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列車運行控制系統是確保列車行車安全和高效運營的核心技術和關鍵裝備。基于通信的列車運行控制系統（CBTC）是列控技術的發展方向。     該成果應用之前，此項關鍵技術裝備全部依賴引進。在國家有關部委及北京市持續支持下，本項目瞄準城軌交通安全高效運營的重大需求，歷經十多年努力，突破了CBTC核心技術，為城軌交通建設、安全高效運營提供了技術支撐。      主要創新點：     1.提出了基于列車運行復雜場景的失效傳播模型和涵蓋全生命周期的系統設計開發方法，構建了滿足CENELEC標準的最高安全完善度等級SIL4的安全保障管理體系和集成研發平臺，研制了車載和地面兩個信號專用、可移植的安全計算機平臺以及CBTC整套技術裝備。整套產品和應用工程均通過了國際獨立第三方SIL4級安全認證，屬我國首次。      2.提出了基于移動閉塞的CBTC系統設計理論與方法，攻克了列車安全防護技術和最佳化自動駕駛技術，實現了列車最小間隔90秒的安全追蹤、平穩運行和精確停車。      3.提出了多模通信方式的融合方法、通信參數自適應優化策略、專用安全通信協議(SFP)和數據傳輸冗余網絡結構，在世界上首次研制了兼容無線自由波、漏泄波導管、漏泄電纜等三種傳輸方式的車地通信設備，實現了不同傳輸媒質間無縫切換，保證了復雜線路條件下安全數據的可信傳輸。     4.構建了覆蓋全生命周期的完備性測試案例庫（包含12.4萬條測試案例），提出基于最小系統的仿真測試方法，開發了硬件在環的CBTC系統仿真測試平臺，實現了虛實互換和虛實互控的系統功能與故障注入測試驗證，降低了現場調試安全風險，減少了現場測試工作量。      項目共形成國家標準2項；申請發明專利50項，其中已授權25項；軟件著作權111項；獲2010年度北京市科技進步一等獎。     自2008年，先后在大連快軌3號線、北京亦莊線、昌平線及重慶單軌3號線運用，所控制的79組列車已累計安全運行1974.6萬公里。運營考核表明，自主研發的CBTC系統技術先進、安全可靠，各項性能指標均達到或超過國際標準，填補了國內空白，使我國成為世界第四個掌握該項技術的國家，迫使引進系統降價30%。

提出了多源異構交通大數據分析融合技術、城市廣域交 通AI 信號控制技術、城市廣域交通AI 協同管理技術和究城 市廣域交通運行及管控評價技術。通過對關鍵技術突破及現 有技術集成應用，形成能夠解決我國城市廣域交通管控突出 問題的成套技術及解決方案。

此項目具有面向城市交通信號控制裝備的“軟件和信息服務業”特征的技術屬性。即城市交通信號自組織控制理論與裝備開發技術。 為解決傳統自上而下的城市交通信號控制方法帶來的理論難題（如圖所示）: (1)動態特性的非線性、 (2)狀態參數的時變性、(3)系統邊界的開放性、(4)動力系統的高階性、(5)相鄰路口的耦合性、 (6)信號控制的實時性等系統屬性，造成的無法實現實時性控制的難題。 為此，針對具有復雜系統特征的城市交通信號控制問題，項目在國內首次提出“城市交通信號自下而上自組織控制理論”（如圖2所示）。即通過賦于相鄰路口的自組織屬性，可大幅度減少其控制系統自由度和復雜性。在快速、實時控制的假設前提下，使其信號控制由原來的開放性、大自由度、不確定性問題，改變為非開放性、小自由度、確定性問題。

利用納米機器人為信息載體的“觸控分子通信（touchable molecular communication）”信道模型和體系架構，并基于此分析和設計靶向給藥和造影成像系統，極大地提高了分子通信效率和實用性。該文章還入選了IEEE Transactions on NanoBioscience期刊的亮點文章（Featured Article）及高點擊量文章（Top Accessed Article），相關成果被收入IEEE 1906.1國際標準。 IEEE 1906.1是IEEE首個以分子通信和納米通信為主旨的國際標準，被列入IEEE通信學會“納米通信網絡最佳讀物”（Best Readings in Nanoscale Communication Networks）。 納米通信網絡指納米尺度的設備（如納米生物傳感器和執行器）之間通過信息共享而組成的短距離、小尺度通信網絡，以協助納米設備在較大的空間范圍上完成較復雜的任務。這些納米尺度的設備可以通過血液注入或者人體植入的方式，在人體單個器官或者全身分布多個節點，形成一個可存儲、計算及傳送信息的通信網絡，完成生理病理信息監測、藥物和造影劑輸送等，同時與外部監控設備以及無線通信網絡相連接，協助移動醫療和相關大數據處理等。

高校科技成果盡在科轉云

1 成果簡介實現了一個以地面傳輸數字電視的廣播發送為傳輸手段的面向出行者提供多媒體實時交通信息服務，導航終端提取并利用實時交通信息進行動態導航的應用系統。研究解決了接入設備架構及以終端軟硬件系統架構等關鍵技術問題。實現了交通信息的接入、信息管理、信息編碼、信息調度、信息發送，以及終端接收、信息分離與解碼、信息提示與動態導航等必要環節，實現了應用演示系統。2 技術指標成果實現的功能如下：實時交通路況的傳輸與接收、顯示；基于實時交通路況的動態導航；多媒體交通信息的傳輸與接收、顯示；本系統優勢是傳輸容量大，可以傳輸圖片等多媒體信息，用戶可以查看主要路口的視頻圖像，更直觀地了解交通路況。3 應用說明該技術方案不單獨占用無線頻譜，不用建設新的無線覆蓋網絡，可在大地域范圍實現面向出行者、車輛駕駛員的實時交通信息發布，有助于對出行車輛實施動態的交通誘導，緩解大城市日益嚴重的交通擁擠、阻塞狀況，從而提高出行效率，降低能源消耗，減少城市污染。4 效益分析在此信息服務平臺的基礎上，可以提供面向出行者的商業服務信息、導航終端的地圖數據更新等增值服務。

