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交大要闻

【人民铁道报】打造轨道交通高等教育领域高水平科研平台

来源:人民铁道报  作者:许金砖 阮 琦 蔡京君 夏小童   编辑:梁碧波   日期:2018/7/6   点击数:1250  
打造轨道交通高等教育领域高水平科研平台
——西南交通大学重点实验室纵览

  西南交通大学。
  轨道交通国家实验室(筹)。

  国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心。

■许金砖 阮 琦 蔡京君 夏小童

创建于1896年的西南交通大学,因路而生、因路而兴、因路而强,以交通特色闻名于世。学校以1995年正式通过验收的牵引动力国家重点实验室为起点和龙头,逐步建成了涵盖轨道交通全领域的48个科研平台,实现了土木、机械、电气、交通运输、测绘等学校传统优势学科平台的全覆盖,凝练出6支院士领衔,长江学者、千人计划、杰出青年为骨干的科研团队,形成了高速铁路技术科研平台与科研团队的优势集群。

依托这些科研平台,西南交通大学承担了国家重点基础研究发展计划“973计划”、国家高技术研究发展计划“863计划”、国家科技支撑计划以及“铁道部、科技部中国高速列车自主创新联合行动计划”等一大批重大项目和中国铁路总公司重大专项,在高速铁路、磁浮交通,新型城轨、真空管道超高速(1000+)等领域大力开展基础研究与原始创新,构建了以“沈氏理论”和“翟孙模型”为标志的铁路大系统动力学基础研究体系,科技成果3次入选“中国高校十大科技进展”,在轨道交通领域获得的国家科技奖励总数位居全国高校、科研院所和行业企业前列,为中国轨道交通事业发展做出了不可磨灭的贡献。

进入新时代的西南交通大学,正全面深化改革,扎实推进“双一流”建设,打造高水平科研平台,培养高素质科研人才,产出高水平科技成果,主动对接“一带一路”、建设交通强国、中国高铁“走出去”,与千万铁路人一道,继续书写中国轨道交通辉煌篇章。

轨道交通国家实验室(筹)

2010年7月,铁道部批准立项“轨道交通实验室建设项目”,启动了轨道交通国家实验室一期建设,其定位为以高速列车为核心,开展高速列车动力学、高速轮轨关系、高速弓网关系和高速列车运行安全等的基础理论和应用基础理论研究。

实验室一期工程围绕高速列车技术研究开展建设,铁道部出资3亿元,西南交通大学自筹1.5亿元,建设高速列车基础研究、高速列车数字化仿真和高速列车服役性能研究三大实验平台,各类实验设备共计35台(套)。

目前,实验室有实验、科研、办公用房总计约24200平方米,实验室三大实验平台基本建成,为申建轨道交通国家实验室奠定了基础。已经开展的工作包括:

(1)高速列车数字化仿真平台:为我国高速列车动力学参数设计提供了先进的分析计算方法及设计优化手段,完成了引进动车组消化吸收、时速380公里新一代高速动车组再创新以及时速500公里高速试验列车的动力学参数和头型设计、性能优化。

(2)高速列车服役性能研究实验平台:在京津、武广、京沪高速铁路开展了一系列的科学研究实验,并在武广、京沪、沪宁、哈大等高速铁路进行了长期的列车服役性能在线监测,累计跟踪里程逾1000万公里,取得了高速列车在车线耦合、流固耦合、弓网耦合共同作用下服役状态的大量宝贵数据,为高速列车安全运营、养护维修及再优化设计提供了技术支持。

(3)高速列车基础研究实验平台:利用机车车辆整车滚动振动试验台,完成了我国所有高速列车、500公里/小时高速试验列车在直线、曲线和线路不平顺工况下的动力学性能试验验证与优化以及“高速列车防脱轨防颠覆技术研究”的台架试验。

