轨道交通运营仿真系统技术改造及产业化项目可行性研究报告.docx

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轨道交通运营仿真系统技术改造及产业化项目可行性研究报告

2018年轨道交通运营仿真系统技术改造及产业化项目

可行性研究报告

2018年8月

目录

一、项目建设内容3

二、项目背景3

1、城市轨道交通运营仿真系统技术改造3

2、高速铁路综合运输仿真培训系统研发及产业化4

3、铁路救援起重机及救援指挥仿真培训系统研发及产业化5

4、大型铁路养路机械仿真培训系统研发及产业化6

三、项目产品市场规模7

四、项目投资概算8

1、硬件设备购置明细8

2、软件购置明细9

3、实施费用10

五、项目实施进度11

六、项目技术水平与技术功能11

1、城市轨道交通运营仿真系统技术改造12

2、高速铁路综合运输仿真培训系统13

3、铁路救援起重机及救援指挥仿真培训系统14

4、大型铁路养路机械仿真培训系统15

七、项目主要原材料、辅助材料16

八、项目电、水、通讯等配套条件16

九、项目环保17

十、项目财务评价17

轨道交通运营仿真系统技术改造及产业化项目总投资为9,335万元，主要包括轨道交通运营仿真系统技术改造、高速铁路综合运输仿真培训系统及其样机研发及产业化、铁路救援起重机及救援指挥仿真培训系统及其样机研发及产业化、大型铁路养路机械仿真培训系统及其样机研发及产业化。

项目建设期为3年。

项目建成后将增加公司市场竞争力；开发和完善产品体系，补充和更新替换原有部分开发设备，提高公司产品竞争力，为公司的可持续发展打下更坚实的基础。

一、项目建设内容

本项目将利用公司自有的生产研发基地和研发基地二期综合楼，对轨道交通运营仿真系统已有产品进行升级改造，兼具研发相关新产品并进行产业化，主要投入为硬件设备及软件的投入。

二、项目背景

1、城市轨道交通运营仿真系统技术改造

“十二五”期间我国城市轨道交通建设仍将保持高速增长。

高速发展城市轨道交通对高素质、高技能司机和机务运用安全设备形成巨大需求，限于机务运用系统的复杂性和联动性，采用传统的教学培训方式已经很难满足运营需求，必须运用现代技术构建轨道交通运营仿真系统，才能适应日益提高的安全需求。

城市轨道运营仿真培训系统产品需要改进的重点在于：

既有产品主要基于各专业的独立训练而设计，尚未通过信息互联形成完整的体系；评价功能智能化程度偏低；系统灵活性不够，拓展性不足，应用维护成本偏高。

为此，有必要将按照实现多工种联合仿真培训的目标对城市轨道交通运营仿真系统产品进行技术改造。

公司本项目中城市轨道交通运营仿真系统技术改造项目的技术目标就是符合上述行业发展趋势，通过集成轨道交通运营过程相关的固定设备、移动对象、相关系统及环境全过程，研发城市轨道交通综合运营仿真系统及其样机，建设城市轨道交通综合运营仿真技术平台，提升公司在城市轨道交通运营仿真系统的核心技术实力。

2、高速铁路综合运输仿真培训系统研发及产业化

根据铁道部2011年1月4日召开的2011年全国铁路工作会议，到2015年，全国高铁线路将达1.6万公里，投入运营的动车组达1,500列以上。

到2020年，投入运营的动车组将达3,500列，预计高铁关键岗位人才需求超过6万人，其中，运营人员（动车组司机、运行调度、车站值守）15,000余人，随车机械师3,700余人，客运服务人员7,000余人，各类检修人员（工务、车辆、电务、通讯、供电等）37,000余人。

建设高速铁路运营培训体系，快速、高效、高质、稳定地培养高铁运营人才，是保证高铁运营安全、优质服务的基础工作之一。

铁路运营部门各岗位的职业技能水平对铁路安全运营有直接影响，与国外铁路行业及民航、海运相比，目前国内铁路职业技能培训方式缺乏整体规划，培训手段相对落后，为高铁运营安全提供人才的保障能力不足。

从设备看，适用于高铁培训的全功能仿真系统数量非常少，高铁运营人员的实作培训只能利用实际运营线路及设备、在运营过程中采用“师傅带徒弟”的方式进行，存在一定的安全隐患，培训效率较低，而且不能实施设备故障、信号故障、突发事件等方面的应急处置训练。

