基础建设工程中成功应用，取得良好的社会效益、环境效益和经济效益。科技成果评价认为该研究成果整体达到国际领先水平。

项目属于城市轨道交通信号系统技术领域。项目研究成果高性能折返技术成功应用于上海5号线信号系统，在充分发挥线路土建条件、提升线路资源利用效率、减少土建及设备投资、便于升级改造等方面具有重要意义。

项目创新成果如下：一是首次采用行车资源管理由轨旁安全子系统实现的信号系统技术。轨旁一体化安全子系统完成列车运行资源申请、移动授权计算、运行资源释放三大核心安全功能的信号系统架构，轨旁ATP与联锁逻辑的深度融合，减少了设备间的耦合和数据交换，传统CBTC车载无需重大升级即可兼容运行，无需增加轨旁联锁进路，即可实现高效的任意点反向运行。达到国内领先、国际先进水平。二是创新采用线路全区域行车资源精细化对象控制技术。通过资源对象精细化，克服传统以计轴区段及道岔位置联锁关系构成联锁进路控制方法的效率瓶颈问题，国 内外首次在运营线路中实现了CBTC信号系统制式下86秒的折返追踪间隔，提供了高密度线路40对/小时的运行能力。三是首创采用高性能折返区域车载模式、健康等状态关联的资源分配技术。车载电子地图和轨旁安全数据库中定义高性能折返区域，对存在影响列车位置包络的列车运行模式、健康状态和运行条件进行实时监督，灵活变更资源分配颗粒度，确保在高性能折返区域实现效率提升的同时，不同模式列车安全追踪。四是创新采用对以资源为中心的行车控制系统形式化建模及验证技术。通过研究移动闭塞逻辑下的形式化二值逻辑建模维数爆炸问题，建立线性化运动模型和基于序列化事件驱动方法，对验证复杂性进行约束，实现了系统和子系统需求验证，确保了逻辑设计的安全性和完整性。

项目获发明专利5项、软件著作权2项，发表论文8篇，编制标准5项。项目成果对于高密度客流线路有非常重要的意义，在不增加土建成本的基础上实现线路效率最大化。特别是对既有线路大修改造，通过信号系统升级实现效率提升，与既有信号系统兼容，有助于改造线路无扰升级，降低改造成本、减少改造风险。

视频监控系统作为全天候全方位监控车站、 及时发现处置突发事件的重要设备，如何确保其 可靠性、准确性、适应性，实现远距离、高速度、低照度条件下智能监测和早期预警，有效提升运 营管理质效，最大程度降低事故风险与损害，已 成为亟待解决的重大技术难题。

项目创新成果如下：一是首创新型城市轨道交通运营事件感知时空五元组模型，成功攻克了 城市轨道交通运营中运营业务数据获取困难、运营业务指挥与现场之间的延迟、调度进度评估的复杂性以及人员分布感知的精准度不足等痛点、 难题。二是自主研发城市轨道交通图像目标与行为融合人员精准识别算法，实现了对乘客及相关人员的精准识别，并能够在多摄像头环境下对目 标进行持续追踪，不仅提升了人员识别的准确性，还为轨道交通的安全监控和客流分析提供了高效、可靠的解决方案。三是创新推出复杂环境自 适应图像增强系统，具备宽动态自适应和超宽动态能力，特别是在夜晚等复杂光照条件下，图像效果得到了显著提升，为轨道交通的夜间监控和图像分析提供了强有力的技术保障。四是构建全链条摄像设备及数据可靠性管理平台，在摄像设备的设计与工艺上达到了工业级高可靠标准。同时，平台还采用了图像数据加密压缩及可靠传输技术，加密压缩效率提升了50%，进一步保障了数据的安全性和传输效率。

项目获发明专利12项、软件著作权20项，发表论文1篇，参编标准1项。搭载项目核心技术的监控系统同步落地应用于福州市轨道交通4号线首通段，智能化的监控系统进一步提高了该线路运营的自动化水平，为运营管理质量优化提升奠定坚实基础。后续将同步推广相关技术至福州至长乐机场城际铁路工程项目及重庆市郊铁路璧山至铜梁线工程项目应用。

