为推动轨道交通四网融合，更好地支撑城市群、都市圈发展，通过深入剖析轨道交通四网融合的内涵与特征，总结四网融合的作用与意义。在此基础上系统回顾广州市轨道交通四网融合规划实践，并从顶层设计、运营组织、体制机制等方面提出相关思考。研究结果表明：要高质量推进四网融合，首先，应结合都市圈空间尺度、中心体系以及客流需求，建立适合都市圈发展的轨道功能层次体系；其次，针对某一方向的客流廊道，要充分考虑客流需求特征，从发挥各层次轨道功能优势的角度，研究同一通道内不同线路的合理配置；再次，应从全局考虑选择合适的网络融合方式，综合需求与代价，考虑互联互通和枢纽节点换乘的适用性；最后，要着力推动安检互信与票制互通，方便市民出行。

以财务数字化转型保障财务可持续是城市轨道交通企业的迫切需求，业务和财务（简称业财）融合是实现财务数字化转型的有效手段。针对当前城轨行业数字化转型研究多关注特定业务场景的技术应用而缺乏系统的财务数字化转型框架，业财融合研究缺乏城轨行业的实证研究且侧重单向融合等不足，采用案例分析法，聚焦广州地铁的实践探索，探究基于业财双向融合的财务数字化转型路径与成效。研究结果表明：通过理念与体系变革、手段变革、生态变革的协同推进，可有效促进业务与财务的组织融合、信息融合、价值融合；在提升会计信息质量、培养复合型财务人才、强化业务支持、深化战略支撑方面取得显著成效；财务处理效率提升，月结周期缩短5 d，人均业务单据处理量上升44%、凭证制作量上升52%；降本增效作用明显，劳动生产率提升8.6%、成本费用占营收比重下降9.2%；“顶层设计引领-业财双向融合-强化数据治理-分步生态协同”的路径可有效推动财务数字化转型。研究成果以期为城轨企业推进财务数字化转型提供理论框架与实践范式。

针对城市轨道交通再生制动能量利用系统在容量配置、安全设计、能量管理、节能评估等方面的技术挑战，提出新一代储存式再生制动能量利用系统eRAM。创新性地构建了：基于参数分解的容量优化模型和算法；考虑轨道交通应用场景的多级安全架构；基于关键参数辨识的区间能量动态分配算法；基于深度强化学习的分布式协同控制策略；基于数据驱动的储能元件状态监测与寿命预测。对各个重要组成部分的基本原理及其关键技术进行说明，并展示和分析这些技术在北京地铁八通线上应用示范的实际效果，以期为城市轨道交通再生制动能量吸收利用技术的发展提供有益的参考。

针对轨道交通政府和社会资本合作（public-private partnership，PPP）项目存在的诸多争议，分析运营期间PPP项目面临的主要问题。为保障轨道交通运营期的平稳性及各投资主体的利益，从在政府角度提出3种可行的解决方案，并对不同方案的实施流程和优劣进行分析。研究认为以股权移交方式提前终止特许经营为较优方式，具有操作性强、正常运营不受影响、利于员工队伍稳定、政府财政支付压力较小、符合政策要求等优势。最后，结合国内首个在运营期内提前终止合作协议的轨道交通PPP项目——福州地铁2号线机电设备PPP项目，详细介绍如何成功回购社会投资人股权并提前终止特许经营协议的全过程，以期为轨道交通PPP项目退出并回购股权提供借鉴和参考。

针对超大城轨交通网络中列车延误对动态客流影响的问题，以常态下客流状况为基础，结合数据驱动和模型驱动方法的优势，提出一种城轨行车延误下受影响乘客范围和数量的短时推测方法。首先，基于常态下乘客出行链OD路径明细数据，通过分析延误区段乘客流向，界定受影响乘客范围并构建客流数量推测模型。其次，针对受影响乘客群体，依据延误情况下的乘客出行选择行为，标定乘客阻抗敏感度系数，预测乘客组分（等待、绕行、损失）的结构变化。最后，选取北京城轨线网多个实际行车延误场景进行验证。结果表明：该方法适用于北京城轨线网多个场景，在工作日早高峰时段推测的平均相对误差为4.8%，以5 min颗粒度预测未来30 min内客流各项指标的耗时不超过140 s，具有良好的普适性、精准性和时效性。目前，该方案已在北京市轨道交通指挥中心成功应用，为线网调度员提供客流风险预警、乘客诱导和应急协调支持。

