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    通知公告

    發布時間:2024-01-16   閱讀次數:3092  

    [關閉]

    國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心
    2024年度開放課題申請指南

    為促進中國鐵道科學研究院集團有限公司國家科技創新平臺全面開放、資源共享、科技創新和成果轉化,充分發揮國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心(以下簡稱智能工程中心)學術交流和科技輻射的帶動作用,本智能工程中心向社會公開發布開放課題基金,歡迎國內外符合條件的研究人員踴躍申請,開展科技合作與學術交流。

    一、智能工程中心簡介

    國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心(The Center of National Railway Intelligent Transportation System Engineering and Technology)是由科技部批準組建的國家工程技術研究中心,依托單位為中國鐵道科學研究院集團有限公司,主管部門是中國國家鐵路集團有限公司。

    智能工程中心把握智能鐵路發展方向,圍繞軌道交通行業發展中的重大關鍵性和共性技術,聚焦智能建造、智能裝備、智能運營、智慧交通核心關鍵技術,研究開發具有高增值效益的新產品、新裝備,培養和集聚高科技專業人才,推進自主創新科研成果的系統化、產業化、工程化,構建院內外、路內外、國內外協同創新平臺,支撐鐵路與城市軌道交通“雙智”技術發展。

    二、開放課題研究方向

    根據行業技術發展要求和工程應用需求,2024年度智能工程中心開放基金主要資助以下9個研究方向:

    課題1:面向鐵路技術站作業場景的巡檢機器人關鍵技術研究

    鐵路技術站作為鐵路運輸基層單位,承擔著貨運列車到達、出發、解體、編組、技術檢查等各項作業,需要依靠調車組、外勤貨檢員、列檢員等大量基層外勤作業人員實現,對外勤作業人員的作業安全和效率有著較高的要求。根據鐵路技術站根據實際場景需求,研究巡檢機器人自主路徑規劃、自主巡檢、目標精準識別等內容,降低人員作業量,提高外勤作業安全性。

    本課題的主要工作包含如下幾個方面:

    (1)面向鐵路技術站智能巡檢機器人本體選型研究;

    (2)面向鐵路技術站智能巡檢機器人的自主路徑規劃技術研究;

    (3)面向鐵路技術站智能巡檢機器人的目標精準檢測技術研究;

    (4)面向鐵路技術站智能巡檢機器人關鍵技術驗證。

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 發表/錄用SCI/EI期刊論文 2篇 錄用通知或出版印刷
    3 測試報告 1份 紙質/電子文檔

    課題經費額度:20萬元

    計劃年限:2年

    課題2:鐵路隧道關門塌方場景透地應急通信技術研究

    鐵路隧道施工時可能發生塌方事故,施工現場與外界之間會被數十米坍塌體阻隔,造成通信中斷,使外界無法了解事故現場情況,給救援帶來困難。常規的有線通信可能因塌方中斷,常規的無線通信可能因坍塌體的阻隔導致傳輸損耗巨大,難以穿透塌方體實現通信。因此,需要研究一種透地通信技術,不依賴常規的有線通信和無線傳輸,在隧道被塌方阻擋的情況下實現雙向通信。

    本課題的主要工作包含如下幾個方面:

    (1)研究磁導透地通信的原理和實現方式;

    (2)研究磁導透地通信的系統參數仿真方法;

    (3)提出適用于鐵路隧道關門塌方場景的磁導透地通信方案。

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 發表/錄用SCI/EI期刊論文 1篇 錄用通知或出版印刷
    3 發明專利 1項 受理

    課題經費額度:20萬元

    計劃年限:2年

    課題3:基于TSN網絡的TRDP協議的實時通信及測試方法研究

    傳統現場總線難以滿足未來列車大容量數據通信的需求,而作為工業網絡演進方向,國內外軌道交通領域均將TSN技術作為下一代車輛網絡進行研究。TRDP協議作為一種專為軌道交通系統設計的實時數據通信協議,在國際上得到廣泛應用。但是將TRDP協議與TSN網絡進行集成,以實現通信的硬實時尚處于起步階段,且缺乏集成TSN的TRDP有效的仿真技術和測試手段。因此,研究基于TSN網絡的TRDP協議的實時通信及測試方法,依托高速鐵路列控系統車載仿真測試實驗室,研發集成TSN與TRDP仿真與測試平臺,對我國實現新型以太網控車技術具有重要意義。

    本課題的主要工作包含如下幾個方面:

    (1)研究基于TSN網絡的TRDP協議的實時通信方法;

    (2)研究基于TSN網絡的TRDP協議的仿真與測試技術;

    (3)依托高速鐵路列控系統車載仿真測試實驗室,進行集成TSN TRDP仿真與測試。

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 測試報告 1份 紙質/電子文檔
    3 發表/錄用 期刊論文 1篇 錄用通知或出版印刷