牵引动力国家重点实验室

牵引动力国家重点实验室于1989年获批立项建设,1995年通过国家验收,2006年通过实验室国家认可(CNAL),并在2003年和2008年的国家评估中两次被评为国家重点实验室。其所在的交通运输工程学科在2003年、2008年和2013年教育部学科评估中均名列前茅。

实验室把握世界轨道交通技术发展趋势,构建支撑轨道交通装备现代化发展的基础研究平台,围绕铁路、城市轨道及磁浮交通等现代轨道交通的发展,开展基础性、前瞻性、战略性的创新研究,设有6个研究方向:机车车辆设计理论与结构可靠性,机车车辆耦合系统动力学与控制,磁浮列车技术(含超高速真空管道磁浮交通),摩擦学理论及应用,牵引供电、传动与控制,检测与试验技术。实验室建有世界先进的机车车辆整车滚动振动试验台、弓网混合模拟仿真试验台等一批自研设备。

近年来,实验室承担了国家“973计划”“863计划”、科技支撑计划等一系列与高速列车相关的重大科研项目,获得包括国家科学技术进步奖一等奖在内的各类奖项10余项。

国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心

国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心于2009年获批立项建设,2012年通过科技部验收,是目前我国轨道交通电气化与自动化领域的工程技术研发平台。

该中心围绕轨道交通电气化与自动化的核心与关键技术,重点从7个方面开展工程技术研发、系统集成创新、科技成果与产品的孵化及产业化、工程技术的人才培养以及社会服务:轨道交通供电综合监控技术、牵引变电所综合自动化技术、高速铁路同相供电技术、电气设备故障诊断与检测技术、节能与新能源轨道车辆技术、列车网络与车辆控制检测诊断技术、轨道交通仿真培训系统。

中心拥有一支以钱清泉院士为领军人物、20余名专家教授为骨干的高水平技术研发团队,建成了“高速铁路供电综合监控系统研发与测试平台”“高速铁路牵引变电所自动化系统研发与测试平台”“轨道交通模拟驾驶仿真系统研发与测试平台”等重大科研平台,承担了一大批重点科研项目和重大工程项目,取得了众多创新成果,成功研制了“高速铁路供电综合SCADA系统”“牵引变电所自动化系统”“电气化铁路同相供电装置”“燃料电池电动机车”“轨道交通模拟驾驶仿真培训系统”等行业重大装备,促进了行业的技术进步。

现代交通通信与传感网络国际联合研究中心

现代交通通信与传感网络国际联合研究中心于2015年9月获准建设,是科技部批准的国际联合研究中心。

中心致力于研究和发展适应现代交通安全行驶、交通管控和智能交通大数据应用的车辆通信与传感网络关键理论与技术。研究方向包括高移动宽带无线通信关键理论与技术、车联网V2X关键技术、轨道交通通信信号系统新型安全网络、轨道交通分布式宽带接入网络以及轨道交通光纤传感应用。

近年来,中心承担了包括国家“973计划”“863计划”、国家科技重大专项课题、科技支撑计划、国际科技合作专项、自然基金重点、中国铁路总公司重大课题等在内的60余项重要科研项目,在面向现代交通的车辆高移动宽带无线通信关键技术、信号设计与编码理论、宽带光传输网络、轨道交通分布式宽带光无线融合接入网络、光纤检测与传感等领域取得了突破性研究进展。

现代轨道交通车辆设计与安全评估技术国际科技合作基地

现代轨道交通车辆设计与安全评估技术国际科技合作基地依托牵引动力国家重点实验室,以高速铁路、高速磁浮交通、重载铁路和新型城市轨道交通为研究对象,围绕基础科学和关键技术,开展基础研究与技术创新。

近年来,该基地在机车车辆设计理论与结构可靠性、耦合系统动力学与控制、磁悬浮列车技术等领域提出的相关新理论、新概念、新方法和新体系成功应用于我国轨道交通建设,支撑了国家轨道交通行业发展,起到了不可替代的作用。相关研究成果获得国家科学技术进步奖特等奖1项、一等奖3项、二等奖3项,获得四川省科学技术进步奖一等奖3项、二等奖1项,高等学校自然科学奖二等奖2项。