项目由多家单位共同完成的，解决了地下结构断面近接暗挖的冻融变形控制和长距离高精度穿障钻孔这两大“卡脖子”难题。针对地铁工程近接暗挖的敏感环境条件，通过十余年联合攻关及工程应用，解决穿越围护结构及障碍物的钻孔施工问题，形成近接运营地铁车站大断面暗挖通道施工技术，研究成果应用于上海轨道交通18号线民生路站、江浦路站、国权路站以及浦东大道站等多处暗挖穿越施工中，环境变形控制效果良好。

项目创新成果如下：一是建立了适应敏感环 境需求的精细化冻结理论体系。提出“冻结+”多方法协同的施工工法，建立改良地层中冻土与 管棚协同受力体系计算模型，建立“冻结+”组 合结构设计理论，实现长距离、大断面近接暗挖 通道冻结的绿色低碳施工。二是提出了系统调控冻融变形的冻结施工关键核心技术。研发改良地层抑制冻胀新材料和液氮超低温均匀冻结技术，形成主动调控冻融变形的冻结关键技术，将冻土发展速度提升10倍，冻胀率从传统的8.98%降至0.22%，而强制解冻工期从传统的180天缩短到55天。三是形成了贯穿施工全流程的智能化变形控制工艺体系。形成精确控制冻土发展、主动吸收变形、新型地层改良以及多维跟踪泄压的主动协同调控工艺体系，突破了高精度水平冻结管的百米级施工记录，保障700余根冻结管在330天连续冻结期间“零”断裂。四是研制了敏感环境中自动化冻结施工关键 专业设备。形成了一系列标准化专利装备，构建 多参数自动监测分析和风险智能化管控平台，实 现超浅覆土条件大断面暗挖施工期间管线“零”搬迁和市政道路“零”迁改。

项目获授权发明专利22件，实用新型专利和 软著15项，发表学术论文18篇，编制地方和行业 标准6项，研究成果直接应用于上海、广州、北京 等二十余个城市的轨道交通建设中。经查新咨询及鉴定委员会评价，研究成果整体达到国际领先水平。

轨道、隧道等地下基础设施作为地铁列车运行基础，性能状态直接决定运行安全、运营成本和服务质量，是运营维护的重中之重，也是智慧地铁和智慧运维建设的关键。传统人工为主、经验支撑的“周期修+故障修”面临着质量、效率、成本等的严峻挑战，越来越难以应对网络化运营 条件下超大规模地下基础设施精细化管养需求， 亟需向基于智能感知、数据支撑的“预防修”转变。

项目创新成果如下：一是研制了运营荷载下状态多模式在线全息监测技术及装备。针对天窗检测时间、频率受限，项目单一且无法获取运营载荷下真实状态的痛点，研发了基于运营列车的搭载式轨道综合动态检测和基于光纤传感的隧道结构状态广域立体监测技术与装备，实现了真实运营荷载下轨道动态几何形位、磨耗廓形、表面缺损和异物及隧道应力应变、收敛变形、振动、温度场等共20类参数在线监测，覆盖率达92.3%，解决了现有手段“依赖天窗期、状态不真实”的问题。二是提出了数据驱动的地下基础设施病害智能诊断与性能评估技术。针对人工辨识诊断病害导致精度差、效率低、成本高且难以实现性能定量评估分析等问题，建立了基于多模态数据的基础设施病害自动辨识与精准诊断技术和基于时空网格的基础设施服役性能定量评估与个性化预测技术，实现复杂工况干扰和有限样本条件下各类病害的精准诊断，以及高时空分辨率下状态性能定量评估和规律个性化预测，为管养作业优化提供依据。三是构建了面向全生命周期的基础设施预防维修策略与作业调度优化技术及系统。针对“周期修+故障修”易造成“过度修”“欠修”、成本难控制等痛点，提出了基于性能自适应学习的网络化全寿命周期预防性维修策略优化方法和基于时空双维度的作业调度优化方法，并研发了智能运维平台，实现了城轨地下基础设施的动态监测与智能管养。

项目有效解决了城轨地下基础设施服役性能“监测-评估-管养”的系列技术难题，经评审专家组评价总体达到国际先进水平，核心技术国际领先。相关成果被纳入国标、行标和地标，获授权发 明专利23项，发表论文50余篇，并在北京、上海、广州、大连、苏州等十多个城市地铁推广应用。近三年经济效益显著，对保障运营安全、提升服务质 量、推动运维技术进步和产业发展提供了有力支撑。

