第二届中国城市轨道交通科技创新创业大赛以“绿色建造，智慧运维”为主题，以城际交通、物流、市政基础设施建设为载体，以5G、人工智能、高端装备制造、工业互联网、大数据等关键技术为方向，面向全国范围内轨道交通及相关行业内的高校、企业征集优质创新项目。
华东赛区命题
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城轨交通与其他交通方式一体化衔接研究
运营需求：常州轨道交通1号线于今年年底开通，常州公共交通系统将面临一个重大的转折点。在常州地铁运营初期，如何规划地铁与其他交通方式衔接，实现不同交通方式之间优势互补、顺畅接驳的一体化交通模式，是充分发挥地铁最大效用、提升整个公共交通服务水平的关键。
需解决的问题或达到的效果:
1、常州城市轨道交通与交通方式一体化发展面临的相关问题剖析。
2、前瞻性、系统性开展研究工作，期望从网络衔接一体化、站点衔接一体化、票制票价一体化、运营服务一体化、体制机制一体化五个方面出发制定方案，提出实施建议。
3、研究基于完整街道理念的城市轨道交通站点功能定位，制定常州城市轨道交通与其他交通方式站点衔接规划设计指引。
4、常州市城市轨道交通站点一体化衔接示范工程。
5、制定常州地铁票价与公交票价联动方案。
6、常州市城市轨道交通与其他交通方式全过程一体化衔接政策研究。
2
地铁上盖平台关键技术研究
地铁车辆基地上盖物业开发，实现车辆基地土地资源的二次高效利用。
（1）上盖区平台对盖上对外交通连接、盖下车间隔离及盖上综合体结构转换起关键作用，而其对外交通系统、盖板结构设计问题及防排水问题一直是这类工程的关键技术难点。对地铁车辆基地上盖物业对外交通系统进行全面技术研究，目的是系统地从总体、车辆段、上盖物业三方面研发车辆段上盖对外交通系统的关键控制点，解决现阶段地铁车辆基地上盖区对外交通痛点。
（2）上盖物业大多为小开间轴线布置的住宅与办公楼等，而由于建筑功能的要求，盖下一般设有停车场、列检库、运用库等，因此盖下结构均是柱网较大的厂房，结构存在转换层、竖向刚度突变、多塔、塔楼偏置等诸多复杂因素，通过研究结合厂区综合布置和盖板结构设计探索最佳结构形式，以节省造价、提高结构安全度。
（3）通过对车辆段工艺及上盖物业的综合分析，研发带上盖开发车辆段防排水问题的综合解决方案和专利技术，解决车辆段盖板严重的防排水问题以及对盖下检修运营的影响。
（4）随着地铁车辆基地上盖日益增多，盖板投资额巨大，尚未有相应的技术标准可供参考。如上盖荷载与配筋量的关系，是否需配建装配式建筑，消防技术标准如何确定，人防指标如何落实等等，针对具体的技术方案，需要制定一整套相应的设计规范标准，以作为指导。
该命题需解决的关键问题：
1.通过实际项目案例，优化解决上盖区对外交通问题。
2.需要盖下厂区以及盖上物业开发综合考虑，以实现结构设计的优化。
3.分析不同的盖板工程渗漏形式及其原因，在此基础上形成系统的渗漏治理措施。
4.盖板荷载量与柱网、梁板的关系，配筋量比例；
5.上盖区不配建装配式建筑的技术必要性；
6.上盖区的消防、人防配建是否可采取特殊的政策。
7.解决地铁上盖物业开发中涉及的地下预留工程与地上后续开发中的出现的各种检测及衔接问题。
3
城轨交通电客车智慧运维系统研究
随着城市轨道交通发展，设备可靠性不断提升，新技术快速发展，地铁运维正在向自动化、智能化变革。怎样预知故障的发生时间和起因，提高设备利用率，降低设备维修费用和全寿命周期成本至关重要。
传统的城市轨道交通电客车维护维修模式一般采用按运行里程和时间进行预防性“计划维修”和列车发生故障后进行的“故障维修”，此类维修模式如下弊端：
1、对于设备实际状态针对性不强，维修效率与维修质量不高；
2、人员及物资投入较大，维修效益不高；
3、对于运营过程中的突发故障反应不及时。
针对以上问题，可考虑建立电客车智慧运维平台。通过智能化感知系统，自动化评估电客车维修设备运行情况、信息化存储与监测动态运行数据，最终实现基于电客车关键设备全生命周期管理的高水平状态修。
该命题需解决的关键问题：
1、智能检测：建立电客车全感知体系，实现设备状态监测及故障预测、报警。如：走行部状态监测、蓄电池状态监测、车门状态监测、受电弓及弓网状态监测等；
2、健康管理：构建专家系统，在设备状态数据采集、分析基础上，实现设备主动运维管理。具备故障预判、寿命预警功能，实时指导正线司机应急处置；
3、智能巡检：通过人员作业轨迹监控，指导实际作业，实现人工作业标准化；同时通过图像识别技术，探索用机器设备取代不稳定的人工作业。
4
信号设备智慧运维系统研究