轨道交通工程动力学国际合作联合实验室

轨道交通工程动力学国际合作联合实验室是西南交通大学获批立项的国际合作联合实验室,也是中国轨道交通领域的国际合作联合实验室。

该联合实验室依托轨道交通国家实验室(筹)、牵引动力国家重点实验室、轨道交通工程动力学创新引智基地(国家“111”引智基地)、高速铁路线路工程教育部重点实验室等,由西南交通大学牵头,联合荷兰代尔夫特理工大学、澳大利亚中央昆士兰大学、意大利米兰理工大学三所国际知名高校共同建设。在中方主任翟婉明院士(西南交通大学学术委员会主任)和外方主任Stefano Bruni教授、Colin Cole教授、Zili Li教授的带领下,该联合实验室面向国家轨道交通重大战略需求,联合该领域的科研机构在前期开展了全方位、深层次的合作,形成了包括多名世界知名科学家在内的轨道交通工程动力学研究团队,创办了国际学术期刊《International Journal of Rail Transportation》(Taylor & Francis 出版,翟婉明院士主编)和国际轨道交通学术会议(ICRT,西南交通大学主办,翟婉明院士担任大会主席),取得一系列重要进展和标志性成果。

实验室围绕“一带一路”和中国高铁“走出去”等,瞄准轨道交通工程动力学理论与技术前沿,深入开展国际化科学研究,努力形成一系列具有重大科学价值的原始创新成果,为保障轨道交通系统服役安全、发展轨道交通运输产业、引领世界轨道交通的发展发挥重要支撑作用;积极推进国际化人才培养,广泛汇聚创新资源,努力提升联合实验室创新能力和国际学术声誉;探索国际化运行和管理,进行体制和机制创新,力争建成蜚声国际、特色鲜明的国际合作联合实验室。

陆地交通地质灾害防治技术国家工程实验室

陆地交通地质灾害防治技术国家工程实验室是国家发展与改革委员会和交通运输部联合建设的“公路、水路交通领域创新能力建设”专项平台。2012年,该实验室批准建设,由西南交通大学联合中国中铁二院工程集团有限责任公司、中国科学院山地所、四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院与成都市新筑路桥机械股份有限公司共同建设。该实验室是西南交通大学百年土木工程学科的科研基地。

实验室主要从国家需求出发,以解决三区(高烈度地区、山地灾害频发区、沿海台风及内陆强风区)、两路(公路、铁路)重大灾害防治中的关键技术问题为主线,新建抗震工程试验中心和装备与产品研发中心,开展一系列与陆地交通地质、抗震、抗风及其他灾害防治相关的技术研究、产品和装备开发、技术标准与指南制订等工作。

实验室拥有以国家“千人计划”专家赵兴权教授为首席科学家的一支年富力强、结构合理的研究队伍,正在建设的“地震模拟振动台实验系统”中的地震模型振动台主台为三向六自由度,有效荷载达160吨,主台面尺寸8米×10米,最大水平位移达双向600毫米。系统建成后将成为我国开展大体积、大吨位、大尺寸结构抗震试验的平台。

高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室

高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室于2013年11月获国家发展和改革委员会批准立项建设,在高速铁路运营安全空间信息技术四川省工程实验室(由四川省发展和改革委员会于2011年批准成立)的基础上升格而成。

实验室围绕高速铁路运营安全的迫切需求,以解决相关产业发展中的空间信息获取与处理技术、高速铁路检测与监测技术、高速铁路地质环境灾害预警与应急响应平台构建等问题为主线,开展一系列成套技术研究、产品与装备开发等工作。

