第一篇:先進軌道交通重點專項2016年磁浮交通系統關鍵技術-國家科技部
附件一
先進軌道交通重點專項2016年度 磁浮交通系統關鍵技術項目公開任務申報指南
作為最具可持續性的交通運輸模式,軌道交通是國民經濟大動脈、大眾化交通工具和現代城市運行的骨架,是國家關鍵基礎設施和重要基礎產業,對我國經濟社會發展、民生改善和國家安全起著不可替代的全局性支撐作用。軌道交通科技持續自主創新更是國家通過實施“創新驅動發展”戰略全面支撐“新型城鎮化”、“區域經濟一體化”、“一帶一路”、“制造強國”和“走出去”戰略的全局性重要基礎保障;對建設創新型國家、構建現代綜合交通運輸體系、在經濟社會發展新常態下實現全面建成小康社會目標,具有重大意義。
依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和《國務院關于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》,在交通領域技術預測及關鍵技術遴選工作成果以及面
向相關部門、地方和機構廣泛征集國家重點研發計劃科技創新需求建議的基礎上,科技部會同國家鐵路局、交通運輸部、教育部、中國科學院等部門組織專家編制了《國家重點研發計劃——先進軌道交通重點專項實施方案》,在此基礎上啟動先進軌道交通重點專項,并發布本指南。
本專項的指導思想是:以滿足國家戰略需求為目標,以國內外市場需求為導向,在既有軌道交通科技發展成果基礎上,以產學研用協同創新為主要模式,強化國際合作創新,通過在軌道交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作等戰略技術方向進行覆蓋“基礎前沿研究、共性關鍵技術研發、集成與應用示范”的全鏈條部署、聚焦支持、有序推進,全面提升我國軌道交通系統技術、設施、裝備和運營的安全、效能、綠色、體系化和國際化水平,支撐國家“十三五”發展戰略的全面實現。
本專項總體目標是:創新“以我為主、兼收并蓄”原則下的國際化產學研用協同創新模式,到2020年,在軌道交通系統安全保 — 2 —
障、綜合效能提升、可持續性和互操作等戰略方向形成包括核心技術、關鍵裝備、集成應用與標準規范在內的成果體系,滿足我國軌道交通作為全局戰略性骨干運輸網絡的高效能、綜合性、一體化、可持續發展需求,并具備顯著的國際競爭優勢,支撐國家“十三五”發展戰略全面實現。
具體目標:
1.形成具備“凝聚、輻射、轉移和協同”功能的全球化軌道交通創新能力網絡體系;
2.形成滿足國家社會經濟發展和國家安全對軌道交通高效能、綜合性、一體化、可持續需求的交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作核心技術、關鍵裝備、集成應用與標準規范體系;
3.形成足以支撐國家“一帶一路”、“走出去”和“制造強國”戰略、滿足全球市場需求的國際化軌道交通技術、標準、裝備和服務能力體系;
4.形成具備“超越遏制”和“戰略高地”特征的新型導向運輸系統技術、標準、裝備和集成能力體系。
到2020年,我國要具備交付運營時速400公里及以上高速列車及相關系統,時速120公里以上聯合運輸、時速160公里以上快捷貨運和時速250公里以上高速貨運成套裝備,滿足泛歐亞鐵路互聯互通要求、軌道交通系統全生命周期運營成本降低20%以上、因技術原因導致的運營安全事故率降低50%以上、單位周轉量能耗水平國際領先、磁浮交通系統技術完全自主化的技術能力。
本指南圍繞磁浮交通系統關鍵技術創新全鏈條設計和一體化部署基礎前沿研究內容列出若干子任務。
