国家铁路智能运输系统工程技术研究中心
2020年度开放课题申请指南

为促进乐动平台官网国家科技创新平台全面开放、资源共享、科技创新和成果转化，充分发挥国家铁路智能运输系统工程技术研究中心（以下简称工程中心）学术交流和科技辐射的带动作用，本工程中心向社会公开发布开放课题基金，欢迎国内外符合条件的研究人员踊跃申请，开展科技合作与学术交流。

一、工程中心简介

国家铁路智能运输系统工程技术研究中心（The Center of National Railway Intelligent Transportation System Engineering and Technology）是铁路行业唯一的国家工程技术研究中心，依托单位为乐动平台官网，主管部门是中国国家铁路集团有限公司。

工程中心紧密结合我国铁路运输管理的实际,在客运专线、高速铁路和城轨交通建设中，充分发挥通信信号系统的整体效能，为铁路运输提供安全可靠、先进适用的技术装备，强化铁路行车安全、扩能、高速、重载技术和质量保障。工程中心着力研究采用数据通信、无线通信、卫星通信和多媒体通信等现代通信技术和安全网络技术，构成大容量、宽频带、高时效的现代信息化平台，服务于行车指挥自动化、车站计算机联锁、列车运行自动控制、编组站自动化、通信、城市轨道交通、光学雷电及干扰防护和客运专线运营调度等技术领域，以确保铁路行车与调车作业安全，提高列车通过能力和驼峰编组能力，突显铁路在综合运输体系竞争中的骨干作用。

二、开放课题研究方向

根据行业技术发展要求和工程应用需求，2020年度工程中心开放基金主要资助以下6个研究方向：

课题1：列车完整性检查系统安全性研究

欧洲ETCS-3、中国CTCS-4等下一代铁路列控系统，移动闭塞技术是提高运行效率的重要手段之一，高安全性（SIL4级）的列车完整性检查功能是移动闭塞的必要基础条件。对于机车牵引的货运列车（无列车贯通电线或电缆），目前国际国内主流的方案之一为通过对比列车首尾的风压、位置和速度等信息判断列车完整性状态，其中列尾主要利用卫星导航技术获取列尾位置和速度等信息。但此方案目前尚无满足SIL4的成熟应用，需要对基于多源信息的列车完整性检查算法及其安全性等开展深入的分析与研究，满足移动闭塞制式的列车安全追踪运行要求。

本课题的主要工作包含如下几个方面：

(1)基于多源信息的列车完整性检查技术方案研究

(2)列车完整性检查功能安全性分析与研究

(3)列车完整性检查功能RAMS指标研究

提交成果：

序号	交付物名称	数量	交付形式
1	研究报告	1	纸质/电子文档
2	论文	SCI或EI高水平论文1-2篇	录用通知或出版印刷

课题经费额度：20万以内

计划年限：1-2年

课题2：面向典型突发事件的高速铁路智能应急调度方法研究

随着高速铁路网络规模和覆盖范围不断扩大、运行环境复杂、交路不断延伸，影响高铁运行的外部干扰影响因素和内部系统关键节点增多，随机性强的多样化突发事件频繁发生。为保障高速铁路的运营安全与效率，研究面向突发事件的高速列车应急调度理论方法及关键技术具有重要意义。面向高速铁路海量突发事件，挖掘提取典型的突发事件场景特征；以高速铁路调度指挥系统的运行机理为基础，基于运筹优化方法结合人工智能技术，开展面向典型突发场景的高速列车智能调度策略研究。