随着智慧城市轨道交通信息化和智能化发展，整个数据生命周期包括数据交付、数据共享、数据计算与数据学习面临着多样化的数据安全和隐私泄露风险。简单组合现有技术解决方案无法在时效性、准确性、可靠性方面完全适配智慧城市轨道交通系统的性能要求。为此，研究如何在智 慧城市轨道交通系统中集成先进的数据安全技术，确保数据在传输、共享和处理过程中的机密性、 可用性和可信性，具有重要的理论和实际意义。

该项目针对轨道交通数据安全难以保障的难题，开展了数据存储加密、分发传输、协同计算的研究，设计了基于轻量化加密的数据快速安全分发方案、基于自主可控联盟链的智慧城市轨道交通数据安全管理方案、区块链与联邦学习结合的可信协同计算与学习方案，构建了智慧城市轨道交通数据安全管理平台，实现了智慧城市轨道交通数据的安全可信流通，达到了数据安全共享与高效验证的效果。

项目获国家发明专利27项、授权软件著作权4项，参与制定国家标准和团体标准3项，8篇代表性学术论文他引1941次，5篇入选ESI高被引，1篇入选ESI热点论文，产生了重要国内外学术影响，提升了我国轨道交通系统的安全性和可靠性。本项目所研发技术已在北京、上海、深圳、济南、青岛等二十余座城市的轨道交通系统中得到推广应用，技术应用效果得到了国家有关部门及行业协会的高度认可，产生了显著的经济效益和社会效益。

项目围绕城轨交通结构运营期的变形机理、结构性能、状态评估、安全管控、病害治理等五个方面开展了结构变形与病害产生机理和控制措施等方面研究。

项目创新成果如下：一是提出了更加便捷实用的列车振动荷载、基坑卸荷作用、地下水位变 化等因素引起的地下结构的计算方法；揭示了三 维地下水渗流场-土体应力场-地下隧道变形场 多场耦合作用规律，提出了地下水位变动-静动 荷载协同作用对地下结构影响的基本特征与灾变机制。二是在国内率先研制了三环错缝拼装盾构 隧道的足尺试验系统，揭示了盾构隧道结构不同 工况下承载性能规律及破坏机理。三是首次建立 了城轨交通结构安全综合评价方法，提出了安全 状态多指标、附加和累计变形双指标、阶段和总 量变形多层预警体系的安全控制方法。四是创立 了以“外控+内治”为核心的精细化城轨交通结 构安全管控体系；研发了集项目管理、现场巡查、病害治理、监控量测、执法巡查于一体的全寿命周期安全管控一体化数字平台。五是建立了结构 变形与安全状态之间的内在关系，定量提出了结 构变形控制标准；构建了“评估子项-结构区段- 结构整体”逐级评估的结构安全综合评估体系， 建立了9类27种标准化的治理技术；研发了碳 纤维板、复合腔体的结构加固新技术，首创了高强度接头，拓展了隧道加固新思路。

项目成果获国家发明专利13项、实用新型专利11项、发表论文42篇、获得软件著作权10项，主编地方标准2项、著作2部，取得国家工法1项、省级工法2项，推动了本领域科技进步。评价委员会认为项目成果总体达到国际先进水平，其中结构安全综合评价方法、新材料加固技术达到国际领先水平。项目成果规范了结构安全管控体系和治理措施，实现科学管理防控，已在全国多个轨道交通工程应用，取得了良好的实践效果。项目成果在地铁结构保护和加固治理方面取得了较好的经济效益和社会效益。

随着城轨运营总里程不断增长，城轨智慧化发展对移动通信网络质量和可靠自主化网络设备的要求越高。本项目依托广州地铁18号线，开展城轨泛在通信网络技术研究及信创装备研制。