各申報單位針對子任務的研究內容,以子任務為單位進行申報,每個子任務設1名負責人。各申報單位統一按指南二級標題(如1.1)的研究內容進行申報。
本專項2016年擬啟動公開擇優的重點任務為:
磁浮交通系統關鍵技術
總體目標:通過對中高速磁浮交通系統集成、車輛、牽引供電與運行控制等關鍵技術和系統共性基礎技術的研究,為我國自主研發具有國際普遍適應性的新一代中高速磁浮交通系統集成示范工程提供基礎理論和技術支撐。
重點研究內容:中速磁浮交通系統共性基礎技術研究;高速磁浮交通系統共性基礎技術研究。
1、中速磁浮交通系統共性基礎技術研究
按照時速200公里的系統要求,開展面向工程應用中速磁浮系統關鍵共性技術的研究,主要內容包括:
1.1中速磁浮永磁電磁混合懸浮系統建模分析與控制 完成混合懸浮系統建模分析,提出永磁懸浮控制策略和防吸死控制方法,并進行相關試驗驗證。與既有電磁懸浮系統相比,懸浮能耗減小60%,發表論文5篇,專利1項。
1.2磁懸浮控制系統高可靠性分析技術研究
探究懸浮控制系統失效機理,實現故障診斷及壽命預測,提出考慮多種失效機理競爭情況下的懸浮斬波器聯合狀態監測方案,研究懸浮控制斬波器的可靠性預測模型,提高懸浮系統的可靠性。
實現故障檢測率大于90%,虛警率小于5%,關鍵部件壽命預測誤差小于10%。發表論文5篇,專利2項。
1.3中速磁浮交通全局全過程故障安全運行控制策略研究 研究開展中速磁浮全局全過程故障安全運行控制策略,建立仿真驗證平臺,進行實驗驗證。
全局響應參數大于300項,形成系統技術規范。發表論文5篇,專利2項。
2、高速磁浮交通系統共性基礎技術研究
按照時速600公里高速磁浮系統要求,開展面向工程應用自主化高速磁浮交通系統關鍵共性技術的研究,主要內容包括:
2.1復雜環境下列車-軌道-隧道多元耦合與控制
提出基于復雜環境的列車-軌道-隧道多源耦合控制的一體化設計理論和參數匹配設計指導方案;給出時速600公里以上車-軌耦合振動控制理論。申請專利至少1項,發表核心期刊論文至少3篇。
2.2高速磁浮交通系統運行環境與影響因素分析及系統服役性能與環境可靠性關鍵技術
以線路運行實測數據為基礎,研究時速600公里系統服役性能評價方法和體系。提出系統服役性能與環境可靠性影響因素和指標,發表核心期刊論文至少3篇。
2.3基于“氣動力-結構-驅動力-配重”多目標的一體化系統設計理論
開展高速磁浮列車氣動性能/噪聲優化設計理論和試驗研究,研究磁浮列車車輛結構輕量化優化設計理論與技術,明晰磁浮列車的氣動性能、車輛結構、電磁力的變化規律和相互關系,建立基于“氣動力-結構-驅動力-配重”多目標的一體化系統設計理論。
提出基于“氣動力-結構-驅動力-配重”多目標的一體化系統設計理論和指導方案。發明專利不少于1項,發表核心期刊論文至少10篇。
2.4時速600公里高速磁浮系統空氣動力學關鍵技術研究 開展磁浮列車高速運行時空氣阻力、升力、氣動噪聲及表面壓力分布等氣動性能研究,橫風對磁浮列車磁浮間隙、運行穩定性及安全性影響研究,磁浮列車與隧道耦合氣動效應研究,時速600公里條件下來流的脈動對列車動力學及運行安全的影響。
建立時速600公里高速磁浮列車空氣動力學系統分析方法,提出滿足磁浮列車以600km/h運行時對安全性、經濟性及舒適性要求的指標。發明專利不少于1項,發表核心期刊論文至少3篇。
2.5永磁電磁混合懸浮系統建模、故障診斷與容錯控制研究 建立系統控制模型,研究永磁電磁混合懸浮系統的控制方法,給出系統故障安全設計指導規范,搭建仿真平臺,進行仿真分析,并進行單轉向架的實驗驗證。申請發明專利至少1項,發表 — 8 —