    課題經費額度:20萬元

    計劃年限:2年

    課題4:基于光纖光柵傳感器的計軸設備關鍵技術研究

    計軸設備是軌道區段占用檢測技術的重要組成部分,現有電磁計軸設備需要每個磁頭單獨供電并預埋電纜,不適合推廣到無人值守的區間使用。光纖光柵傳感技術具有本質絕緣、抗電磁干擾、結構簡單、復用性強等優點,并且沿軌道布設光纖傳感網絡不需要額外供電,僅使用通信光纖傳輸光信號,可以穩定工作在復雜的鐵路軌道現場環境,特別適用于計軸技術。因此,研究基于光纖光柵傳感器的計軸技術對于提升區間占用檢查手段具有重要意義。

    本課題的主要工作包含:

    (1)面向車軸通過特性的光纖光柵傳感機理研究;

    (2)鋼軌布置光纖光柵傳感器的封裝、安裝、組網與優化研究;

    (3)基于光纖光柵傳感器的計軸信號處理技術研究。

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 發表/錄用SCI/EI/核心
    期刊論文
    2篇 錄用通知或出版印刷

    課題經費額度:20萬元

    計劃年限:2年

    課題5:基于語義挖掘的鐵路信號故障原因追溯關鍵技術研究

    鐵路信號系統是鐵路運行的中樞神經,為保證鐵路運輸的安全和高效,信號設備故障原因追溯至關重要。目前,信號系統積累了大量的報警記錄以及報警處理意見等文本類故障數據,由電務人員記錄的文本信息受制于記錄人員的表述習慣和文化背景差異,存在描述內容具有二義性問題。這迫使電務人員在進行故障分析和故障分類等工作時,需要對這些數據進行二次整理,耗費巨大勞動力的同時,還可能出現由于主觀或客觀原因導致基于此數據的處理、挖掘和分析結果不準確。因此,基于文本挖掘的信號設備故障原因追溯關鍵技術研究具有重要意義。

    本課題的主要工作包含:

    (1)研究基于信號集中監測系統內的報警記錄、報警處理意見文本,進行語義分析,同時建立標準化故障原因分類,提取故障原因相關特征;

    (2)研究面向多適用性的語義挖掘技術,構建高泛化度模型,適用于信號設備(道岔、軌道、信號機)和信號系統,解決多源數據融合問題;

    (3)設計鐵路信號故障原因追溯自動化實現方案;

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 發表/錄用SCI/EI期刊論文 2篇 錄用通知或出版印刷
    3 模型 1套 源代碼

    課題經費額度:20萬元

    計劃年限:2年

    課題6:高鐵地震預警融合算法的研究

    自2012年以來,以我院為牽頭的高速鐵路地震安全研發組開展了高鐵預警技術研究和試驗,研發了高速鐵路地震預警系統,實現了地震P波預警及緊急處置。隨著高速鐵路地震預警監測系統在全路的推廣應用及國家地震臺網數據交換平臺的建設及應用,高鐵地震預警系統匯聚了本線、鄰線、鄰局、中國地震臺網的信息,信息種類繁多,如何對這些信息進行更充份的應用,研究地震預警融合處理算法,提高地震系統的預警準確性、時效性,提高系統處置效率,提升系統安全防護水平,是一個非常緊迫的需求。

    本課題的主要工作包含如下幾個方面:

    (1)國內外主流地震預警算法的比較研究,針對地震預警系統防護對象的不同,搜集資料,研究比較國內外主流地震預警算法,分析算法技術原理;

    (2)地震預警融合算法框架研究,算法間的差異會為融合帶來困難,研究合適的融合算法框架,消弭差異造成的融合困難;

    (3)PLUM算法及其可融合性研究,研究PLUM算法觀察圓半徑R和臺站觸發時刻等因素對融合算法的影響;

    (4)地震動場實時預測算法及其可融合性研究,研究地震動場實時預測算法,并針對基于線源方法的可融合性和基于初始P波方法的可融合性進行研究。

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 發表/錄用SCI/EI期刊論文 1篇 錄用通知或出版印刷
    3 發明專利 1項 受理

    課題經費額度:20萬元

    計劃年限:2年

    課題7:基于生成式大模型的鐵路侵限場景生成及檢測技術研究

    立足鐵路侵限檢測技術框架構建,圍繞惡劣環境下的數據增廣、圖像增強和模型泛化等關鍵問題開展研究。通過研究基于AI大模型驅動的生成算法,利用數據的高質量擴充提升鐵路侵限檢測模型的泛化能力;研究基于物理原理約束的自然災害異常場景AI生成算法,提升惡劣環境下鐵路侵限場景數據的質量;最終形成一套面向新一代智慧鐵路侵限場景檢測的智能范式,并在典型場景開展技術驗證。

    本課題的主要工作包含如下幾個方面:

    (1)大模型驅動的鐵路侵限場景生成方法研究;

    (2)物理原理約束的自然災害異常場景AI生成方法研究;

    (3)復雜環境下鐵路侵限事件檢測能力提升方法。

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 發表/錄用SCI期刊論文 不少于2篇 錄用通知或出版印刷
    3 發明專利 1-2項 受理
    4 樣本 不少于30000例 數據