项目创新成果如下：一是构建了面向轨道交通安全运营的泛在融合网络架构体系，突破面向超低时延的数据信道高性能低复杂度资源分配和覆盖云、边、端、管的多层次防护软件定义安全技术，首创构建基于一张网、一朵云、一平台和N个应用的“1+1+1+N”新型网络体系架构，构造超低时延的弹性网络；引入轨道交通多业务场景的物理控制信道增强、多网络接入及冗余覆盖组网、边缘速率增强技术，建立行业5G网络覆盖模型及业务5G接入模型，实现超大上行网络能力和业务接入标准化和可复制化；首创行业业务5G切片理论体系，隔离多种业务，实现网络泛在融合承载。二是首次研制面向行业具有信创特性的轻量型5G核心网成套装备，攻克5G核心网与国产化CPU、操作系统、服务器、数据库适配难题，自主研制行业信创5G核心网设备；设备网元可按需定制，自研智能加速网卡提升业务流转发能力，最大支持100万用户接入、超过50Gbps的吞吐能力，融合IMS与语音调度系统实现轨道交通集群调度通信服务。三是首创面向轨道交通的多协议支持和泛在接入车载边缘网关，引入多种协议技术，支持4G/5G/WiFi等不同网络制式，可扩展TETRA、EUHT、GSM-R等模块，实现网关可同时接入多网或分时跨网接入不同无线制式网络，实现车载终端的泛在接入目标，攻克行业通信“多网融合”难题；首次引入上行4通道发射技术，解决轨道交通车地无线多业务汇聚和上行传输速率瓶颈。四是打造了“一站式数据融合计算及算法智能管理”轨道交通智能决策平台，基于大数据和人工智能技术，研发轨道交通行业智能决策平台，实现轨道交通多源异构数据汇聚、融合治理、挖掘分析和共享服务于一体的数据全生命周期管理，以及算法模型构建、训练评估、托管部署、推理运行于一体的算法全流程支持服务，为地铁智能决策业务应用提供多类数据和算法服务。

项目申请专利17项，获授权发明专利7项、软件著作权1项，发表论文10篇，具有完全自主知识产权。评价委员会认为：该研究成果具有创新性、实用性，总体技术达到国际领先水平，具有推广应用价值。项目成果社会和经济效益显著。

轨道系统作为行车基础直接关系到列车运行的稳定性与安全性，但在城市轨道结构设计、建造及运营监测过程中存在如下技术难题：设计方法不统一、技术体系不健全；建造过程中轨道板生产线不通用、关键材料与施工质量控制难；运维作业中薄弱部件巡检周期长、检测不智能、反馈不及时等。

项目创新成果如下：一是提出了复杂服役环境下城市轨道交通装配式轨道设计方法，构建了多场景、全序列装配式轨道系统技术体系；提出了复杂服役环境下城轨交通轨道系统精细化设计方法，构建了全场景预制与同级分档减振设计技术，首创了固定超高顺坡率曲线板；揭示了多尺度下弹条动力响应规律，实现了长时效下扣件服役寿命预测，发明了城市快线新型错频扣件；提出了多指标融合的道岔刚度均匀化综合评价方法及部件“协调磨损”道岔设计方法，解决了列车过岔舒适度差、服役寿命短的难题。二是研发了轨道板柔性智能生产线，发明了高稳定充填层自密实混凝土，提出了充填层界面隐蔽缺陷精准检测评价方法，形成了装配式轨道高品质建造关键技术；首创了多类型、多规格轨道板流水机组法柔性生产智能制造技术，解决了多板型轨道板制造过程中生产线不通用、效率低下等技术难题；发明了高动态稳定免搅拌运输自密实混凝土，解决了混杂原料与长距倒运下自密实混凝土易离析、泌水的技术难题；形成了基于导纳率变化指数ROC的充填层缺陷无损检测评价方法，施工良品率95%以上。三是搭建了道岔-轮轨-隔振器智能监测平台，实现了对轨道结构薄弱部件的实时智能监测、精准报警；提出了基于声发射技术的城轨道岔伤损实时监测方法，实现了钢轨微小裂纹自动识别、报警；研发了多传感器融合的轨顶及轨侧协同智能涂覆技术，解决了轮轨快速磨耗问题；开发了基于边缘计算的钢弹簧浮置板实时监测系统，实现了钢弹簧隔振器失效数量、程度和位置等实时精准快速识别，解决了钢弹簧刚度失效引起轨道结构状态突变问题，保障了列车行车安全。

项目获授权专利55项，其中发明专利25项；发表论文38篇，其中SCI/EI24篇；出版专著1部、省级/企业工法3项；编制地方标准3项。成果在深圳、广州、北京、重庆、成都等轨道交通项 目中得到广泛应用，经济效益显著；成果应用显 著提升城轨交通列车运行的平稳性和舒适性。