核心期刊論文至少3篇。
2.6時速600公里條件下高速磁浮列車控制模型及主動安全防護理論與技術
時速600公里磁浮列車控制模型,建立列車主動安全防護理論體系,搭建仿真驗證平臺,完成實驗驗證,并給出系統設計規范。申請發明專利至少1項,發表核心期刊論文至少3篇。
2.7牽引、懸浮和導向耦合關系建模與理論分析
建立高速磁浮列車牽引、懸浮和導向系統模型,研究牽引、懸浮和導向系統的耦合關系,搭建仿真分析平臺,給出耦合關系影響因素和解耦控制策略。申請發明專利至少1項,發表核心期刊論文至少3篇。
支持年限:不超過5年
第二篇:生物安全關鍵技術研發重點專項2016項目申報-國家科技部
附件4
“生物安全關鍵技術研發”重點專項
2016申報指南
本專項重點針對人與動植物等新發突發傳染病疫情、生物技術謬用、外來生物入侵、實驗室生物安全,以及人類遺傳資源和特殊生物資源流失等國家生物安全關鍵領域,開展科技攻關,實現基礎研究、共性關鍵技術與重大產品研發、典型應用示范的突破,推動我國生物安全科技支撐能力達到國際先進水平。
按照全鏈條部署和一體化實施的原則,本專項設置基礎研究、共性關鍵技術及重大產品研發、典型應用示范等三項任務。2016年擬啟動13個研究方向,具體指南如下:
1.生物安全防御前沿基礎研究
1.1 重要新發突發病原體發生與播散機制研究
研究內容:重要新發突發病原體起源、演化與傳播擴散的生物學基礎,及其鑒別的分子標記。
考核指標:明確重要新發突發病原體的發生機制;闡明其群體遺傳學、基因組學、蛋白質組學等重要特征,獲得其傳播力、致病力、耐藥性等關鍵生物學參數;闡明其傳播模式與擴張機制,建立其遺傳進化與生物學特性演變的關聯機制;發現可用于其鑒
別的分子標記。
1.2 重要新發突發病原體宿主適應與損傷機制研究 研究內容:重要新發突發病原體適應宿主的細胞與分子生物學基礎及其致病機制。
考核指標:針對5~8種重要新發突發病原體,發現其適應宿主并在宿主體內生存繁殖的若干關鍵因子,闡明其作用機制;建立其與易感宿主相互作用的分子調控網絡;明確其侵染致病的重要機制;確定若干新的干預靶點。
1.3 主要入侵生物的生物學特性研究
研究內容:主要入侵生物入侵致害相關生物學特性、生態適應性,鑒別其分子標記以及與宿主相互作用的分子機制。
考核指標:明確主要入侵生物的形態結構、入侵、定殖、擴散、致害等關鍵生物學參數,分析其入侵風險,發現可用于鑒別的分子標記和可用于防治的生物學靶點。
2.生物安全關鍵技術與產品 2.1 生物安全監測網絡系統集成技術
研究內容:從數據標準、轉換、獲取、整合與分析等關鍵環節,開展各生物威脅監測網絡的升級優化和系統整合,搭建國家生物安全監測網絡技術平臺。
考核指標:建立統一的數據標準及數據整合與轉換技術,整合國家重要新發突發病原體、主要入侵生物、人群敏感指標和環 — 2 —
境、動物本底等相關監測數據信息,構建數據多模式采集、多通道監測、多樣性時空分布、多功能分析等監測預警算法模型和集成技術,完成國家生物安全監測網絡的支撐技術與產品,并進行應用模擬。
2.2 重要新發突發病原體防治、處置技術與產品
研究內容:研究重要新發突發病原體及其宿主和媒介的防控與應急處置新技術、新產品及相應評估技術,優化免疫保護產品高通量制備工藝,建立應急處置技術方案與規范。
考核指標:建立針對大規模人群的群體性應急免疫預防技術和評估方案;研發不少于4種針對外來疫病的綜合防治技術與產品;研發相關產品的評估技術與方法;建立3套以上針對新發突發重大傳染病疫情并經職能部門采納或認可的應急處置方案與規范。
2.3 主要入侵生物防制技術與產品