該項目是863計劃項目，現處于實驗室研究階段。項目成果受專利保護。 1、項目概述 本項目針對高速公路進出城路段交通擁堵嚴重、事故頻發，以及高速公路監控系統和城市快速路監控系統各自為政、協同性差的普遍現象，構建了基于互聯網的分布式交通特征信息共享平臺，實現了不同監控系統的信息共享；借助信息共享平臺，系統分析了結合部的動態交通特征，提出了適應不同交通條件的短時交通特征預測技術；采用分層遞階控制和神經網絡控制的方法，研發了多匝道的協同控制系統軟件，并實現了結合部道路交通系統的微觀仿真。 2、技術創新點 在監控系統的信息共享研究方面，初步建立了交通特征信息共享的平臺，其中對異構監控系統之間交通特征級信息共享的內容和模式進行了系統分析，對異構信息進行了融合處理，實現了特征級信息的發布。 在短時交通特征預測研究方面，已對京津塘高速公路及北京市快速環路監控系統的海量交通流實測數據進行了特征與關聯分析，完成了短時交通特征的預測，并實現了交通擁擠的預判。 在結合部的協同控制方面，利用模糊神經網絡的建模和學習方法，對高速公路多匝道控制系統算法進行設計，并進行了控制效果仿真。   3、能為產業解決的關鍵技術 （1）基于服務水平的特征級交通動態信息融合技術 針對目前高速公路和城市快速路監控系統所采集的交通流基礎數據格式和像素級融合技術都有所不同，控制目標參數不統一的現實情況，項目提出的交通特征信息共享平臺首先要處理現有高速公路和城市快速路服務水平判定標準不統一的問題，其次需要解決區域交通監控系統的特征級數據融合問題，尋求基于服務水平的動態信息融合技術和方法。 （2）交通特征信息共享平臺的設計技術 針對集中式信息共享平臺投資大、實施困難的缺點，提出采用成熟的互聯網技術，以及分布式技術建立交通信息共享平臺，為異構監控系統的信息共享模式提供了一種新的建設思路。不需要增加額外的硬件投資、操作方便，就現有的管理體制來說，也容易實現。 （3）基于關聯分析和智能控制技術的短時交通特征預測模型 將時間序列理論與關聯理論引入交通狀態分析，并根據不同交通條件建立的短時交通預測模型，在很大程度上提高了預測方法的實時性、準確性和可靠性，有利于預測技術的應用和推廣。 （4）高速公路和城市快速路結合部實現協同控制的關鍵技術 基于區域道路交通網絡動態信息采集系統數據資源的綜合利用與共享，在交通服務水平判定技術的支持下，運用系統論、控制論的思想以及智能交通系統工程的理論方法，實現高速公路和城市快速路結合部的協同控制。 4、相關的行業發展水平，以及同類技術產品或成果比較 目前，我國已建設的交通信息系統中，各子系統基本上是作為一個個分支存在的，不僅子系統自身的數據尚未實現充分融合，集成度很低，而且系統之間存在行政分割問題，異構情況嚴重；在信息共享平臺設計上，大都采用集中式為主，需要新建一個監控總中心，投資大，操作困難。 與本項目所提出的預測思路及預測方法相比，現有預測方法的適用性方面還存在不少缺陷。 目前，我國高速公路和城市快速路交通控制所采取的區域控制策略尚未形成較成熟的控制模式，高速公路和城市快速路的協同控制模式更是處于起步階段，尚未形成成熟的技術產品。 應用范圍： 本課題針對的主要對象是高速公路與城市快速路的結合部，課題研究成果不僅充分利用了現有的道路監控系統硬件資源，節省了建設成本，而且可以滿足結合部的交通控制與管理需要，具有較強的應用和推廣價值。在實際的應用和推廣中，還需進一步擴充和細化協同控制目標，優化大范圍內的多匝道協同控制模型及其算法，并對具體的控制策略和控制設施進行詳細設計，以提升協同控制的實際效果。 預期效果： 運用系統論和其他相關領域研究的最新成果，探索建立區域高速公路和城市快速路交通信息共享平臺的新思路和新方法，并在系統平臺的基礎上研究協同控制的策略和方法，并形成整套協同控制系統算法和軟件。在實踐中，研究成果能夠得到較好的應用，并且能夠部分解決高速公路和城市快速路結合部的交通問題。

本項成果對傳統的協調控制算法進行了優化研究，可以使城市道路綠波帶控制的效果得到改善，使交叉口通行效率獲得提升。仿真表明，本項成果的應用可以使延誤減小10%~20%。

本產品可將多聯式或單元式空調連接至智能家居集中控制系統或BMS系統，以實現智能化監控與控制。 本產品需連接至空調室內機，一個室內機連接一臺本設備。

本產品可將多聯式空調連接至智能家居系統，以實現智能化監控與控制。