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%。

本研究成果是基于交通需求预测理论，建立城市交通出行需求预测模型体系和应用平台，并融入决策支持技术，为城市和交通发展提供基础数据支持，为城市总体规划、综合交通规划、各种专项交通规划的编制，交通系统设计，交通管理决策等提供数据支持和量化分析依据。

本发明公开了一种城市交通监控视频全局编码方法及系统，包括步骤：步骤 1，将原始监控视频分割成 车辆视频和去除车辆的视频；步骤 2，采用可选差分编码方式对去除车辆的视频进行编码；步骤 3，提取车 辆视频中全局运动车辆的全局特征参数集；步骤 4，基于全局特征参数对车辆视频进行全局编码。本发明在 去除场景冗余的基础上进一步去除了监控视频中的全局冗余，有效提高了城市交通监控视频编码压缩效率。 

本发明公开了一种多尺度城市扩张关联规则提取方法，首先依据城市发展的区域特征设计挖掘变量， 并通过地理信息系统空间分析方法，获取变量空间数据。以多级别规则格网的采样方式对挖掘变量进行 空间统计，并对挖掘变量连续值进行离散化处理，形成事务数据库。然后利用已有关联规则生成算法分 别在各级尺度格网挖掘关联规则。对各级尺度上的挖掘结果与对应格网单元进行空间匹配之后，通过本 方法提出的空间尺度匹配系数，确定最合适的格网尺度进行规则分析。本发明解决了传统关联

该平台是以成都地铁实际运营线路为背景，采用国际最新城市轨道交通调度指挥架构研究开发的调度指挥仿真平台，包含了基于CBTC的列车智能控制、ATS线路设备控制、运行计划自动执行及调整、轨旁应答器模拟、城市轨道交通列车牵引计算、车辆段作业组织等理论、方法与技术，同时兼容传统轨道电路调度监督及指挥模式。该平台可在纯软件环境下真实的模拟城市轨道交通运输组织与调度指挥过程，从而实现低成本、高效率、高精度的城市轨道交通线路设备适应性分析、通过能力分析、客运能力分析等，在地铁线路规划、设计、运营全过程均具有很高的实用价值。

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。

本软件针对城市轨道交通供电系统进行了系统建模，对由主变电所、中压网、牵引变电所、牵引降压混合变电所、降压变电所、直流接触网、机车和轨道等组成的整个牵引供电系统，结合全线列车运行图表，进行计算并获得稳态时各个电气设备上的电压和电流。可仿真城市轨道交通供电系统的绝大部分电气特性。可进行供电能力校验，过负荷校验，短路校验、再生能量利用率统计和计算。

项目研究的背景及用途：本项目的出发点是将我国大量的生物质及城市有机废物资源(如农作物废弃物、林业废弃物、城市垃圾中丰富的有机物、造纸造浆中的废物、酒精生产厂的废液废渣、动物粪便、食品加工中的废弃物、家庭中有机垃圾、草类废弃物，产量约每年 30 亿吨)高效转化为清洁的电力。我国当前的生物质及城市有机废物资源没有得到合理的利用。利用生物质作为能源，不仅仅是解决了长期的能源供给问题，更重要的是大大缓解了环境保护的压力。本项目的技术路线所排放的其他污染物如硫化物、粉尘粒子的浓度也大大低于现有的燃煤发电厂。此外，高效、清洁的气化发电技术可以克服现有的城市垃圾处理处置方式的缺点。与现有垃圾焚烧炉技术相比，本项目的技术路线具有以下优点: (1)发电效率高; (2)炭转化率高、能量利用率高; (3)排放的二次污染物少; (4)初投资和远行费用低。 本项目的目的是有效地利用生物质及城市有机废物，通过流化床气化的方式将其转变为电力。确保生产电力的成本可以与现有的燃煤电厂竞争，同时确保生产过程符合环境友好性要求，没有明显的二次污染。成果水平及主要技术指标:本技术水平处于国内领先水平,在国际上也是领先的。目前正在申报发明专利 2 项。所需厂房占地面积:需要稳定的生物质或生活垃圾原料供应(年需要量为8000 吨左右);设备相对比较简单，但需要由相关的厂家定制生厂;厂房面积约为15000～20000 平方米;投资规模在 500 万左右。 市场分析及效益预测：本项目的市场前景很大。以天津市为例，天津市每年约有 600 万吨生物质资源，可发出功率为 90～100 万千瓦的电。若考虑大量种植能源作物，则可以发出更多的电，而且随着发电规模的扩大，可以显著降低成本。如果单座发电厂的规模在 2000～4000 kW，该发电成本与燃煤电厂相当。为天津市大量的生物质废物找到一条合理的利用途径，同时解决了因城市有机垃圾堆置而带来的环境污染问题。以 2000 千瓦的发电能力为例，投资回收期为 2.2 年，年盈利为 220 万左右。

