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科技保障 奥运之城
科技保障 奥运之城 科技奥运是北京奥运会的三大理念之一，科技创新是北京奥运会的重要保障措施。奥运会主办城市在出行、饮食、安全方面的保障和及时准确的气象服务，是奥运会主办城市必须重视的基本保障。北京市为筹备2008年奥运会，在奥运交通服务、奥运气象保障、奥运安全保障和奥运食品安全四个方面采用了一系列高新技术，显著提高了北京这个奥运之城的科技保障能力。对交通、气象、安全和食品方面的科技支撑也成为北京科技创新必须重视的重点领域。精确及时的气象预报，消防、检疫等安全保障，全过程的食品安全监控等一系列技术或产品的应用，极大地提高了北京的保障能力。 城市交通流信息采集、处理、发布系统 奥运会前实现五环路和所有奥运专用路线100%交通流量检测覆盖，利用微波、超声波、环形线圈、视频、牌照识别等多种检测技术手段，实现了对四环路内快速路网、主干路的交通流状态和态势的实时采集、处理，并对流量异常进行报警，生成各种固定报表提供查询，以及通过室外显示屏向社会交通参与者实时发布路况信息。为管理指挥调度、道路交通诱导和交通科学决策提供重要参考依据。
为满足奥运期间行车路线模拟导航的需要,建立基于地理信息的奥运交通地理信息应用系统。利用地理信息技术，将北京市全境电子地图的矢量数据、航拍影像图等空间数据进行有机组合，集成了基于地理信息的交通管理业务应用系统。通过本系统，各级交通指挥员可以实时察看和掌握城区主要道路的交通运行状态，包括实时路况、122报警及处警、警车GPS定位等动态信息分布，将为各级交通指挥员指挥调度提供可视化辅助决策。 采用在计算机管理平台下的多控制系统管理模式，在区域信号控制系统内可实现信号灯路口的自适应优化协调控制、公共交通车辆的优先控制。在控制策略方面，在饱和或超饱和流量条件下，系统采用最大通行能力的优化控制；在交通流平峰情况下，采用协调优化控制；在交通流低峰情况下，采用感应协调控制。系统投入运行后，提高路网综合通行能力15%以上。
图(3)信号平台 122接处警系统 提供道路交通事故、拥堵报警等服务的交通报警台，目前每天呼入量20000次。系统采用指挥中心统一接警，各支大队、执勤队分级处警的业务模式，利用现代化的通信和计算机技术，实现了报警地点的自动定位和大话务量呼叫性能，具有7千次/小时和6万次/日的接处警能力。同时，系统还具有监督回访、智能化运行维护管理、全程数字录音等功能，奥运前将提供多语种服务，可以满足2008年奥运会和国际化特大城市交通管理的需要。
交通电视监控系统 目前北京市共有近500套交通电视监控设备，实现对全市快速路、主干路、勤务路线和事故多发点段道路交通状况进行全天候监控，为交通指挥调度、事故现场、突发事件的快速反应、处置和社会化信息服务提供图像信息资源。为扩大系统使用范围，同步建成了网络数字视频监控系统，实现了全部视频监控图像的数字化压缩、存储，可以通过网络调用实时路况图像。 在交通管理部门组织、在国内科研机构和广大企业的参与下，在我国首次实现了基于网站、手机、服务热线和车载导航仪的动态交通信息发布。通过多种形式向公交乘客、机动车驾驶者和长途旅客提供实时、准确、多样化的交通信息服务。一方面可使出行者避开拥堵路段、节省出行时间、减少尾气排放、降低燃油消耗；另一方面可大力推进我国交通信息服务产业的发展。
图(3)奥运交通信息服务系统架构图 基于浮动车的奥运交通运行评价系统 浮动车系统是一种新型的交通信息采集系统，它将安装有GPS等自动定位装置的车辆作为浮动车，并通过无线通讯网络将浮动车的位置、速度等信息上传至数据处理中心，进而由数据处理中心生成实时路况信息。 对比图2和图3，在“测试赛交通保障措施”实施后，西二环的拥堵程度明显减轻，拥堵时间也明显缩短。 奥运公交运营组织与调度系统 根据奥运期间各场馆客运量的分布，初步规划奥运专线公交34条，其中分为普通线和快线。奥运公交运营组织与调度系统主要是从运营调度管理的需求出发，与运营调度管理相协调，以提高运营调度指挥能力为目标，应用信息技术，构建运营组织与调度系统。初步实现运营信息采集、计划编制、实时调度等功能的电子化，提高运营调度管理水平与效率，为经营决策提供支持。该系统与三级调度系统相结合，同时加强了应急调度预案的建设，将极大提升北京市公交调度水平。
