通知公告

发布时间:2023-09-11   阅读次数:4427  

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高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心
2023年度开放项目申报指南

为促进高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心(简称“工程中心”)实验室开放和学术交流水平,充分发挥工程中心作为国家级科技创新平台的带头和辐射作用,进一步提升高速铁路和城轨交通领域的创新能力,特面向社会公开发布2023年度工程中心开放项目,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

工程中心是经国家发展和改革委员会批准,中国国家铁路集团有限公司主管的科技创新平台,是国家创新体系的重要组成部分。工程中心围绕高速铁路与城轨交通系统技术,主要开展移动装备、工务工程、通信信号、牵引供电、运营调度、客运服务、节能环保、信息化和安全保障等专业领域的核心技术攻关、关键系统研发、重要装备研制和综合试验验证,充分发挥科技创新与产业发展之间的桥梁作用,推动产业关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新以及应用基础理论研究,加快科研成果向现实生产力转化,推动重大科研成果转化应用,促进产业基础高级化和产业链现代化。

二、开放项目研究方向与内容

1. 铁路客运站安全运行环境跨模态感知及风险预警研究

研究内容:

(1)面向客运站生产安全环境的跨模态感知融合方法研究

结合铁路客站安全风险库,采集图像、点云、音频、文字等数据,研究不同模态数据的时间、空间对齐与标定方法,构建站内设备设施、人员、列车、站房结构等要素的跨模态数据集,开展基于深度学习的跨模态特征提取与融合方法研究。

(2)面向客运站安全运行环境的跨模态实体模型语义分割研究

在跨模态数据集中对设备设施、人员、列车、站房结构等要素实体模型进行分类,建立跨模态识别与定位模型,实现站内场景中动静态实体分割与抽取。

(3)基于跨模态语义理解的客运安全风险预警

针对单时段跨模态数据集,分析固定局部场景中动态实体的变化数量、范围、程度;针对多时段跨模态数据集,分析全站内场景的静态实体微变程度。通过动静态实体变化程度,依据安全风险库制订安全阈值,提出铁路客站安全风险预警模型。

预期目标:提出3D点云和光学图像的跨模态环境感知方法,攻克跨模态语义分割、跨模态语义理解等关键技术,实现客运站跨域跨模态主动安全融合感知及预警研究。

提交项目研究报告1份,发表或录用SCI/EI论文3篇,申请发明专利1个。

资助经费:25万元

2. 基于复杂适应系统理论的智能高铁系统多主体协同机制研究

研究内容:

(1)智能高铁复杂适应系统多主体识别研究

针对智能高铁系统的特征,基于复杂适应系统理论,对智能高铁复杂适应系统及其各个主体的定义和内涵进行分析,研究不同主体之间的行为模式和特征,对多主体进行识别与分类,为研究多主体协同机理奠定基础。

(2)智能高铁系统多主体跨级跨域协同机理研究

针对跨级跨域协同的问题,研究智能高铁系统中的多个主体及其之间的相互协同关系。分析不同主体之间的权责关系,形成信息流动和资源共享等关键环节的协同机制,揭示智能高铁系统中横向协同的基本原理及其演化过程和内在规律。

(3)面向领域-系统-应用多级协同的高速铁路适应性图式机理研究

通过规范数据存储结构、语义定义、信息传递和开放式数据存储,研究面向领域-系统-应用多级协同的适应性图式机理,揭示智能高铁系统中纵向协同基本原理,阐明高速铁路过程流与信息流的深度关联融合,解决智能高铁系统多主体、多要素、多约束、多目标特点而导致数据或模型之间衔接不紧密、整体不协同问题,充分发挥出深层次模数价值。

(4)面向智能高铁多主体协同的模数一体化关键技术研究

开展智能高铁系统中多主体模数一体化协同过程分析,研究面向智能高速铁路多主体协同的模数一体化关键技术,实现智能高速铁路系统中跨级跨域不同主体之间的紧密集成和协同工作,保障不同主体之间的数据共享和通信传输,为智能高铁系统的优化和智能化控制提供理论支持。