据城市轨道交通业内统计，信号设备故障导致5分钟运营延误的比率已达到40%以上，为确保信号设备的工作稳定，运营单位投入巨大人力、物力运维成本进行定期计划修，但信号设备的运维压力始终处于高压水平。该命题在当下物联网、大数据技术蓬勃发展的大背景下，在信号设备运维系统中引入PHM（故障预测与健康管理）技术，对信号设备进行健康管理，提前预判故障设备减轻运营压力、同时实现设备全生命周期的管理、节约运维成本，达到智慧运维。
该命题需解决的关键问题：
1.信号设备故障诊断与预测技术；
2.PHM技术与IOT、大数据技术的融合；
3.信号设备全生命周期的管理、剩余寿命的预测；
4.实现信号设备由PM计划修向CBM视情维修的转变。
5
城市轨道交通智能安检系统研究
随着地铁运营规模的不断扩大，客流量的急剧增加，在日益严峻的反恐形势下，地铁公共安全成为社会各界共同关注的问题，而安检作为地铁安保第一道关口，对于地铁运营安全意义重大。2018年国务院办公厅以及交通运输部下发相关规定，均明确鼓励推广应用智能、快速的安检新技术、新产品，逐步建立与城市轨道交通客流特点相适应的安检新模式。
传统方式是人工看图识别,安检员岗前培训长,作业疲劳时易产生误检和漏检，大客流站点在现有安检模式下不能满足乘客快速进站的需求，降低了乘客的出行效率，且存在突发情况下警企联动处置响应效率低、无法对可疑人员进行实时追踪等问题。因此在兼顾运营安全的同时，不以牺牲乘客快捷出行效率为代价，构建城市轨道交通智能安检系统，与城市轨道交通客流特点相适应的安检新模式具有重要的研究意义和应用价值。
通过构建城市轨道交通智能安检系统，建立以智能检物、人脸识别和追踪、安检信息多级联网、警企联动处置、安检大数据分析等功能为核心的安检管理平台，实现车站（段场）之间、车站与控制中心、控制中心与全市路网运营控制中心安全防范系统的信息共享和反恐联动。
该命题需解决的关键问题：
1、危险物品智能检测识别技术的研究；
2、综合监控系统人脸识别和追踪技术的研究；
3、多级安检信息联网与应急处置联动的研究。
6
城市轨道交通列车辅助定位技术研究
目前，城市轨道交通列车定位通过信号系统来实现，一旦信号系统发生联锁、ZC等重大故障时，调度员将无法通过ATS监控系统获取故障区列车位置信息。此时，需行调、车站值班员、司机三方共同核对列车位置，列车位置核对完成后方可通知列车动车，待列车均到站或折返线后启用电话闭塞。采用此种应急处置方案存在耗时过久，严重影响运营效率的问题。
因此，针对信号系统发生重大故障导致列车无法定位时，增加其他辅助定位技术用于行车指挥从而降低故障影响具有现实研究意义。
该命题需解决的关键问题：
1、该列车辅助定位技术独立于信号系统之外；
2、列车辅助定位技术的安全性需有安全等级认证，并符合运营的使用要求，如准确性100%，故障率低等。
7
地铁车站客流智能引导系统的研究
城市轨道交通大客流已成为常态，目前车站主要依靠导向系统、人工引导、铁马围栏等传统方式进行大客流疏导，但在高峰期客流、突发大客流时，导向系统可读性下降，人工引导效率低下，铁马围栏乘客体验不友好。车站客流引导亟需提高实时动态变化预警能力，改善乘客体验和交互性。
本命题基于上述背景，研究开发一套满足运营需求的地铁车站客流智能引导系统，实时采集车站客流、列车行车密度及车厢内拥挤情况，进行大数据分析，并利用5G、AR等前沿技术配合PIS、PA、导向、手机APP等多种途径实现地铁车站客流智能引导，具有现实意义。
该命题需解决的关键问题：
1、信息采集：
车站实时进站/出站/换乘客流、列车行车密度及地铁车厢拥挤数据的采集。通过信号系统、进出检票闸机数据、视频监控结构化、手机定位、车辆轴重等多种采集方式，定性、定量化采集车站、车厢中乘客的身份、位置、行为、数量等信息及统计数据。
2、数据分析：
建立地铁线网大数据汇总分析处理平台，实时观测车站各区域、区间列车行车密度及列车各车厢内客流密度，智能分析客流疏导方向。通过分析乘客个体信息，实现失物招领、人员走失等个性化乘客服务。
建立城市公共服务信息平台互联，及时分享和共享城市服务的变化数据，为城市服务提供数据支撑。
3、信息服务：
数据平台联动PIS、PA、导向、手机APP等生产及服务系统，通过视频、文字、图像、语音、动态标志等多种方式为乘客或运营管理人员提供车站及车厢实时信息，实现车站客流智能引导服务和运营辅助管理决策支持。
为城市信息服务平台提供服务信息，实现出行预测、导航服务全程化、全城化引导。
8
盾构推进涉及大块孤石探测和施工处理
由于城市地质情况的不可控性，局部特殊地段内盾构机推进过程中涉及大块孤石，研究大块孤石的的探测和处理的新方式。为后续盾构在类似地层内正常掘进提供参考。