轨道交通指挥系统 2008年，北京市轨道交通迈入了8条线路200公里网络化运营的新阶段。为确保路网安全、高效、均衡的运转，整合各线路专业系统资源，建设了路网调度指挥平台（TCC）和清分清算管理中心（ACC）。TCC通过应用突发事件智能通知系统、乘客信息发布系统、专线电话等多种技术和手段，实现了全路网的运营监视、应急处置及信息共享。ACC系统的建成则实现了乘客在路网内的一票换乘和票款的清分清算，以及客流的实时统计。从而为北京奥运提供有力的交通保障。 北京南中轴路快速公交(BRT)智能系统 BRT智能系统是一个集计算机网络、通信、车辆自动识别等多项技术和先进管理理念为一体的现代化智能交通系统。 北京市高速公路联网电子收费系统 北京市高速公路联网电子收费系统由电子不停车收费系统（ETC)、人工电子收费系统（MTC）组成，应用组合式联网电子收费技术，实现高速公路通行费非现金便捷缴费功能。是国内第一次按照电子收费国家标准和交通部相关规范建设的项目，也是交通部京津冀高速公路联网电子收费示范工程中率先实施的试点工程。该系统同时支持ETC用户实现ETC、MTC车道使用功能互换，目前已完成北京市高速公路路网906条MTC车道，49条ETC车道建设。 北京动物园公交枢纽智能系统 动物园公交枢纽是北京市第一个大型智能公共交通枢纽中心，占地面积14748.9平方米，总建筑面积101800平方米，总投资为81933万元。共有10个停靠站台，可供10条公交线路到停靠乘降，配车400部，平日发车约2000车次，乘客登降量约为5.5万人次。 北京停车场电子地图系统对全市4546个公共停车场、81.8万个车位以及北京市道路、公共建筑等8.6万个公共设施的信息电子化建设，实现了北京站等11个重点地区、奥运场馆周边地区及地铁、大容量公交沿线的停车场信息查询。可进行从起始地到目的地的行车路径规划。系统实现了对王府井、崇外地区停车位信息的实时发布，可实时查询当前剩余车位数。同时也可以通过手机上网方式，对全市五环内公共停车场的位置、车位数等信息进行查询，为市民出行提供参考。 北京六里桥客运主枢纽信息系统 作为国内第一个综合客运主枢纽信息系统，实现了车流、人流、物流全方位的信息集成和共享，提高了综合枢纽站的人性化服务水平和运营管理效率。奥运期间，为旅客提供机场式的长途客运服务、综合换乘服务、出行信息服务，为相关政府部门的行业管理与决策提供有效支持。为探索我国客运主枢纽信息系统建设的规范模式和相关行业标准做出了有益的尝试。 奥运气象探测 通过气象卫星、天气雷达、自动气象站、风廓线雷达、闪电定位、海上浮标等现代化探测手段，组成了综合立体观测网络，及时获取大气变化信息，为精细化预报奠定基础。
（北京奥运场馆及气象站分布图）部分奥运场馆自动气象站除常规气象要素外，还具备观测体育赛事需要的特殊观测项目的功能。 （多普勒雷达） 新一代S波段多普勒天气雷达可以监视半径为460公里范围内的暴雨、飑线、冰雹等大范围强天气过程，对雹云、龙卷气旋等中小尺度强天气现象的有效监测和识别距离可达230公里，可在距离雷达150公里处识别雹云中尺度为2～3公里的核区，或判别尺度为10公里左右的龙卷气旋，可显著增强对暴雨、冰雹等灾害性天气的监测和预警能力，进一步提高降水预报的时间、空间分辨率，实现降水预报的定点、定量、定时化，是奥运气象服务最重要的探测设备之一。 （风廓线雷达）奥运气象风廓线雷达提供的风廓线数据已纳入到北京市天气数值预报系统，参加了2006年开始的奥运气象预演，并取得了满意的效果。
