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1. 痛點(diǎn)問題 城軌交通是城市最大耗電行業(yè)之一，截止2020年底全國(guó)有45個(gè)城市開通了城軌交通線路244條，線路總長(zhǎng)度7969.7公里,年耗電量172.4億千瓦時(shí)，其中牽引能耗占比高，達(dá)到84億千瓦時(shí)。為了實(shí)現(xiàn)城軌交通行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)，必須從現(xiàn)有的城軌牽引供電系統(tǒng)給出解決方案，以應(yīng)對(duì)城軌交通面臨的行車密度大、節(jié)能減碳任務(wù)重、供電可靠性要求高等諸多挑戰(zhàn)。 城軌牽引供電系統(tǒng)的核心裝備是連接城市交流配電網(wǎng)與城軌直流牽引網(wǎng)的“交流-直流”電力電子變流器及其運(yùn)行控制系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)外仍主要采用基于二極管整流機(jī)組變流器和以運(yùn)行狀態(tài)靜態(tài)監(jiān)視為主的電力監(jiān)控。這種傳統(tǒng)技術(shù)方案因缺乏管控能力對(duì)城市配電網(wǎng)依賴性強(qiáng)，存在外電源布點(diǎn)密集和選址困難問題，而外電源建設(shè)導(dǎo)致一次性投資劇增（7000~10000萬元/個(gè)），并且會(huì)占用大量城市用地和空間；因?yàn)榱熊囶l繁啟停沖擊導(dǎo)致配電網(wǎng)和牽引系統(tǒng)設(shè)備利用率低，存在依靠高成本的過度裕量來換取系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行問題；因?yàn)槿鄙賹?duì)系統(tǒng)能效的主動(dòng)調(diào)度控制、牽引供電電壓波動(dòng)劇烈、牽引網(wǎng)能量粗放式分布，導(dǎo)致列車再生制動(dòng)能量無法在牽引系統(tǒng)內(nèi)部高比例利用、大規(guī)模光伏接入和消納困難，存在牽引供電系統(tǒng)內(nèi)部降耗減碳困難問題。 2. 解決方案 基于全控型雙向變流器和智能協(xié)同控制的柔性直流新一代牽引供電技術(shù)，具有靈活調(diào)控牽引供電系統(tǒng)能量、主動(dòng)響應(yīng)城市配電網(wǎng)需求的能力，從根本上改變牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制，為系統(tǒng)性解決牽引供電系統(tǒng)痼疾、牽引供電系統(tǒng)和城市配電網(wǎng)互聯(lián)互動(dòng)提供了基礎(chǔ)和平臺(tái)。

本發(fā)明公開了一種高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法，假設(shè)已經(jīng)預(yù)測(cè)了高速公路網(wǎng)在某一時(shí)間標(biāo)度下各入口站的未來產(chǎn)生量和各出口站的未來吸引量，通過站點(diǎn)的歷史流量分布來計(jì)算現(xiàn)狀流量分布和現(xiàn)狀效用系數(shù)，之后計(jì)算預(yù)測(cè)流量分布，得到預(yù)測(cè)結(jié)果。本發(fā)明的有益效果在于：（1）對(duì)高速公路流量分布預(yù)測(cè)具有較高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率；（2）算法收斂速度快；（3）采用滑動(dòng)窗口技術(shù)，能夠充分利用歷史流量數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確、有效的修正分布預(yù)測(cè)模型中的參數(shù)，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度；（4）具有較好的普遍適用性，不局限于某一特定高速路段。

本發(fā)明涉及一種軌道交通列流圖自動(dòng)編制理論及方法。

本成果來自有重大應(yīng)用前景的橫向項(xiàng)目。城市軌道交通列車運(yùn)行圖編制系統(tǒng)已應(yīng)用于中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司交通規(guī)劃研究院，且作為生產(chǎn)系統(tǒng)在蘇州、哈爾濱地鐵運(yùn)營(yíng)中采用。該系統(tǒng)主要由列車運(yùn)行圖數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)、列車運(yùn)行圖及車底交路圖編制調(diào)整子系統(tǒng)、列車運(yùn)行圖及車底交路圖繪制子系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)鋪畫城市軌道交通列車運(yùn)行圖和城市軌道交通列車運(yùn)行組織方案設(shè)計(jì)，能有效提高編圖的質(zhì)量和效率。

學(xué)校堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，全面推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，秉承“教育啟發(fā)思維、實(shí)踐強(qiáng)化能力、大創(chuàng)訓(xùn)練素質(zhì)、競(jìng)賽激發(fā)熱情、創(chuàng)業(yè)成就夢(mèng)想”的育人理念，致力于培養(yǎng)具備健全人格和社會(huì)責(zé)任感，基礎(chǔ)扎實(shí)，實(shí)踐能力強(qiáng)，具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和國(guó)際視野的高素質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

