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全球城市低碳发展路径的差异化选择
北京师范大学环境学院陈彬教授课题组与美国马里兰大学、荷兰格罗宁根大学、清华大学等课题组的合作研究成果在国际知名刊物《Nature Communications》以研究论文（Research Article）形式在线发表。该研究首次在代谢视角下揭示全球城市低碳发展路径的差异化选择。 城市作为当下应对气候变化的核心主体，其经济社会活动显著影响着全球碳平衡。为实现《巴黎协定》1.5度控温目标和联合国可持续发展目标，如何进行城市低碳发展路径选择是一个急需探讨的问题。本研究首次融合人类活动占用的物理碳和生产消费的隐含碳排放，系统性追踪了全球城市的碳流量和存量变化及其对未来气候变化的潜在影响，为全球城市低碳发展路径的差异化选择提供依据。 研究结果显示（图1），城市所占用的碳有13-33%随化石能源燃烧以二氧化碳形式即时排放。此外，8-24%的碳被暂存于城市内部而尚未被释放（如家庭耐用品等），而这转变为存量的物理碳与每年的直接碳排放量级相当，其排放的潜力大小将持续影响未来的全球气候变化。因此，城市的资产性存量（如住房、生产设施和基础设施）如果在余下生命周期内得不到妥善管理与处置，将可能显著削弱目前国际社会缓解气候变化的努力。 由于城市形态、基础设施规模和居民消费等方面的不同，全球城市人均碳影响、碳强度或碳密度均呈现出了较大的差异性（图2）。鉴于这些差异性，尽管国际社会已建立了城市间减排联盟，目前仍难以制定出一种可被简单复制和推广的低碳策略。但值得注意的是，城市的发展和收入的提升不一定意味着高碳的生活。实际上，基于完整核算，全球城市可分为低碳低收入、高碳低收入、低碳高收入和高碳高收入等四种差异化路径。快速发展中的城市（如北京）仍有很大潜力在未来达成低碳高收入的路径，即在实现生活水平提升的同时，走向低碳甚至零碳社会。一个重要的前提是，不仅要对当前城市碳排放进行严格控制，还需对未来可通过存量释放的碳进行预先管理。这一基于代谢的新视角，将为进一步推进我国新时代绿色低碳城镇建设、全球城市及区域可持续发展提供理论支持。
北京师范大学
2021-04-10
生物质及城市有机废物的高效、清洁发电技术
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。天津大学科技成果选编 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。 6 海洋生物质能源技术与装备 7 生物质催化转化制备生物燃料及高值化学品检测平台
天津大学
2021-04-11
城市道路交通设计辅助系统软件
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。
同济大学
2021-04-11
德阳城市轨道交通职业学院
德阳城市轨道交通职业学院
2021-02-01
基于GIS的城市重大危险源风险管理系统
1. 社会意义本项研究对基于GIS技术的城市重大危险源风险管理进行了深入系统的研究，设计与开发了先进性和实用性强的软件系统。基于理论成果设计开发的软件系统可推广应用于城市重大危险源的风险评价，已初步取得了显著的社会效益和经济效益。此项成果改变了国内城市重大危险源风险管理技术成果与安全生产实际应用严重脱节的现象，软件系统从一定程度上改变了国内在该软件领域长期依赖从国外高成本引进的被动局面，为服务于政府安全监督管理部门对城市重大危险源的管理工作提供了有力的工具和手段。该软件系统可广泛应用于城市重大危险源管理，对于指导城市重大危险源防灾救灾及日常的安全技术管理具有重要意义，应用前景广阔。成果的应用推广将提高城市重大危险源监管工作水平，降低重大危险源事故发生几率，控制事故规模，将带来显著的社会经济效益。2. 技术内容本项研究采用实际调研、统计分析、理论研究、计算机模拟和系统设计等研究方法。运用爆炸理论、反应动力学、热流体学、环境流体力学及传热传质学等多学科理论，结合国内外事故或模拟试验结果，深入研究并建立各类重大危险源事故模型，寻求快速高效的适合工程应用的算法进行相关模型的求解，借助计算机可视化编程技术，建立重大危险源事故后果评价模型库。基于GIS技术构建城市重大危险源管理平台，实现重大危险源定位、信息查询，建立重大危险源二级联动管理的模式。利用数据库技术、GIS技术和事故后果模拟及动态应急救援辅助决策技术研究成果，采用面向对象设计方法结合灾害过程模拟仿真结果。在三维GIS场景中基于事故后果评估结果动态辅助应急救援决策，包括人员撤离路径、消防车路径和紧急救援通道的最短路径分析、交通管制设置等，进行应急资源的快速调查和优化调度。以南京市为研究对象，设计开发基于GIS的城市重大危险源风险管理系统，有效地指导城市重大危险源日常信息管理和辅助应急救援决策工作。将开发的系统分别应用于南京市和南京市江宁区重大危险源管理和应急救援演练，检验与完善所开发的系统。本项目拥有自主知识产权，可以应用于城市重大危险源风险评价与风险管理，项目已经通过江苏省软件检测中心测试，并已经获得应用。
南京工业大学
2021-04-13
一种城市建成区边界自动提取方法
本发明涉及一种城市建成区边界自动提取方法，尤指应用于高分辨率全色遥感影像进行城市建成区 边界自动提取，属于城市规划领域。本发明首先对影像进行直方图均值拉伸处理，然后基于边缘检测算 子提取城市建成区的边缘密度合理区，并基于灰度共生矩阵和神经网络算法提取其纹理特征合理区，再 将边缘密度的合理区和纹理特征的合理区进行与操作得到城市建成区的候选区，然后使用分块密度过滤 方法和数学形态学方法进行精提取，最后使用数学形态学方法将边界进行光滑处理并提取出城市建成区 边界。本发明能有效处理具有多个中心且空地水域面积较大的区域，弥补当前已有方法的不足，且提取 的城市建成区边界具有较高的精度。
武汉大学
2021-04-13
超临界水氧化技术处理城市污泥项目介绍
截至2013年3月底，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3451座，污水处理能力约1.45亿立方米/日，较2012年底新增污水处理厂111座，新增处理能力约300万立方米/日。产生含水率80%的污泥超过2000万吨。随着城镇化水平和污水处理量的增加，污泥的产量以每年10%的速度在增长，将很快突破3000万吨。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂污泥量急剧增加，且每年仍以10%左右的速度增长。根据有关内部统计数据，中国目前有近17％的城镇污水处理厂产生的污泥去向不明，同时大约67％的污泥以简单填埋为最终出路。针对目前城市污泥难处理及市场巨大的特点，采用超临界水氧化技术处理城市污泥，实现城市污泥的无害化处理。超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质，使氧化剂和有机物完全溶解在超临界水中并发生均相氧化反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O和无机盐等小分子化合物。相比传统的城市污泥处理方案，SCWO具有突出的优势，能取得巨大的经济、环境和社会效益。
西安交通大学
2021-04-11
城市轨道交通基于通信的CBTC系统
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%。
北京交通大学
2021-04-13
城市交通出行需求模型构建及决策支持技术
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。
扬州大学
2021-04-14
城市交通监控视频全局编码方法及系统
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。
武汉大学
2021-04-14