卓顶最新某知名科技机构重点科研与攻关项目可行性研究报告提纲.docx

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卓顶最新某知名科技机构重点科研与攻关项目可行性研究报告提纲

某知名科技机构重点科研与攻关项目可行性研究报告提纲

一、选题的必要性

1、项目所处技术领域产业政策；

2、项目所处技术领域技术发展现状；

3、项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用；

4、项目目前进展情况。

二、技术方案论述

1、项目技术关键点或创新点论述，项目完成时达到的技术水平；

2、项目技术方案论述：

生产技术、工艺流程、主要技术参数；

3、项目技术质量指标：

项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等；

4、分阶段描述项目执行过程中各阶段目标；

5、项目经费预算情况：

项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算（见附表）。

三、项目实施支撑条件

1、项目技术来源；

2、项目实验、检测条件；

3、项目申请单位人才资源情况：

技术人员总数、中高级技术人员比例；

4、项目组人员专业结构、职称结构；

5、项目新增投资筹集情况。

四、项目预期经济效益

1、预期市场需求；

2、预期盈利水平；

3、预期产业化前景；

4、项目实施风险分析。

五、项目预计社会效益、环境效益

1、对社会发展的作用；

2、对资源利用情况；

3、对人才培养情况；

4、环境影响及效益。

基于网格技术的城市XX仿真系统

一、研究目的、意义和必要性

1、研究背景

当前我国的XX建设正处于高速发展的阶段，管理也日趋规范，信息化、规范化、自动化成为XX行业的发展方向。

目前，XX城市XX信息化过程中多个信息系统基本上处于各自独立的状态，已经成为了一个个信息孤岛，而采用的计算机也基本上都是PC服务器，至多是PC机群，计算处理能力极其有限，已经明显阻碍了XX系统优化运行和服务能力的提高。

针对XX信息处理的动态性、并行协同性、分布海量信息共享的特点和提供服务的需要，本项目的研究内容为根据XX信息处理的特点，开发基于网格技术的城市XX仿真平台，一方面，有助于解决传统技术难以有效解决的复杂城市XX问题，提高城市XX的生产力和生产效率；另一方面，还起到验证网格技术和示范XX应用网格的作用，推动网格应用技术的发展。

2、必要性

信息网格是一种先进的计算机技术和信息平台，这个基础平台本身也具有分布性、异构性、动态性、自治性、协同性等网格特征。

可见信息网格和XX系统在逻辑上基本一样。

所以信息网格和XX系统能够有机地结合，其产物就是XX信息网格。

作为XX信息网格，需要海量XX数据信息进行采集和整合，以便作出实时路况判断；需要将城市各种信息资源高速传送以及互操作来进行XX决策；需要高性能计算来作XX仿真和预测；需要各个XX职能和实施部门以及网点协同配合来下好整个城市XX一盘棋；需要整个城市信息网来发布XX服务。

所以，网格技术支持的智能XX信息服务仿真平台的应用项目研究能够全面体现和实践信息网格技术。

智能XX信息网格是XX新一轮城市建设“科技兴市”的迫切需要，是一个量大面广的“民心工程”，体现了信息服务的主旋律。

3、国内外现状、水平和发展趋势

90年代末，高性能计算技术和互联网技术进一步融合，产生继因特网、Web之后的第三个大浪潮，Foster出版的著作中将它称为网格（Grid）。

网格试图实现互联网上所有资源的全面连通和共享，包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源、用户服务等等。

目前网格最新的应用模式是：

信息服务网格（InformationServiceGrid），网格共享Internet上的各种数据、知识、软件等信息，它们在地理和组织机制上是天然分布的、且经常动态更新的，通过协同这些信息为一个虚拟组织提供目前分布计算技术无法提供的自治的、服务质量保证的、易扩展的动态信息服务。