随着城市轨道交通网络的不断扩展，跨线运行区域逐渐演变为制约运力提升的重要瓶颈。为缓解高峰期乘客滞留现象，提出一种服务导向的虚拟编组列车调控一体化方法。首先构建基于牵引制动特性与状态转化规则的列车动力学模型，并引入乘客优先等级提出乘客导向的纳什均衡博弈框架，实现列车运行策略的协调优化。然后设计兼顾乘客旅行时间与站台滞留人数两个核心指标的目标优化函数，最后以重庆轨道交通4号线-环线-5号线交汇区为研究对象，构建8组典型运行场景，对虚拟编组策略、移动闭塞策略、“先到先服务”（First Come First Serve，FCFS）策略进行了仿真验证，并分析客流量变化对优化效果的影响。研究结果表明：在高峰运行条件下，相较于传统的FCFS策略与基于移动闭塞的博弈方法，本文方法可分别减少约3%的乘客出行时间成本及约30%后续站台乘客的等待时间成本，显著提升跨线运行区段的运输效率和乘客满意度；在不同客流条件下，本文方法均能有效减少站台滞留人数，且在高峰时段的改善幅度约为30%，优势更为显著。研究成果可以为城市轨道交通从“运能导向”向“乘客导向”的转型提供方法支撑。

针对目前车地综合通信业务需求的不断增长和频率资源受限的问题，对5G网络切片技术在车地无线通信架构下进行信号系统业务传输的方案开展研究。首先，分析目前车地综合通信业务的需求和传输系统现状，提出利用5G网络切片技术解决问题的可行性；然后，从网络方案和切片方案两个方面进行系统设计；最后以信号系统车地业务传输为例，在广州地铁18号线上，进行160 km/h速度场景下，信号系统业务传输实验验证。研究结果表明：物理资源块（physical resource block，PRB）预留切片时延小于150 ms的概率较普通切片高7.94%，达到99.87%，丢包率较普通切片低1.47%，达到0.08%；PRB预留+服务质量（quality of service，QoS）的切片时延低于150 ms的比例达到99.99%，而丢包率下降为0，证明了5G网络切片配置PRB预留和增加QoS能够满足信号系统业务的传输需求。研究成果可以为160 km/h速度场景下信号系统业务在5G网络中传输提供参考。

为有效识别和防控地铁沿线及周边区域的地面沉降安全隐患，开展系统化的沉降监测工作至关重要。基于小基线集干涉测量（SBAS-InSAR）技术，获取乌鲁木齐市区地面沉降的时空演化特征，包括累积沉降量和沉降时间序列数据。同时，结合自回归积分滑动平均（ARIMA）预测模型，对重点沉降区域进行形变趋势预测，并针对地铁沿线典型沉降区段开展深入分析。研究结果表明：沙依巴克区、水磨沟区、乌鲁木齐县及新市区都有明显沉降，并有出现沉降漏斗区域，部分区域年沉降量达到7.3～31.4 mm。地铁1、2号线部分路段沉降明显，沉降区域面积大，需要重点关注这些路段。利用ARIMA模型对D4和D5两处沉降区域未来的12期进行预测且预测结果精度高，可为后期监测提供参考。

为分析盾构隧道穿越锚索区的各种处理方案，以沈阳地铁3号线地铁文富路站—富民街站区间隧道盾构穿越既有锚索群为背景，通过技术、经济、工期等综合因素比选，结合工程实际情况，提出矿山初支法开挖隧道清除处理侵限锚索、砂浆回填后再盾构掘进的方案，针对不同施工阶段进行数值模型分析，结合现场监测数据进行对比总结分析。研究表明：采用矿山初支法可有效清除锚索，经洞内砂浆回填的方法为后阶段盾构施工排除了障碍和隐患，盾构推进无异常无需开仓处理；施工监测的地表变形数据较数值分析的略大，变形规律基本一致，均呈现中间数值大，两边小的趋势。实践证明本方法安全可靠，可为类似工程提供参考。