实验室拥有一支以国家“千人计划”专家李志林教授为带头人的研究团队,该团队于2013年入选教育部创新团队支持计划,并成为轨道交通安全2011协同创新的团队之一。

实验室现有一系列先进的科研设备,包括客运专线轨道几何状态测量仪系统、无人机航摄系统、高级土动三轴测试系统、偏光工具显微镜实验系统、土木工程地质滑坡演示模型实验系统、多通道高速扫描探地雷达系统等,总价值近2000万元。

系统可信性自动验证国家地方联合工程实验室

系统可信性自动验证国家地方联合工程实验室是由国家发改委于2016年批准建设的国家地方联合创新平台,是国家创新体系建设的重要组成部分,预期建设总投资3045万元。

实验室的前身是1984年成立的西南交通大学智能开发中心,并于2014年获批四川省系统可信性自动验证工程实验室,先后与英国Ulster大学建立了“Advanced Machine Intelligence(先进机器智能)”联合研究中心,与希腊东马其顿-色雷斯技术学院签订学术合作备忘录,进一步加强在系统可信性自动验证领域协同创新。2015年、2017年,实验室先后获得四川省发改委建设资金支持。2016年,实验室在唐山市建立了四川省系统可信性自动验证工程实验室唐山研究中心。

近年来,实验室围绕信息安全行业重大需求,重点针对轨道交通、网络安全、航空航天、国防军工等关键领域研发实用的可信性自动验证系统,摆脱可信性自动验证技术对国外的依赖,提高我国在系统可信性自动验证领域的自主创新能力,促进信息安全产业的可持续发展,取得了一批重要应用成果,在推动信息安全关键技术发展的同时形成相关产品、提供高端应用技术服务、带动相关产业的发展等方面发挥了重要作用。

综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室

综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室于2012年获国家发改委批准立项建设。

实验室目前拥有高速铁路综合调度指挥、计算机编制列车运行图、CTC分散自律调度集中、城市交通信号控制、驾驶行为仿真等22个高水平实验系统,将通过综合交通运输和物流基础信息平台、综合交通运输和现代物流技术研发与应用平台的建设,重点研发综合交通运输和物联网基础信息平台构建关键技术、数字化综合交通系统规划关键技术、轨道交通运营管理关键技术、城市交通智能管理与控制关键技术、综合交通运输枢纽一体化运营关键技术、综合交通运输安全监控关键技术、基于物联网的物流系统管理关键技术,建成综合交通运输智能化技术创新能力突出、成果显著的国家工程实验室,成为我国特别是西部综合交通和物流的信息枢纽、智能决策支持中心、技术研发与成果转化基地和人才培养基地。

实验室拥有一支60余人的高水平科研团队,近5年来,在智能型列车运行图编制、高速铁路调度指挥、智能交通关键技术、综合交通枢纽等方面开展研究工作。

城市轨道交通系统安全保障技术国家工程实验室

城市轨道交通系统安全保障技术国家工程实验室是2016年3月获国家发改委批准的重大项目。该实验室以“引领技术发展,培育科技人才,助力安全治理,造福社会民生”为目标,紧密结合我国城市轨道交通系统安全的长远发展与现实需求,建设城市轨道交通系统安全保障技术研发与应用示范平台。

该实验室正式开启建设是贯彻落实党的十九大精神,加快建设创新型国家、打造科技强国、交通强国的具体行动,也是按照“中国制造2025”重要部署,坚定不移推进城市轨道交通系统安全保障技术装备自主化、现代化建设的重要举措。该国家工程实验室项目对于加快推进以云计算、大数据、人工智能技术为核心的智慧交通建设,搭建立体化、现代化、智慧化的城市便捷交通体系,提高交通运输效率、保障交通安全,形成安全、便捷、高效、绿色、经济的现代综合交通运输体系具有十分重要的意义。

本版图片由鞠红伟摄

新闻来源:人民铁道报 作者:许金砖 阮 琦 蔡京君 夏小童  2018.7.5

http://www.peoplerail.com/rmtd2016/content/2018-07/05/content_52440.htm