本课题的主要工作包含如下几个方面：

(1)典型的突发事件场景的关键特征挖掘提取与突发事件的演化机理与后果评估的研究

(2)突发场景下恢复行车时运行图过渡阶段列车行车轨道及运行次序动态调整策略研究

(3)受限路网资源下的列车智能调度一体化数学模型研究

提交成果：

序号	交付物名称	数量	交付形式
1	研究报告	1	纸质/电子文档
2	论文	SCI或EI高水平论文1-2篇	录用通知或出版印刷

课题经费额度：20万以内

计划年限：1-2年

课题3：高速铁路列控系统工程仿真测试技术研究

列车运行控制系统是确保高速铁路行车安全和畅通的核心设备，在工程开通前须对其进行完备的安全测试，然而仅依靠现场测试难以完全发现系统存在的缺陷和安全隐患，需要通过仿真测试技术，有效的提升系统测试的质量、深度和广度。为了支撑高速铁路列控系统在“实车、实线、实景”条件下的“全场景、全要素”测试目标，需要根据线路类型、列控系统特征和测试需求，梳理铁路运营典型场景，研究各要素间联系，建立列控系统的场景模型和案例。

本课题的主要工作包含如下几个方面：

(1)铁路运营列控系统典型场景、要素间关联关系研究

(2)高速铁路列控系统典型运营场景模型研究

(3)面向典型运营场景的测试案例研究

提交成果：

序号	交付物名称	数量	交付形式
1	研究报告	1	纸质/电子文档
2	论文	SCI或EI高水平论文1-2篇	录用通知或出版印刷

课题经费额度：20万以内

计划年限：1-2年

课题4：基于BIM+GIS的铁路三维信息实景化技术研究

在铁路建设和运维过程中，使用基于BIM的关键结构部件细节管理+基于GIS的铁路设施设备场景管理可以直观的对铁路各类设施和实际环境进行模拟分析，辅助铁路及附属设施进行应急风险评估，是铁路空间技术信息化关键技术。铁路建设中已有部分线路采用BIM技术，但现有理论和技术还不能很好的解决实际应用中存在着一系列问题。地理坐标和工程图纸坐标系的统一性问题，造成铁路工程、BIM模型和地理模型不能精准匹配；由于铁路BIM模型及附属信息的语义场景转化扩展不足，造成部分BIM模型转化后信息冗余或缺失等，在模型展现、数据组织、语义结构等技术内容还不能完全满足铁路信地理信息实景化管理的需要。

本课题的主要工作包含如下几个方面：

(1)针对地理坐标和工程图纸坐标系不一致的问题，研究提出一种坐标转换方法，在误差较小的条件下，实现地方坐标系或工程坐标系与地理坐标系的相互转化。

(2)提出一种BIM模型与三维地理场景的精准匹配方法，研究实现BIM模型有三维地理场景的无缝拼接和自动匹配。

(3)以BIM数据结构改造为基础，融合各类要素的语义信息，研究实现针对铁路及附属设施的部（构）件空间信息定义，提出基于扩展BIM结构的铁路三维地理信息场景建模方法。

提交成果：

序号	交付物名称	数量	交付形式
1	研究报告	1	纸质/电子文档
2	论文	SCI或EI高水平论文1-2篇	录用通知或出版印刷

课题经费额度：10万以内

计划年限：1-2年

课题5：复杂艰险山区铁路数据分级存储技术研究

在复杂艰险山区铁路勘察建设期会产生大量的数据，数据类型多样。按照业务类型划分，主要包括线路、地质、水文、施工、进度、质量、人员等；按照数据类型划分，包括结构化、半结构化和非结构化数据等；按照数据产生频率划分，主要包括实时、批量和时序数据等。如何利用数字铁路一体化平台将这些来源不一、结构各异的数据高效地存储和组织起来，成为数字铁路建设过程中亟待解决的问题。课题着重于复杂艰险山区铁路勘查建设期数据存储与管理需求，分析目前主流数据存储方式的适用性和局限性，构建基于多维度的数据分级存储模型，并以指定数据（脱敏后）为试验数据源，验证模型的可行性和有效性，为构建全域数据体系奠定技术基础。