    課題經費額度:50萬元

    計劃年限:2年

    課題8:面向高速動車組海量車地數據的大模型應用方案研究

    當前高速動車組的大規模投入運行并已實現了運維信息管理,動車組車載軌邊監測數據具有海量、高速、實時的特點,能較好滿足AI大模型對數據的大規模、豐富性和質量要求,為了進一步深化利用海量車地監測數據,更好支持動車組健康態勢評估和故障趨勢預測等運維決策工作,探索大模型技術在該場景下的適用性、可行性,提出適配動車組智能運維場景的大模型訓練調優和推理預測應用方案,為動車組的安全風險超前防范和定制化精準維修提供支撐。

    本課題的主要工作包含如下幾個方面:

    (1)結合動車組智能運維業務需求深入分析車載軌邊監測數據基本特性,開展大模型在動車組智能運維場景的適用性調研分析;

    (2)提出基于動車組海量車地數據的關鍵領域大模型設計,結合主流大模型技術設計動車組智能運維垂域大模型;

    (3)研究面向動車組海量車地數據的大模型應用方案,提出智能運維大模型訓練調優和推理預測的實現方法,為實現PHM等提供更強的樣本細節捕獲能力、應用泛化能力和知識表示能力。

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 發表錄用SCI/EI或核心期刊論文 2篇 錄用通知或出版印刷
    3 發明專利 1項 受理

    課題經費額度:20萬元

    計劃年限:2年

    課題9:互聯互通場景下鐵路港站作業與行車組織耦合柔性調度方法研究

    以鐵海聯運樞紐內載運資源調度為研究對象,以集裝箱海鐵聯運中集裝箱班列行車組織和作業調度方案為研究內容,針對鐵路運輸與港航運輸資源之間的協同問題,開展考慮船舶到港時間約束、貨物運輸要求和設備作業能力的集裝箱鐵海聯運行車組織和作業機械調度的研究,以最小化集裝箱滯留時間和最小化作業完成時間為目標,提高海鐵運輸模式之間的銜接程度。

    本課題的主要工作包含如下幾個方面:

    (1)鐵海聯運一體化運輸組織作業模式和流程解析,明確疏運組織影響因素;

    (2)基于港-鐵互聯互通的集裝箱班列行車組織和作業機械調度優化模型;

    (3)高效求解方法和實證驗算設計,選取國內典型鐵水聯運港口,驗證模型與算法的有效性和實用性。

    提交成果:

    序號 交付物名稱 數量 交付形式
    1 研究報告 1份 紙質/電子文檔
    2 發表/錄用SCI/EI期刊論文 2篇 錄用通知或出版印刷
    3 發明專利 1項 受理

    課題經費額度:20萬元

    計劃年限:2年

    三、申報程序與審批程序

    開放課題申請截止日為2024年2月23日(郵寄申請書以投遞日郵戳為憑),申請者應將填寫完整的《國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心開放課題申報書》(附件2)紙質版一份(加蓋單位公章的原件)送達(或郵寄到)國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心,同時發送電子版(PDF格式蓋章掃描版)至聯系人郵箱。紙質版申請書裝入封套內,封套正面按申請書封面填寫有關內容。

    智能工程中心學術委員會專家評審開放課題,根據擇優的原則,確定年度資助項目,并將評審結果通知申請者。

    四、課題申報要求

    根據課題的經費額度不同,課題申報人應符合如要求:

    (1)經費20萬元以上課題,正高級職稱,且具備相關領域研究基礎與成果的研究人員。

    (2)經費20萬元及以下課題,高級職稱或已獲得博士學位的研究人員。

    課題申報、實施和結題必須符合《國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心開放課題管理規定》(附件1)等相關辦法規定,申請課題內容必須符合開放課題基金項目指南,學術思想新穎、立論根據充足、研究目標明確、研究內容具體、技術路線合理。

    五、年度報告和結題要求

    每年應按智能工程中心要求提報課題執行情況,申報課題必須按最終簽訂的合同要求完成,對于基金使用不合理或者沒有足夠理由未能按進度完成計劃的課題,智能工程中心主任有權暫時中止或取消資助資金。

    結題需提交如下材料:

    (1)研究報告、試驗報告等(附成果演示或相關視頻、圖片及相關佐證材料);

    (2)學術論文與/或成果鑒定證書復印件;

    (3)專利申請受理通知書或授權證書(如有);

    (4)演示系統、原型系統等成果(如有);

    (5)其他指南中要求的成果。

    六、成果獎勵

    對于客座研究人員完成的優秀課題,超過結題指標要求的可以優先給予課題滾動資助。

    七、成果署名

    獲本智能工程中心資助課題所取得的研究成果原則歸本智能工程中心(鐵科院集團公司)所有,具體要求在合同中約定。論文、著作、專利等成果署名根據《國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心開放課題管理規定》(附件1)內相關辦法執行。

    中心地址和聯系方式:

    通訊地址:北京海淀區大柳樹路2號通信信號研究所321室

    郵政編碼:100081

    聯系人:曹天睿

    電話:010-51849416

    電子郵箱:tkyterrycao@163.com

     

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