项目注重整体规划、标准先行。编制并发布 BIM技术应用标准体系，开发基于BIM的建设管理平台，依托重庆江跳线、璧铜线、15号线、27号线等在建项目开展全线网、全过程实施、全员 参与、全流程管控的BIM数字化建设管理实践， 解决传统建设管理数据利用不充分、跨部门跨单 位协调难度大、质量安全风险管理不直观等问题。打造基于BIM的数字化建设管理行业标杆，积累 企业级数字化资产库、培养数字化管理人才。同 时将建设管理形成的数字资产逐步接入智慧城轨维保系统中，实现数字化资产的复用与价值拓展。

项目创新成果如下：一是图纸成果“错漏碰缺”减少85%，减少设计变更约30%，节约工期，降本增效。优化设计方案，提升沟通效率，减少设计配合问题约90%。二是依托BIM平台开展信息化建设管理，合理安排工作流程，节约沟通时间约50%，分析决策时间节约20%。减少返工， 改善工程质量，减少施工错误约30%，有效控制 建设投资15%。三是以“BIM+”为框架大力推进“智慧工地”建设，实现工地24小时全方位安全监控，集成平台风险状态危大工程状态等显示，提升安全管理水平。

项目获发明专利5项，实用新型专利5项，编制地方标准1项、企业标准7项，取得软件著作权10余套；连续五年获中城协信息化最佳实践优秀案例。在数字化建设管理平台上重塑流程84项，覆盖建设管理80%业务，在重庆江跳线、壁铜线、15号线、27号线四线并行应用，应用规模达190.22公里，协同各参建单位140余家，带动约2200余人推进基于BIM的数字化建设管理应用，平台已积累1200余个模型体量约350G、关联各类信息26万份、15万份文件，产生业务数据813G,累计协同时间三万余小时。该项目运用现代信息技术，提高管理运营智能化水平，提升以城市轨道交通为骨干的出行体系综合运输效能。

在国家绿色低碳的政策推动下，轻量化、 低能耗是轨道交通领域新材料发展的必然趋势。 轨道交通车辆用碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/Al）制动盘相比铸铁制动盘减重60%， 可实现节能降耗，降低运维成本。而我国轨道交通车辆用低速度等级SiCp/Al制动盘90%市场由国外企业垄断，基本依靠进口。现有SiCp/Al制动盘制备以搅拌铸造工艺为主，难以兼顾高体积分数与高均匀性，其性能难以提升，且制动盘服役过程盘面易出现犁沟与划痕，影响制动稳定性，限制其应用于中高速度等级的轨道交通车辆。

粉末冶金工艺则具有组分配比灵活、增强相分布均匀、可连续批量生产等优势，但制备具有大尺寸复杂结构特征的SiCp/Al制动盘仍需解决材料成分设计、强流变近净成形、工业化集成等行业共性技术难题。基于120km/h速度等级是地铁的最高速度，是未来市域轨道列车发展的最低速度。本项目在全球首次采用粉末冶金工艺开发120km/h轨道交通SiCp/Al制动盘，实现同类产品进口替代与性能超越；形成“粉末冶金SiCp/Al组分设计与性能调控、大尺寸复杂结构粉末冶金SiCp/Al制动盘强流变近净成形、粉末冶金SiCp/Al制动盘工业化集成”三大核心技术；项目成果已在广州地铁、深圳地铁等运营线路得到应用或验证；运营状态良好，无裂纹、划痕、非正常磨损等异常情况，满足车辆载客运营要求。项目成果获评为湖南省2022年度100项重点工业新产品、广州市轨道交通领域自主创新产品，入选中国城市轨道交通协会《城市轨道交通第二批自主化装备推荐清单》。本项目授权发明专利6项，实用新型专利1项，外观设计专利1项。

高环境适应性和智慧的芝加哥地铁研制实现了国际化技术管理、整车美标应用、高强度美标车体、内置式柔性转向架、以太网通讯、NFPA130结构耐火等一系列技术创新，突破产业发展的关键核心技术，形成了可辐射北美地区的地铁产品批量制造能力。

项目创新成果如下：一是为践行国家“走出 去”战略，依托芝加哥地铁CTA7000车辆项目， 攻克了40km/h碰撞要求的轻量化车体、以太网 智能控车及智能运维等关键技术，研制了列车。 列车采用2动编组型式，最大可达12节编组， 最高运行速度为112km/h。研发车辆高环境适应 性技术，车辆具备适应-32℃低温、25米小曲线、不同站台高度、长时间暴雨雪天气的能力。二是 研发灵活编组技术，自动识别2节至12节不同 编组数量、5分钟内快速编解组；研发柔性构架 和主动悬挂技术，实现小曲线通过和地板面随站 台高度自动调整。三是研发强度量化可控渐进式 车体，“系统自我感知+安全冗余架构”的多网融合实时以太网控制系统，基于PHM和专项设计实现超长最小维修间隔（90天至120天）叠加 状态修的检修模式，具有“高适应性、高安全性、高可靠性、高智能化、长检修周期”等技术特点。

