我校参加成果申报2017年度安徽省科学技术进步奖的公示

     发布日期:2017-04-10 阅读次数:

        我单位参加的“轨道交通系统设计仿真验证评估关键技术研究及应用”项目申报2017年度安徽省科学技术进步奖,特进行公示。公示期:2017年4月10日至2017年4月16日,公示内容见附件。

        公示期内如对公示内容有异议,请您向科技处反映。根据相关要求,为了便于核实、查证,确保实事求是、公正地处理异议,提出异议的单位或者个人,应当表明真实身份,凡匿名异议和超出期限的异议一般不予受理。联系人及联系电话:何笑冬,51688552

        特此公示。

                                      北京交通大学科技处

                                         2017年4月10日

附件:

项目名称

轨道交通系统设计仿真验证评估关键技术研究及应用

完成单位

安徽省综合交通研究院股份有限公司、合肥城市轨道交通有限公司、北京交通大学

完成人

魏进文、陈 磊、刘勇志、汤铁松、吕继东、徐 蒨、郑俊峰、孙景卫、梁宇、

章程

推荐单位

合肥市科技局

 

项目简介:

轨道交通系统的建设和运营都是一项庞大的系统工程,涉及了基础设施建设、隧道工程、轨道工程、机车车辆、通信信号与运营管理等众多复杂系统的建设和管理,系统项目投资大、周期长、影响因素众多。轨道交通系统作为一个高安全性、可靠性及可用性的复杂系统,其系统架构及子系统间接口复杂。系统设计、实施及升级维护过程中,难以进行完善的现场测试及验证。

传统的轨道交通系统设计主要依赖于系统设计人员的个人经验,各子系统设计方案的完备性以及各子系统设计方案间的兼容匹配度尚不能在整体系统设计工作中得到充分的科学分析和验证,尚无一个集成的工具来支持整个轨道交通运营控制系统的仿真、设计、分析、测试及验证。

2013年6月,安徽省综合交通研究院股份有限公司、合肥城市轨道交通有限公司及北京交通大学以“产-学-研-用”合作模式组成 “轨道交通系统设计仿真验证评估关键技术研究及应用”科研课题组。

安徽省综合交通研究院股份有限公司与合肥城市轨道交通有限公司致力于推进安徽省内轨道交通领域的技术合作。借助北京交通大学在国内轨道交通领域的学科平台优势开展本项目的研究工作。

本项目在我国率先采用元胞自动机理论构建轨道交通路网基础数据、列车动力学、信号控制系统等仿真模型,运用分布式对象仿真方法,建立了我国第一套高度集成化的轨道交通系统设计仿真验证评估平台。可完成各种规模大小及类别的轨道交通系统设计仿真及验证,并自动生成系统评估报告。

该系统平台主要的创新点有:

(1)运用分布式对象仿真方法实现了轨道交通系统辅助设计、仿真、验证和评估集一体的综合微观设计仿真验证平台,解决了列控系统复杂、子系统繁多、仿真难度高等问题。可用于欧洲铁路列控系统ETCS、国内铁路列控系统CTCS以及城市轨道交通CBTC信号系统的设计及验证。

(2)运用可配置的、基于脚本技术的多层次故障注入技术以及轨道交通信号系统建模等相关基础理论与技术方法,能够模拟道岔转辙机、信号机、应答器、计轴器等轨旁设备以及各种子系统的设备故障,通过半实物化的轨道交通系统综合测试技术,搭建半实物仿真测试平台,可对现有工程应用实物设备进行系统功能测试;

(3)利用元胞自动机理论对轨道交通路网基础交通元素以及机车车辆动态行为进行建模。本研究成果同时适用于高速铁路、普速铁路、城际铁路、地铁、轻轨、有轨电车等多种制式的轨道交通系统。

