北京交通大学轨道交通领域主要成果
2019-01-17
北京交通大学始终瞄准行业科技发展前沿和国家重大战略需求,开展科技攻关并取得了一系列具有完全自主知识产权、处于国际先进水平的原创性重大成果。
1. “复杂环境下高速铁路无缝线路关键技术”。通过产学研联合攻关,历经十余年研究,攻克高速铁路无缝线路与复杂气候适应性、复杂线下基础协调性、安全服役状态的可控性三大科学难题,真正实现了无论线路里程多长,都能够通过无缝化实现全线连续高速、安全、平稳、舒适运行。该成果被鉴定为“达到国际领先水平”,已成为我国高铁核心技术之一,为我国高速铁路的快速发展及“一带一路”倡议的实施提供了重要支撑。该成果获得国家科学技术进步奖一等奖。
2. “基于通信的城轨列车运行控制系统关键技术”。提出了失效传播模型和涵盖全生命周期的系统设计开发方法;提出了基于移动闭塞的列车安全防护技术和最佳化自动驾驶技术;提出了多模通信方式的融合方法、通信参数自适应优化策略、专用安全通信协议和数据传输冗余网络结构;提出了基于最小系统的仿真测试方法。该成果解决了系统安全保障、高密度防护控制、高可信车地通信、特殊场景的现场不可测等难题,获得国家科学技术进步奖二等奖。
3. “FAO全自动无人驾驶列控系统技术”。创新拓展了FAO技术内涵,创建了中国版FAO技术体系;首次自主研发了能够实现全时段、全天候的列车无人驾驶技术;创新研发了FAO行车综合自动化调度管控技术,实现了信号和综合监控的深度集成;首次研发了全系统全生命周期RAMS保障技术。该成果解决了全过程全天候列车自主运行、在途列车及乘客状态实时监控、全系统协同联动、系统装备高度稳定等难题,获得北京市科技进步奖一等奖。
4. “复杂路网条件下高速铁路列控系统互操作和可靠运用技术”。制定了支撑列控系统装备互操作的系统规范,构建了可动态配置的列控系统半实物仿真测试平台和互操作性测试平台,研制了电磁干扰幅度概率分布测量仪,发明了适应高速列车牵引电流波动剧烈的阻抗匹配装置,形成了具有自主知识产权的高铁列控系统互操作和可靠运用成套技术,解决了高速列车在复杂路网条件下的多频次跨线安全可靠运行难题。该成果获得国家科学技术进步奖二等奖。
5. “列车运行组织优化理论与方法”。面向我国轨道交通运营实践,在列车运行组织优化方面突破了传统理论的限制,建立了新的列车运行组织优化模型,以及组织与控制一体化模型,提出了高效的适用于大规模复杂问题的数值计算方法。该成果解决了多列车节能协同优化、列车运行管控一体化等若干难题,并成功应用于我国多个城市轨道交通线网规划和建设规划中,涉及线路超过50条,总里程超过1 000 km。该成果获得教育部自然科学奖一等奖。
6. “标识网络体系及关键技术”。针对现有网络命名系统多元化、不兼容、难溯源,暴露出移动性和安全性差等严重弊端,突破互联网原始设计局限,从其工作机理的最基本要素(即标识)出发,探索出网络通信的最少变量,并进行统一标识,提出标识定义划分、解析映射和组网机制,创建了标识之间通信的新型网络系统,即标识网络,在有效解决现有互联网安全、移动性、可扩展性等弊端的同时,较好解决了我国互联网核心基础长期受制于人的被动局面,已应用于安全专网等特殊网络。目前,正助力天地一体化网络的建设。该成果获得国家技术发明奖二等奖。
7. “智慧协同网络”。实现了网络工作模式从传统“用户被动适应网络”到“网络智慧适配用户”的转变,可有效解决现有网络“尽力而为、冲突碰撞”工作机制难以满足高铁、智能制造等行业实时、可靠、动态规模组网的技术难题。基于该项技术研发出的新型高铁车地专网系统,应用于高铁丹大线、兰州车地大数据传输系统等工程。通过在全国高铁累计6万多km实测,移动切换时延从传统的“秒级”降到“毫秒级”,满足了高铁行业的重大迫切需求。该成果获得国家技术发明二等奖。
8.“高速列车和重载货车关键结构载荷谱”。针对高速列车关键结构多源载荷耦合作用和低阻尼特征,创新性地建立了高速列车关键结构载荷解耦方法和标定技术,解决了低阻尼结构长周期运用载荷识别难题;发展了重载货车车钩、车体等部件载荷的高精度测试传感技术;实现了高速列车和重载货车关键结构长周期运用载荷的高精度测量。提出了损伤一致性编谱理论,解决了载荷不能高精度完全覆盖线路实测损伤的问题。该成果为有效消除车辆在设计寿命周期内可能存在的运用安全隐患提供了理论基础,支撑了我国铁路复杂运营条件下车辆结构可靠性评估和提升的重大需求。
9. “大型屋盖及围护体系抗风防灾理论、关键技术”。提出了大跨屋盖非高斯极值风压分析理论和多模态耦合风振效应分析理论,提出了屋面围护结构和大跨承重结构抗风设计方法,提出了改善屋面围护系统抗风承载力的技术措施、评价方法以及检测手段,攻克了大型屋盖及其围护体系抗风难题。成果纳入了国家标准,已成功应用于奥运系列场馆、高铁系列站房;多省市奥体中心、展览馆、航站楼,以及国家会议中心、国家大剧院、APEC峰会中心等国内外200余项重大工程。获得国家科学技术进步奖二等奖。