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。
北方赛区命题发布
1
网络化运营换乘车站客流监控大数据应用
运营需求：通过地铁车站运营商手机信令数据、视频监控客流监测、AFC客流监控综合大数据，为限流控制和运输能力调整提供智能决策数据。
需解决的问题或达到的效果：形成一种网络化运营换乘车站客流监控大数据应用技术方案。
2
东北地下车站机房冬季空调系统节能研究
运营需求：解决冬季沈阳地铁地下车站机房不需空调制冷问题，降低能源消耗；
需解决的问题或达到的效果：形成一种既环保又节能的安全可靠的东北地区地铁地下车站通风空调设计方案。
3
基于GPS定位的地铁保护区移动巡查系统研究
运营需求：通过GPS、GIS、5G、无人机、车载激光雷达、VR等先进技术，采集形成地铁保护区红线范围，地下隧道与周边建筑的平面位置、空间位置相对关系等基础数据，建立地铁保护区基础数据信息化平台。
需解决的问题或达到的效果：根据给定位置、里程或者范围，可以查询分析出线路周边一定范围内风险信息数据，提升安全保护区红线管理与施工审批及安全保护区巡查执法智能管理水平。
4
自动售检票系统资源共享与标准化研究
运营需求：根据线网规划和建设规划，形成ACC、MLC、检测中心、培训中心规划，形成自动售检票系统线网标准；
需解决的问题或达到的效果：
（1）从顶层资源共享角度出发，结合沈阳市线网规划、建设规划以及控制中心、场段选址等因素，研究ACC、MLC、检测中心、培训中心系统设置；
（2）通过规范标准的编制，优化沈阳地铁AFC系统架构，确定下一建设周期AFC系统发展方向；约束后续线路集成商，逐步实现终端设备标准统一，硬件互换；规范运营、乘客和维护人员界面，提升沈阳市整体服务水平。
5
非焊接栓接的初支格栅连接构造
大型暗挖结构断面，需要分步开挖以及初期支护钢筋格栅的多次连接。目前多采用角钢或钢板，配合焊接或栓接进行连接。由于操作空间环境限制，焊接速度慢、质量难以保证；由于施工误差乃至累积，充分栓接也难以实现。需要开展颠覆式研究，在满足钢筋格栅与喷射砼强度相匹配的目标条件下，借鉴机械、军工、家具等其它行业的冷挤压嵌合连接方式，提高误差裕度与连接速度，更有利于保证暗挖的快速成环封闭与连接质量。
该命题需解决的关键问题：
1、调研其它行业中的快速机械连接方式；
2、适用于狭小单面操作空间；
3、较大的误差允许度。
6
带管线处理的拼装式铺盖体系
明挖车站采用铺盖法解决交通问题虽然可行，但现状存在的较多问题限制其更广泛的使用。问题包括：缺乏地下管线悬吊或换替的技术处理方案；与铺盖板配套的梁柱体系多为焊接结构，无法实现快装快拆与重复利用；与内支撑系统没有协调配套等等。
该命题需解决的关键问题：
1、铺盖板下具备若干类型管线的悬吊或换替设施；
2、采用螺栓、轴销、卡楔等机械嵌合的反复拼装体系；
3、与内支持系统的协调配合。
7
地下线路柔性接触网下锚段的结构优化
采用高压交流供电的高速地铁车辆采用柔性接触网时，由于下锚段的需要，区间车站的土建断面大，或规模浪费或施工复杂。为此，北京新机场线由于建设工期、成本等原因被迫采用刚性接触网。随着高速地铁陆续建设，有必要研究柔性接触网不设或改进下锚段的结构形式，降低成本、加快工期并保证可靠运营。
该命题需解决的关键问题：
柔性接触网下锚段的优化改进设计及测试验证。
8
车站服务机器人应用场景构建及功能需求研究
随着人工智能等新技术的发展，乘客对现代轨道交通的服务体验提出了更高要求。在智慧轨道交通的新概念之下，利用大数据、人工智能、机器视觉、传感导航等技术打造的智能服务机器人，取得了良好的应用和发展，机器人助力轨道交通运营已逐渐成为了趋势。
机器人是具有交互功能和深度学习的集成人工智能产品和服务载体，在地铁应用需融合避障技术、声音处理、电机技术、图像处理、行走技术、室内定位导航、自动充电技术、自诊断技术等，以代替部分工作人员、提升服务水平及吸引客流为目标，力争打造具备听得懂、看得清、说得明、动作可控、交互自然的一体化服务机器人服务体系，同时成为助力吸引客流和广告等增值业务的多媒体载体。目前，国内对地铁服务机器人的研究和应用仍处在零星试用阶段，对服务机器人的功能需求、关键性指标要求、多种多个机器人群组协同工作、系统升级、相关检测和试验标准、多场景构建、操作及应急处理、相关接口标准均相对欠缺，对服务机器人系统性研究不足，对于多种多个机器人群组协同工作更是空白。