该命题需解决的关键问题：
1、采用新技术，实现盾构区间大块孤石较为精确的探测。
2、地下盾构内对大块孤石的有效处理。
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盾构管片修补材料研发等关键技术研究
地铁盾构法隧道管片在生产和拼装施工时，受拆模、吊运、施工地层变化、盾构机姿态等因素的影响，会产生混凝土管片破损现象；或成型隧道在运营使用过程中，受外围影响（如临近工程施工等）也会发生混凝土管片破损现象。针对此类管片破损问题，如果情况不严重，目前一般采用植筋加高性能砂浆进行修补。但这类修补，一是修补强度很难达到原设计要求，二是在运营过程中，因长时间受列车运行震动荷载，容易发生脱落而产生安全隐患或安全事故。（如果不修补，一则外观质量差，同时钢筋长时间暴露无保护，容易腐蚀进而影响使用寿命）。另一方面，国内由于地铁运营历史较短，缺乏成熟可靠、可标准化操作的运营地铁盾构隧道变形病害防治技术。所以对地铁运营隧道管片破损修复以及运营地铁盾构隧道变形病害防治关键技术的研究迫在眉睫，具有重要的工程意义和应用价值。
该命题需解决的关键问题：
1、盾构法隧道预制混凝土管片破损修补材料与工艺研究
（1）研究满足成型隧道混凝土管片破损补强度及耐久性（长时间的列车运行震动荷载条件下不发生脱落）的新材料。
（2）研究满足成型隧道混凝土管片破损补强度及耐久性（长时间的列车运行震动荷载条件下不发生脱落）的新工艺。
2、软土地区运营地铁盾构隧道变形病害防治关键技术
（1）基于物联网技术的运营地铁盾构隧道变形测控系统。
（2）软土地层中盾构隧道长期沉降机理与整治措施。
（3）隧道钢环加固设计计算理论与足尺试验方案。
（4）错缝拼装隧道微扰动注浆变形整治作用机理与计算理论。
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盾构渣土处理系统的研发与技术经济分析
今日杭州处于“后峰会前亚运”窗口期，地铁建设规模爆发式增长，地铁建设出土量也呈同样规模的爆发式增长,据初步估算杭州地铁在建项目剩余约1200万m3盾构施工渣土。2018年初以来,杭州地铁建设“土方外运问题”浮出水面,影响各项目建设进度，且影响程度愈演愈烈。如5号线、杭临线众多项目受制于土方外运问题，每日进度指标严重滞后，已危及通车目标;其余各线路由于土方外运问题未完全达成既定的2018年形象进度目标。如能研发一套渣土处理系统（系统特征：实现各类地质条件下盾构渣土减量化、资源化、无害化；同时系统处理能力完全能够满足杭州地铁建设每日进度需要；整个处理系统的占地需求小，能够满足所有盾构施工场地要求；系统的应用至少不会额外抬高土方外运总体成本），必能缓解各项目土方外运燃眉之急，及时有效地助力杭州在亚运会（2022年）前建成516公里地铁网络。
该命题需解决的关键问题：
1、渣土处理系统的研发
系统研发目标：在处理杭州地铁各类土质条件下（如：粉砂性土、淤泥质黏土、岩石等）盾构施工渣土时，应满足以下要求。
（1）减量化，即能够一方面无形中消灭杭州地铁一定规模的存量土方。
（2）资源化，具备渣土颗粒再细分功能，以便于产出砂、石等经济产品。
（3）无害化，系统处理排水应达到一级排放标准。
（4）系统处理能力完全能够满足杭州地铁建设每日进度需要。
（5）整个处理系统的占地需求小，能够满足所有盾构施工场地要求。
（6）渣土处理系统的应用至少不会额外抬高土方外运总体成本。
2、渣土处理系统技术经济分析研究
研发完毕后，开展试验，通过试验验证研发目标是否全部达成。
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城轨交通全生命期数据管理平台应用研究
运营需求：轨道交通工程全生命周期数据的采集、存储、传递、共享、应用、管理。
需解决的问题或达到的效果：打通数据采集环节与BIM平台大脑的对接，打通通信协议，融合BIM平台与综合监控等生产系统的数据共享交互环境，形成虚拟->现实->虚拟的数据闭环管理。
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车站智慧运维管理平台开发及应用研究
运营需求：提高站务巡检效率，加强作业流程无纸化，加快应急工况响应速度，提升设备维修主动性。
需解决的问题或达到的效果：研究运维数据可视化技术，在Web端展示车站完整的空间信息，通过叠加设备运行状态、资产统计数据等信息，使运维过程和数据分析展示更为直观；应用移动网络技术，与物联网技术相结合，实现信息的实时采集、连接和流转，将信息推送给相关人员，推进和简化设备巡检等工作。通过城市轨道交通车站智慧运维管理平台的研发和应用，解决当前车站运维过程信息化程度不足、文档流转效率低、协同工作困难等问题，全面提升轨道交通运维信息化水平，提高运维工作效率和质量。