1 成果简介本项目在研发过程中得到了教育部留学人员归国基金、教育部博士点基金、自然科学基金、国家科技支撑计划的部分支持，经过主持单位和协作单位的联合攻关，经过 8 年的时间研究完成的。通过实验室小试，开发出可将污泥停留时间和水力停留时间分离的新型多孔微生物载体，研究了好氧-厌氧耦合污泥减量化的机理。采用设计的新型载体构建了中试装置，进行现场中试和实际应用，取得了一系列突破性的进展和成果，并成功的将该项目应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中，在项目研究过程中共申请国家发明专利 6 项（其中5 项已授权），实用新型 1 项，发表论文 30 余篇，翻译教材 2 部。 该项目在实施过程中，主要取得如下几个方面的技术突破： （ 1）研究了好氧-厌氧耦合体系在处理废水的同时对污泥减量化的作用机理，开发出好氧-厌氧多次反复耦合原位污泥减量技术。 （ 2）对多孔载体的结构及对剩余污泥的截流效果进行了全面研究。设计了一种空隙率高、对污泥截流效果好的多孔载体。 （ 3）开发出以天然高分子为助凝剂的铁盐混凝除磷技术。 （ 4）实现了该技术的实际推广应用，分别应用于处理城市生活污水、农村的生活污水、工业废水和河道污染治理中。在高碑店污水处理厂进行的运行两年的 103/d 的中试实验结果表明，运行效果稳定，在水力停留时间为 12h 时，出水 COD 保持在 60mg/L 以下，出水 SS 在 30mg/L以下，两年不需要排泥。在广东肇庆处理 5m3/d 的高浓度发酵制药废水（ COD 2000~3000 mg/L），运行近一年的实验结果表明，在水力停留时间为 27h 时，出水 COD 保持在 100 mg/L 以下，出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中试试验研究的基础上，我们将该技术推广应用于青岛即墨市两个社会主义新农村的生活污水处理（日处理量 150~180 吨），上海浦东区金家村农村生活污水处理（适于不同地理特点的 170 套反应器，服务人口 2120 人），佛山市石角涌河道截污工程（日处理量 1000~3000吨）和河北威远生物化工有限公司的农药废水处理项目（日处理量 780 吨）。应用结果表明该技术可以有效地去除废水中的有机物及氮，同时实现原污泥减量化，而且对于用常规方法不能去除的有机物（如苯、苯酚等）也可以有效地去除。新型多孔微生物载体技术在污水处理过程中不需要对剩余污泥进行处理，运行管理简单，运行成本低，具有广阔的应用前景。2 技术指标生活污水经过处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002》一级B 排放标准；处理生活污水的过程中剩余污泥减量 60~75%；处理河道污水的过程中剩余污泥减量 70~85%；多孔微生物载体的使用寿命在 10 年以上；工业污水由于种类较多，排放标准不一，需要根据具体的情况进行确定。3 应用说明本技术主要是应用于新建或者现有污水处理厂污泥减量、废水处理方面。该技术利用多孔载体和定点曝气技术，在反应器中实现了沿载体轴向、反应器水流和高度方向的多层次好氧-厌氧反复耦合环境，从而在同一个反应器中实现好氧-厌氧微生物反应的耦合。实验室采用人工废水的小试研究结果表明，该类耦合体系的 COD 去除率大于 90%，而与传统废水处理工艺相比，剩余污泥的产率可以减少 90%以上。 对该类耦合体系实现污泥减量的机理研究表明，好氧区增殖的污泥进入下游的厌氧区后发生死亡溶解释放出胞内蛋白质等组分，进一步被降解成小分子物质，这些物质流入下游好氧区被污泥再次利用，强化了污泥的隐性增殖；而微型动物的稳定存在强化了捕食效应。整个过程伴随着 CO2、 N2 的释放，使得进水中有机物以气体形式脱离体系，从而实现了废水的净化处理和剩余污泥的原位减量。 为了进一步将污泥停留时间和水力停留时间分离以实现污泥减量效果，本研究设计开发了新型的多孔微生物载体。采用设计的新型载体构建了中试装置，进行现场中试和实际应用，取得了一系列突破性的进展和成果，验证了新型载体的实际应用效果，并进而成功地将该技术应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中，在处理生活污水的过程中可以使污泥减量 60~75%，处理河道污水的过程中可以使污泥减量 70~85%。4 效益分析城市污水处理厂污泥安全处置工作有其艰巨性和复杂性，特别对于污水处理规模较小，污泥厌氧发酵无法实施的地方，污泥减量化污水处理技术的应用将成为必要的选择。通过该技术的实施，可以大量的减少剩余污泥的产量，减少填埋用地，节约土地资源，避免了对环境的二次污染。同时，由于污水处理厂对污泥处理量的减少，运行费用随之降低，而且运行管理简单，对促进我国水处理事业的发展有积极的影响。 该技术既可以用于生活污水的处理也可以用于工业废水的处理，适用范围比较广，而且在处理污水的同时可以大量的减少剩余污泥的产量。不仅可以减少污水处理设备的投资，而且可以节省运行费用， 适于中小规模的生活污水处理及有机工业污水处理。5 合作方式技术转让或合作开发。

（专利号：ZL 201310446761.5） 简介：本发明公开了一种基于菌胶团显微图像分析的活性污泥特性确定方法，属于污水处理技术领域。本发明的具体步骤为：1）活性污泥菌胶团图像信息采集；2）菌胶团图像分析，包括测量活性污泥样本中菌胶团的直径；将活性污泥中菌胶团分为微型结构、中型结构、大型结构3种类型；对3种类型的菌胶团分别进行计数；计算菌胶团体积；最后计算菌胶团结构特征值Z；3）菌胶团与活性污泥特性的相关性分析，建立菌胶团结构特征值Z