通知公告

发布时间:2024-01-16   阅读次数:4270  

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国家铁路智能运输系统工程技术研究中心
2024年度开放课题申请指南

为促进中国铁道科学研究院集团有限公司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(以下简称智能工程中心)学术交流和科技辐射的带动作用,本智能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、智能工程中心简介

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)是由科技部批准组建的国家工程技术研究中心,依托单位为中国铁道科学研究院集团有限公司,主管部门是中国国家铁路集团有限公司。

智能工程中心把握智能铁路发展方向,围绕轨道交通行业发展中的重大关键性和共性技术,聚焦智能建造、智能装备、智能运营、智慧交通核心关键技术,研究开发具有高增值效益的新产品、新装备,培养和集聚高科技专业人才,推进自主创新科研成果的系统化、产业化、工程化,构建院内外、路内外、国内外协同创新平台,支撑铁路与城市轨道交通“双智”技术发展。

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,2024年度智能工程中心开放基金主要资助以下9个研究方向:

课题1:面向铁路技术站作业场景的巡检机器人关键技术研究

铁路技术站作为铁路运输基层单位,承担着货运列车到达、出发、解体、编组、技术检查等各项作业,需要依靠调车组、外勤货检员、列检员等大量基层外勤作业人员实现,对外勤作业人员的作业安全和效率有着较高的要求。根据铁路技术站根据实际场景需求,研究巡检机器人自主路径规划、自主巡检、目标精准识别等内容,降低人员作业量,提高外勤作业安全性。

本课题的主要工作包含如下几个方面:

(1)面向铁路技术站智能巡检机器人本体选型研究;

(2)面向铁路技术站智能巡检机器人的自主路径规划技术研究;

(3)面向铁路技术站智能巡检机器人的目标精准检测技术研究;

(4)面向铁路技术站智能巡检机器人关键技术验证。

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 发表/录用SCI/EI期刊论文 2篇 录用通知或出版印刷
3 测试报告 1份 纸质/电子文档

课题经费额度:20万元

计划年限:2年

课题2:铁路隧道关门塌方场景透地应急通信技术研究

铁路隧道施工时可能发生塌方事故,施工现场与外界之间会被数十米坍塌体阻隔,造成通信中断,使外界无法了解事故现场情况,给救援带来困难。常规的有线通信可能因塌方中断,常规的无线通信可能因坍塌体的阻隔导致传输损耗巨大,难以穿透塌方体实现通信。因此,需要研究一种透地通信技术,不依赖常规的有线通信和无线传输,在隧道被塌方阻挡的情况下实现双向通信。

本课题的主要工作包含如下几个方面:

(1)研究磁导透地通信的原理和实现方式;

(2)研究磁导透地通信的系统参数仿真方法;

(3)提出适用于铁路隧道关门塌方场景的磁导透地通信方案。

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 发表/录用SCI/EI期刊论文 1篇 录用通知或出版印刷
3 发明专利 1项 受理

课题经费额度:20万元

计划年限:2年

课题3:基于TSN网络的TRDP协议的实时通信及测试方法研究

传统现场总线难以满足未来列车大容量数据通信的需求,而作为工业网络演进方向,国内外轨道交通领域均将TSN技术作为下一代车辆网络进行研究。TRDP协议作为一种专为轨道交通系统设计的实时数据通信协议,在国际上得到广泛应用。但是将TRDP协议与TSN网络进行集成,以实现通信的硬实时尚处于起步阶段,且缺乏集成TSN的TRDP有效的仿真技术和测试手段。因此,研究基于TSN网络的TRDP协议的实时通信及测试方法,依托高速铁路列控系统车载仿真测试实验室,研发集成TSN与TRDP仿真与测试平台,对我国实现新型以太网控车技术具有重要意义。

本课题的主要工作包含如下几个方面:

(1)研究基于TSN网络的TRDP协议的实时通信方法;

(2)研究基于TSN网络的TRDP协议的仿真与测试技术;

(3)依托高速铁路列控系统车载仿真测试实验室,进行集成TSN TRDP仿真与测试。

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 测试报告 1份 纸质/电子文档
3 发表/录用 期刊论文 1篇 录用通知或出版印刷

