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國(guó)家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心
2020年度開(kāi)放課題申請(qǐng)指南

為促進(jìn)中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司國(guó)家科技創(chuàng)新平臺(tái)全面開(kāi)放、資源共享、科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，充分發(fā)揮國(guó)家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)工程中心）學(xué)術(shù)交流和科技輻射的帶動(dòng)作用，本工程中心向社會(huì)公開(kāi)發(fā)布開(kāi)放課題基金，歡迎國(guó)內(nèi)外符合條件的研究人員踴躍申請(qǐng)，開(kāi)展科技合作與學(xué)術(shù)交流。

一、工程中心簡(jiǎn)介

國(guó)家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心（The Center of National Railway Intelligent Transportation System Engineering and Technology）是鐵路行業(yè)唯一的國(guó)家工程技術(shù)研究中心，依托單位為中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，主管部門(mén)是中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司。

工程中心緊密結(jié)合我國(guó)鐵路運(yùn)輸管理的實(shí)際,在客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)、高速鐵路和城軌交通建設(shè)中，充分發(fā)揮通信信號(hào)系統(tǒng)的整體效能，為鐵路運(yùn)輸提供安全可靠、先進(jìn)適用的技術(shù)裝備，強(qiáng)化鐵路行車(chē)安全、擴(kuò)能、高速、重載技術(shù)和質(zhì)量保障。工程中心著力研究采用數(shù)據(jù)通信、無(wú)線(xiàn)通信、衛(wèi)星通信和多媒體通信等現(xiàn)代通信技術(shù)和安全網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)成大容量、寬頻帶、高時(shí)效的現(xiàn)代信息化平臺(tái)，服務(wù)于行車(chē)指揮自動(dòng)化、車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制、編組站自動(dòng)化、通信、城市軌道交通、光學(xué)雷電及干擾防護(hù)和客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)運(yùn)營(yíng)調(diào)度等技術(shù)領(lǐng)域，以確保鐵路行車(chē)與調(diào)車(chē)作業(yè)安全，提高列車(chē)通過(guò)能力和駝峰編組能力，突顯鐵路在綜合運(yùn)輸體系競(jìng)爭(zhēng)中的骨干作用。

二、開(kāi)放課題研究方向

根據(jù)行業(yè)技術(shù)發(fā)展要求和工程應(yīng)用需求，2020年度工程中心開(kāi)放基金主要資助以下6個(gè)研究方向：

課題1：列車(chē)完整性檢查系統(tǒng)安全性研究

歐洲ETCS-3、中國(guó)CTCS-4等下一代鐵路列控系統(tǒng)，移動(dòng)閉塞技術(shù)是提高運(yùn)行效率的重要手段之一，高安全性（SIL4級(jí)）的列車(chē)完整性檢查功能是移動(dòng)閉塞的必要基礎(chǔ)條件。對(duì)于機(jī)車(chē)牽引的貨運(yùn)列車(chē)（無(wú)列車(chē)貫通電線(xiàn)或電纜），目前國(guó)際國(guó)內(nèi)主流的方案之一為通過(guò)對(duì)比列車(chē)首尾的風(fēng)壓、位置和速度等信息判斷列車(chē)完整性狀態(tài)，其中列尾主要利用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)獲取列尾位置和速度等信息。但此方案目前尚無(wú)滿(mǎn)足SIL4的成熟應(yīng)用，需要對(duì)基于多源信息的列車(chē)完整性檢查算法及其安全性等開(kāi)展深入的分析與研究，滿(mǎn)足移動(dòng)閉塞制式的列車(chē)安全追蹤運(yùn)行要求。

本課題的主要工作包含如下幾個(gè)方面：

(1)基于多源信息的列車(chē)完整性檢查技術(shù)方案研究

(2)列車(chē)完整性檢查功能安全性分析與研究

(3)列車(chē)完整性檢查功能RAMS指標(biāo)研究

提交成果：

課題經(jīng)費(fèi)額度：20萬(wàn)以?xún)?nèi)