研究內容:研究主要入侵生物擴散阻截和生態修復調控的新技術、新方法和新策略;研發針對重大生物入侵事件的應急處置技術與產品,制定相應的技術方案與規范。
考核指標:研發不少于5種針對主要入侵生物的快速識別、環境友好型滅除、生態修復與調控等新技術與產品,形成重大生態入侵危害并經職能部門采納或認可的技術方案與規范。
2.4 突發生物危害事件評估決策及應急處置集成優化 研究內容:針對突發生物危害事件,開展模型演算、威脅評
估、輔助決策等可視化研究,開展應急處置技術應用評價與集成優化研究。
考核指標:建立3種以上不同尺度虛擬環境、危害發展模型、干預措施模型等,形成不少于2套針對不同類型突發生物危害事件的威脅評估和輔助決策可視化信息平臺,建立不少于3種采樣識別、威脅消除、修復調控等現場應用與評價技術,實現應急處置技術的集成優化。
2.5 高等級病原微生物實驗室生物安全防護技術與產品 研究內容:針對建設國產化高等級病原微生物實驗室的重大需求,研發國產化的高等級病原微生物實驗室初級屏障、氣密防護、高效過濾、消毒滅菌等關鍵技術與產品。
考核指標:自主研制手套箱式生物隔離器等生物安全初級屏障裝備,穿墻密封裝置等氣密防護產品,雙級過濾高效空氣過濾裝置等高效過濾產品,汽化過氧化氫消毒機等消毒滅菌設備,通過有國家認可資質的第三方機構性能驗證,達到實用化水平。
2.6 遷徙野生動物疫源疫病傳播風險研究
研究內容:開展野生動物遷徙、活動規律、生物安全相關重要疫源疫病傳播規律和風險研究。
考核指標:建立重要野生動物遷徙、傳播與疾病傳播預警信息庫,以及實物資源庫,囊括至少20種野生動物及20種動物源性病原體,樣本量不少于2萬例;建立重點區域野生動物疫源疫 — 4 —
病預警技術與示范。
3.典型應用示范 3.1 人類遺傳資源庫建設
研究內容:建設統一標準與規范的人類遺傳資源樣本庫、共享網絡與信息化平臺,研究相應的標準規范、質量控制體系等,研究人類遺傳資源信息分析、挖掘與利用技術,研究海量人類遺傳資源信息表述、索引、存儲、集成與可視化技術等,支持我國人類遺傳資源樣本可管、可控和可溯源。
考核指標:建立我國人類遺傳資源管理共享體系,包括省(市)級中心樣本庫、衛星樣本庫等實物資源庫,以及人類遺傳資源信息管理、共享與分析平臺。至少覆蓋3省以上多家法人主體建立的中心樣本庫,每個中心樣本庫輻射由若干法人主體建設的衛星樣本庫;中心樣本庫保藏不少于500萬份符合質量標準的樣本,每個衛星樣本庫保藏不少于100萬份符合質量標準的樣本。人類遺傳資源信息管理和分享平臺具有管理億級樣本信息的能力,支持千人以上并發訪問。形成人類遺傳資源管理共享標準規范。
3.2 野生動物和媒介的病原微生物本底調查
研究內容:開展我國重要野生動物、媒介等攜帶的病原微生物種群、分布特征、發生規律和生態環境特性等研究。
考核指標:建立我國重要野生動物、媒介攜帶病原微生物的本底信息庫和電子圖集;建立跨學科、跨領域的共享信息平臺。
3.3 主要入侵生物的動態分布與資源庫建設
研究內容:針對主要入侵生物,開展系統本底調查,了解其生態分布、致害程度、環境適應性、擴散風險等關鍵信息,并鑒定其重要的溯源標識物;開展我國現有入侵生物樣本庫的建設、升級、集成和整合研究,研發信息化管理系統,建立數據信息標準化、集成、檢索與綜合分析技術。
考核指標:掌握主要入侵生物的生態分布及危害本底,繪制我國主要入侵生物電子圖集;建立相關數據整合與分析共享信息平臺;建成囊括重要入侵生物及其媒介與寄/宿主的實物資源庫和配套信息數據庫。
3.4 國產化高等級病原微生物模式實驗室