课题经费额度:20万元

计划年限:2年

课题4:基于光纤光栅传感器的计轴设备关键技术研究

计轴设备是轨道区段占用检测技术的重要组成部分,现有电磁计轴设备需要每个磁头单独供电并预埋电缆,不适合推广到无人值守的区间使用。光纤光栅传感技术具有本质绝缘、抗电磁干扰、结构简单、复用性强等优点,并且沿轨道布设光纤传感网络不需要额外供电,仅使用通信光纤传输光信号,可以稳定工作在复杂的铁路轨道现场环境,特别适用于计轴技术。因此,研究基于光纤光栅传感器的计轴技术对于提升区间占用检查手段具有重要意义。

本课题的主要工作包含:

(1)面向车轴通过特性的光纤光栅传感机理研究;

(2)钢轨布置光纤光栅传感器的封装、安装、组网与优化研究;

(3)基于光纤光栅传感器的计轴信号处理技术研究。

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 发表/录用SCI/EI/核心
期刊论文
2篇 录用通知或出版印刷

课题经费额度:20万元

计划年限:2年

课题5:基于语义挖掘的铁路信号故障原因追溯关键技术研究

铁路信号系统是铁路运行的中枢神经,为保证铁路运输的安全和高效,信号设备故障原因追溯至关重要。目前,信号系统积累了大量的报警记录以及报警处理意见等文本类故障数据,由电务人员记录的文本信息受制于记录人员的表述习惯和文化背景差异,存在描述内容具有二义性问题。这迫使电务人员在进行故障分析和故障分类等工作时,需要对这些数据进行二次整理,耗费巨大劳动力的同时,还可能出现由于主观或客观原因导致基于此数据的处理、挖掘和分析结果不准确。因此,基于文本挖掘的信号设备故障原因追溯关键技术研究具有重要意义。

本课题的主要工作包含:

(1)研究基于信号集中监测系统内的报警记录、报警处理意见文本,进行语义分析,同时建立标准化故障原因分类,提取故障原因相关特征;

(2)研究面向多适用性的语义挖掘技术,构建高泛化度模型,适用于信号设备(道岔、轨道、信号机)和信号系统,解决多源数据融合问题;

(3)设计铁路信号故障原因追溯自动化实现方案;

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 发表/录用SCI/EI期刊论文 2篇 录用通知或出版印刷
3 模型 1套 源代码

课题经费额度:20万元

计划年限:2年

课题6:高铁地震预警融合算法的研究

自2012年以来,以我院为牵头的高速铁路地震安全研发组开展了高铁预警技术研究和试验,研发了高速铁路地震预警系统,实现了地震P波预警及紧急处置。随着高速铁路地震预警监测系统在全路的推广应用及国家地震台网数据交换平台的建设及应用,高铁地震预警系统汇聚了本线、邻线、邻局、中国地震台网的信息,信息种类繁多,如何对这些信息进行更充份的应用,研究地震预警融合处理算法,提高地震系统的预警准确性、时效性,提高系统处置效率,提升系统安全防护水平,是一个非常紧迫的需求。

本课题的主要工作包含如下几个方面:

(1)国内外主流地震预警算法的比较研究,针对地震预警系统防护对象的不同,搜集资料,研究比较国内外主流地震预警算法,分析算法技术原理;

(2)地震预警融合算法框架研究,算法间的差异会为融合带来困难,研究合适的融合算法框架,消弭差异造成的融合困难;

(3)PLUM算法及其可融合性研究,研究PLUM算法观察圆半径R和台站触发时刻等因素对融合算法的影响;

(4)地震动场实时预测算法及其可融合性研究,研究地震动场实时预测算法,并针对基于线源方法的可融合性和基于初始P波方法的可融合性进行研究。

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 发表/录用SCI/EI期刊论文 1篇 录用通知或出版印刷
3 发明专利 1项 受理