本項(xiàng)目主要使用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)構(gòu)建整套軌道交通系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，集各類鐵路、鐵路車站、調(diào)度場(chǎng)所、機(jī)務(wù)段、車輛段、動(dòng)車段、動(dòng)車所等軌道交通關(guān)鍵場(chǎng)所于一體的虛擬系統(tǒng)。使用者可以通過系統(tǒng)置身于一個(gè)真實(shí)的鐵路系統(tǒng)環(huán)境，并可在其中與場(chǎng)景進(jìn)行各類交互工作。對(duì)于鐵路工作人員，尤其是對(duì)于初入軌道領(lǐng)域的新人，通過對(duì)該系統(tǒng)的作業(yè)，可全面地了解軌道交通系統(tǒng)，學(xué)習(xí)各類職業(yè)技能，且該系統(tǒng)可以將現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)危險(xiǎn)系數(shù)降至零，同時(shí)該系統(tǒng)對(duì)于軌道領(lǐng)域高等院校的教學(xué)也具有深遠(yuǎn)意義。

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  軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施路軌兩棲綜合檢測(cè)車可以實(shí)現(xiàn)線路全斷面與限界、軌道幾何參數(shù)、鋼軌磨耗與表面狀態(tài)、感應(yīng)板幾何參數(shù)、通信、信號(hào)、線路環(huán)境等關(guān)鍵項(xiàng)目的快速綜合檢測(cè)，具有檢測(cè)精度高，線路占用時(shí)間少的優(yōu)點(diǎn)，能有效緩解現(xiàn)代軌道交通運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)與檢修任務(wù)重的矛盾。與高速鐵路綜合檢測(cè)列車相比，路軌兩棲綜合檢測(cè)車特別針對(duì)0-70km/h的中低速檢測(cè)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，兼具動(dòng)態(tài)檢測(cè)與靜態(tài)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于其還擁有公路和鐵路兩棲走行能力，可以方便地實(shí)現(xiàn)不同線路之間的轉(zhuǎn)軌，是城市軌道交通和長(zhǎng)大鐵路網(wǎng)工務(wù)部門日常檢修作業(yè)的理想檢測(cè)工具，對(duì)確保軌道交通安全具有重要意義。路軌兩棲綜合檢測(cè)車還可以應(yīng)用在高速鐵路建設(shè)后期，在高速綜合檢測(cè)列車和各種專項(xiàng)檢測(cè)車能夠上線檢測(cè)之前，及早檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)線路建設(shè)中的問題，有利于降低建設(shè)費(fèi)用、保證工程質(zhì)量和進(jìn)度。應(yīng)用范圍：      本項(xiàng)目的研究成果符合國(guó)家發(fā)展需求，市場(chǎng)化推廣后可以為保障軌道交通運(yùn)營(yíng)安全提供重要技術(shù)手段，有助于建立適合我國(guó)國(guó)情的城市軌道交通綜合檢測(cè)技術(shù)體系的基礎(chǔ)。另外，本項(xiàng)目還可為開展列車運(yùn)行控制和無線專用通信等基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究提供試驗(yàn)平臺(tái)，為復(fù)雜環(huán)境下地鐵隧道的修建和維護(hù)理論發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持，因此兼具理論研究與工程應(yīng)用價(jià)值。

1 成果簡(jiǎn)介實(shí)現(xiàn)了一個(gè)以地面?zhèn)鬏敂?shù)字電視的廣播發(fā)送為傳輸手段的面向出行者提供多媒體實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)，導(dǎo)航終端提取并利用實(shí)時(shí)交通信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)導(dǎo)航的應(yīng)用系統(tǒng)。研究解決了接入設(shè)備架構(gòu)及以終端軟硬件系統(tǒng)架構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)問題。實(shí)現(xiàn)了交通信息的接入、信息管理、信息編碼、信息調(diào)度、信息發(fā)送，以及終端接收、信息分離與解碼、信息提示與動(dòng)態(tài)導(dǎo)航等必要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用演示系統(tǒng)。2 技術(shù)指標(biāo)成果實(shí)現(xiàn)的功能如下：實(shí)時(shí)交通路況的傳輸與接收、顯示；基于實(shí)時(shí)交通路況的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航；多媒體交通信息的傳輸與接收、顯示；本系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)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(yīng)用說明該技術(shù)方案不單獨(dú)占用無線頻譜，不用建設(shè)新的無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)，可在大地域范圍實(shí)現(xiàn)面向出行者、車輛駕駛員的實(shí)時(shí)交通信息發(fā)布，有助于對(duì)出行車輛實(shí)施動(dòng)態(tài)的交通誘導(dǎo)，緩解大城市日益嚴(yán)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(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，可以提供面向出行者的商業(yè)服務(wù)信息、導(dǎo)航終端的地圖數(shù)據(jù)更新等增值服務(wù)。