项目获授权国际发明专利5项、国家发明专 利21项、实用新型专利20项，获受理国际发明 专利4项。科技成果评价结论为国际领先。芝加 哥地铁部分批量车自交付以来，累计运营里程超 过120万公里，改善了芝加哥市民出行环境。项 目的科技成果应用于芝加哥、巴西、埃及、阿联酋、青岛、北京等11个国内外项目，经济效益显著。

昆明轨道交通4号线工程是国内首次在高富水圆砾地层无预加固条件下四线隧道?型连续下穿米轨铁路、市政隧道及运营地铁线路；省内首次在高原地铁高富水圆砾地层紧邻密集建筑群条件下明挖施工深度最大、建设规模最大的三线换乘枢纽车站；创新地下站车站段隧道纵向通风技术，示范并建立了地铁节能新标准。

项目创新成果如下：一是提出了高原地区多种不良地层盾构隧道及深埋车站施工安全控制方法，研发和实施了配套建造成套关键技术，解决了盾构小净距下穿、侧穿重要建筑物，紧邻重要建筑物深埋车站建造等技术难题。二是研发并成功示范了城市轨道交通地下车站段隧道纵向通风关键技术，提出了无需轨道排热系统的地下站车站段隧道纵向通风技术，解决了长期困扰地铁建设和运营的轨顶与轨底排热风系统投资大、施工难和能耗高的问题。三是研发了高原复杂地质条件下地铁盾构渣土改良剂、高性能护壁泥浆等环保新材料，废弃泥浆制作生态陶粒、高压气体爆破等环保新工法，扬尘监测喷淋等环保新系统，防地层扰动盾构掘进刀盘、配刀方法等节能新设备。四是构建了高原复杂地质条件地铁智能信息采集与管控系统，实施项目远程监控、可视监管和数字管理。

项目获发明专利9项、实用新型专利19项、 软件著作权7项，省级工法6项，出版学术专著 2部，编制团体标准1部，发表学术论文6篇。 项目成果在昆明地铁4号线、贵阳地铁3号线、 成都地铁8号线二期等工程中成功应用，在高效 施工、安全施工、绿色施工、综合管理及低碳运 营等方面取得了显著创新，可为类似工况，尤其 是云贵高原地区地铁及地下空间工程积累了理论基础和实践经验，社会、经济、生态环保效益显著。

轨道交通无线集群通信系统是地铁正常运行的关键通信指挥网络,有助于提高轨道交通的安全性和运营效率，避免交通事故的发生。集群通信系统作为关键子系统，因无线通信的开放性、易干扰、信号传播复杂等特点，已越来越成为地铁安全运行关注的重点。项目以近年来无线频谱环境复杂、拥挤对轨道交通集群通信系统产生的影响为关键技术突破点，研究复杂电磁环境下多调制干扰相干理论，针对车地无线通信空中物理层接口解决了超宽带跳频信号解析的难点，通过检测采集地铁车地无线通信的状态，进行智能故障诊断、故障预警。项目针对轨道交通集群通信 系统向智能运维演变的关键技术开展了相关系统 产品的研究开发，并成功应用于上海、广州、西安、福州等城市，同时还开展零现场测试方法的研究。

项目创新成果如下：一是针对地铁无线网络信号状况及面临的网络安全风险，发明了基于信令的网络质量安全评估方法，为地铁车地通信网络提供了专用的指标评价方法。二是针对地铁车地无线通信跳频扩频信号捕获难，发明了一种全频段同步差分检测方法，实现对地铁车地通信特殊信号的捕获。三是利用采集的海量数据信息， 开发了多制式融合的无线通信智能运维系统，可 以监测无线网络实时数据，并对基站、漏缆、覆盖、越区等进行故障智能诊断，提高了地铁无线集群通信运维智能水平。