研究內容:高等級病原微生物實驗室的國產化集成及模式化示范,實驗室生物安全操作與運行管理規范化。
考核指標:實現高等級病原微生物實驗室關鍵技術設備的國產化集成與升級配套,開發高等級病原微生物實驗室信息管理系統軟件,建立高等級病原微生物實驗室內實驗、中試及生產等活動的風險評估體系,建立高等級病原微生物實驗室網絡協同和模擬培訓體系。
有關說明:申報單位須具備開展相關實驗活動的生物安全三級或四級實驗室,或具有農業高級生物安全隔離實驗室等基礎設施條件。— 6 —
申報要求
1.2016年擬啟動13個研究方向,每個研究方向原則上支持1~2個項目。
2.針對指南支持的研究方向,要求相關單位跨部門、跨學科進行優勢整合,以項目的形式整體申報。項目應根據考核指標提出明確、可考核的預期目標。項目執行期一般為3年。
3.項目下設課題數不超過5個,每個項目所含單位數不超過10個,每個課題設1名負責人。項目參加人員不超過50人,其中,主要學術骨干不超過20人。
4.開展高等級病原微生物實驗活動,必須符合國家病原微生物管理及實驗室生物安全管理的有關規定,并具備從事相關研究的經驗和保障條件。
5.涉及人類遺傳資源樣本與信息數據的研究項目,需按照《人類遺傳資源管理暫行辦法》和科學技術部“人類遺傳資源采集、收集、買賣、出口、出境審批”行政許可服務指南,向科學技術部申報審批。項目結題前,應按照要求向科學技術部指定機構提交備份樣本或信息數據。涉及實驗動物和動物實驗,要遵守國家實驗動物管理的法律、法規、技術標準及有關規定,使用合格實驗動物,在合格設施內進行動物實驗,保證實驗過程合法,實驗結果真實、有效,并通過實驗動物福利和倫理審查。
第三篇:“先進軌道交通”重點專項2017項目(編制大綱)
“先進軌道交通”重點專項 2016年項目申報指南
項目申報全流程指導單位:北京智博睿投資咨詢有限公司 — 1 —
作為最具可持續性的交通運輸模式,軌道交通是國民經濟大動脈、大眾化交通工具和現代城市運行的骨架,是國家關鍵基礎設施和重要基礎產業,對我國經濟社會發展、民生改善和國家安全起著不可替代的全局性支撐作用。軌道交通科技持續自主創新更是國家通過實施“創新驅動發展”戰略全面支撐“新型城鎮化”、“區域經濟一體化”、“一帶一路”、“制造強國”和“走出去”戰略的全局性重要基礎保障;對建設創新型國家、構建現代綜合交通運輸體系、在經濟社會發展新常態下實現全面建成小康社會目標,具有重大意義。
依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和《國務院關于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》,在交通領域技術預測及關鍵技術遴選工作成果以及面向相關部門、地方和機構廣泛征集國家重點研發計劃科技創新需求建議的基礎上,科技部會同國家鐵路局、交通運輸部、教育部、中國科學院等部門組織專家編制了《國家重點研發計劃——先進軌道交通重點專項實施方案》,在此基礎上啟動先進軌道交通重點專項,并發布本指南。
本專項的指導思想是:以滿足國家戰略需求為目標,以國內外市場需求為導向,在既有軌道交通科技發展成果基礎上,以產學研用協同創新為主要模式,強化國際合作創新,通過在軌道交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作等戰略技術 — 2 —
方向進行覆蓋“基礎前沿研究、共性關鍵技術研發、集成與應用示范”的全鏈條部署、聚焦支持、有序推進,全面提升我國軌道交通系統技術、設施、裝備和運營的安全、效能、綠色、體系化和國際化水平,支撐國家“十三五”發展戰略的全面實現。