本项目形成了一整套项目技术研究报告,发表论文4篇,申请软件著作权4项,获得安徽省软件评测中心颁发的软件评测证书,得到了由安徽省科技厅组织的专家鉴定委员会的认可,通过了省级科技成果鉴定并颁发了证明。目前,其科研成果已经在合肥轨道交通1号线建设过程中得到应用,取得了很好的社会经济效益。同时,基于该平台研究成果对北京地铁亦庄线列车运行自动驾驶系统(ATO)的控制算法进行了改进,2015年8月开始应用以来,有效支持ATO系统的运行效率优化以及能量消耗降低的研究,取得显著成果。

客观评价:

一、2015年12月20日,安徽省科技厅在合肥主持召开了“轨道交通系统设计仿真验证评估系统”科技成果鉴定会。项目创新点如下:

(1)提出并实现了基于拓扑和自动机理论的轨道交通路网建模技术;

(2)开发了基于脚本的可配置轨道交通信号系统建模技术及多层次故障注入技术;

(3)提出并实现了一体化综合轨道交通系统设计仿真验证技术。

 鉴定委员会一致同意通过省级科技成果鉴定,项目成果达到国内领先水平。

二、查新结论

2017年3月,安徽省科学技术情报研究所对本系统所述创新点进行了国内外查新,查新结果如下:

“截至目前,在已检中的国内外相关文献中,已有采用元胞自动机理论对轨道交通路网客流进行建模的报道,也有轨道交通运营安全与枢纽设计评估技术、基于故障注入的城市轨道交通CBTC系统测试技术的研究报道,但尚未见有采用元胞自动机理论构建轨道交通路网,并实现多种轨道交通系统的不同信号制式下、采用基于脚本的多层次故障注入技术的轨道交通系统设计、仿真、验证、评估一体化的综合微观设计仿真验证平台的研制报道。”

三、软件评测报告

安徽省软件评测中心(ASTC)受安徽省综合交通研究院股份有限公司委托,于2015年3月对轨道交通

系统设计仿真验证评估系统V1.3进行了鉴定测试。

检测结果:在实际应用环境下,该软件功能基本实现,主要技术指标包括切换时间、系统可靠性指

标等符合要求,测试运行基本稳定,软件容错性和安全性基本符合要求、软件界面比较规范,用户手册描述基本完整,软件系统具有功能简捷、实用性较强、安全可靠等特点。已达到鉴定依据的要求。

推广应用情况:

(1)轨道交通系统设计仿真验证评估系统是国内第一家采用仿真验证测试技术提供对轨道交通工程设计、系统功能验证服务,旨在指导工程设计、系统功能完整性和安全性测试的第三方设计仿真验证评估系统。在合肥市城市轨道交通建设过程中,该系统结合轨道交通1号线基础线路、信号系统设计及供应商系统功能以及机车车辆设计数据,建立了1号线仿真测试模型。从工程设计角度对1号线线路以及信号系统设计规则的安全性和可用性进行验证,在后期施工过程中对信号系统进行了功能仿真测试,提供了第三方验证测试报告。并在施工后期,一准点和节能为原则,完成了对轨道交通1号线列车运行自动驾驶系统(ATO)运行曲线的优化。为优化和推动轨道交通1号线系统的设计、建设与运营等工作发挥了重要的作用,具有重大的实际应用意义。

该系统通过运行考验,安全可靠,技术先进,功能齐全,经济合理,维护方便,达到预期要求,填补了国内在设计阶段提供设计验证服务的空白,为优化工程设计方案与验证系统功能节省了人力和时间成本。

(2)该系统利用开发的仿真验证平台对北京地铁亦庄线实际线路数据和工程数据进行了建模,检验课题的研究成果。基于平台研究成果对列车运行自动驾驶系统(ATO)的控制算法进行了改进,2015年8月开始应用以来,优化了系统运行效率,有效降低了能量消耗,取得了显著效果。

 

 

主要知识产权证明目录:

登记日期

登记号

软  件  名  称

2015-04-14

2015SR062483

城市轨道交通 CBTC 仿真平台 V1.0

2015-04-14

2015SR062486

城市轨道交通 CBTC 车载仿真系统 V1.0

2015-11-19

2016SR012968

城市轨道交通故障与紧急事件注入子系统 V1.0

2015-11-19

2016SR013093

城市轨道交通故障与紧急事件监控平台 V1.0