承担国家自然科学基金、北京市科技基金等等一批课题，开展“基于轨道交通枢纽的地铁站建筑空间优化设计策略”、“京津冀通勤圈轨道交通接驳空间优化途径与措施研究”，研究轨道交通枢纽站的综合开发与交通接驳效率问题。参加无锡市轨道交通1号线综合开发策划、厦门市轨道交通1号线综合开发策划、北京市海淀后山线北安河车辆段一体化开发经验与模式等项目，从城市规划、政府管理、建设体制、投融资体制、土地政策等多维度进行综合研究。

城市道路平面交叉口通常是制约城市交通的“瓶颈”所在。科学合理的交叉口交通 设计对缓解城市交通拥堵有着重要的意义。然而，交叉口交通设计所涉及的内容和程序 相当复杂，需要量化的工作繁多，如何进行交叉口的优化设计，如何对交叉口设计进行 科学评价，如何将设计、评价有机地结合起来，在国内还未有完备的手段和工具，特别 是没有针对中国城市道路与交通特点而开发的交通辅助设计工具。 本次系统开发在建立完善的交通设计理论体系基础上，包括交通设计模式的划分、 渠化方案的生成、信号配时方案的生成、交叉口方案的评价与优化等，运用软件工程的 思想开发完成。 系统界面友好，功能完备，内核模型适应我国的道路交通实际情况，能够提供不同优化 目标函数和不同道路断面组合的交叉口设计评价指标辅助用户完成交叉口的设计工作， 并可以动态生成交叉口交通设计简图和交叉口信号配时方案，大大提高了交通设计的效 率和科学性。同时，系统为城市交通控制软件和仿真软件留有接口，便于将来系统功能 的扩充和集成。 

列车运行控制系统是确保列车行车安全和高效运营的核心技术和关键装备。基于通信的列车运行控制系统（CBTC）是列控技术的发展方向。     该成果应用之前，此项关键技术装备全部依赖引进。在国家有关部委及北京市持续支持下，本项目瞄准城轨交通安全高效运营的重大需求，历经十多年努力，突破了CBTC核心技术，为城轨交通建设、安全高效运营提供了技术支撑。      主要创新点：     1.提出了基于列车运行复杂场景的失效传播模型和涵盖全生命周期的系统设计开发方法，构建了满足CENELEC标准的最高安全完善度等级SIL4的安全保障管理体系和集成研发平台，研制了车载和地面两个信号专用、可移植的安全计算机平台以及CBTC整套技术装备。整套产品和应用工程均通过了国际独立第三方SIL4级安全认证，属我国首次。      2.提出了基于移动闭塞的CBTC系统设计理论与方法，攻克了列车安全防护技术和最佳化自动驾驶技术，实现了列车最小间隔90秒的安全追踪、平稳运行和精确停车。      3.提出了多模通信方式的融合方法、通信参数自适应优化策略、专用安全通信协议(SFP)和数据传输冗余网络结构，在世界上首次研制了兼容无线自由波、漏泄波导管、漏泄电缆等三种传输方式的车地通信设备，实现了不同传输媒质间无缝切换，保证了复杂线路条件下安全数据的可信传输。     4.构建了覆盖全生命周期的完备性测试案例库（包含12.4万条测试案例），提出基于最小系统的仿真测试方法，开发了硬件在环的CBTC系统仿真测试平台，实现了虚实互换和虚实互控的系统功能与故障注入测试验证，降低了现场调试安全风险，减少了现场测试工作量。      项目共形成国家标准2项；申请发明专利50项，其中已授权25项；软件著作权111项；获2010年度北京市科技进步一等奖。     自2008年，先后在大连快轨3号线、北京亦庄线、昌平线及重庆单轨3号线运用，所控制的79组列车已累计安全运行1974.6万公里。运营考核表明，自主研发的CBTC系统技术先进、安全可靠，各项性能指标均达到或超过国际标准，填补了国内空白，使我国成为世界第四个掌握该项技术的国家，迫使引进系统降价30%。

面向轨道交通运输系统安全运行监控需求，提出和设计了测控管一体化解决方案，开发了一套运行状态远程监测与故障诊断系统。可对在线设备记录数据和系统运行状态信息进行监测和实时远程无线传输，并基于专家系统对设备记录数据和运行状态信息进行实时故障分析与诊断，此系统非常适用于交通车辆运行的监控等。 创新要点： 1.依托便携式车载数据分析装置、多网融合无线车-地通信系统以及地面智能诊断预警平台，进行交通车辆运行状态和设备记录数据远程采集和无线传输、故障分析诊断，诊断信息和故障解决方法可

本成果来自有重大应用前景的横向项目，目前处于研发阶段，获国家发明专利授权，拥有完全自主的知识产权。针对目前城市轨道交通直流牵引供电系统杂散电流导致的对钢筋混凝土金属结构物、埋地管线等的腐蚀问题及对乘客安全的威胁，提出城市轨道交通交流牵引供电系统，彻底消除地铁杂散电流危害，实现长距离、大容量、无分相供电，具有安全、经济、节能、拓展性强的特点，可以直接利用（邻车吸收或 回馈电网）再生制动电能，使节能最大化，最大可达35%，而现行直流供电望尘莫及。