为降低地铁车站空调系统的运行费用，设计一种相变蓄冷空调系统，该系统具有制冷主机同时供冷和蓄冷、制冷主机单独供冷、蓄冷箱单独供冷、制冷主机和蓄冷箱联合供冷等4种运行模式。相变材料为已商业化无机材料，其相变温度为7.5℃～8.5℃、潜热为140 kJ/kg。相变材料封装在蓄冷板中，一系列蓄冷板分层平行安装在蓄冷箱内，水流经蓄冷板之间的通道与相变材料换热，实现冷量的储存和释放。基于历史运营数据拟合冷水机组和冷却塔的性能曲线，耦合相变蓄冷板的数值传热模型，建立相变蓄冷空调系统性能的计算模型。建立相变蓄冷空调系统的运行策略，以广州市某地铁站为研究对象，开展相变蓄冷空调系统在历史运营下的性能模拟研究，并与传统空调系统进行对比。以2023年5月1日为代表日，分析相变材料液相体积分数，相变蓄冷箱、冷水机组、空调末端和冷却塔的进出水温度、流量，以及系统电功率等参数随时间的变化。此外，开展相变蓄冷空调系统的经济性分析。研究发现，在当前商业分时电价下，相变蓄冷空调系统比传统空调系统可节省8.27%的年运行费用，静态投资回收期为6.3年。相比于执行固定优惠电价的传统空调系统，相变蓄冷空调系统可节省13.34%的年运行费用，静态投资回收期为3.7年。

为解决城市轨道交通轨道电位与杂散电流防治措施开展现场试验验证难度大的问题，轨道电位硬件动态模拟系统受到广泛关注。现有无源硬件动模方案一般通过调控定值功率电阻的平均投入时间实现等效输出阻值的动态调节，由于定值功率电阻发热与功率限制，功率等级提升困难，为此本文提出一种有源轨道电位硬件动态模拟（active rail potential hardware dynamic emulator，ARPHDE）系统。在分析ARPHDE系统工作模态的基础上，提出虚拟电阻变换单元（virtual resistance converter unit，VRCU）、大电阻变换单元（large resistance converter unit，LRCU）和区段切换开关的协调控制策略，以实现等效虚拟阻值的准确调控。仿真结果表明：ARPHDE能够准确再现轨道电位动态时空分布规律，相比传统无源硬件动模方案，ARPHDE系统将传统定值电阻调控方式转换为虚拟电阻调控方式，避免了定值功率电阻发热问题，具有良好的应用前景。

针对轨道交通工程三维场景中传统漫游方法存在的交互复杂、路径规划不智能、信息展示不及时等问题，提出一种自适应漫游方法，解决三维场景可视化及工程信息展示与沟通的痛点。通过整合轨道交通信息化过程中产生的长线路、大体量、多源异构数据，采用建筑信息模型（BIM）与地理信息系统（GIS）数据融合技术构建高精度三维场景。基于线路几何特征与兴趣点分布自动规划生成最优漫游路径；结合相机姿态动态控制、漫游兴趣点捕捉、信息同步展示等关键技术，实现视角平滑过渡与关键信息实时呈现。该技术应用于深圳1条国家铁路和5条城际铁路的信息化建设，形成轨道交通BIM+GIS漫游系统，为轨道交通项目管理、应用展示与沟通提供高效且交互性良好的三维可视化解决方案。

津滨轻轨9号线信号系统更新改造工程面临终点站站前折返站型、列检库线长度不足、设备用房面积紧张等强约束，与实现2 min折返间隔、自动化列检库功能升级及设备无扰安装等改造目标存在显著矛盾，需进行针对性优化设计。首先介绍信号系统改造研究现状，分析强约束条件对设计目标的制约。其次，重点从站前折返能力、自动化列检库设计和信号机房设备布置3方面展开设计研究，识别常规设计方法在强约束条件下难以满足改造目标的关键瓶颈。最后提出系统性优化方案，即在站前渡线区段增设计轴设备，道岔控制逻辑由双动改为单动；优化入库停车安全制动模型，调整C轨联锁逻辑；对集中站采用不间断电源（uninterruptible power supply，UPS）/蓄电池过渡进场方案，同时精简非集中站设备配置。研究结果表明：优化措施能够有效解决强约束与改造目标间的矛盾，站前折返间隔由136 s压缩至120 s内，满足2 min运营要求；列车自动入库停车所需的保护距离由7.58 m缩短至3.8 m内，实现列车自动出入列检库；同时降低设备安装的空间需求，在既有机房条件下完成设备无扰安装。