（三维闪电定位系统站点分布）
精细化气象预报 针对奥运赛区可能发生的具有突发性、局地性、高强度的暴雨、大风、冰雹和雷电等灾害天气等特点，从奥运和城市服务需求出发，建立了奥运精细化天气预报系统，可提供从0－2小时临近天气预报预警到7天以上天气展望的滚动更新的各类“精细化”业务气象预报产品，通过奥运气象信息分发平台与奥组委有效对接，可按照国际奥组委(IOC)要求、标准，全方位提供奥运气象服务信息。
（奥运场馆精细预报交互平台）针对奥运场馆高频次、高密度的气象预报要求，开发了奥运场馆精细预报交互平台，可制作和提供从7天逐12小时到1天逐时场馆的预报产品． （雷电临近预警）通过对奥运赛区夏季雷电时空分布特征的分析研究，结合闪电定位系统和地面大气电场仪网，以及卫星和雷达资料，建立了雷电临近预警系统，能够给出0～2h雷电发生概率、重点区域预警以及雷电危险度等级预警等多种形式雷电预警产品。 （青岛奥帆精细化天气预报）引进开发了1.67公里分辨率的赛区中尺度数值预报系统，基于该系统输出结果，结合风速实况数据和风速日变化信息，适时制作未来逐时风速风向预报。 （风暴的预报产品） (雷电临近预警产品) 北京及周边地区总地闪密度的分布情况，分析研究了北京地区雷电时空分布特征和雷暴单体的雷达回波特征，为北京地区雷电临近预警预报方法的建立提供了基础。 （青岛奥帆精细化天气预报产品） （奥运气象信息发布）奥运气象服务信息发布平台，实现了多信息源数据的快速组织、奥运气象服务产品的自动生成、分发和质量监控等功能，可实时接收北京及协办城市天气实况和预报产品、解码入库，并与北京奥组委赛事指挥中心（SCC）实现有效对接，向SCC、主运行中心（MOC）、奥运气象网站、Info2008系统实时分发不同格式的服务产品，形成满足奥运需求的气象服务产品分发能力。
北京奥运会国际天气预报示范 为展示现代化预报技术的优越性，促进其在业务中的应用和全世界的推广，世界气象组织世界天气研究计划在北京实施《北京2008奥运天气预报\研究示范计划》（B08FDP\RDP）项目，将世界最先进的预报技术在奥运期间进行运行，其预报产品提供给当地预报员参考，部分产品还将向社会发布。在活动后期，对各预报技术进行检验，并进行社会经济影响评估。该项目由于要对各国预报技术进行检验评比，也被戏称为“天气奥林匹克”。 参加北京2008年奥运会国际天气预报示范计划的有北京与美国国家大气研究中心合作开发的临近预报系统、美国国家大气研究中心的短时临近预报预报融合系统、澳大利亚气象局研究开发的短时集合预报系统、短时临近交互预报系统、预报效果检验系统、加拿大气象局的雷达决策系统和中国香港的小涡旋系统。 针对奥运服务需求的常规产品和特殊产品，产品包括青岛4个赛区和北京17个比赛场馆产品，以及奥运相关的特殊产品，如强对流指数，舒适度指数，大风等产品。产品形式包括面条图、离散度与集合平均、烟羽图、邮票图等。
采用主持人或观众在彩色幕布前，通过在切换台上选取取代彩色幕布的视频信号，从而将主持人信号叠加在背景画面中，形成主持人指点江山的电视画面。虚拟演播室不仅可以满足节目抠像需要，而且其音频系统也同样可以满足高品质主持人单点拾音的需求。
地铁灾害虚拟现实及控制中心防灾系统 奥运期间，地铁的运输量将大幅增加，地铁乘客的人员构成比较复杂。在此情况下发生灾害的几率也将大幅增加。