课题经费额度:20万元

计划年限:2年

课题7:基于生成式大模型的铁路侵限场景生成及检测技术研究

立足铁路侵限检测技术框架构建,围绕恶劣环境下的数据增广、图像增强和模型泛化等关键问题开展研究。通过研究基于AI大模型驱动的生成算法,利用数据的高质量扩充提升铁路侵限检测模型的泛化能力;研究基于物理原理约束的自然灾害异常场景AI生成算法,提升恶劣环境下铁路侵限场景数据的质量;最终形成一套面向新一代智慧铁路侵限场景检测的智能范式,并在典型场景开展技术验证。

本课题的主要工作包含如下几个方面:

(1)大模型驱动的铁路侵限场景生成方法研究;

(2)物理原理约束的自然灾害异常场景AI生成方法研究;

(3)复杂环境下铁路侵限事件检测能力提升方法。

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 发表/录用SCI期刊论文 不少于2篇 录用通知或出版印刷
3 发明专利 1-2项 受理
4 样本 不少于30000例 数据

课题经费额度:50万元

计划年限:2年

课题8:面向高速动车组海量车地数据的大模型应用方案研究

当前高速动车组的大规模投入运行并已实现了运维信息管理,动车组车载轨边监测数据具有海量、高速、实时的特点,能较好满足AI大模型对数据的大规模、丰富性和质量要求,为了进一步深化利用海量车地监测数据,更好支持动车组健康态势评估和故障趋势预测等运维决策工作,探索大模型技术在该场景下的适用性、可行性,提出适配动车组智能运维场景的大模型训练调优和推理预测应用方案,为动车组的安全风险超前防范和定制化精准维修提供支撑。

本课题的主要工作包含如下几个方面:

(1)结合动车组智能运维业务需求深入分析车载轨边监测数据基本特性,开展大模型在动车组智能运维场景的适用性调研分析;

(2)提出基于动车组海量车地数据的关键领域大模型设计,结合主流大模型技术设计动车组智能运维垂域大模型;

(3)研究面向动车组海量车地数据的大模型应用方案,提出智能运维大模型训练调优和推理预测的实现方法,为实现PHM等提供更强的样本细节捕获能力、应用泛化能力和知识表示能力。

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 发表录用SCI/EI或核心期刊论文 2篇 录用通知或出版印刷
3 发明专利 1项 受理

课题经费额度:20万元

计划年限:2年

课题9:互联互通场景下铁路港站作业与行车组织耦合柔性调度方法研究

以铁海联运枢纽内载运资源调度为研究对象,以集装箱海铁联运中集装箱班列行车组织和作业调度方案为研究内容,针对铁路运输与港航运输资源之间的协同问题,开展考虑船舶到港时间约束、货物运输要求和设备作业能力的集装箱铁海联运行车组织和作业机械调度的研究,以最小化集装箱滞留时间和最小化作业完成时间为目标,提高海铁运输模式之间的衔接程度。

本课题的主要工作包含如下几个方面:

(1)铁海联运一体化运输组织作业模式和流程解析,明确疏运组织影响因素;

(2)基于港-铁互联互通的集装箱班列行车组织和作业机械调度优化模型;

(3)高效求解方法和实证验算设计,选取国内典型铁水联运港口,验证模型与算法的有效性和实用性。

提交成果:

序号 交付物名称 数量 交付形式
1 研究报告 1份 纸质/电子文档
2 发表/录用SCI/EI期刊论文 2篇 录用通知或出版印刷
3 发明专利 1项 受理

课题经费额度:20万元

计划年限:2年

三、申报程序与审批程序

开放课题申请截止日为2024年2月23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。

智能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

根据课题的经费额度不同,课题申报人应符合如要求:

(1)经费20万元以上课题,正高级职称,且具备相关领域研究基础与成果的研究人员。

(2)经费20万元及以下课题,高级职称或已获得博士学位的研究人员。

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规定》(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

每年应按智能工程中心要求提报课题执行情况,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,智能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、试验报告等(附成果演示或相关视频、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)专利申请受理通知书或授权证书(如有);

(4)演示系统、原型系统等成果(如有);

(5)其他指南中要求的成果。

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

获本智能工程中心资助课题所取得的研究成果原则归本智能工程中心(铁科院集团公司)所有,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规定》(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:曹天睿

电话:010-51849416

电子邮箱:tkyterrycao@163.com