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城市轨道交通设施设备分类与编码标准研究
运营需求：规范并统一轨道交通项目各阶段分类与编码要求。
需解决的问题或达到的效果：通过设施设备分类与编码标准的研究，保证证项目各阶段设施设备模型数据能够在BIM应用实施过程中进行有效地传递、沟通与共享，确保轨道交通信息模型在项目各阶段全过程中的唯一性与统一性，同时为后期的智能运维管理提供基础数据。
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地铁保护区信息化巡查执法系统研究
关于保护区信息化三期项目中融入3DGIS技术及数字高程模型的科研，涉及前期对行业现状、应用范围以及使用的可行性研究。通过3DGIS软件对地铁保护区内大型基坑项目及其对应隧道结构段建立三维数字地形模型，实现基坑施工对地铁隧道结构的三维通视分析。通过与遥感技术相结合，构建数字地形模型。将数字地形模型引入地铁保护区信息化模块，创新执法模式。同时，通过三维量测，跟踪基坑开挖情况，防止发生超挖现象，全过程管控深基坑施工对地铁隧道结构的影响，保障轨道交通安全运营和顺利建设。
该命题需解决的关键问题：
1、探讨实现洞内外数据联通可行性；
2、初步探索基于3DGIS技术的相关功能。
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站台门智能防夹识别技术
地铁的屏蔽门与列车之间一般存在10～20cm的缝隙，特别是曲线站台，此间隙会更大，为保证安全，开车前司机都要检测120多米的缝隙中是否有夹人夹物。目前直线站台采用司机从车头瞭望车尾处灯带的完整性来判断车门与站台门之间是否存在异物；曲线站台则由多个站务人员人工确认多个站台门隙缝状态，通过对讲机、手势通知司机人工检测结果。由于地铁站台工作人员有限，无法全面的观察曲线站台列车与站台门之间是否存在夹人夹物，给运营带来了很大的风险。
该命题需解决的关键问题：
1、站台门智能防夹识别技术；
2、高识别率与低误报率是识别技术的关键。
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接触网设备的数字化运行维护
接触网设备的数字化运维是指利用物联网传感技术将接触网的运行状态接入云平台，以大数据分析技术对长期不断积累的运行参数进行计算，分析和预测接触网的安全健康状态，为接触网的运营维护提供数字化支持，本着“重检慎修”的原则，实现接触网的实时在线监控，以提升检修的精准度。
接触网的运行参数采集以锚段为单元，内容包括环境温湿度、导线张力、导线温度、下锚补偿装置的a(b)值、定位器坡度、拉出值、导线高度、导线磨耗等，可综合反应出一个锚段运行状态的参数，从而实现对接触网“松、脱、卡、断”等故障的预防和告警，对恶劣气象条件接触网的结冰、异物侵入等进行监控和预警。对长大区间线路能更好的发挥远程监测的效果。
数字化运维系统可根据接触网状态参数的长期积累，自动提供周报、月报和年报，对突发故障提供准确报警和定位，对接触网的健康状况进行评估，从而提升接触网运营维护的现代化水平。
该命题需解决的关键问题：
1、接触网上需安装相应的传感器；
2、设计和开发相应系统监控和分析软件。
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轨道交通安全运营管理系统
一直以来，无论在任何信号制式下的行车组织都是轨道交通行业的重大风险源。特别是在信号降级的情况下，列车以RM模式或切除ATP模式驾驶，带来极大的行车安全风险。主要为列车在基地调车转轨、试车线调试、正线末端折返等作业时，在没有信号保护的情况下，发生因司机延误制动，造成列车冲撞止挡、脱轨的安全事故。近年来，此类事故在轨道交通行业中屡见不鲜。因此，开发一套基于车—车（地）通信与测距技术实现列车高精度定位与控制的轨道交通安全运营管理系统，作为切除ATP后的行车安全控制的辅助系统，确保城市轨道交通列车在正线信号降级、基地内列车调车转轨、试车线无信号保护调试等行车作业的安全，具有非常重要的意义。该系统须包含的主要功能有：列车测速测距、精确定位、危险距离警示、列车防撞（控车）自主制动系统等基础功能；以及可实现设备自检报警、数据组网与传输、关联岗位协控、列车远程接管控制等拓展功能。
该命题需解决的关键问题：