大空间图像探测与自动定位灭火技术 由光截面图像感烟探测技术、双波段图像火灾探测技术与自动消防炮定位灭火技术综合集成，解决了大空间火灾探测和定点扑救这一难题，某些关键技术属国际首创。该系统荣获“国家科学技术进步二等奖”，定位精确、灭火效率高、保护面积大、响应速度快。该技术已应用于五棵松体育馆、老山自行车馆、国家游泳中心、北京大学体育馆、国家体育馆和国家会议中心等大型公共建筑。 在国家体育场、国家体育馆、五棵松篮球馆等10余座奥运体育场馆，应用了体育场馆风险评估与性能化设计技术。由基于火灾双重性规律的风险评估方法、适用于多尺度场景的火灾危害分析方法、耦合火灾影响的人群疏散分析方法综合集成。“火灾风险评估与性能化防火设计关键技术及工程应用”获2006年国家科技进步二等奖，并在国家大剧院等近100 项国家和地方重要建筑与重大工程中得到应用。 清洁高效细水雾灭火系统 针对哈龙系列灭火剂的替代和发展清洁高效灭火新技术的迫切需求，研发了基于先进雾发生技术的高、中、低压细水雾灭火系统。该系统主要由细水雾发生、感温感烟火灾探测以及联动控制等子系统集成。该技术具有灭火高效、绿色环保和对现场人员安全等优点，相关成果已在交通、电力、电信等行业的重要场所得到推广应用，并有望在奥运场馆的备用发电机房、档案室、大型商用厨房等重要场所得到应用。 奥运安保指挥中心系统 奥运安保科技系统包括奥运场馆安保科技公安专用系统、奥运场馆安保专用系统、奥运场馆赛时临时技防和监控系统、奥运大厦奥组委指挥部图像监控系统、仰山桥前沿指挥奥运安保指挥系统、应急指挥短信彩信报警接入和统一警情与处置系统，以及突发事件处置的重大现场监测与控制系统等。 ●奥运场馆安保专用系统集成 ●仰山桥前沿指挥部奥运安保指挥系统 ●奥运场馆赛时临时技防和监控系统 ●应急指挥短信彩信报警接入和统一警情与处置系统 奥运指挥中心系统 奥运指挥中心系统借鉴了世界上较为先进的C4I(C4:指挥、控制、通讯、电脑;I:情报)指挥控制理念，充分利用地理信息系统辅助指挥调度，有效地整合指挥资源，构建完整的指挥调度体系，实现协同工作，增强实时掌控动态信息的能力。整个系统易于部署和管理维护，能全面提高应急指挥中心的作战能力，实现 “快、准、灵、联、整”的建设目标，广泛地适用于警务指挥、城市应急联动、行业应急救援等领域。
奥运场馆智能监控系统 以奥运场馆中的各种运行支撑系统为核心管理对象，包括对各运行支撑系统的实时状态监控和对机电设备的维护保养，对场馆员工、建筑资源等相关对象的管理等。系统实现了对场馆运行环境的一体化集成管理，从而规范管理流程、降低管理的复杂度、提高管理效率，节约人力、物力，降低运行成本，使场馆运行环境更加稳定可靠、高效安全。系统既能为奥运赛事保驾护航，又能在赛后继续为场馆服务。 奥运辐射安全设备检测技术 X射线安检机和放射性物品监测系统是奥运赛场出入口等地重要的安检设备，在违禁品的监测中起着不可替代的重要作用。辐射安全设备检测技术对设置安全检查设备性能指标、性能检测与评价方法，对奥运会行包检查设备和放射性物品监测设备的有效性具有重要作用。也能为海关、机场、车站等地广泛使用的安检设备性能监测提供技术支持。将来在海关、机场、车站、运动场馆等地的安全检测设备质量控制和性能保障中具有广泛应用前景。
公安奥运安保移动通信指挥系统 公安奥运安保移动通信指挥系统以机动卫星通信技术为核心，以网络通信技术为依托，利用多种通信手段，提供一个功能强大的指挥平台。其中如“静中通”天线系统，具有体积小、重量轻、可靠性高，一键式操作等优点。便携式天线，重量轻，易拆装，便于运输。 CA109警用直升机 CA109直升机目前已纳入国产轻型双发直升机产品序列，填补了中国轻型双发直升机的空白。CA109作为当前世界上同类机型中最先进的轻型双发直升机，与其它轻型双发直升机相比，飞行速度最快，抗风能力最强，有效装载能力最大，其卓越的飞行性能和安全性能使之成为当今世界上畅销的轻型双发直升机之一。
GA06警用装甲车 作为国产新一代警用防暴车，主要技术指标达了到国际同类产品先进水平。与国内现有防暴车相比，该车发动机性能先进，操纵系统布置合理，车内噪声较小，空调效果更加理想，载乘舒适性也有很大提升，防护能力居国产同类产品之首。该防暴车已交付北京特警总队投入奥运保卫训练，为奥运提供了有力的装备保障。该车非常适宜装备公安特警、司法警察和武警机动部队，用于大中城市守备和处置突发事件。 奥运会马、犬病及实蝇快速检测技术 奥运期间，马术比赛的马、导盲犬及伴侣动物以及实蝇等动物进行快速检测，对于保障比赛，保护举办国生物安全具有重要意义。传统技术已经不能满足这一需要，必须充分依靠高新技术加以解决。