計(jì)劃年限：1-2年

課題2：面向典型突發(fā)事件的高速鐵路智能應(yīng)急調(diào)度方法研究

隨著高速鐵路網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和覆蓋范圍不斷擴(kuò)大、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、交路不斷延伸，影響高鐵運(yùn)行的外部干擾影響因素和內(nèi)部系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)增多，隨機(jī)性強(qiáng)的多樣化突發(fā)事件頻繁發(fā)生。為保障高速鐵路的運(yùn)營(yíng)安全與效率，研究面向突發(fā)事件的高速列車(chē)應(yīng)急調(diào)度理論方法及關(guān)鍵技術(shù)具有重要意義。面向高速鐵路海量突發(fā)事件，挖掘提取典型的突發(fā)事件場(chǎng)景特征；以高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理為基礎(chǔ)，基于運(yùn)籌優(yōu)化方法結(jié)合人工智能技術(shù)，開(kāi)展面向典型突發(fā)場(chǎng)景的高速列車(chē)智能調(diào)度策略研究。

本課題的主要工作包含如下幾個(gè)方面：

(1)典型的突發(fā)事件場(chǎng)景的關(guān)鍵特征挖掘提取與突發(fā)事件的演化機(jī)理與后果評(píng)估的研究

(2)突發(fā)場(chǎng)景下恢復(fù)行車(chē)時(shí)運(yùn)行圖過(guò)渡階段列車(chē)行車(chē)軌道及運(yùn)行次序動(dòng)態(tài)調(diào)整策略研究

(3)受限路網(wǎng)資源下的列車(chē)智能調(diào)度一體化數(shù)學(xué)模型研究

提交成果：

課題經(jīng)費(fèi)額度：20萬(wàn)以?xún)?nèi)

計(jì)劃年限：1-2年

課題3：高速鐵路列控系統(tǒng)工程仿真測(cè)試技術(shù)研究

列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)是確保高速鐵路行車(chē)安全和暢通的核心設(shè)備，在工程開(kāi)通前須對(duì)其進(jìn)行完備的安全測(cè)試，然而僅依靠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試難以完全發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的缺陷和安全隱患，需要通過(guò)仿真測(cè)試技術(shù)，有效的提升系統(tǒng)測(cè)試的質(zhì)量、深度和廣度。為了支撐高速鐵路列控系統(tǒng)在“實(shí)車(chē)、實(shí)線(xiàn)、實(shí)景”條件下的“全場(chǎng)景、全要素”測(cè)試目標(biāo)，需要根據(jù)線(xiàn)路類(lèi)型、列控系統(tǒng)特征和測(cè)試需求，梳理鐵路運(yùn)營(yíng)典型場(chǎng)景，研究各要素間聯(lián)系，建立列控系統(tǒng)的場(chǎng)景模型和案例。

本課題的主要工作包含如下幾個(gè)方面：

(1)鐵路運(yùn)營(yíng)列控系統(tǒng)典型場(chǎng)景、要素間關(guān)聯(lián)關(guān)系研究

(2)高速鐵路列控系統(tǒng)典型運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景模型研究

(3)面向典型運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景的測(cè)試案例研究

提交成果：

課題經(jīng)費(fèi)額度：20萬(wàn)以?xún)?nèi)

計(jì)劃年限：1-2年

課題4：基于BIM+GIS的鐵路三維信息實(shí)景化技術(shù)研究

在鐵路建設(shè)和運(yùn)維過(guò)程中，使用基于BIM的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件細(xì)節(jié)管理+基于GIS的鐵路設(shè)施設(shè)備場(chǎng)景管理可以直觀(guān)的對(duì)鐵路各類(lèi)設(shè)施和實(shí)際環(huán)境進(jìn)行模擬分析，輔助鐵路及附屬設(shè)施進(jìn)行應(yīng)急風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，是鐵路空間技術(shù)信息化關(guān)鍵技術(shù)。鐵路建設(shè)中已有部分線(xiàn)路采用BIM技術(shù)，但現(xiàn)有理論和技術(shù)還不能很好的解決實(shí)際應(yīng)用中存在著一系列問(wèn)題。地理坐標(biāo)和工程圖紙坐標(biāo)系的統(tǒng)一性問(wèn)題，造成鐵路工程、BIM模型和地理模型不能精準(zhǔn)匹配；由于鐵路BIM模型及附屬信息的語(yǔ)義場(chǎng)景轉(zhuǎn)化擴(kuò)展不足，造成部分BIM模型轉(zhuǎn)化后信息冗余或缺失等，在模型展現(xiàn)、數(shù)據(jù)組織、語(yǔ)義結(jié)構(gòu)等技術(shù)內(nèi)容還不能完全滿(mǎn)足鐵路信地理信息實(shí)景化管理的需要。

