为促进交通与旅游的深度融合，对旅游轨道交通项目进行研究。梳理我国已有、在建和规划中的旅游轨道交通项目，总结其在发展中存在的问题，并提出相应的对策建议。研究结果表明：截至2024年末，中国共有已建成的项目23个，尚在建设中的项目10个，尚在规划中的项目38个，33个已建成和建设中项目总里程约为621.86 km，总车站数为265座，总投资约720亿元；同时指出，中国当前旅游轨道交通发展面临的主要问题应从精准定位旅游轨道交通的功能属性，优化旅游轨道交通项目的审批流程，加强技术创新以降低项目成本，探索多元化投融资模式，完善相关技术标准等方面解决。研究结果可以为旅游轨道交通项目的科学决策与高效推进提供参考。

为解决轨道交通数据规模急剧膨胀、数据价值不断提升导致的安全问题，对智能轨道交通数据的安全防护体系进行研究。首先梳理轨道交通数据具有的多源异构、高实时性及强敏感性的特征，并分析在数据传输、存储和处理过程中的主要安全风险点；然后探讨针对网络攻击、数据泄露等威胁的联邦学习、轻量级加密、动态访问控制等前沿防护技术在资源受限环境下的应用现状、适用条件与性能表现；最后提出人工智能赋能的主动防御、跨系统协同治理等智能轨道交通数据安全未来的重点研究方向。研究结果表明：联邦学习可有效解决数据孤岛问题，在保证隐私前提下提升模型训练效率；轻量级加密算法在轨旁设备中展现出毫秒级响应优势，具有显著的应用潜力，是未来的发展趋势。研究成果可以为构建高效、可靠的智能轨道交通数据安全防护体系提供理论支撑和实践指导。

针对城市轨道交通评价多局限于站点层面，未能充分考虑廊道尺度的整体性与协调性的问题，以广州2号线、3号线和5号线3条典型地铁线路为实证研究对象，从廊道视角引入节点-场所模型，利用核密度及廊道平衡量化的分析方法，系统评价和对比分析沿线站点的发展状态及潜能，并对3条典型地铁线路的未来发展提出优化策略。研究结果表明：2号线整体呈“从属”状态，节点与场所价值均偏低；3号线整体呈“失衡节点”状态，交通优势显著，但场所价值待提升；5号线整体相对接近平衡，节点与场所价值发展较为协调；建议3条线路从“廊道-站点”双尺度全面审视城市轨道交通沿线地区未来发展的需求和潜力。研究结果可为研判城市轨道交通沿线站点发展潜能及制定差异化发展策略提供参考借鉴。

列车开行方案优化作为城市轨道交通运输组织中的核心研究问题，是提升轨道交通运营效率和服务质量的关键。为全面梳理该领域的研究进展，并促进其进一步发展，本文对国内外相关文献进行系统论述。首先，从数学建模角度出发，分别从线路层面和网络层面总结列车开行方案优化的目标函数和约束条件等核心内容；在此基础上总结求解算法的研究，详细回顾启发式算法和精确算法的最新进展。最后，指出现有研究中的不足，并提出未来研究的方向，包括加强动态客流和乘客行为特征的建模，深化网络互联互通情境下的运营优化，探索多策略组合的运营组织模式，以及结合智能化优化算法进行综合分析，以推动城市轨道交通列车开行方案优化研究的创新与发展。

为解决城市轨道交通线路客流时空分布不均衡问题，实现运力与运量的精准匹配，有效降低运营成本，对灵活编组模式进行研究。全面分析灵活编组研究现状、客流适应性及工程实施技术要求，并以青岛地铁5号线工程为研究对象，梳理在线解编联挂作业流程及该模式下行车交路设计、列车配属方案、配线设置、能力计算及运营经济效益分析等内容。研究结果表明：灵活编组作业地点宜在交路折返站、出入线接轨站配线区，折返站宜按双折返线布置以提高折返能力；灵活编组技术所额外增加的工程投资，以车辆和信号系统为主，占比约90%，建议建设期优先预留配线、站台门等技术条件；相较于常规6辆固定编组方案，采用6辆固定编组和3+3灵活编组混跑方案更加经济适用，在牵引能耗、维护费用方面节省明显，但现阶段该技术存在系统能力受制约、设备投资增幅较大、运营管理复杂等问题，还需进一步优化。研究结果可以为类似线路的行车组织方案设计提供参考。