智能XX系统ITS（IntelligentTransportationSystems）是在较完善的道路设施基础上，通过数据通信技术、电子传感技术、计算机处理技术等及其相互集成，建立起全方位、实时、准确、高效的地面XX系统。

ITS的服务领域有：

先进的XX管理系统、出行信息服务系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、公共XX运营系统、应急管理系统、先进的车辆控制系统。

ITS的效能主要表现在：

提高XX的安全水平；减少堵塞，增加XX的机动性；降低汽车XX对环境的影响；提高道路网的通行能力以及提高汽车运输生产率和经济效益。

（1）国外ITS发展现状与趋势

发达国家已从主要依靠修建更多的道路、扩大路网规模来解决日益增长的XX需求，逐渐转移到用高新技术来改造现有的道路XX系统及其管理体系，从而大幅度地提高了路网的通行能力和服务质量。

日本、美国和西欧等发达国家开始大规模地进行道路XX运输智能化的研究试验，著名的项目有：

欧洲开展了DRIVE计划（欧洲道路、车辆专用信息系统计划）；美国开展了MAYDAY、PATH项目等。

日本目前实施和推广三个系统：

即由AHS（AdvancedCruise-AssistHighwaySystem）和ASV（AdvancedSafetyVehicle）组成的智能诱导系统（SmartCruiseSystem），ETC电子收费系统（ElectronicTollCollectionSystem）和VICS汽车信息与通讯系统（VehicleInformationandCommunicationSystem）。

美国在TEA-21（Transportation EquityActof21stCentury）的框架下，开始了今后XX年的ITS发展规划。

美国的代表性系统有：

TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。

欧洲的智能XX系统中比较成功的有：

德国科隆市的城市XX管理与信息服务系统，荷兰国家XX信息中心，法国巴黎城市XX信息服务系统等。

（2）国内ITS发展现状与趋势

我国正在进行的ITS项目包括：

在现有道路的条件下，合理地为各种XX方式分配道路，加强管理，并且配合必要的视频监视手段和通信手段，使道路XX处于有效监控之下；同时采用比较简单和低成本的方法将道路XX信息提供给道路的使用者。

在城市公共XX方面将应用先进的管理技术和设备使公共XX系统有效地运行，如计算机化的指挥调度系统。

我国是当今世界上公路建设速度最快的国家，通过多年来中国XX领域科技界和工程界的不断努力，在中国高等级公路建设的带动下，中国在ITS的开发和应用方面也取得了相当的进展。

90年代中期以来，在XX部的组织下，我国XX运输界的科学家和工程技术人员开始跟踪国际上ITS的发展。

XX部将ITS的研究纳入了公路、水运科技发展"XX"计划和20XX年发展纲要；从19XX年开始，XX部每年组织代表团参加ITS世界大会。

ITS的开发与应用涉及多个部门。

为了便于协调，国家科技部组织XX部、铁道部、公安部、建设部、国家技术监督局等有关部门，筹建了中国ITS政府协调小组，总体规划包括道路、铁路、水运、民航在内的中国ITS发展战略、标准制定和人才培训，组织ITS关键技术的攻关和示范工程。

XX是我国最大的经济中心，也是我国最大的综合XX枢纽和对外开放的国际港口城市。

近些年来，XXXX运输业持续保持改革开放和建设发展的良好势头，始终坚持安全畅通服务，为XX和全国经济建设作出了重大贡献，并将对支撑XX经济可持续发展起重要作用。

XX作为XX省的省会城市，已形成由铁路、水路、公路、航等4种运输方式组成的、具有相当规模的综合XX运输网络。

尽管XX的城市XX有了较大的改善，然而由于历史原因，与XX、XX等大城市相比，XX的出行难和XX拥挤问题甚为突出，影响了千百万市民的生活，以及工业生产和投资环境的改善

总之，随着高速公路的不停车收费系统、以电视监视系统、警车GPS指挥调度系统以及122报警服务系统为核心的城市XX管理系统、水运和公路运输的智能运输系统项目及中国智能XX系统标准体系的研究任务的顺利完成，标志着我国智能XX的发展已经有了一定的基础。