本專項總體目標是:創新“以我為主、兼收并蓄”原則下的國際化產學研用協同創新模式,到2020年,在軌道交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作等戰略方向形成包括核心技術、關鍵裝備、集成應用與標準規范在內的成果體系,滿足我國軌道交通作為全局戰略性骨干運輸網絡的高效能、綜合性、一體化、可持續發展需求,并具備顯著的國際競爭優勢,支撐國家“十三五”發展戰略全面實現。
具體目標:
1.形成具備“凝聚、輻射、轉移和協同”功能的全球化軌道交通創新能力網絡體系;
2.形成滿足國家社會經濟發展和國家安全對軌道交通高效能、綜合性、一體化、可持續需求的交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作核心技術、關鍵裝備、集成應用與標準規范體系;
3.形成足以支撐國家“一帶一路”、“走出去”和“制造強國”戰略、滿足全球市場需求的國際化軌道交通技術、標準、裝備和服務能力體系;
4.形成具備“超越遏制”和“戰略高地”特征的新型導向運輸系統技術、標準、裝備和集成能力體系。
到2020年,我國要具備交付運營時速400公里及以上高速列車及相關系統,時速120公里以上聯合運輸、時速160公里以上快捷貨運和時速250公里以上高速貨運成套裝備,滿足泛歐亞鐵路互聯互通要求、軌道交通系統全生命周期運營成本降低20%以上、因技術原因導致的運營安全事故率降低50%以上、單位周轉量能耗水平國際領先、磁浮交通系統技術完全自主化的技術能力。
本專項圍繞軌道交通系統安全保障技術、系統綜合效能提升技術、系統可持續性技術、系統互操作技術四大戰略方向部署十項重點任務,各重點任務圍繞創新全鏈條設計和一體化部署基礎前沿研究、重大共性關鍵技術開發、應用示范和國際合作等內容。
針對任務中的研究內容,以項目為單位進行申報。項目設1名項目負責人,項目下設課題數原則上不超過5個,每個課題設1名課題負責人,每個課題參研單位原則上不超過5個。
各申報單位統一按指南二級標題(如1.1)的研究方向進行申報,申報內容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。
本專項2016年擬啟動公開擇優的重點任務為: 1.空天車地信息一體化軌道交通安全與控制關鍵技術 總體目標:突破基于空天車地信息一體化的軌道交通系統運行狀態全息化感知與信息集成應用技術;初步建成具備空天車地 — 4 —
一體化協同創新與綜合試驗能力平臺,形成大范圍狀態實時感知、災害識別預警、應急指揮調度、管理可視化的安全保障系統、裝備和標準規范體系。突破基于動態間隔的運能可配臵列車運行控制技術;研制控制設備一體化、小型化軌旁設備、間隔可動態配臵的具有高可維護性的新型列車運行控制系統。滿足承擔國防安全功能的西部和邊遠地區低密度運輸路網的安全、高效運營和持續能力保障的需求。
1.1 基于空天車地信息協同的軌道交通運營與安全綜合保障技術
總體研究內容:面向空天車地信息一體化的靜動態滯空平臺技術;基于空天車地信息一體化的軌道專用網絡技術;軌道交通系統狀態信息實時獲取與監測技術;軌道交通系統狀態信息融合與處理技術;基于專網的車輛移動互聯技術。
總體考核指標:構建滿足軌道交通列車安全運行大范圍、全天候、全覆蓋、全方位實時監測需求的臨近空間靜態滯空平臺與動態滯空平臺、傳感載荷及數據傳輸網絡系統,以及軌道交通全息化安全保障和運營支持系統;進行應用示范驗證。