为高效利用宁波城市轨道交通有限的交通廊道资源，提升运营效率，以宁波轨道交通6号线为例，开展快慢车运营技术研究。从快慢车模式的技术研究、出行需求及快慢车运营方案、越行站选择及越行配线、快慢车时间经济效益分析等方面论证研究宁波轨道交通6号线采用快慢车运营组织模式的技术经济合理性。结果表明：宁波轨道交通6号线采用快慢车运营模式，实现了“半小时交通圈覆盖宁波市六区”的规划时间目标，具有明显的交通竞争优势和显著的经济效益，通勤快车节省运营时间6 min，特快列车节省运营时间12 min，节省市民出行时间年均创造的社会价值约4 820万元。

为解决细粒度条件下城市轨道交通的客流规模精准预测及管理决策问题，基于轨道交通自动售检票数据分析客流时空分布特征及轨道交通客流影响因素，选取支持向量机回归（support vector regression，SVR）模型作为轨道交通客流预测算法并采用粒子群（particle swarm optimization，PSO）算法优化模型参数；基于2021年10月北京市地铁4号线客流，以15 min为客流统计与预测的时间粒度，将天气、时段和日期类型3个影响因素作为模型预测的输入变量，采用指标评价（均方误差、平均绝对误差、决定系数和相对精度）和模型对比方式验证模型的准确性。研究结果表明：本文所提模型能够准确刻画轨道客流时空特征并具有较高的预测精度，模型预测的均方误差MSE和决定系数R²分别为0.016 4和0.93；轨道交通客流量与不同模型预测结果的误差值之间存在正相关关系。研究有助于理解城市轨道交通客流分布特征与演变规律，为优化轨道交通运营组织、调度策略及线网规划等提供支撑。

面向多因素下地铁线路客运量预测需求，通过特征挖掘、相关性分析，从时间、天气、线网规模、城市发展、节假日及活动等因素选取12项影响特征指标，针对XGBoost模型超参数优化难题，提出基于斑马优化算法（ZOA）的超参数优化算法；构建XGBoost-ZOA组合预测模型，设计时序数据预测的交叉验证方案，并在西安地铁开展实例验证。经ZOA算法优化后的预测模型，在1号线测试集上的预测误差平均误差百分比MAPE为3.85%，与经典的智能优化算法相比其预测效果更佳，证实该算法的先进性。XGBoost-ZOA组合预测模型在9条线路的平均MAPE达到5.18%，最大误差不超过7%，预测值与真实值曲线吻合度较高，同比SARIMA模型及LSTM模型，MAPE分别减少了17.8%及21.9%，均方根误差RMSE分别减少了10.8%及13.6%。最后，基于模型特征重要度，将9条线路分为趋势客流导向、假日活动客流导向和多因素均衡导向3类，发现假日活动主导的线路客流预测误差较大，周期趋势主导的线路客流预测误差较小，证实了该模型的解释性及实用性较好。

全面、准确地衡量城市轨道交通运力供给与实际动态多维度客流需求之间时空适应性，是优化现有运力配置和解决网络负荷不均衡问题的有效方式。针对城市轨道交通系统的运输能力与客流需求的匹配度评估的问题，从运输能力供应和乘客服务水平两个维度进行综合评估，不仅仅考虑运输能力利用率，还重点关注乘客服务水平等多个指标（候车时间、拥挤度）；并实现从车站-区间-线路进行三级综合运力运量匹配度评估，采用组合赋权（AHP-熵权）结合理想点法（TOPSIS）构建了一个综合评价模型，用以科学评估线路整体的运力与运量匹配度。最后，以北京地铁的单条线路实际运营数据为例进行实证分析，验证所提出方法的准确性和实用性，并给出一定针对性的提升建议。

针对城市轨道交通线路单向运营发生中断时，线网运输能力降低、大面积乘客滞留导致运营安全风险增加的问题，构建基于虚拟编组技术的列车运行调整模型，通过优化模型刻画基于虚拟编组的列车运行调整过程，并结合双层模拟退火-遗传算法进行求解。最后，以某城市地铁线路单向中断为例，对本文提出的策略进行验证。研究结果表明：与传统反向行车列车运行调整技术相比，基于虚拟编组技术的列车反向运行调整策略可使乘客总等待时间减少16.4%，乘客在站等待时间减少14.1%，滞留乘客人数明显减少，列车运行调整的灵活性与效率显著提升。研究结果可为运营中断场景下的列车运行调整提供参考。