本課題的主要工作包含如下幾個(gè)方面：

(1)針對(duì)地理坐標(biāo)和工程圖紙坐標(biāo)系不一致的問(wèn)題，研究提出一種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，在誤差較小的條件下，實(shí)現(xiàn)地方坐標(biāo)系或工程坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)化。

(2)提出一種BIM模型與三維地理場(chǎng)景的精準(zhǔn)匹配方法，研究實(shí)現(xiàn)BIM模型有三維地理場(chǎng)景的無(wú)縫拼接和自動(dòng)匹配。

(3)以BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改造為基礎(chǔ)，融合各類(lèi)要素的語(yǔ)義信息，研究實(shí)現(xiàn)針對(duì)鐵路及附屬設(shè)施的部（構(gòu)）件空間信息定義，提出基于擴(kuò)展BIM結(jié)構(gòu)的鐵路三維地理信息場(chǎng)景建模方法。

提交成果：

課題經(jīng)費(fèi)額度：10萬(wàn)以?xún)?nèi)

計(jì)劃年限：1-2年

課題5：復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)研究

在復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路勘察建設(shè)期會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣。按照業(yè)務(wù)類(lèi)型劃分，主要包括線(xiàn)路、地質(zhì)、水文、施工、進(jìn)度、質(zhì)量、人員等；按照數(shù)據(jù)類(lèi)型劃分，包括結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等；按照數(shù)據(jù)產(chǎn)生頻率劃分，主要包括實(shí)時(shí)、批量和時(shí)序數(shù)據(jù)等。如何利用數(shù)字鐵路一體化平臺(tái)將這些來(lái)源不一、結(jié)構(gòu)各異的數(shù)據(jù)高效地存儲(chǔ)和組織起來(lái)，成為數(shù)字鐵路建設(shè)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。課題著重于復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路勘查建設(shè)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理需求，分析目前主流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的適用性和局限性，構(gòu)建基于多維度的數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)模型，并以指定數(shù)據(jù)（脫敏后）為試驗(yàn)數(shù)據(jù)源，驗(yàn)證模型的可行性和有效性，為構(gòu)建全域數(shù)據(jù)體系奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

本課題的主要工作包含如下幾個(gè)方面：

(1)開(kāi)展不同類(lèi)型大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件特征分析，研究面向不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案；

(2)研究基于溫度和用途的數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)模型，提出針對(duì)不同等級(jí)的數(shù)據(jù)遷移策略；

(3)開(kāi)展試驗(yàn)驗(yàn)證，選取指定（脫敏后）數(shù)據(jù)，驗(yàn)證數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)模型。

提交成果：

課題經(jīng)費(fèi)額度：15萬(wàn)以?xún)?nèi)

計(jì)劃年限：1-2年

課題6：鐵路列車(chē)調(diào)度員應(yīng)急場(chǎng)景智能仿真技術(shù)研究

當(dāng)前鐵路列車(chē)調(diào)度員存在作業(yè)能力提升緩慢、調(diào)度職教效率不足等問(wèn)題，主要原因在于目前列車(chē)調(diào)度員仿真實(shí)訓(xùn)手段無(wú)法解決關(guān)聯(lián)崗位自動(dòng)配合、應(yīng)急場(chǎng)景真實(shí)模擬等技術(shù)難點(diǎn)，導(dǎo)致職教成本大幅增加，嚴(yán)重影響學(xué)員培訓(xùn)效果。針對(duì)此問(wèn)題，應(yīng)開(kāi)展列車(chē)調(diào)度員應(yīng)急場(chǎng)景智能仿真技術(shù)的研究，通過(guò)智能語(yǔ)音識(shí)別、列車(chē)運(yùn)行控制仿真、崗位配合仿真等關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用，強(qiáng)化列車(chē)調(diào)度員仿真實(shí)訓(xùn)手段的技術(shù)能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)列車(chē)調(diào)度學(xué)員實(shí)訓(xùn)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)性創(chuàng)新，為提高鐵路列車(chē)調(diào)度員作業(yè)能力、提升鐵路調(diào)度部門(mén)職教管理水平提供可靠的技術(shù)支持。

