城市轨道交通信号系统

城市轨道交通（地铁）正在我國(guó)各大中(zhōng)城市蓬勃发展，成為(wèi)解决城市交通拥塞的有(yǒu)效途径。要保证轨道交通的正常运营，核心就是信号系统，它在可(kě)靠性和安(ān)全性方面有(yǒu)着非常严苛的要求。
信号系统也叫ATC（自动列車(chē)控制系统），它包括基于微机的联锁系统（CBI）、自动列車(chē)防护系统（ATP）、自动列車(chē)驾驶系统（ATO）和自动列車(chē)监督系统（ATS）。联锁系统能(néng)够确保轨道區(qū)间列車(chē)占用(yòng)、道岔和红绿灯信号之间正确的逻辑关系。自动列車(chē)防护系统能(néng)够确保列車(chē)的安(ān)全行車(chē)间隔和安(ān)全行車(chē)速度，确保列車(chē)在各种各样的异常情况出现时，能(néng)够及时地采取紧急制动等防护措施。自动列車(chē)驾驶系统能(néng)够按照设定的速度和行車(chē)计划自动控制列車(chē)的操作(zuò)和行驶。ATS则能(néng)够在中(zhōng)央调度室中(zhōng)对全線(xiàn)路的列車(chē)运行进行监督调度，制定列車(chē)运行计划。
本公(gōng)司和上市企业合作(zuò)，联合研发了CBTC（基于通信的列控系统）城市轨道交通信号系统，國(guó)内首次通过了全部子系统的國(guó)际安(ān)全认证，得到了成功应用(yòng)。

故障-安(ān)全计算机

在轨道交通、航空航天、核電(diàn)站、石油化工(gōng)等关键领域，系统的失效会导致严重的后果，会使人的生命和财产(chǎn)以及环境遭受重大损失，这些领域的控制系统必须是可(kě)靠性安(ān)全性非常高的系统，成為(wèi)安(ān)全苛求系统。
对于安(ān)全苛求系统，基于一般的工(gōng)业控制计算机是无法实现的，因為(wèi)任何器件、软件和系统都有(yǒu)可(kě)能(néng)会失效，需要采用(yòng)专门设计的故障-安(ān)全计算机。
本公(gōng)司负责人在國(guó)内高校唯一开设了专门的故障-安(ān)全计算机课程。本公(gōng)司和上市公(gōng)司合作(zuò)研发了基于二乘二取二和三取二架构的故障安(ān)全计算机，通过了SIL4级國(guó)际安(ān)全认证，已应用(yòng)于轨道交通信号系统。

自动售检票系统

自动售检票系统（AFC）是实现城市轨道交通的自动售票、自动检票、票款自动清分(fēn)结算的计算机系统。包括自动售票机、自动充值机、自动检票机（闸机）、車(chē)站计算机系统、線(xiàn)路计算机系统、ACC清分(fēn)系统。能(néng)够支持单程票購(gòu)买、现金支付、现金找零、银行卡支付、乘客进出站智能(néng)化识别、银行小(xiǎo)钱包直接进站、IC卡充值、不同交通形式的清分(fēn)结算等功能(néng)。
本公(gōng)司和上市企业联合研制的自动售检票系统，技(jì )术先进、可(kě)靠性好，综合故障率处于全國(guó)最优水平。已经成功应用(yòng)于杭州地铁1、2、4号線(xiàn)，宁波地铁1、2号線(xiàn)等10多(duō)条地铁線(xiàn)路。
该方向上承担了杭州市重大科(kē)技(jì )专项“面向综合交通网络的自动售检票装(zhuāng)备研发及产(chǎn)业化”项目，取得了一批研究成果。该系统除了城市轨道交通外，也可(kě)用(yòng)于高铁、城际铁路、公(gōng)交等交通系统。

城市轨道交通線(xiàn)网中(zhōng)心调度控制系统

随着城市轨道交通線(xiàn)路的建设，多(duō)数重点城市已经形成了城轨線(xiàn)网，為(wèi)了实现整个線(xiàn)网的调度控制，需要建设線(xiàn)网中(zhōng)心调度控制系统。線(xiàn)网中(zhōng)心调度控制系统是一个集运营监视、数据共享和应急指挥功能(néng)為(wèi)一體(tǐ)的综合指挥平台，可(kě)实现路网视频、行車(chē)、供電(diàn)、客流、灾情等信息的实时监视和管理(lǐ)。本公(gōng)司受客户企业委托成功开发了線(xiàn)网中(zhōng)心调度控制系统，包括線(xiàn)网中(zhōng)心通信控制系统、線(xiàn)网中(zhōng)心自动调度系统，成功应用(yòng)于多(duō)个城市地铁線(xiàn)网。

基于计算机视觉的地铁障碍物(wù)检测系统

城市轨道交通现有(yǒu)的ATP（列車(chē)防护系统），一般只能(néng)实现列車(chē)间的防护和移动授权的分(fēn)发，很(hěn)难实现轨道上障碍物(wù)的检测识别。地铁障碍物(wù)目前依靠司机遠(yuǎn)程瞭望，存在一定的视角限制和人眼疲劳等诸多(duō)问题。我司开发的基于计算机视觉的地铁障碍物(wù)检测系统能(néng)代替人眼实现遠(yuǎn)程瞭望，提前预警轨道上可(kě)能(néng)出现的障碍物(wù)。
该系统主要分(fēn)為(wèi)三个模块：轨道限界提取模块、图像检索模块、基于比对的障碍物(wù)检测模块。轨道限界提取，将传统轨道線(xiàn)检测与深度學(xué)习轨道線(xiàn)检测相结合的算法，实现轨道線(xiàn)的检测通过其外扩得到轨道限界。图像检索模块，输入当前帧到参考图像库中(zhōng)查找最相似的对应帧。通过相似图像间的比对，系统可(kě)实现障碍物(wù)的定位和识别。算法复杂度较高，為(wèi)了实现实时处理(lǐ)，部分(fēn)算法引入cuda加速。
我司在此项目中(zhōng)应用(yòng)的图像处理(lǐ)和人工(gōng)智能(néng)技(jì )术，具(jù)有(yǒu)较好的鲁棒性、达到了较高的准确性。通过实验验证，该系统能(néng)精(jīng)确实现列車(chē)前方障碍物(wù)的有(yǒu)效检测和提前预警。

城轨交通互操作(zuò)综合测试关键技(jì )术

本课题是本团队和國(guó)内重要企业和高等院所合作(zuò)所承担的國(guó)家级重大项目中(zhōng)的课题。
随着城市轨道交通的发展，系统越来越复杂，设计的子系统非常多(duō)，这些子系统是由不同的厂家设计和制造的，城轨系统要保证可(kě)靠运行，这些子系统之间能(néng)否确保良好的互操作(zuò)行和兼容性是非常关键的。但是在一个实际的轨道交通線(xiàn)路上去实物(wù)验证这样的互操作(zuò)性又(yòu)是非常昂贵的，也是不现实的。所以需要建设一个基于实验室环境的、虚实结合、半实物(wù)半仿真的一个测试验证环境，对城轨交通设计的子系统，特别是其中(zhōng)的软件系统的互操作(zuò)性进行综合测试验证。
本团队在该项目中(zhōng)承担了重要的研究内容，对于软件系统的互操作(zuò)测试验证积累了大量经验，為(wèi)本项目的顺利完成贡献了力量。