在以公共交通为导向的城市发展（transit-oriented development，TOD）背景下，城市地下综合体常与地铁结构合建，但隧道内运行列车也会导致地下综合体结构产生振动响应，对建筑的使用功能造成不利影响。针对此问题，本文以长春“银河一英里”地下综合体工程为背景，采用三维非线性有限元分析方法，结合车辆-轨道耦合动力学子模型，对大型地下综合体结构进行地铁列车荷载作用下的振动响应时程分析；并在现场进行实测，结果验证了数值模拟方法的有效性，获得典型区域的层间和横断面方向振动响应规律。研究结果表明：列车振动直接沿墙、柱自底向上传播，在各楼板处沿水平方向扩散并衰减，各楼层距轨道中心线水平向距离最小的柱及其附近区域，通常也是该楼层振动响应最大的区域；但对于远离振源的区域，则更应该关注板的振动响应。研究成果可以为地下空间开发与设计提供参考。

为解决轨道交通盾构隧道下穿中间风井工程的同步近接施工技术难点，以东莞市1号线为例，分析盾构隧道和中间风井对施工时序的影响，提出造成影响小和经济效益高的施工方案。结合现场实际情况，提出3种施工方案，分别为盾构通过后再施工风井、风井底板施工完成后盾构再通过及风井主体施工完成后盾构再通过。通过数值模拟，分析不同施工方案对地表竖向位移、墙顶水平位移、墙顶竖向位移和支撑轴力等的影响，从造成影响和经济效益的角度确定最佳施工方案。最后，通过现场监测数据验证所选方案影响小和数值模拟可靠性。研究结果表明：风井主体施工完成后盾构再通过的地表沉降和结构变形最小，但工期较长；风井底板施工完成后盾构再通过和盾构通过后再施工风井的工期接近，但风井底板施工后盾构再通过的地表沉降和结构变形较小，经济效益高，是优选的施工方案。现场监测结果显示，监测数据均在控制范围内，所选施工方案安全可行，施工影响较小。现场实测数据与数值模拟结果吻合良好，理论研究结论可靠。研究结果对类似工程具有一定的参考价值。

针对评估盾构隧道近距离下穿对既有桥梁桩基的安全影响问题，以某实际工程为依托，重点研究盾构在邻近桥梁桩基区域，尤其是在距离桩基3.0 m范围内作业及正下方穿越时，对桥梁下部结构变形、单桩扰动度及桩基承载力的影响。研究采用现场监测与数值模拟相结合的方法，对盾构施工过程中的桩基响应特征进行系统分析，并基于扰动程度对其影响进行分区评估。结果表明：①当盾构在中风化灰岩层中掘进且水平净距为0 m时，诱发的单桩应力扰动度显著，影响等级为“强影响”；②盾构在强风化灰岩层中掘进时，由于桩基剩余承载力不足，在水平距离3.0 m，竖向1.0～3.0 m范围内的影响等级均为“强影响”；③当桩基嵌岩深度为1.0、2.0和4.0 m时，均出现较大单桩应力扰动，影响等级亦为“强影响”。研究结论可为类似工程中盾构隧道与桥梁桩基相互作用的安全评估与施工风险控制提供理论依据与工程参考。

为解决盾构下穿城市高架桥时桩基处理效率与结构安全难以兼顾的技术难题，本文以成都轨道交通13号线四川师大-娇子立交区间工程为背景，针对泥岩地层中盾构切削群桩的关键问题展开研究。通过创新刀具选型与施工控制技术，建立一套兼顾施工效率与结构安全的盾构切桩综合解决方案。研究采用理论分析与数值模拟相结合的方法，对贝壳刀前角、刃角及刃宽等参数进行优化。研究结果表明：①盾构刀盘采用6面板+6辐条复合式刀盘，切桩采用前角-45°零后角、90°刃角、10 mm刃宽的双面刃贝壳刀，可提升盾构切桩效果；②设计滚刀+刮刀+贝壳刀+先行刀的刀具布置，通过盾构机系统改进技术和施工控制措施，使切桩达到最佳效果；③现场实测桩顶最大沉降仅2.81 mm，稳定后沉降1.75 mm；排出长度小于750 mm的钢筋约占76.3%，断口形式为切断的钢筋约占70.1%，说明刀盘刀具布置形式合理，能有效切断大部分钢筋，同时对桩顶沉降影响较小。研究结果可为盾构切桩工法在复杂地层切削群桩提供参考。