项目获授权知识产权14项，其中发明专利7项，发表论文3篇。开发了城市轨道交通TETRA专用无线调度通信系统、基于LTE-M的城市轨道交通无线智能调度通信系统、智能运维无线检测车系统、轨道交通无线监控大数据可视化系统等产品。其中智能运维无线检测车系统、轨道交通无线监控大数据可视化系统为国内首创，并已经开展商业应用实现成果转化。开发的新产品面向国内外轨道交通市场推广。

项目针对城市轨道交通运维监测及管理中存在信息采集更新滞后与监测感知精度不足、数据处理智能化程度低与处理速度慢、客流管控与安全风险智能化管理水平低的难题，综合应用InSAR、北斗、激光雷达、机器视觉多源协同时空多维监测优势互补，提升城轨交通沿线形变监测、裂缝检测与隧道病害监测精度及效率，挖掘深度学习算法识别跟踪预测并跨学科优化客流管控，提升城轨交通全生命周期智能化管理水平。

项目创新成果如下：一是提出了顾及沿线形变特征的InSAR综合智能识别方法，弥补了传统算法在地表快速变形区域无能为力的空白，解决了长时间序列的监测易受时空退相干和对流层延迟效应影响难题。二是研发了北斗形变监测算法及装备，提高了高精度数据处理效率和自动化程度，使三维定位精度达到毫米级。三是建立了激光雷达与机器视觉的几何形位监测及演化过程辨识技术，提高了裂缝检测精度，降低了漏检率，解决了拍摄图像重复度过高及储存资源浪费和裂缝不规则拐点位置确定及不规则处宽度求取难题。四是构建了客流行为机理及智慧管控技术，填补了在高密度客流情境下乘客生理心理反应研究领域的空白，解决了计算资源受限条件下的识别与跟踪难题。五是建立了全生命周期管控多维数据智能化管理技术，提升综合管理协同效率。

项目获授权专利32件（发明专利26件）及软著26件，发表核心论文136篇（SCI、EI检索35篇），参编标准规范5项，出版专著9部。研究成果广泛应用于北京、上海等25个地区城轨交通项目。近三年为多家用户提供服务，极大地提高用户对城市轨道交通监管能力，具有广阔的市场前景、良好的经济和社会效应。

项目立足于城轨行业专业化产品与服务需求全链条供应的角度，围绕智慧城轨建设中的专业场景结合问题与跨专业融合难题，针对咨询、建设、运营及维护全领域全过程提出成套的解决方案“智慧城轨IM1-6-2整体解决方案”，覆盖1套总体方案、6大业务专项方案与关键技术解决方案、3项综合场景一体化融合解决方案、4大系列产品的若干样机装备系统构成。

项目创新成果如下：一是总体方案以云脑平台为数字底座承载，涵盖智慧建造、智慧列车、智慧通信信号、智慧运输组织、智慧客服、智慧  运维六大业务板块，以智慧城轨技术标准体系和  网络安全体系为保障，构建城轨专业化智能提升  总体框架。二是面向专业业务场景的深度解决方  案及关键技术，聚焦智能化智能建造机械装备与  施工工艺、智慧列车全周期健康管理、突破传统  的通信专业系统集约式管控模式、“站-线-网”一体化客流动态适应性调控、列车开行方案与运  行图一体化高效编制、扁平式智慧运输组织调度  指挥效能提升、乘客智慧服务个性化体验显著改  进技术、专业化运维监测手段强化等专项解决方  案与关键技术，实现各专业系统的智能化升级和  自主决策。三是围绕“跨专业融合、数据融合、技术融合”与“框架+专业化场景孵化”双驱动，深化多业务联动效能提升的综合解决方案。研制 “智匠、智擎、智策、智享”的系列产品的样机、 装备及原型系统等成果，进一步结合典型场景进行示范应用和技术验证。该方案从建-运-维全过程、全专业角度，从供-需响应角度，提出了 适应于智慧城轨发展体系下的全面智能化提升要点，为行业提供贯通全过程的借鉴。

项目获国家专利11项，其中发明专利9项， 实用新型专利2项。成果已在北京、天津、重庆、广州等城轨交通进行应用推广，取得显著经济效 益。该项目不仅为智慧城轨的建设提供全面的技 术支持，还通过实践验证了方案及技术的有效性，为城市轨道交通行业的数字化转型与智能化改造提供了强有力的支撑，推动了行业的可持续发展，促进提升智慧城轨的建设水平。