预期目标:

完成智能高铁系统复杂适应主体的识别和分析;清晰描述智能高铁系统多主体跨级跨域横向协同机制和面向领域-系统-应用多级协同的纵向协同机制;分析智能高铁系统中多主体模数一体化协同过程,研究面向智能高速铁路多主体协同的模数一体化关键技术。

提交项目研究报告1份,发表或录用SCI/EI论文2篇,申请发明专利2项。

资助经费:40万元

3. 城轨不同运行状态下靴轨动态振动-热特性研究

研究内容:

(1)研究不同工况下靴轨系统的电磁-热-力模型

基于动力学和摩擦力学、麦克斯韦电磁学以及热力学定律,结合靴轨关系试验台电路特征,研究构建靴轨系统的电磁-热-力多物理场耦合模型,为场路协同模拟奠定基础。

(2)研究不同工况下接触压力和水平摩擦力的分布规律

基于靴轨关系试验台,对不同速度级匀速行驶、加减速行驶工况下受流器接触压力和水平摩擦力的分布特性进行研究,结合所建立的电磁-热-力多物理场耦合模型,开展数值模拟分析,研究接触压力和水平摩擦力的分布规律。

(3)研究不同工况下受流器的振动规律

基于靴轨关系试验台,研究不同加减速工况下受流器的振动幅值、频率等重要特征;建立靴轨系统的振动模型,开展模态分析研究。

(4)研究不同工况下受流器与接触轨摩擦热量变化及其温度分布规律

基于靴轨关系试验台,测量不同工况下受流器与接触轨摩擦力和温度的动态变化特性参数,结合受流器振动特性,基于电磁-热-力耦合模型,研究不同工况下受流器与接触轨摩擦热量及温度的动态分布规律。

预期目标:基于靴轨关系试验台,获得受流器和接触轨接触压力分布规律;找到靴轨不同工况下的摩擦热及温度分布变化规律;基于建立不同工况下靴轨系统电磁-热-力耦合模型,研究高速和大电流情况下的电磁-热-力特性,为不同工况下靴轨稳定受流提供依据。

提交项目研究报告1份,发表或录用SCI/EI论文2篇,申请发明专利1项。

资助经费:40万元

4. 基于激光雷达的隧道开挖面塌落监测技术研究

研究内容:

(1)隧道开挖面塌落监测技术调查研究

广泛搜集国内外文献资料,调查现有的隧道开挖面塌落监测相关技术手段、监测原理及相关监测预警系统,对比分析全站仪、激光雷达、毫米波等各类主流监测技术优缺点与适用性。

(2)隧道三维变形自动化识别技术研究

针对现有技术中激光雷达拼接精度差和现有点云拼接方法不适用于激光雷达点云拼接、施工隧道点云轴线拟合困难等问题,开展密度去噪、标靶平面拟合、标靶图像识别等算法研究,形成隧道环境下激光雷达点云自动拼接技术,开展云双向投影及分段拟合线聚类、变形区域三维定位等算法研究,形成基于隧道中轴线的自动化高效率隧道三维变形识别技术,实现安全监控实时预警。

(3)海量点云数据洞内高效可靠传输技术研究

针对隧道环境复杂多变导致的洞内信号难以稳定连接和海量数据实时传输受限等问题,开展边缘设备多终端非连续数据自动识别、自动采集和故障自动诊断与恢复等功能研发,通过公网传输链路设计,实现远程操控和双向传输目标,形成高效可靠的海量点云数据无线传输技术,实现平台化项目与设备及数据的信息管理。

(4)隧道洞内塌落系统监测预警设备研制

针对施工隧道的复杂环境、恶劣条件和监测难点,设计技术路线和工艺方法,开展前端复杂环境下的主板级设备集成开发,进行锂电池供电下的低功耗设计和防尘防水防爆的高防护外壳设计,研制隧道安全监测仪、监测系统控制仪和通讯与辅助设备。

预期目标:依托三维固态激光雷达技术,实现隧道三维变形自动化识别和海量点云数据洞内高效可靠传输,研究基于激光雷达的隧道开挖面塌落监测技术,形成成套智能监测系统设备。