本课题的主要工作包含如下几个方面：

(1)开展不同类型大数据存储组件特征分析，研究面向不同类型数据的数据存储方案；

(2)研究基于温度和用途的数据分级存储模型，提出针对不同等级的数据迁移策略；

(3)开展试验验证，选取指定（脱敏后）数据，验证数据分级存储模型。

提交成果：

序号	交付物名称	数量	交付形式
1	研究报告	1	纸质/电子文档
2	论文	SCI或EI高水平论文1-2篇	录用通知或出版印刷

课题经费额度：15万以内

计划年限：1-2年

课题6：铁路列车调度员应急场景智能仿真技术研究

当前铁路列车调度员存在作业能力提升缓慢、调度职教效率不足等问题，主要原因在于目前列车调度员仿真实训手段无法解决关联岗位自动配合、应急场景真实模拟等技术难点，导致职教成本大幅增加，严重影响学员培训效果。针对此问题，应开展列车调度员应急场景智能仿真技术的研究，通过智能语音识别、列车运行控制仿真、岗位配合仿真等关键技术的运用，强化列车调度员仿真实训手段的技术能力，进而实现列车调度学员实训业务的系统性创新，为提高铁路列车调度员作业能力、提升铁路调度部门职教管理水平提供可靠的技术支持。

本课题的主要工作包含如下几个方面：

(1)列车调度员应急场景仿真技术难点与需求分析；

(2)列车调度员应急场景智能语音识别技术研究；

(3)列车调度员应急场景列车运行控制仿真技术研究；

(4)列车调度员应急场景岗位配合仿真研究；

(5)基于多场景类别的列车调度员应急场景智能仿真技术应用。

提交成果：

序号	交付物名称	数量	交付形式
1	研究报告	1	纸质/电子文档
2	论文	SCI或EI高水平论文1-2篇	录用通知或出版印刷

课题经费额度：15万以内

计划年限：1-2年

三、申报程序与审批程序

开放课题申请截止日为2020年11月22日(邮寄申请书以投递日邮戳为凭)，申请者应将填写完整的《国家铁路智能运输系统工程技术研究中心开放课题申报书》（附件2）纸质版一份（加盖单位公章的原件）送达（或邮寄到）国家铁路智能运输系统工程技术研究中心，同时发送电子版（PDF格式盖章扫描版）至联系人邮箱。纸质版申请书装入封套内，封套正面按申请书封面填写有关内容。

工程中心学术委员会专家评审开放课题，根据择优的原则，确定年度资助项目，并将评审结果通知申请者。

四、课题申报要求

课题申报人须是具备高级职称或已获得博士学位的研究人员，如不是须由两位高级职称科技人员推荐。课题申报、实施和结题必须符合《国家铁路智能运输系统工程技术研究中心开放课题管理办法（暂行）》（附件1）等相关办法规定，申请课题内容必须符合开放课题基金项目指南，学术思想新颖、立论根据充足、研究目标明确、研究内容具体、技术路线合理。

五、年度报告和结题要求

每年应按工程中心要求提报课题执行情况报告，申报课题必须按最终签订的合同要求完成，对于基金使用不合理或者没有足够理由未能按进度完成计划的课题，工程中心主任有权暂时中止或取消资助资金。

结题需提交如下材料：

(1)研究报告（附成果演示或展示的相关视频、图片及相关佐证材料）；

(2)学术论文与/或成果鉴定证书复印件；

(3)专利申请批文或授权证书（如有）；

(4)演示系统、原型系统等成果（如有）；

六、成果奖励

对于客座研究人员完成的优秀课题，超过结题指标要求的可以优先给予课题滚动资助。

七、成果署名

获本工程中心资助课题所取得的研究成果归本工程中心与研究者共同拥有, 具体要求在合同中约定。论文、著作、专利等成果署名根据《国家铁路智能运输系统工程技术研究中心开放课题管理办法（暂行）》（附件1）内相关办法执行。

中心地址和联系方式：

通讯地址：北京海淀区大柳树路2号通信信号研究所321室

邮政编码：100081

联系人：张淼

电话：010-51893466

电子邮箱：13810162613@163.com