1)面向空天車地信息一體化的靜動態滯空平臺技術 研究內容:研究面向先進軌道交通信息服務的專用臨近空間靜態滯空浮空器平臺與動態滯空無人機平臺的設計、集成和運維技術;突破臨近空間靜態滯空平臺超長航時、超大載荷、定區域
定航線飛行及精確位臵駐留控制技術,突破動態滯空無人機平臺長航時、定區域定航線巡航控制技術;實現對廣域先進軌道交通系統的大范圍無縫覆蓋。
考核指標:靜態滯空平臺具備20km以上高度6個月以上區域駐留能力,區域駐留控制精度R≤2km,有效載荷能力大于500kg,覆蓋面積≥7x105km2,提供有效載荷電源功率≥3kW;具有快速部署能力。專用動態滯空平臺具備單次滯空時間≥4h,巡航監測距離≥200km,有效載荷≥10kg,具有快速部署建立應急通信通道及突發現場實時監測能力。
2)基于空天車地信息一體化的軌道專用網絡技術
研究內容:研究空天車地立體環境下的信號傳輸機理,突破空間大范圍、長距離寬帶通信技術;研究空天車地動態節點一體化協同組網機制,突破空間動態組網、寬帶移動接入和異構網關等協議的設計、仿真以及實現技術;研究空天車地網絡安全保障技術,突破面向軌道交通安全監測信息的多優先級高效、可靠、安全傳輸技術以及網絡安全預警技術。
考核指標:具備支撐衛星、浮空器、無人機與地面車載網絡的一體化協同傳輸與信息有效共享能力,實現車輛位臵信息、重大安全信息以及列車安全監測信息的全天候接入和傳輸,臨空平臺載荷區域覆蓋范圍不小于300km、覆蓋率達100%、高速移動節點業務接入帶寬≥2Mbps、空地骨干鏈路通信帶寬≥100Mbps; — 6 —
具備動態組網、一體化信息處理和協同傳輸的異構網關數據轉發速率不低于300Mbps。
3)軌道交通系統狀態信息實時獲取與監測技術
研究內容:研究基于靜、動態滯空平臺的天空地軌道交通系統狀態信息感知技術,獲取列車運行環境信息、基礎設施服役狀態、列車運行狀態信息及周邊相關移動體分布態勢信息等;研究空天地多維度軌道交通狀態監測信息的時空關系、空間立體條件下的傳感器布設與優化以及高可靠互聯傳輸技術等。
考核指標:車載及地面監測節點通信帶寬≥100Mbps,空天監測節點能夠有效覆蓋列車及周邊基礎設施的關鍵運行狀態,監測半徑≥300km,地面移動體位臵檢測精度≤1m;能夠結合相關區域的氣象信息、大尺度地質變化等信息,實現立體多維的軌道交通系統狀態信息獲取與檢測,實現軌道異物入侵等關鍵預警服務,其定點監測分辨率精度≤10cm;巡航監測特定區域與突發事件現場監測預警分辨率可達20cm。
4)軌道交通系統狀態信息融合與處理技術
研究內容:研究基于空天車地一體化專網的軌道交通大數據處理技術;研究多元信息融合技術,多傳感器協同優化處理與虛擬感知技術,軌道交通監測信息互操作技術,以及基于大數據的軌道交通系統狀態辨識評價、預測預警與風險分析技術,全面評價軌道交通系統運行風險狀態,并對隱患與風險進行預測評估。
考核指標:建立軌道交通系統運行狀態大數據管理與分析系統,具備不同時空維度的軌道交通信息的統一處理、軌道交通運行風險及隱患的建模分析、預測預警與挖掘分析等能力。
5)基于專網的車輛移動互聯技術
研究內容:研究車車協同信息交互技術、空天車地高速列車群移動互聯技術以及基于車輛移動互聯的安全保障技術,實現空天車地一體化傳輸網絡覆蓋下的高速列車群車聯網。
考核指標:通過車輛移動互聯技術,實現車-車、車-地信息無縫共享,支撐列車群關鍵安全信息的實時共享及主動安全防護和乘客服務信息的交互。
實施年限:不超過4年
擬支持項目數:2項(具有不同技術路線的2個項目)1.2 基于動態間隔的運能可配臵列車運行控制系統技術 總體研究內容:稀疏低運能路網列車運行控制系統關鍵技術;基于位臵信息融合的動態閉塞系統。