1、应用先进的技术，进行车与车、车与地之间的精确测速、测距。同时具备报警功能，必要时能触发列车自动停车。
2、具备通过数据组网与传输，实现关联岗位联控、列车远程接管功能。
3、具备接入车辆控制系统的能力，实现及时接管列车制动系统的能力。
4、无论在实现测量、通讯、网络传输、列车接管等任何功能时，均不会对现有的行车组织指挥系统、信号系统、列车控制系统正常作用的发挥，产生任何不良影响。
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基于AI和IOT技术的车站综合管理
地铁车站集合多专业、多系统、多设备于一体，在日常工作中需要工作人员通过综合监控、信号、OA、运管、安防等横跨生产网和管理网的多个终端，完成客运服务、维保设备设施、安防监控、安检、上报工况等日常工作。在传统的轨道交通车站中，各个系统的运营相互独立，系统间资源无法共享、数据无法互通，主要依靠单个系统对设备的报警、提示等引入工作人员的介入和处理，大多数系统还处于人工操作、人工判断阶段。人工智能具有高效、数据化、可视化、低人员成本等特点。通过人工智能技术和物联网技术在车站管理的应用，构建“智慧车站”。实现车站态势全息感知，将设备状态与报警等自动化数据和智能视频、运营管理、设备维保、客运服务、安防监控、安检等信息化数据深度融合，通过大数据、人工智能进行挖掘分析、综合利用，实现车站工况的三维可视化，向调度、车站运营、客运服务、设备维保、安全防范等各级工班人员提供符合其岗位要求的、简洁高效的、管家式、场景化的操作界面，运营场景包括了车站运行模式（大客流/普通客流）自动切换、自动开关站、设备自动巡检、设备管家及故障率统计分析、可视化单兵作业、客服机器人、智能安防安检等功能，全面实现设备管理、检修、乘客服务、安全防范自动化，智能化。
该命题需解决的关键问题：
1、考虑多因素影响的地铁车站人工智能系统架构设计；
2、异常乘客的人工智能识别技术；
3、车站安全风险管理的人工智能识别技术；
4、车站运营辅助决策系统设计；
5、人机信息交互系统设计；
6、站点大数据的线网级应用;
7、车站智能化安检应用。
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智慧型交通一体化换乘接驳设施规划体系研究
随着城镇化的快速推进及机动化水平迅速提高，轨道交通作为城市骨干的公共交通体系，与其他交通方式的一体化规划，是扩大轨道交通吸引范围、统筹多种交通方式协同发展的重要手段。随着南京2017年成为公交都市示范城市，如何更好建立轨道站点周边绿色、智慧型交通一体化换乘接驳设施规划体系一直是需要研究的重要课题。
该命题需解决的关键问题：
1、目前一体化规划规模预测站点各类设施的分担比例只基于调查数据和经验值来拟定，缺少一定的准确性。建立一体化分担率预测模型，以便更准确预测各类一体化换乘设施的规模非常必要。
2、目前各站点非机动车停车都是平面布设，需求面积较大、停放杂乱，本着土地集约、绿色共享的原则，研究立体布置的可行性，如何集约土地利用，又能与轨道交通设施更好结合设置、与周围环境更好融合，并研究其布置的条件、采取的形式十分必要。
3、对于几线换乘站的一体化规划方案，目前由于各线建设时序的不确定、近远期客流和实施条件的变化，一体化规划方案仍不完善，如何根据不同性质车站制定换乘车站的一体化规划方案，并安排好近远期建设内容，仍有待研究。
4、一体化设施建成后，缺少建成后的反馈和后评估机制，建立合适的每条线路至整个轨道网络上的动态评估体系，以优化一体化换乘模型。
5、在新型智慧城市发展的背景下，如何利用新一代信息技术进一步优化轨道交通一体化规划是轨道交通发展的重要工作之一。采用大数据、空间地理信息、物联网等技术手段对于一体化设施规模的确定、布局设计研究及后期运营模式、动态优化反馈等方面有深刻的影响，也是未来引导轨道交通发展的重要方向。
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自动扶梯故障预测与健康管理系统
随着自动扶梯扶梯特别是在地铁车站内的大量使用，近年各地自动扶梯事故呈上升趋势。作为地铁车站内最主要的乘客运输设备，自动扶梯的安全性、可靠性需进一步提高。面对这一系列事故，我国颁布了《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》：规定对安装、大修或改造后拟投入使用的自动扶梯每年进行一次检验，要求每2周对设备进行一次定期保养。该规范虽然极大地降低了自动扶梯运行过程中发生故障的概率，但面对自动扶梯长期运行过程中出现的电机、减速箱振动异常、运行噪音偏大、梯级抖动、扶手带磨损、刹车盘磨损等问题无法进行全面精准的检测，对故障、隐患无法实现提前预判。