4、经济建设和社会发展需求

首先，城市XX及管理仍然是急待解决的经济和社会问题。

在庞大的城市道路XX网上，XX的参与者有几万甚至几百万，其中包括步行、骑自行车、乘公交车（包括地铁和轻轨）、乘出租车或自己驾车，道路上的情况瞬息万变。

我们经常会遇到由于XX事故或意外事件造成的堵车。

目前，车辆保有量以每年17%的速度递增，给交警部门的工作带来很大压力，警力不足的现象明显增多。

同时，各种车辆违章现象日益复杂，给违章事件的处理带来困难。

如：

一人多证现象的查处、对异地违章的查处等。

正在使用的XX信息系统如感应器系统，信号系统和道路系统是相互独立的，功能较单一，系统扩展困难。

同时缺乏与其他系统（如：

驾驶员管理信息系统）的互连接口，难以实现交警内部的违章信息共享，对处理异地违章没有强有力的手段。

其次，市民对XX信息服务要求强烈。

衣、食、住、行，“行”乃人类赖以生存和发展必不可少的四大物质条件之一，尤其在“时间就是效益”的当今社会，行得好，行得快，就显得尤为重要。

为了提前获得出行路线的XX状况信息，优化出行决策，出行者强烈要求XX信息服务。

据调查统计XX市每天拨打“XX信息台”的次数达5万人次以上。

XX信息网格具有示范性和推广价值。

XX作为国家的基础设施建设，是国民经济的支柱产业之一，当前我国的XX建设正处于高速发展的阶段，管理也日趋规范。

随着我国加入WTO，信息化、规范化、自动化成为XX行业的发展方向。

XX城市XX信息化过程中多个信息系统基本上处于各自独立的状态，已经成为了一个个信息孤岛，而采用的计算机也基本上都是PC服务器，至多是PC机群，计算处理能力极其有限。

在XX网格研究中，通过XX城市XX信息中心与其他网格节点单位的通力协作，已经初步实现了出租调度系统和公交调度系统的GPS数据的融合的XX信息服务应用网格。

由于历史原因，XX省的XX系统信息化水平很低。

XX作为XX的省会城市率先研究城市智能XX服务系统，使XX在XX领域得到巨大的产业机会，最终使我省的XX状况有一个跨越式的发展。

XX信息网格将能够拓宽XX服务概念。

XX系统的传统功能是运输，单纯的运输功能显然不能满足人们与时俱进，日新月异的需求，如出行参考，出行定制，最佳路线选择，道路流量均衡等，这些要求是智能城市XX系统新的内涵，基于网格的XX系统能大大加强XX系统的功能，拓宽XX服务的概念。

城市XX呼吁软件解决方法，提升XX服务附加值。

XX硬件系统的解决方案其一是物理实施和工具，其二是逻辑和智能方案，后者正是软件、信息、计算机网格发挥作用的场所所在。

正如手机的“短信息，聊天，上网……”提高了通信服务的附加值一样，XX产业渴求新的服务，提升XX业的附加值。

二、技术方案论述（包括总体目标、创新点、工艺流程、技术指标和经费预算等）

1、总体目标

针对信息网格的分布性、动态性、协同性、自治性等，使用网格技术开展智能XX应用研究，包括城市地理信息服务；城市实时XX状态数据的随机生成；流动GPS车辆动态XX数据的采集和传输；海量分布XX数据的融合和处理；城市XX路况（主干道路、区域、整个城市）的实时显示；XX路况的仿真预测；时间或成本动态最优出行方案计算；以及基于Web的XX信息服务点播和发布。

2、项目创新点及拟解决的关键技术问题

2.1主要创新点：

●智能XX信息服务领域应用得到信息网格技术的支撑；

●数据网格技术在利用流动XX数据反映整个城市XX状态方面在中国具有自主知识产权的创造性应用；

●突破传统单路口局部XX模型，全区域动态实时XX流量模型，提出混合XX流、自适应、全局负载平衡的动态XX模型;

