科技冬奥”重点专项2020年度定向项目申报指南【模板】

“科技冬奥”重点专项2020年度定向项目申报指南（征求意见稿）为全面贯彻十九大提出的“筹办好北京冬奥会、冬残奥会”的要求，落实《北京2022年冬奥会和冬残奥会筹办工作总体计划和任务分工方案》，加快推进“科技冬奥（2022）行动计划”，科技部会同北京冬奥组委、北京市科委、河北省科技厅以及体育总局等部门，共同编写了国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项实施方案。

本重点专项面向北京冬奥会和冬残奥会科技保障重大需求，重点围绕冬奥会科学办赛关键技术、冬季项目运动训练与比赛关键技术、公共安全保障关键技术、全球影响传播和智慧观赛关键技术、建设绿色智慧综合示范区等重点方向的关键科技瓶颈问题开展研究，攻克一批核心关键技术，示范一批前沿引领技术，转化一批绿色低碳技术，展示一批体现国家实力的高新技术，建立一批综合应用示范工程，促进冬季运动普及和体育产业发展，为将北京冬奥会和冬残奥会办成一届精彩、非凡、卓越的奥运盛会提供科技支撑。

本专项执行期从2018年至2022年。

按照分步实施、重点突出原则，2020年度国拨经费总概算约5.5亿元，拟在科学办赛、运动训练与比赛、安全保障、智慧观赛、绿色智慧综合示范等方面安排22项任务。

本项目指南要求以项目为单元组织申报，项目执行期1-3年。

指南各方向拟支持项目数原则为1项，若同一指南方向下采取不同技术路线，评审结果相近，可以择优同时支持2项，根据中期评估结果择优再继续支持。

鼓励产学研用联合申报，项目承担单位有义务推动研究成果的转化应用，对于典型应用示范类项目，要充分发挥地方和市场作用。

所有项目均应整体申报，须覆盖对应指南研究方向的全部考核指标。

除特殊要求外，每个项目下设课题数原则上不超过5个，参与单位总数原则上不超过10个。

本专项2020年度项目申报指南如下。

1、冬奥会科学办赛关键技术1.1京张高铁智能化服务关键技术与示范研究内容：研究面向冬奥的京张高铁智能票务关键技术；研究面向冬奥的京张高铁智能站车旅客服务技术；研究复兴号奥运智能动车组改造关键技术；研究基于时空大数据分析的京张高铁运营安全保障关键技术；研究面向全生命周期的京张高铁隧道与地下车站智能展示和控制技术。

考核指标：完成2-3套奥运特色纸质车票和电子客票样式设计；完成支持中、英双语服务的自动售票服务机，完成多语言售票APP，支持中、英等服务；研制出基于5G通信的列车多媒体奥运信息服务系统，实现高清转播、智慧观赛等，支持中、英文语音交互、引导揭示切换，支持导航地图、查询车次状态等各类信息手机端推送，识别人员异常行为，自动生成应急处置方案并将任务下发至参与者，站台门开门时间在2.5s-5.5s范围可调，站台门关门时间在3s-6s范围可调，支持旅客引导信息与奥运赛事信息在站台安全防护装备实时显示；提供奥运定制化服务设施，可供无障碍轮椅停放与滑雪器材存放功能转换的车厢改造方案并示范应用2套，动车组可满足-40℃-40℃的运用要求，设置困难工况牵引模式，在30‰大坡道上能够安全起动，实现30‰大坡道上的制动停放，气动阻力较CR400BF动车组降低3.5%，列车重量较CR400BF动车组减少7吨；研发京张高铁安全大数据平台1套，集成铁路内外部20个专业的数据集，完成6项以上安全大数据的主题分析应用、10项以上的时空大数据可视化展示，建成基于深度学习的京张高铁图像智能识别系统，建立面向周界和异物的异常图像标注库1套，识别的准确率优于90%；形成体现奥运主题、中国元素和京张文化的车站内外空间、屏蔽门等站内设施和列车涂装、车内空间及设施的创意设计方案8套以上；完成京张高铁无碴轨道、接触网、轨旁设备、安全门、车站关键设施等的3D BIM模型，实现3D GIS、BIM、VR/AR/MR等多技术融合展示。