对于以上问题，可以考虑在传统的设备监控主要采用振动加速度监测的基础上，增加噪音、温度及其他监测手段，通过对设备进行多维度的监测，可以更加精准的预判故障。通过对自动扶梯主要部件的振动、噪音、温度等各类实时数据进行采集和分析对比，可以提前提前预判主要部件可能的故障，减少故障发生的几率；对自动扶梯主要事故类型进行分析，通过实时监控系统，力图及早发现事故隐患，为突发事故提供应急处理机制，减少或避免事故所带来的危害。
可通过物联网传感、大数据分析等关键技术，结合可靠性数据指标，对自动扶梯健康状态进行评估，作为制定维修管理策略的依据，最终实现自动扶梯的预防性维修，达到减少事故，减少全寿命周期使用成本的目的。鉴于该系统投资额可能较大，算法需不断更新，可以考虑购买服务、租赁等多种方式实施。
该命题需解决的关键问题：解决该命题需深入研究自动扶梯发生故障机理、主要部件长时间大载荷工况下的运行特征，并进行以下关键技术研究：
1、基于物联网传感技术的自动扶梯监测系统构建；
2、多维度的实时监测基础下的设备故障精准判断的研究；
3、基于大数据分析技术的自动扶梯健康状态智能分析算法研究；
4、辅助运营维修管理平台构建；
5、基于5G/载波宽带等地铁车站内设备监测数据的实时传输方案的研究；
6、地铁车站内机电设备故障预测和健康管理基础平台的搭建。
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城市轨道交通环境减振降噪综合技术研究
城市轨道交通主要兴建于城市中心地带地下空间，建筑与人群密集，线路走向与埋地设计难以绕避环境振动敏感点，特别是人民环保意识加强，对生活质量要求提高，在过去可能不会引起临近公众反应的振动和噪音，现在正越来越多地引起强烈的反应。与此同时，随着城市轨道交通车辆段的面积加大，土地利用率低，与城市紧张的土地资源之间的矛盾愈加突出。车辆段的上盖开发已经成为主要城市解决该矛盾的手段。但列车运营对上盖高层商业居民楼的振动和二次噪音，已直接影响了上盖开发物业的品质。综上所述，有必要开展城市轨道交通环境减振降噪综合技术的研究。
掌握轮轨振动及其在地下地面不同振动频率的传播规律，并分析临近受振建筑物产生的二次结构振动，提出环境减振降噪综合技术发展的对策。同时围绕轮轨关系的改善，形成体现减振降噪要求的运营养护模式和规章制度，共同打造城市轨道交通周围的美好环境。
该命题需解决的关键问题：
1、列车转向架、车轮、轨道扣件、道床的固有特性分析；
2、振动在地下地面的传播规律及其临近受振建筑物产生二次噪音的机理的研究；
3、在上盖物业开发环境下的减振降噪综合技术发展的对策；
4、新型减振降噪产品的研发及不同减振产品的性能评价；
5、围绕轮轨关系的改善，形成体现减振降噪要求的运营养护模式。
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行车指挥综合自动化系统的智能运控技术
行车指挥综合自动化系统是一套高度集成的智能运控系统，它以行车指挥为核心，集成了ATS、PSCADA、BAS、FAS、PIS、PA、CCTV等专业子系统，实现综合一体化运营调度。同时，各专业子系统的设备状态信息汇入综合一体化调度系统中，实现运营指挥调度从自动化到信息化、智能化的数字化升级和多维度时空联动。行车指挥综合自动化系统可以与当前最新的大数据、云计算和智能分析技术高度融合，进一步增强车、电、机系统的统一监督、管理、运营， 最终实现轨道交通管控一体化、信息共享无缝化、运营维护与决策支持智能化。
该命题需解决的关键问题：
1、多系统联动的自动化控制和安全控制；
2、统一、共享、高效的数据平台与信息安全解决方案；
3、云计算与人工智能加持下的辅助决策和智能决断；
4、基于大数据挖掘和分析为线路运行、线网运营、乘客服务提供增值服务。
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基于大数据的信号设备预测修技术
现有的城市轨道交通信号设备的维护采用的是基于系统历史状态数据进行的“定期修”模式，这种模式对于实时运营中的突发故障面临反应速度慢，以及缺少提前报警进而采取预防措施的有效手段，而利用目前先进的大数据技术可以有效的提供对于设备故障的提前预警功能，并基于此功能，提高公司资产管理和业务管理的效率。
利用物联网技术，从各设备终端采集实时数据，并利用大数据技术进行存储和分析。基于系统供货商及设备厂家专业的技术知识，创建深度学习模型，通过大量的训练，提高系统预测能力的准确率。
