第二届中国城市轨道交通科技创新创业大赛华东赛区命题（11-15）

11

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。

12

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。

13

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。

14

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。

15

 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；