爆炸物检测系统（车载检车系统） 解决了当今世界爆炸物安检难题，是目前最先进实用的爆炸物探测技术之一。该系统检测的灵敏度和可靠性较高，且无对人体及环境造成危害的放射性，具有不开箱、迅速、方便、有效、准确检查出爆炸物品的优点。针对市场不同需求，开发了不同的爆炸物检测系统：通道式爆炸物检测系统、车载式爆炸物检测系统及邮件爆炸物检测系统。 奥运产品防伪专业识别方法 为确保奥运特许商品真实性，使用FSJ-1型防伪特征鉴别仪对奥运特许商品防伪标识进行产品质量的综合检测，能满足奥运特许商品防伪标识的真伪鉴别需要。把各种防伪证书/证卡的防伪特征，以电子图像的形式加以存档，有利于再现，为司法审查提供物证，填补了国内此类专业设备的空白。
四、奥运食品安全保障科技 食品安全快速检测方法与装备食品安全快速检测方法与装备集检测方法、试剂、器材等于一体，用于食品安全现场快速检测。检测项目涵盖甲醇、亚硝酸盐等常见的30多个类别，检出灵敏度符合国家标准要求。检测箱适用于食品生产企业、宾馆饭店等的食品安全监测，尤其适用于奥运期间的食品安全保障。该产品对于提高处理食品安全突发事件的能力，随时预防和应急处理重大食品污染、食物中毒及食品安全恐怖事件具有重要意义和广阔的应用前景。 食品安全检测车配备了食品检测实验室常用的样品前处理设备和高灵敏检测设备，能够现场快速检测各类食品中的农药残留等有毒有害物质超标问题。该检测车能经受严寒气候和复杂地形的实际考验，发挥现场快速出据检测结果的技术支撑作用。目前已累计推广应用236辆，广泛应用于基层质检、工商、农业部门，大大增强了基层执法人员现场执法的能力，能够为奥运食品安全源头监控提供技术保障。
奥运食品物流电子签封管理系统 奥运物流工作是确保实现“平安奥运”的重要环节和保证，是奥运安保工作的重要组成部分。通过采用有线、无线、签封等多种技术手段，建立以电子签封（RFID）、数据管理中心和手持读写设备共同组成的电子签封系统，加强对奥运食品在运输过程中的安全，最大限度的提高运输环节的安全性，从而保证食品从供应企业到场馆的安全，为北京奥运会的顺利进行提供了保障。
奥运食品安全追溯系统 为实现奥运食品的安全过程跟踪和追溯，对奥运食品及其运输车辆加贴电子标签（RFID）。利用RFID技术对食品信息自动采集、自动预警，并结合移动执法平台，实现动态监管和追溯。通过利用地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、RFID、互联网及温度成果等技术，对车辆路线、车门开窍、车厢内环境以及司机进行实时监控。并将人员身份关联食品，实现人员食品消费精细化管理。 主要食品安全标准的基础研究 对食品链生产全过程中影响食品安全的各种因素进行研究，设计出了我国食品安全标准体系的总体框架，建立了重要领域食品的安全标准体系表，并建立了食品安全标准数据库。 食品中重要有机污染物痕量与超痕量检测技术 针对食品中化学污染物的检测技术进行攻关，所取得的技术成果达到国际先进水平，极大的提升了我国在食品安全领域的检测能力。该技术形成了3项国家标准，在保障奥运会的食品安全方面发挥重要作用。 食源性疾病监测体系 以中国疾病控制中心营养与食品安全所为中心，辐射全国21个省、直辖市、自治区，覆盖10亿人口。在借鉴国外经验基础上，形成了有中国特色的、具备复合功能的监测体系：集食源性疾病个案网络报告、食品中重要病原菌主动监测、微生物病原溯源、预警为一体。为提高我国食源性疾病监控整体水平搭建了技术平台。
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图(3) 祁家园路口西显示屏
图(3)占路施工信息
图(1)绿波带 图(2)路口图 
图（1）指挥中心系统组成图 图（2）警情热点图