另外，利用云平台技术，将应用系统配置在云平台上，可以大幅减少轨旁设备的数量，减少运营维护人员的需求，并为未来更多地铁系统云平台化积累应用经验。
该命题需要解决的关键问题：
1. 设计和开发基于大数据技术的设备预测修应用平台；
2. 研究云平台和既有的运营维护系统的整合。
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城市轨道交通建设智能管控关键技术
作为城市化的高级阶段，智慧城市是以大系统整合、物理空间和网络空间交互、公众多方参与和互动来实现城市创新为特征，进而使城市管理更加精细、城市环境更加和谐、城市经济更加高端、城市生活更加宜居。轨道交通建设是轨道交通管理中重要的组成部分之一，如何加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量，是摆在各级政府部门、业界人士和广大学者面前的一项重要研究课题。伴随着技术的不断发展，信息化手段、移动技术、智能穿戴及工具在工程施工阶段的应用不断提升，智慧工地建设应运而生。建设智能管控在实现绿色建造、引领信息技术应用、提升社会综合竞争力等方面具有重要意义。
该命题需要解决的关键问题：
1．基于智能化平台的建设计划管理技术；
2．基于数字化生产要素动态管理技术；
3．基于可视化等技术的建设风险管理技术；
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城轨交通设施设备寿命预测评估关键技术
我国城市轨道交通经过长时间的发展，关键设施设备经过一定年限陆续达到服役期，而城市轨道交通系统基础设施工程量大、造价高昂，设备装备投入成本较高，如果能通过科学的评价标准评估关键设备状态，判定设施设备能否继续使用；或者通过一定的技术手段，延长关键设施设备的服役期限，将极大节约轨道交通投入成本，而这也是国外许多城市的普遍做法。另外，我国幅员辽阔，不同地域的地质环境、自然环境及运营环境相差较大，复杂环境对城市轨道交通基础设施及关键设备的设计提出了特殊要求。研究关键设施设备在不同自然环境条件下的耐久性设计及邻近服役期设施设备使用寿命延续，对于我国轨道交通行业的提升循环经济发展有着重要意义。
该命题需要解决的关键问题：
1．基于设施设备寿命城市轨道交通关键设施设备状态检测技术；
2．基于设施设备寿命城市轨道交通关键设备评价体系及状态提升。
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城轨交通与地下空间一体化开发关键技术
随着城市轨道交通的大规模建设和城市地下空间的大规模开发利用，出现了越来越多的城市地下空间与地铁车站空间一体化的需求和工程实践。但目前尚缺乏地下空间一体化专门的技术标准的指导，导致一些地下空间与地铁车站未达到最优化。为加强对上海市轨道交通地下车站与周边地下空间一体化的规划管理和技术指导，推动连通工程的建设，合理、有效地实现地下空间的连通，促进城市地下空间的开发利用，巩固加强城市的民防体系，城市轨道交通与地下空间一体化开发关键技术标准制定具有十分重要的意义。
该命题需要解决的关键问题：
1．地下空间一体化的规划引导与控制；
2．地下空间一体化的建筑设计要求；
3．地下空间一体化的设计与施工要求；
4．地下空间一体化的防火和民防设计要求。
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城轨交通综合开发设计理念及关键技术
从城市的长远发展来看，轨道交通综合开发利用可促进土地资源的集约利用和城市功能结构的优化提升，最大限度提升土地开发收益并反哺轨道交通建设和运营，实现轨道与物业双赢局面。轨道交通周边辐射范围广，例如车辆基地、车站上盖、高架下延等，是名符其实的城市建设“用地大户”，进行轨交周边综合开发是节约城市土地资源并改善城市建设景观的必然趋势。为此，开展城市轨道交通综合开发利用相关政策及关键技术研究，以取得具有推广价值和引领作用的研究成果，为轨道交通综合开发利用的可持续发展提供科学理论具有十分重要的意义。
该命题需要解决的关键问题：
1．轨道交通综合开发相关政策研究；
2．轨道交通综合开发社会效益实现的思路与路径；
3．轨道交通综合开发结构体系及其抗震性能研究；
4．轨道交通综合开发消防设计研究；
5．轨道交通综合开发振动噪声控制技术研究。
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城市轨道交通绿色建造、运维关键技术