提交项目研究报告1份,发表或录用核心及以上论文2篇,申请发明专利2项,形成样机1套。

资助经费:35万元

5. 红层泥岩化学改良土劣化机理及关键控制技术研究

研究内容:

(1)干湿循环条件下红层泥岩化学改良土破坏机理及主要影响因素研究

研究干湿循环条件下红层泥岩化学改良土的宏观和微观变化特征,揭示红层泥岩化学改良土在干湿循环作用下的破坏机理。分析在干湿循环条件下典型红层泥岩的组成、基本土性等对化学改良土破坏的影响,研究红层泥岩化学改良土混合物初始状态和配合比等对红层泥岩改良土强度和耐久性的影响,明确红层泥岩化学改良土在干湿循环作用下破坏的主要影响因素。

(2)干湿循环条件下红层泥岩化学改良土的动力特性演变规律研究

开展化学改良红层泥岩填料干湿循环试验,结合无侧限抗压强度试验、弯曲元试验,阐明干湿循环条件下化学改良红层泥岩填料强度、刚度等的劣化规律。研制考虑干湿循环作用的化学改良红层泥岩填料劣化控制试验系统。结合动三轴试验,明晰干湿循环条件下化学改良填料的动力特性演变规律。

(3)干湿循环条件下红层泥岩化学改良土微观结构变化及力学劣化规律研究

基于微观结构试验分析干湿循环及动荷载作用条件下化学改良红层泥岩填料内部结构损伤规律,结合干湿循环过程中水分在试样中的分布规律,揭示化学改良红层泥岩填料力学性能在干湿循环过程中的劣化规律。

(4)红层泥岩化学改良关键控制技术研究

分析红层泥岩的组成、基本土性与混合物初始状态、配合比等关键控制因素的相互影响,结合干湿循环条件下红层泥岩化学改良土微观结构变化及力学劣化规律,提出化学改良红层泥岩的关键控制参数确定方法。

预期目标:揭示干湿循环作用下化学改良红层泥岩填料动力特性劣化机理;研制考虑干湿循环作用的化学改良红层泥岩填料劣化控制试验系统;提出红层泥岩化学改良技术及关键控制参数。

提交项目研究报告1份,发表或录用SCI/EI论文2篇,申请发明专利1项。

资助经费:35万元

三、申报要求

1.项目申请人应具备以下基本条件:

(1)重点项目申请人应具有高级及以上技术职称或已获得博士学位并工作两年以上,一般项目申请人应具有中级及以上技术职称或已获得硕士学位并工作三年以上。

(2)具有相关理论和技术研究基础或工作经历。

(3)所在单位应为企事业法人单位。

其它申报要求见《高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心开放项目管理办法(试行)》(附件1)

2.申报程序

(1)项目申请人须按规定格式填写《高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心开放项目申报书》(附件2),经所在单位加盖单位公章后,在《指南》规定的时间内报送纸质材料,同时将盖章的项目申报书扫描件电子版发送到指定邮箱。

(2)工程中心组织专家对申报项目进行评审,确定本年度资助项目,并将结果通知相关申请人。

3.申报截止时间

项目申报截止日期:2023年9月25日。

四、成果署名要求

获本工程中心资助项目所取得的研究成果归铁科院集团公司、工程中心和项目承担单位共同所有。论文发表的第一作者为项目责任主管,且第一完成单位为“高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心(中国铁道科学研究院集团有限公司)。论文、著作、专利等成果均应标注“高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心(中国铁道科学研究院集团有限公司)开放项目资助。具体要求见《高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心开放项目管理办法(试行)》(附件1)。

五、联系方式

联系部门:国家工程研究中心管理部

联系人:金安 010-51893595 18611697906

通讯地址:北京市海淀区大柳树路2号院15号楼608A室

邮编:100081

传真:010-51876468

E-mail: nerc-hsrurt@rails.cn

高速铁路与城轨交通系统技术
国家工程研究中心
2023年9月11日