本課題的主要工作包含如下幾個(gè)方面：

(1)列車(chē)調(diào)度員應(yīng)急場(chǎng)景仿真技術(shù)難點(diǎn)與需求分析；

(2)列車(chē)調(diào)度員應(yīng)急場(chǎng)景智能語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)研究；

(3)列車(chē)調(diào)度員應(yīng)急場(chǎng)景列車(chē)運(yùn)行控制仿真技術(shù)研究；

(4)列車(chē)調(diào)度員應(yīng)急場(chǎng)景崗位配合仿真研究；

(5)基于多場(chǎng)景類(lèi)別的列車(chē)調(diào)度員應(yīng)急場(chǎng)景智能仿真技術(shù)應(yīng)用。

提交成果：

課題經(jīng)費(fèi)額度：15萬(wàn)以?xún)?nèi)

計(jì)劃年限：1-2年

三、申報(bào)程序與審批程序

開(kāi)放課題申請(qǐng)截止日為2020年11月22日(郵寄申請(qǐng)書(shū)以投遞日郵戳為憑)，申請(qǐng)者應(yīng)將填寫(xiě)完整的《國(guó)家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心開(kāi)放課題申報(bào)書(shū)》（附件2）紙質(zhì)版一份（加蓋單位公章的原件）送達(dá)（或郵寄到）國(guó)家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，同時(shí)發(fā)送電子版（PDF格式蓋章掃描版）至聯(lián)系人郵箱。紙質(zhì)版申請(qǐng)書(shū)裝入封套內(nèi)，封套正面按申請(qǐng)書(shū)封面填寫(xiě)有關(guān)內(nèi)容。

工程中心學(xué)術(shù)委員會(huì)專(zhuān)家評(píng)審開(kāi)放課題，根據(jù)擇優(yōu)的原則，確定年度資助項(xiàng)目，并將評(píng)審結(jié)果通知申請(qǐng)者。

四、課題申報(bào)要求

課題申報(bào)人須是具備高級(jí)職稱(chēng)或已獲得博士學(xué)位的研究人員，如不是須由兩位高級(jí)職稱(chēng)科技人員推薦。課題申報(bào)、實(shí)施和結(jié)題必須符合《國(guó)家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心開(kāi)放課題管理辦法（暫行）》（附件1）等相關(guān)辦法規(guī)定，申請(qǐng)課題內(nèi)容必須符合開(kāi)放課題基金項(xiàng)目指南，學(xué)術(shù)思想新穎、立論根據(jù)充足、研究目標(biāo)明確、研究?jī)?nèi)容具體、技術(shù)路線(xiàn)合理。

五、年度報(bào)告和結(jié)題要求

每年應(yīng)按工程中心要求提報(bào)課題執(zhí)行情況報(bào)告，申報(bào)課題必須按最終簽訂的合同要求完成，對(duì)于基金使用不合理或者沒(méi)有足夠理由未能按進(jìn)度完成計(jì)劃的課題，工程中心主任有權(quán)暫時(shí)中止或取消資助資金。

結(jié)題需提交如下材料：

(1)研究報(bào)告（附成果演示或展示的相關(guān)視頻、圖片及相關(guān)佐證材料）；

(2)學(xué)術(shù)論文與/或成果鑒定證書(shū)復(fù)印件；

(3)專(zhuān)利申請(qǐng)批文或授權(quán)證書(shū)（如有）；

(4)演示系統(tǒng)、原型系統(tǒng)等成果（如有）；

六、成果獎(jiǎng)勵(lì)

對(duì)于客座研究人員完成的優(yōu)秀課題，超過(guò)結(jié)題指標(biāo)要求的可以?xún)?yōu)先給予課題滾動(dòng)資助。

七、成果署名

獲本工程中心資助課題所取得的研究成果歸本工程中心與研究者共同擁有, 具體要求在合同中約定。論文、著作、專(zhuān)利等成果署名根據(jù)《國(guó)家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心開(kāi)放課題管理辦法（暫行）》（附件1）內(nèi)相關(guān)辦法執(zhí)行。

中心地址和聯(lián)系方式：

通訊地址：北京海淀區(qū)大柳樹(shù)路2號(hào)通信信號(hào)研究所321室

郵政編碼：100081

聯(lián)系人：張淼

電話(huà)：010-51893466

電子郵箱：13810162613@163.com