针对传统有砟道床预应力混凝土枕扣件施工中，采用硫黄水泥砂浆锚固时存在的污染环境、危害工人健康、效率不高、道钉易歪斜、锚固质量难以保证等问题，研究开发一种新型的碎石道床扣件系统。该扣件系统采用轨枕内预埋新型复合套管技术，省去锚固步骤或预埋尼龙套管的工序，不仅施工过程更加环保、高效，且其结构设计简洁、操作便捷，有效提升了扣件安装工艺水平，减少环境负担，显著提升安装质量、提高施工效率、延长使用寿命。在“绿色城轨”和高质量发展的背景下，该技术成果具有广阔的市场前景。

为解决城市轨道交通安全设备在开放网络空间中面临的外部设备冒充和信息窃取的风险问题，提出一个基于国密算法的轻量级公钥基础设施的系统方案，以及兼顾行政管理需求的证书签发方案。首先，根据城市轨道交通特点设计分层级的X.509格式SM2算法签名的证书；然后，以该证书中公开的公钥信息为基础，提出密钥协商三次握手协议，实现完全开放的网络空间中的会话密钥协商；最后，构建域内设备握手和域间设备握手的通信流程，并对其进行效率分析。结果表明：本文提出的系统方案在设备间通信信息完全泄露的情况下，依然能够保证设备间点到点的加密传输；设备间密钥协商过程时间消耗约214.5 ms，最不利情况下约2 557.5 ms，该时间消耗远小于列车跨越区域控制中心时的通信重叠区运行时间，效率能够得到有效保障。

为研究我国严寒地区地铁活塞风道设置的必要性，本文选取运营中的沈阳地铁1、9号线典型车站公共区和区间隧道，对其最热月开式运行、最冷月闭式运行模式下的温度、二氧化碳浓度和可吸入颗粒物浓度进行测试；并将以温度为代表的热环境和以二氧化碳浓度、可吸入颗粒物浓度为代表的空气质量作为评价指标，量化测评沈阳地铁全高非封闭站台门开式通风系统对既有线典型车站公共区和区间隧道的实际环控效果。研究结果表明：沈阳地铁全高非封闭站台门开式通风系统在区间隧道内形成的活塞通风量已大于其温度控制所需，活塞风道对区间隧道热环境的实际调控能力较弱；关闭活塞风道后，车站公共区和区间隧道的空气质量仍可满足设计规范要求；沈阳地铁未来新线可考虑取消活塞风道（井）的活塞通风系统优化设计方案；取消活塞风道（井）对车站公共区和区间隧道的平时、事故工况下的通风模式安全性均无影响。本文的研究成果可为我国严寒地区其他城市地铁的活塞通风系统的优化设计提供参考。

针对构架端部悬挂部件在长期服役中因振动导致的疲劳损伤难以直接监测的问题，以轨道检测装置为例，分析其疲劳失效机理，提出一种基于深度学习方法的疲劳应力间接监测方案。通过有限元分析识别危险测点位置，利用线路试验采集构架端部振动加速度和部件应力数据；构建循环神经网络（RNN）、长短时记忆网络（LSTM）和时序卷积神经网络（TCN）共3种时序回归模型，建立构架端部加速度载荷与部件应力的映射关系；引入注意力机制优化模型性能。试验结果表明：3种模型均能有效预测应力，其中结合注意力机制的LSTM模型（LSTM-Att）预测精度最优；将该模型应用于轨道检测装置6个应力测点进行验证，其在时域和频域均表现出良好的预测效果，证明该方法的有效性，为构架端部悬挂部件的疲劳损伤监测提供新途径。

针对传统站台屏蔽门控制系统配线复杂、继电器日常维修困难、故障排查不易和信号系统交互中间传输环节繁琐等问题，提出一种站台屏蔽门控制器方案，该方案采用基于国产软硬件的SIL4级安全技术和“故障-安全”的全电子单板技术，实现站台屏蔽门控制器的全电子化设计；通过融合计算机技术、网络技术，实现信号系统与站台门系统之间的一体化和接口数字化；将传统站台屏蔽门控制系统和本文方案在系统架构、控制链路、工程实施方面进行对比，结果表明：站台屏蔽门控制器的全电子化设计整体架构简单，具备实时故障检测和报警功能，杜绝了继电器执行控制电路所固有的安全隐患，显著提升系统的安全性、可靠性、可用性；本文方案不仅可以简化列车车门和站台屏蔽门的联动的调试工作，同时显著缩短车载进站开/关门信息交互时间约4 s，提高整条线路的运行效率和运行间隔。研究结果可为城市轨道交通多元融合的发展提供参考。