鉴于上述趋势，公司将在现有技术基础上，进行高速铁路综合运输仿真培训系统及其样机的研发，以适应上述行业发展。

3、铁路救援起重机及救援指挥仿真培训系统研发及产业化

为了提高铁路事故救援抢险能力和效率，我国将建立并健全三级救援体制，并规划在全国18个铁路局的救援基地大量配置德国制造的160吨及以上的大吨位铁路救援起重机，进口的大吨位救援起重机在铁路救援抢险中发挥了重要作用。

《国家安全监管总局2012年工作要点》中也要求，要着力加强队伍和装备建设，进一步提升应急救援能力；加快推进大型起重机械安全监控系统的安装应用工作，加大试点推广运用力度，研究制定推广使用的政策措施。

铁路救援工作的特点是大部分时间处于待命状态，而一旦需要则须迅速作出反应，赶往救援现场执行救援任务。

目前，鉴于救援起重机的实作训练通常仅限于基本的动作训练，很难模拟现场实际情况进行救援过程演练，采用仿真培训系统不仅可以加强日常培训，更重要的是可以进行模拟事故现场的应急训练以及典型环境救援的预案演练，可以保证救援人员能够熟练操作设备，充分发挥新型设备的效力，在突发情况发生时采取合理的救援方案，完成救援任务。

鉴于潜在的市场需求，公司将进行铁路救援起重机及救援指挥仿真培训系统及其样机研发，以适应上述行业发展。

4、大型铁路养路机械仿真培训系统研发及产业化

大型养路机械是集机、电、液、气为一体的复杂设备，采用了大量先进技术，如电液伺服控制技术、自动检测技术、微机控制技术、激光准直测量技术等。

作为技术密集型行业要求从业人员具有良好的专业素质，但目前我国合格人员数量和技术水平均有限。

根据铁道部关于铁路客运专线生产人员配备的要求，大机操作人员2012年底要求达到2,490人，其中2012年新增830人。

合格的大机操作人员缺口较大，培训工作面临严峻挑战。

在铁路养护方面，目前铁道部实施统一调派、跨局施工的新模式，大机操作人员经常面临陌生的作业环境，常规培训无法解决使其熟悉实际作业环境的现实问题。

另外，由于目前铁路线路繁忙，我国一般都采用夜间天窗进行线路维修作业方法。

有限的天窗时间和繁杂的养护任务，加上夜间人工照明环境下施工，对操作人员技术熟练程度提出了更高要求。

为保障在有限的天窗期内保障养护工作的顺利完成，对操作人员的心理素质和技能水平提出了更高要求。

基于上述行业特点，公司将在现有仿真技术的基础上进行大型铁路养路机械仿真培训系统及其样机的研发，以满足市场需求。

三、项目产品市场规模

本项目将在公司目前主营产品的技术升级基础上丰富产品类别，新产品类别的市场容量广阔：

高速铁路综合运输仿真培训系统面向的客户是全国各个铁路局，假设18个铁路局每局平均配置2套系统，则全路需要配置约36套该系统。

另外，该系统虽然针对高速铁路开发，但它依然普遍适用于城市轨道交通。

假设每个开通运营城市轨道交通的城市平均配置2套，则近期需求为26套，远期需求为58套。

按照铁路系统高速铁路综合运输仿真培训系统平均每套2,400万元的售价和城市轨道系统高速铁路综合运输仿真培训系统平均每套2,000万元的售价计算，总市场容量约13.84亿元到20.24亿元。

铁路救援起重机及救援指挥仿真培训系统的潜在客户是全国18个铁路局救援基地。

假设每个救援基地配置2套系统，全路需要配置36套救援仿真系统。

以每套系统约1,500万元计算，总市场容量达到5.4亿元。

大型铁路养路机械仿真培训系统面向的客户是全国18个铁路局的工务机械段。

假设按照每个工务机械段配置1.5套系统，全路需要配置27套大型铁路养路机械仿真培训系统。

以每套系统约1,800万元计算，总市场容量达到4.86亿元。

四、项目投资概算

项目投入总资金为9,335万元，其中硬件投入3,721.40万元，占比39.87%，主要用于生产设备及辅助设备购买；软件投入1,778.60万元占比19.05%，主要用于研发生产所需软件的购买；实施费用1,985万元，占比21.16%，主要用于技术开发、设计调研、培训、测试等；铺底流动资金1,850万元，占比19.82%。