有关说明：由北京市科委、河北省科技厅、国家铁路局申报；其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）和中央财政经费比例不低于3:1。

1.2国家体育场（鸟巢）智能场馆关键技术研究研究内容：针对重大赛事活动与日常运营智慧管理服务和安全组织需求，研究涵盖物、人、活动等关键体育场馆要素的智能场馆镜像数字模拟与构建方法，研究构建基于多维数据的通用数据分析引擎，研究实现鸟巢数字孪生平台；研究符合冬奥会开闭幕式及赛后运维用能特点的能源精细化管理模型，研究主要能耗设备用能状态、波动特征分析和运行参数等的优化方法，研发能源、安全、环境物联网感知与动态响应的全周期运维保障系统；研究国家体育场（鸟巢）综合环境与承载能力评估模型，建立重点区域环境质量管理评价方法，研制配套设备与环境质量管理评价系统；研究依托三维模型聚合摄像头视频流和物联网信息的虚拟现实融合系统和智能场馆管理系统。

考核指标：构建覆盖国家体育场（鸟巢）以及配套周边区域的数字孪生示范应用平台，实现对场馆建筑本体、场内人员、运行活动等不少于20项相关对象的全面数据采集、集成和智能分析应用；能源、安全、环境管理与运维保障系统提升管理效率30%，提升能源系统效率15%、减少能源消耗30%；实现消防报警、供水、噪声、客流等关键参数和关键设备运营状态的全周期监测，健康状态识别准确率达到95%、异常状态预测精度不低于90%；实现国家体育场（鸟巢）VIP区、包厢区、媒体区、观众坐席等重点区域的健康环境管理，其中重点指定区域空气质量优于国家一级标准，PM2.5≤25μg/m³，CO2≤1500ppm；虚拟排烟、扑救等设施物联网监控，状态识别准确率达到95%；环境质量管理评价系统实现对照明、空气质量、温度、湿度现实融合系统支持场馆内外视频的平铺式三维融合管理，实现不少于10类物联网信息的融合联动报警，支持接入不少于1000路视频流的融合监控。

以上全部成果在不少于2项演练/彩排中示范应用，2022年冬奥会期间实际应用。

有关说明：由北京市科委、河北省科技厅、教育部、中科院组织申报；其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）和中央财政经费比例不低于3:1。

1.3国家游泳中心冬—夏运动场景转换技术研究及应用示范研究内容：针对国家游泳中心在冬奥会中的场地需求，及冬—夏运动项目灵活切换和可持续运营需求，研究人工转换冰场关键施工技术，研究覆盖全建筑空间、集成多种终端的、自适应多种应用场景的场馆温湿度、气流和空气质量群智能控制与提升方法；研究冰壶赛场的热—力耦合机理，研究运行状态下静动力性能监测与控制方法，建立冰面与室内环境实时感知与精确控制技术和管理平台；研究大空间三维运动轨迹捕捉及再现技术，虚实场景定位、构建与实时渲染显示技术，完成AR/MR观赛解决方案；研发场馆内数字导视系统，研究逻辑组态交互技术，实现各类用户终端照明场景实时编辑、实时控制，再造水立方外立面灯光系统；研究双奥场馆智能化可持续运维模式、评价体系，研发支撑冰/水灵活切换的、整合多个系统的智能运营管理平台。