为了有效整合地铁施工质量验收标准的知识，解决目前地铁施工质量验收标准的知识组织方式单一、知识孤立且零散的问题，在收集国家和代表性城市发布的地铁施工质量验收标准基础上，利用生成式AI模型进行知识要素提取，并利用图数据库软件构建知识图谱，提出基于知识图谱的多维知识检索和节点重要性评价方法。以地铁明挖法车站施工为例，利用上述方法对该单位工程的质量验收各阶段的关键知识进行深入分析，并提出验收建议。地铁施工质量验收标准知识图谱可以提供全面的质量验收知识支持，对于提高地铁施工质量验收标准的知识管理水平和知识利用能力具有重要参考价值。

针对现有视觉疲劳检测方法普遍存在场景适应性不足以及时间特征依赖关系建模不充分的问题，提出一种基于面部多特征与双向长短期记忆网络的智轨驾驶员疲劳检测算法。首先，算法通过开源机器学习与计算机视觉库（Dlib）定位驾驶员面部关键点，计算出眼睛纵横比（eye aspect radio，EAR）、嘴部纵横比（mouth aspect ratio，MAR）、头部姿态角等5个疲劳特征参数，并提出纵向头部巡视行为频率用于分心检测；其次，通过双向长短期记忆网络（bidirectional long short-term memory，Bi-LSTM）网络建立时序依赖关系，完成驾驶状态的判定；再次，引入时间注意力来增强关键特征的表征能力，提高算法整体性能；最后，与基于眼部状态检测的模型相比，本文模型的准确率为94.24%，F1-Score值由0.8324提升至0.9027，验证了本文方法的有效性与可行性。研究结果可为公共交通安全保障提供参考。

针对地震灾害导致部分地铁区间无法通行或限速通行的情况，提出基于地震预警信息的地铁列车应急调度优化模型，根据地震预警信息，在地震发生前提前对既有列车运行计划进行调整，模型考虑了到发时刻约束、安全间隔约束、车底周转约束、地震影响相关约束，目标函数为最小化列车实际间隔与计划间隔偏差、取消停站数量和地震后列车在危险区间运行时间，采用线性化方法将模型转化为混合整数线性规划模型。为证明所提出模型在面对不同地震场景时的有效性，基于昆明地铁6号线某工作日的实际运营数据构建算例进行验证。结果表明：该模型在不同地震烈度、不同地震影响范围时可以基于地震预警信息生成列车应急运行调整方案；列车在接收到地震预警信息时的位置不同，能采取不同的调整措施；地震导致限速时，站间运行时分增加比例越大，对列车运行影响越大。

为满足高附加值、高时效货物快捷转运需要，解决超大城市内复杂网络情景下城市轨道交通货物运输最优路径选择的问题，考虑城市轨道交通网络复杂性和客流不均衡性特点，提出一种简化复杂网络拓扑结构的方法。构建考虑满载率和成本最小要求的路径优化模型，利用改进蚁群算法对模型进行求解，并结合粒子群算法优化蚁群算法的超参数，提升算法整体运行速度。以广州为例，通过网络简化算法，使拓扑网络节点简化率达到76%，连边简化率达到69%；将拓扑网络结构简化后，算法运行时间由11 849 s减少为1 613 s，运算效率提升87.4%；加入粒子群算法后，收敛速度明显加快，迭代次数由46次降低为15次。通过对比分析，本文提出的算法在有效性和优越性方面得到验证。

针对国内缺乏未预留条件下的既有地下车站站台不停运改造技术积累与实践经验的问题，对日本东京地铁地下车站土建改造情况与站台改造做法进行研究。首先，统计分析东京地铁有土建改造经历车站的时空分布特征，并探究敷设方式、是否有预留条件对改造时机与工期的影响规律。其次，介绍东京地铁地下车站土建改造的施工步骤。最后，结合具体案例，分析站台延长、站台拓宽、站台增设、站台综合性改造的主要目的与做法要点，总结对我国地铁车站建设的相关启示。研究结果表明：东京地铁现状259座地下车站中具有土建改造经历的约占15.1%，数量可观；地下车站土建改造施工步骤通常遵循“由外到内，先新建后拆旧”；东京地铁地下车站仅站台延长改造会按远期列车编组对应长度预留站台延长空间、未预留条件的站台改造均有明确目的并尽量控制改造规模，对应启示为地下线路需注重高性价比的前瞻性预留设计、未预留条件下的地下车站站台改造需强调针对性；长周期车站改造工程需强化风险预警与动态管控；站城融合需协调好车站客流承载能力与周边土地开发强度。研究成果可以为国内地下车站站台的设计与改造提供参考。