具体投资项目如下表：

1、硬件设备购置明细

2、软件购置明细

3、实施费用

总计1,985万元，主要包括系统设计费200万元、人员费用400万元、研发费用800万元、调试费用265万元、测试费用200万元、验收费用120万元。

五、项目实施进度

本项目将在资金到位后开始建设，规划建设期三年，资金到位后开始采购硬件并调试安装。

由于项目为技术改造项目，公司本身积累了丰富的技术和生产管理经验，预计项目可以按计划实现预期销售目标。

本项目建设投资期为三年，投资分三年逐步进行。

六、项目技术水平与技术功能

本项目所采取的技术工艺成果主要以公司自有技术积累为基础。

1、城市轨道交通运营仿真系统技术改造

在既有公司模拟仿真产品的基础上，通过大型人群群体仿真引擎开发、视景系统高沉浸感技术开发进一步提升既有产品自身的功能与性能；借助仿真培训系统分布式通用开发平台研究、多仿真器联合仿真关键技术研究和列车运行环境协同仿真技术研究增强既有产品的信息互联互通功能，使运营相关培训设备不仅能满足单一工种的培训需要，还能够形成行车多工种配合演练系统，满足轨道交通综合演练的需要。

城市轨道交通运营仿真系统技术改造完成后将使产品具备既可以互联又可以独立的特点，即各子系统可以独立进行各自工种的单独训练，又可随时加入联合演练系统，成为联合训练中一员，实现多工种联合训练。

技术改造完成后的城市轨道交通运营仿真系统不仅满足单一线路的运营训练，还能够模拟多条线路的行车作业过程，最终能针对城市轨道交通网络进行训练，实现独立训练所不及的培训效果。

该系统运用的主要仿真关键技术包括：

仿真城市轨道交通车辆在线路上的动态行为特性；仿真客流在城市轨道交通运营环境中的有序和无序移动特性；仿真车辆设备运转特性；仿真包括区域控制器、联锁系统在内的信号及轨旁设备工作规律和特性；仿真城市轨道交通电力系统运营特性及设备运用特性；仿真城市轨道交通环控系统运营特性及设备运用特性；仿真线路、地形、空气和水等外部环境模型特性；仿真车辆视景特性；控制中心、车站在内的调度特性和设备操作控制模型；构建实物接入系统与仿真系统平台的连接关系特性；建立分析测评系统仿真支持模型；创建列车虚拟运行系统架构，实现列车运行复杂混合系统分布式实时交互仿真。

最终经上述各方元素系统整合，把握供电、环境、信号、线路、列车、运行控制及调度指挥系统之间的耦合关系，建立城市轨道交通虚拟运行系统复杂混合模型，完成城市轨道交通综合仿真关键技术研究。

本项目应用成果将为公司建成一套城市轨道交通综合仿真系统，该系统是一个全新的、融合多个子系统的仿真平台，将在调度员、站务人员、列车司机培养、多工种联合培训、重大方案预演等实际用途中表现出传统手段难以达到的效果。

该系统装备后其体功能主要有：

2、高速铁路综合运输仿真培训系统

高速铁路综合运输仿真培训系统能实现整条运营线路的仿真，对各列车分别建立对象模型，建立相应的ATP模块。

根据不同的列车特性仿真出其牵引力特性、速度变化特性、供电网取流特性等，模拟出一个逼真的轨道交通运行环境。

高速铁路综合运输仿真培训系统能真实地模拟列车、行车调度人员、电力调度人员、环境调度人员、车站值班人员在运营过程遇到的各种状况，分别实现运行图编辑与调整、微机联锁、自动排进路等模型功能。

对牵引供电网络建立模型，仿真出实时运行的参数变化与可操作电气元件的功能实现。

对环境系统模型的建立，包括站场温湿度数学模型、隧道通风系统模型、消防系统模型等。

实现对环调系统时间表编辑功能、人工模式转换的仿真。

该系统从操作届面的显示、通信系统的实现等方面进行仿真，实现对相关调度学员、车站学员、列车司机进行培训与考核。

高速铁路综合运输仿真培训系统还可实