●提出信息网格和XX领域相结合的XX信息网格高层服务规范；

●通过XX信息网格技术，实现多源XX动态数据（如公交车、出租车等）的采集、融和、处理与建模；

●结合当地城市特点，支持网格化的动态最优出行方案，以及重点路段的路况预测，通过Web和触摸屏等终端机为公众提供动态XX信息查询服务。

2.2拟解决的技术难点：

●网格底层平台核心软件和协议在XX应用网格结点上移植和实现，将异构环境下的软、硬件资源进行封装、集成，形成单一映射的XX信息服务；

●遵循网格规范的XX信息服务子集的分类、定义、描述和实现；

●基于XX应用网格的XX动态建模技术;

●基于海量XX信息的路况预测方法;

●城市动态最优出行模型;

●XX应用网格中海量数据的实时处理技术。

●XX应用网格中数据存储与共享技术。

3.研究方法和工艺技术路线

3.1实现方案与技术路线

本项目的拟采用如图1的实现方案和技术路线。

应用系统由仿真XX数据生成、基于网格平台的数据处理与XX信息服务中心以及XX信息点播与展示平台三部分组成。

首先，XX数据主要根据历史数据仿真生成，并由相关的数据采集系统送入XX专网，由XX专网信息网格各结点（试验阶段包含XX的计算结点；示范阶段全面部署在XX专网内）共同构成XX数据处理和XX信息服务，利用专项网格技术进行海量实时和历史XX数据处理，在多源数据的融合与集成、动态XX网格模型与优化、区域混合XX流并行仿真、基于海量XX信息的路况预测等关键技术支持下，提供XX信息服务的处理。

最后，由系统应用部门的XX信息点播与展示平台接受触摸屏、手机、PDA以及普通PC的XX信息点播，将点播需求提供给公网各网格结点处理，然后将网格结点的处理结果通过展示平台表现给相应的用户。

网格技术支持的城市智能XX信息服务仿真系统的建设实现，是通过利用华东XX大学、XX大学、XX超算中心已有的基础设施建设网格结点，为XX应用网格提供一个满足处理能力、存储容量、通信带宽等方面要求的网格集成平台。

首先，虚拟化各类硬件和软件资源，统一包装成为服务；其次，利用专题的网格平台监控结点中服务、性能和状态；最后，互联网格各结点并提供网格平台的各级视图。

图1技术线路逻辑图

3.2、主要研究开发内容

针对XX信息处理的动态性、并行协同性、分布海量信息共享的特点和提供服务的需要，本项目的研究内容为根据XX信息处理的特点，模拟仿城市XX路况信息，开发XX网格信息服务方针平台，仿真实现XX信息应用层面的互联互通、XX专网和公网内的资源共享和协同工作，提高资源利用率和XX信息服务水平。

主要研究内容如下：

（1）遵循WRSF的XX信息服务需求分析

研究内容：

社会应用需求既是科学研究和技术开发的原动力，又是科研过程的指导和技术成果的检验。

XX服务需求分析是本课题的首要任务，通过对现有城市智能XX信息系统的了解，就会发现已有许多XX信息服务正在发挥一定的作用，如停车诱导、电子计费、公交换乘等，它们通过现有的网络技术便能够解决。

本课题希望用信息网格技术解决XX信息服务行业内用户急需、有成效、面广，且利用目前技术又难解决的问题。

“城市动态最优出行方案”服务是首选的对象，具体研究内容包括：

动态最优出行方案服务的对象、方式、需求；实现动态最优在功能、性能、技术、经济上可行性程度；在网格环境中，XX信息服务子系统的数据流关系；城市动态最优出行方案的子功能、子模块分解等。