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成果介绍物联网感知层测试实验与评估系统是在863主题项目—物联网安全感知关键技术及仿真验证平台的资助下完成。仿真平台为物联网感知节点部署后的性能提供一个仿真测试和性能评估的环境，其特点是：不需要部署真实的感知节点。通过对物理信道的建模、无线信号特征建模、电源建模和通信环境建模，能够最大限度模拟真实环境下的感知节点通信过程。仿真的结果是理论值，可以将感知层测试实验平台的数据作为系统的初始值，从而提高仿真的精度。其特点和指标：（1）针对实际应用环境配置参与通信的感知节点属性和参数，即节点建模；（2）建模感知节点的电源模型；（3）根据用户的需要选择节点部署的方式，并可以对节点位置、属性和参数进行手动调整；（4）能够加载待测的通信协议；（5）能够根据部署的拓扑图产生用户编程模板；（6）理论上，待测节点的数量不设置上限，但随着节点数量的增加，PC的处理时间将延长；（7）能够仿真无攻击或攻击情况下，网络的吞吐量、丢包率、延时、数据传输的平均路径长度、平均能耗和网络的扩展性等性能；（8）该平台不受具体应用的限制。技术创新点及参数技术原理：针对物联网感知层设备规模庞大，部署费时费力，以及部署前很难评估系统性能，部署后加载的协议一旦不符合要求，重新加载成本巨大的问题，研发了该平台。该成果的主要创新性体现在感知设备和环境等物理特征建模、测试内容和方法、仿真过程和结果的可视化显示等方面，使得开发的系统简单、易用，测试过程清晰、透明，测试结果可以分类比较。（1）在感知设备和环境等物理特征建模方面 该项目在感知设备部署环境方面，分别对室内环境和室外环境进行建模。针对室外环境，该团队主要考虑自由空间的情况下，根据设备部署在平坦区域和非平坦区域的不同进行建模；针对室内环境，该团队主要根据多径效应、视距是否阻挡以及不同建筑材料（包括：混凝土墙、混领土楼板、天花板管道、金属楼梯、厚玻璃、木门和隔墙等）对信号衰减的影响进行建模。在电源建模方面，主要是根据不同厂家的5号电池的放电曲线进行建模，由其放电电流、放电电压和持续时间来确定电源的剩余电量。在芯片建模方面，根据不同的芯片类型，建模发射功率、接收灵敏度、RSSI、发送速率、工作电流和最小工作电压等主要参数。（2）在感知层的测试内容和方法方面该平台主要针对感知层需要评价的性能，如：吞吐量、丢包率、延时、平均路径长度、能耗和连通度等，设计了其测试方法，新增待测性能可以通过组件的方式扩展。为了实现相关性能测试，首先需要选择设备类型和部署场景，如图1和图2所示。然后进行部署，部署完成后，系统会自动产生5类文件，即：.ned文件，定义了感知设备部署后的拓扑结构，如图3所示；.msg文件，定义了感知设备之间的通信规则，用户可以根据实际需要进行修改和自定义；.ini文件，设备一旦部署完成后，其id号和位置坐标将记录在该文件中，设备移动后，该文件对应的坐标值将自动更新；.h和.cc文件，即用户待测协议的源文件。一旦感知设备部署完成，平台自动产生这5类文件的初始框架，用户只需要写入待测协议的具体代码，经编译器编译后，即可进入测试环节。具体协议的代码可根据该项目组编写的编程指南开发，其开发环境与C语言的开发环境类似，方便易用。（3）在仿真过程和结果的可视化显示方面一旦待测协议编译完成，平台即可开始相关的测试，此时，用户可以根据需要动态选择不同的参数，进行测试。开始测试时，平台将同步显示协议的通信过程，如图5所示。根据仿真测试结果，不同的协议可以进行性能对比，如图4所示为不同协议的网络平均能耗对比。该平台可以在无攻击和无安全机制、无攻击和有安全机制、有攻击和无安全机制、有攻击和有安全机制等四种情况下，评估感知层网络的性能，并将它们的测试结果进行对比分析。国内外同类技术对比：国际上类似的仿真工具有十种左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是针对传感器网络开发，不能仿真技术体制不同的感知设备，没有对设备、网络和环境等物理特征建模，而且无法接入实体设备，无法进行虚实结合的仿真测试。即使有些工具可以仿真感知层网路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS传感网络的仿真环境，无法仿真系统的安全性能，无法动态添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET虽然可以仿真安全协议，但使用复杂，不易掌握，无法进行多安全机制对比，无法接入实体设备。而且，它们仿真的物理层是理想状态，造成仿真结果与实际存在较大的差异。

成果简介：生产线仿真是生产线设计规划中全面分析系统的有效和不可缺少的重要工具。通过生产线设计规划、控制调度以及仿真建模等技术的研究，建立一个集设计规划、生产调度、仿真与优化为一体的生产线集成设计规划系统。使用户在设计规划阶段就可以对生产线的静、动态性能进行充分的预测、比较和论证各种方案，并对出现的问题提出合理的解决方案。从而确实有效地协调生产线从设计规划到实际运行各个阶段的关系。系统的主要功能包括：能够并行地确定生产线系统的规模、构成和布局；能实现对生产线结构布局和作业计划调度进行仿真，验证设计方