习近平总书记强调，要推动形成绿色发展方式和绿色生活方式，为人民群众创造良好生产生活环境。城市轨道交通作为城市交通网络的骨干，是大客流集散的重要场所，与乘客日常出行息息相关。通过车站、列车环境控制，为乘客提供更为舒适的乘车环境；运用技术手段和工艺设备实现轨道交通减振降噪，大力推进轨道交通系统的节能减排，成为轨道交通行业亟需解决的难题。因此，加强轨道交通绿色设计理论、标准体系及运维关键技术研究十分必要。
该命题需要解决的关键问题：
1．绿色城市轨道交通评估标准与发展实施路径规划；
2．城市轨道交通绿色设计及建筑工业化技术；
3．城市轨道交通运营维护绿色运行技术。
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城市轨道交通智能运维体系及关键技术
今年来，上海明确了建设具有全球影响力的科创中心的整体战略目标，在《上海市推进智慧城市建设“十三五”规划》规划中明确指出完善交通智能化管理，推进轨道交通线网检测和管理系统建设，推动交通大数据共享开放和应用，为城市路网及公交优化、综合运输协调、交通安全应急等提供智能决策支持。作为轨道交通智能化建设的一部分，构建智能运维体系充分挖掘既有地铁系统的潜能，提高地铁系统的通行能力和服务质量，并更好地保障地铁运营安全，具有十分重要的理论和现实意义。
该命题需要解决的关键问题：
1．基于将设施设备与网络相连接，进行信息交换和通讯物联网技术；
2．基于智能视频分析技术和模式识别技术的智能感知技术；
3．大数据分析技术；
4．基于直接诊断、间接诊断、趋势诊断和寿命诊断等故障诊断技术；
5．网络信息安全与实时数据通信技术。
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交通管网客流综合管控关键技术
城市轨道交通网络化运营条件下，网络客流增加迅速，高峰期客流、突发大客流等现象普遍存在，因此做好准确把握网络及车站客流变化趋势及特征、预警预测能力瓶颈、有效做好客流管控，对保障网络运营安全、提供网络运营服务质量具有十分重要的意义。
该命题需要解决的关键问题：
1. 网络客流分布智能感知及预测技术；
2. 网络客流动态引导和导乘服务技术；
3．车站客流分布态势推演及仿真技术；
4．车站能力瓶颈设别、诱导及限流关键技术。
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满足全生命周期运营需求的BIM技术应用
BIM技术作为一项前沿性、实用性的信息化技术，正广泛应用于轨道交通的设计、建设中，并取得了明显的效果，为轨道交通全生命周期中的运营管理、安全保障提供了有效的基础，随着基于BIM技术设计建设的轨道交通线路不断开通，急需研究满足运营需求的BIM技术的延伸应用，特别是除了应用于设备运维外，结合客运组织的要求，研究基于BIM的运营管理新技术具有重要的理论和现实意义。
该命题需要解决的关键问题：
1．基于BIM技术的车站客流分布态势推演；
2．基于BIM技术的车站客运设施设备优化配置及能力匹配
3．基于BIM技术的车站客流管控及应急处置系统；
4．基于BIM等手段的信息管理平台技术。
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大规模城轨网络管理及运输优化技术
未来我国城市轨道交通建设仍然呈现快速增长的态势，由此将形成规模庞大、结构复杂、制式多样、客流海量城市轨道交通网络，给运营管理及运输组织带来巨大挑战。本命题面向上述背景，对大规模复杂城市轨道交通网络的运营管理模式及运输组织方式进行研究，具有现实意义。
该命题需要解决的关键问题：
1. 超大规模复杂城市轨道交通网络运营管理模式的顶层设计；
2. 大规模复杂城市轨道交通网络运输组织的综合协调优化理论和方法；
3．城市轨道交通网络运营管理辅助决策技术；
4．城市轨道交通智慧车站建设的关键技术。
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轨道交通网络互联互通运营优化技术
长三角一体化作为国家战略将对区域发展起到极其重要的作用，轨道交通作为区域交通系统的骨干在交通一体化进程中首当其冲，将起到示范引领作用。做好城市轨道交通与其它轨道交通系统（市域铁路、城际铁路、高速铁路等）的互联互通、运营衔接，对满足乘客（旅客）出行需求、提升出行体验具有十分重要的意义。
该命题需要解决的关键问题：
1. 基于全程出行链的多制式轨道交通网络的一体化设计技术；
2. 多制式轨道交通网络协同运营方法和技术；
3．多网协同运营背景下的客运组织（票务、换乘等）技术。
敬
请
关
注