关键技术：

●遵循WRSF规范的智能XX领域的网格服务子集的分类、定义、描述技术；

●网格化的XX领域服务子集的主机环境编程实现技术；

●应用层XX服务网格软件实体的部署技术。

（2）仿真实现XX多源数据的生成、采集和融合

研究内容:

在现有的城市XX信息系统中，已经建成或正在建设多个分布的、自治的信息系统，如城市XX信息监控中心、出租行业调度系统、公交行业调度系统等。

以上这些系统的信息资源、计算资源及存储资源在保证不影响原系统安全、正常运行的前提下，将用网格技术实现资源共享、互联互通，并且经过加工融合后，以多媒体等可视化方式向广大公众提供XX信息服务。

XX原始数据是XX信息服务之源，没有数据，XX服务是无源之水，无米之炊。

但XX、XX等大都市，每天产生的XX信息量巨大，且XX原始数据获取的设备和涉及的单位也很多，在本课题中只能选择性地使用。

主要仿真生成和融合城市XX数据，包括设备的选型、配置、XX原始数据帧格式、内容、数据量、采集频率和密度、分布规律、动态数据和静态数据的映射和关联；XX批量数据的打包、分流、调度、转发、数据的可靠和高速传输；XX信息的存储方式、备份方式、增量方式、管理方式；以及面向XX信息服务应用的数据元服务提炼。

关键技术：

●仿真实现公交、出租车辆的GPS动态XX信息；

●多源XX信息的异构融合技术；

●分布、多源的XX信息重组技术。

（3）动态XX网格模型与优化试验

研究内容：

虽然道路运输是一个传统的学科和领域，对于解决城市XX问题，国外已取得了一些成果，但因中国城市特征，XX运行和管理方式与国外差异很大，国外的解决方案根本无法直接使用。

针对中国城市XX特征，建立自己的XX模型。

主要研究内容有：

利用信息网格的分布、动态、自治、自适应等特性及方法，针对城市XX多区域、多匝道、多路段、多车辆、多因素等特征，提出XX动态网格系列模型。

并且开展XX最优出行方案的复杂性分析，寻找智能优化策略，进行满足约束条件下的可行解优化实验。

关键技术：

●混合XX域的划分技术；

●基于网格思想的动态建模技术，包括路网负载平衡模型、区域XX流自适应诱导模型、时间最短/代价最小出行方案的优化模型等的建模技术；

●满足XX服务需求的Cache布局、预取、命中的优化技术及算法；

（4）区域混合XX流并行仿真研究

研究内容：

当问题规模大、成本高、难于再现时，仿真是解决问题的重要方法。

对于求解特大城市的XX问题，仿真是唯一的选择。

用信息网格技术求解城市XX动态最优出行方案，能否取得成功的关键要素之一是模拟仿真度是否高。

XX模拟仿真程序的运算量极大，传统PC、工作站、小型机平台上只能模拟仿真1至2个XX路口的情况，远远满足不了成百上千个路口的实际情况。

主要研究内容有：

建立网格模拟仿真平台的体系架构，多区域与大路网的协同仿真，可视化的XX微仿真和宏仿真，混合XX流的模拟和测试，各种XX模型的验证和评估。

关键技术：

●分布区域的并行仿真数据的生成与配置技术；

●随机/批量并行仿真任务的映射和协同调度技术；

●XX网格模型的仿真参数辨识技术。

（5）基于海量XX信息的路况预测

研究内容：

路况预测是出行方案决策的先导，路况预测的直接依据是多源海量XX信息。

但城市XX是个复杂的大系统，影响XX路况的因素很多，除了路、车、人之外，还有天气、季节、温度、时间段、突发事件等。

因此必须首先研究表征XX路况特征的参数，包括XX流量、XX密度、地点车速、时间平均速度、空间平均速度、车头时距、车头空距、道路拥塞情况、历史状态等。

然后利用XX流分析理论建立因素和参数的对应和关联。

多源累积的XX数据巨大，并且异地分布存储，明显具有数据网格特征。

因此必须研究数据网格的技术在XX路况预测的应用，相应的XX数据的结构、联接、映射、重组、元服务等均有要求。

关键技术：

●全局XX路况的递阶预测技术；

●基于历史XX信息的大样本的时间序列预测技术；

●基于粗糙集的海量XX数据的约简技术。

（6）XX出行方案服务点播与信息展示

研究内容:

根据出租行业调度中心和公交行业调度中心的历史数据模拟仿真XX数据信息，传输到数据中心，由仿真监控中心XX数据发送到信息网格节点进行数据深加工处理。

同时，用户点播媒体（PC、web、触摸屏等）的XX信息服务请求也通过仿真监控中心转换为计算需求并发送到往信息网格局节点进行计算，最后将计算结果发回城市XX信息仿真监控中心，由其将计算结果转换为相应的发布信息进行发布展示。

仿真实现基于信息网格技术平台的城市XX应用系统，一方面，有助于解决传统技术难以有效解决的复杂城市XX问题，提高城市XX的生产力和生产效率；另一方面，还起到验证网格技术和示范XX应用网格的作用，推动网格应用技术的发展。

3.4可行性和风险性分析

（1）可行性分析：

●本项目在技术上是可行的

●本项目中需要攻克的关键技术前期都已经取得了较好的成果，为本项目的实施提供了很好的基础。

●本项目的开展得到了XX市的支持

●本项目的开展有一支强有力的研发队伍为基础，项目团队集聚了华东XX大学和XX大学从事XX信息处理和网格技术研究的相关人员。

这些人员在网格方面的研究工作目前获得了国家自然科学基金，XX市科委重点、攻关项目，XX市科委重大、重点项目等的支持，他们构成了从事网格研究与开发的高水平队伍。

因此，承担本项目的人员是有保障的。

●本项目的开展有良好的支撑条件和研究环境，参与本项目的各个单位均配备了高性能计算机，建成了供研究使用的示范性网格环境。

因此，项目的开展具有充分的支撑条件和优良的研究环境。

（2）风险性分析：

由于网格是新的技术，目前国内还没有成功进行商业应用的范例，将网格技术应用到XX领域可能遇到未曾考虑到的因素，因此存在一定的技术风险。

4.技术性能指标

●在信息网格环境中进行仿真试验，提供基于动态XX信息的出行信息服务:

●实时路况服务通过Internet网站，以电子地图的方式，在PC和触摸屏上发布重点路段的路况信息可视化点播与展示服务功能，并且每隔3至XX分钟，更新一次XX路况信息；

●动态最优出行方案服务通过Internet在PC和触摸屏上实现可视化点播与展示服务的功能；经费许可的话，进一步在手机上以短消息方式实现点播与展示服务的功能；

●实现可视化的点播与展示服务。

●网格环境下的并行XX仿真子系统提供区域可视化的宏观路况仿真功能。

5.项目进度安排（包括实施年限、每半年的进度安排等）

“基于网格技术的城市XX仿真”课题，计划在2年时间内完成预定目标,具体的计划进度如下：

计划工作内容

节点目标

20XX.1-

20XX.6

智能XX信息服务领域全面和深入调研;遵循OGSA的XX信息服务需求分析开展XX原始数据的仿真实现

完成应用领域调研报告

完成XX信息服务需求分析规格说明书遵循OGSA规范的XX网格服务子集描述

制定OGSA和XX领域结合高层服务标准

制定应用关键技术研究的总体方案

多源XX数据融合并送至网格处理结点

20XX.6-

20XX.12

动态XX网格模型与优化研究

区域混合XX流并行仿真研究

提出和突破动态XX网格模型

提出满足约束条件下的优化策略

建立网格模拟仿真框架平台

提出基于网格结构的任务划分、映射、调度的策略和方案

突破网格环境下的区域仿真关键技术