该命题需解决的关键问题：
1、车站服务机器人的服务场景构建及功能需求研究；
2、车站移动型服务机器人移动控制技术研究；
3、车站服务机器人相关检测和试验标准研究。
9
BIM全生命期核量技术研究与应用
BIM是在建设工程及设施全生命期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。据统计，开展城市轨道交通BIM应用的城市已超过22个，应用普及率已超过1/2。为进一步提高BIM应用价值、提升城市轨道交通造价管理水平和工作效率，开展“城市轨道交通BIM全生命期核量技术研究与应用”研究，主要实现城市轨道交通初步设计概算、施工图预算及施工过程计量的准确性和高效性。系统研发的重点工作包括BIM算量模型标准研究、BIM算量模型的标准化组成技术以及基于BIM的造价管理系统等。
该命题需解决的关键问题：
面向计价目标BIM模型建设技术、与城市轨道交通建设不同阶段造价管理的匹配BIM模型深度。
10
机电设备安全运行及应急决策辅助技术研究
针对目前地铁机电设备安全运行管理、故障应急处置等需求，本课题研究实现地铁关键机电设备“多维度信息采集”、“大数据预测诊断”、“多元异构数据集成技术”、“安全运行管理”、“应急决策管理及可视化调度指挥”主要功能，为设备风险预测与诊断提供数据支持，为应急调度和现场处置提供辅助决策，对应急处置及处置过程进行辅助管理；建立具有自学习能力的大数据风险预警数学模型，实现对设备运行风险预警和应急决策支持。
该命题需解决的关键问题：
通过对机电设备运行状态参数感知、多元数据分析计算，对设备安全风险和故障维修维护进行预测；
建立设备运行数据库、设备维修档案数据库、专家决策数据库、资源智能调配单元等关键模块；
研究运营安全运行管理和应急决策辅助支持方法，合理分配养护维修和应急处置资源，保证设备运转的可靠性、可用性和安全性。
利用多源异构数据辅助应急管理决策技术，实现应急管理综合信息可视化、突发事件快速定位、态势研判、指挥调度、辅助决策等应用。
11
地铁规划建设运营中的开源节流新举措
北京超大规模的地铁建设运营不仅带来巨大的财政成本负担，而且存在资源共享与运能发挥不充分等问题。在规划、建设与运营中积极采取开源节流新举措，有望进一步降低成本、高效运行以及开源增收。
该命题需解决的关键问题：
1、城区与市郊线路的车辆互通互补及基地共享；
2、车辆灵活编组与线路混跑；
3、客货混运与客货混跑。
12
实现地铁出行占比最大化的顶层设计
城市地铁建设初期先解决的是有无、够用问题。北京地铁随着建设运营规模的不断扩大，在城市交通中的出行占比也应随之不断增大。但高效的交通走廊不断被占用，线路长远出行与车站覆盖的矛盾不断涌现，地铁出行占比面临隐形天花板，不再随线路规模的增加而有效增加。需要站在城市运行与市民需求的角度，优化线网布局与层次，优选制式与运力，改善接驳换乘与周边一体化等，把小汽车、自行车等市民吸引成为地铁乘客。
该命题需解决的关键问题：
1、规划长大骨干线路的快慢复线作为大动脉；
2、高密度功能区与大型社区的中低运量系统作为毛细血管；
3、换乘、接驳与车站周边一体化的优化与改造。
13
全机械化施工技术与装备推进行动要点
北京地铁线网规模庞大，向地下已经修建到第三层甚至第四层地铁。全暗挖、超深埋、承压水、限制降水以及一线工人短缺等条件情况日益突出，目前传统的结构型式与施工工法已经很难满足新一轮地铁的建设要求。亟需在目前人工为主、机械为辅的施工技术基础上，升级到机械为主、人工为辅的，进而全机械化的新一代施工技术与装备，甚至是实现基于环境感知的智能化、无人化先进建造。
该命题需解决的关键问题：
1、国产化为主的施工装备设计制造现状与研发方向；
2、适合施工装备特点的车站建筑功能与结构形式；
3、全机械化施工车站与区间的衔接统筹；
4、与之配套的设计、招标、前期、工期等组织管理。