考核指标：冰—水功能转换时间不多于20天，冰上项目室内环境全面满足冬奥会标准（1.5m高度处温度：10°C±2°C，露点温度<-4°C，风速<0.2m/s，冰面温度-8.5°C，冰面不结霜）；建成建筑智能化系统一套，具备不少于30项的集成管理功能，可接入不少于500个分布式智能节点和2000个传感器，综合能耗降低15%以上；确保人工转换场地安全运行、无开裂，一个柱网区域变形不超过跨度的1/2000，冰场自振频率不小于20Hz，提出人工赛场用冰的破坏准则，实时监测、调节和控制冰场运行状态；在40m距离上，三维捕捉6m/s，直径30cm，高10cm的物体，并实时渲染，再现时间不超过10s；研发赛场环境下远距离的场景跟踪和标定方法，其中中等范围场景（8m×8m）环境空间定位误差<10cm，空间定位与地图空间运算速度> 30fps；建立文化元素基因库和交互系统视觉元素图库各1个，建立数字导视系统和外立面灯管控制系统各1套，并形成专用视觉规范标准；建立游泳及冰上场馆运营数据库，建立游泳场馆和冰上场馆运营评价模型，完成智慧场馆可持续运营集成管理平台，能够整合不少于5类智能系统数据。

以上全部成果在不少于2个测试赛中示范应用，2022年冬奥会期间实际应用。

有关说明：由北京市科委、河北省科技厅、教育部、中科院组织申报；其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）和中央财政经费比例不低于3:1。

1.4 赛事用雪保障关键技术研究与应用示范研究内容：研究冬奥雪场赛道雪质的判定、监测和预报技术；研究不同气候条件下冰状雪赛道制作关键技术；研究冬奥会储雪技术及方案；研究高效能造雪模式及造雪成套化新技术；在大型滑雪场开展以上技术应用示范。

考核指标：建立雪道质量指标的量化标准2-3项，形成雪场雪质综合观测体系并在雪场应用，建立属地化的雪质判别模型2-3项，建成面向雪质演变的，包括雪硬度、雪密度、表面温度、雪粒径、含水量等参数在内的雪道质量监测和预报系统1套；形成冰状雪赛道制作的关键技术并实际应用，形成多种手段储雪和保持雪质的关键技术3-4项；研制高效节能模块化集成泵站、智能集成模块化造雪示范系统，并形成造雪系统标准2套，造雪和铺雪质量达到国际赛事标准规范要求；以上成果在2个以上大型滑雪场示范应用，申请发明专利不少于5项。

有关说明：由北京市科委、河北省科技厅、教育部、中科院组织申报；其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）和中央财政经费比例不低于3:1。

2. 冬季项目运动训练与比赛关键技术2.1兴奋剂检测关键技术平台研究研究内容：研究基于高灵敏度高分辨质谱技术的大分子类兴奋剂检测新方法；研究基于高分辨质谱技术和多组学技术的兴奋剂检测方法；研究同位素比质谱兴奋剂检测新方法；构建运动员生物护照血液模块基础数据池、类固醇模块新检测指标体系；研发干血点兴奋剂检测新技术。

考核指标：形成用于尿样或血样中S2类禁用物质的质谱检测方法；基于PRM/MRM质谱检测技术，针对血液中丰度跨度为4个数量级，包括大于300个代谢物、300个蛋白质的绝对定量评价体系，通过追踪运动员血尿生理指标的精细变化开发兴奋剂检测新方法；建立检测糖皮质的同位素比质谱方法，最低检测浓度1000 ng/ml；形成检测AICAR的同位素比质谱方法，最低检测浓度3000 ng/ml；完善运动员生物护照检测技术，明确中国运动员血液生物护照和基础值波动范围，确定训练因素对血液生物护照指标的影响规律或结论，对不少于50名冬季项目运动员进行生物护照检测验证；研发1项以上现有运动员生物护照类固醇模块指标之外的新指标，并对不少于男女运动员各50人进行检测验证；建立干血点样本中类固醇酯类兴奋剂检测的新方法，检测类固醇酯类兴奋剂种类不少于15种，睾酮酯类兴奋剂在全血样本中的检测限不高于1ng/ml；该技术平台具备世界反兴奋剂机构（WADA）技术文件要求的兴奋剂常规检测的功能和根据新的禁药清单变化开展创新研究的能力，并通过世界反兴奋剂机构的资质认证。