總體考核指標:形成適用于廣域稀疏路網高安全性的具有空天車地一體化、多信息融合定位、動態間隔控制的新型列控系統成套裝備、仿真測試驗證平臺、產業化平臺;進行應用示范驗證。
1)稀疏低運能路網列車運行控制系統關鍵技術
研究內容:研究多冗余高可靠安全計算技術;研究列控系統可測性設計技術、智能故障分析與診斷算法及運維決策支持系統; — 8 —
研制多核低功耗通用高性能安全計算平臺;研究控制設備一體化和小型化技術;研究支持多模式的高可靠無線數據傳輸技術及低傳輸質量下數據恢復技術;研究列控地面設備虛擬化及快速動態重構與配臵技術及車載設備適配技術;研究列控系統動態閉塞配臵技術及運能動態配臵的智能綜合調度技術。
考核指標:關鍵技術驗證平臺及原型樣機、系列設備標準和示范驗證。
2)基于位臵信息融合的動態閉塞系統
研究內容:研究車車通信的車載設備主動冗余安全防護技術,研究多種信息融合的列車定位技術;研究列車完整性自檢測技術。研究基于移動閉塞的移動授權生成技術及故障安全防護機制;研究可動態配臵的列車安全制動模型及安全防護技術。研制新型列控系統成套裝備、仿真測試驗證平臺。
考核指標:安全設備滿足SIL4級安全完整度等級要求;系統可用度達到99.999%;運營時速80至250公里;運營追蹤間隔可動態配臵,最小列車追蹤間隔不大于三分鐘。
實施年限:不超過4年 擬支持項目數:1-2項
申報要求
1.申報說明
1)鼓勵以企業為項目牽頭單位的產學研用聯合體進行申報。2)各申報單位嚴格按指南規定的研究內容進行申報,各項目申報內容必須覆蓋指南規定的項目范圍和相應的研究內容與考核指標。
3)項目牽頭單位,負責項目的組織實施和對項目課題進行過程管理,對項目總體目標負責,并承擔落實相關項目實施所需的配套資金的責任。
4)各項目申請的國家財政資金原則上按照不低于12%用于基礎研究、58%用于技術攻關與裝備研制、不超過30%用于支持典型應用示范;鼓勵各申報單位自籌資金配套。
2.申報咨詢
第四篇:先進軌道交通重點專項2017定向項目公開任務申報
附件1 “先進軌道交通”重點專項2017
定向項目公開申報指南
2017年“先進軌道交通”重點專項定向中國中車實施的3個重點研究任務中包括6個項目。針對6個項目的基礎研究、前沿技術等需要公開擇優的任務,擬對以下研究課題或任務進行公開擇優,涉及公開課題或任務的預算將根據研究課題或任務的相關性,最終由項目、課題承擔單位和申報單位共同協商確定。擬承擔相應研究課題或任務的各申報單位統一按指南二級標題(如1)的研究方向進行申報,申報內容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。
本專項項目2017年擬公開擇優的研究課題或任務如下: 項目一:高性能牽引供電系統技術
1.虛擬同相柔性供電系統電磁耦合機理研究(任務級)研究內容:面向移動式大功率單相負荷在異相供電網絡之間平滑過渡的應用需求,研究不同列車速度和無電區長度條件
下虛擬同相柔性供電裝置電壓、相位、頻率實時動態調整轉換的技術特性;研究柔性供電裝置主拓撲結構下變流器與變壓器及各供電網絡之間的耦合機理;研究牽引供電柔性供電裝置與列車牽引傳動系統的適配性技術。
考核指標:形成滿足電壓波動在17.5kV~31kV條件下牽引供電側柔性供電裝置輸出電壓、頻率及電能質量滿足GB/T15945-2008、GB12325-2008、GB/T14549-1993、GB/T15543-2008等標準要求的技術實現方案;建立柔性供電裝置變流器、變壓器與牽引網的電-磁耦合模型;形成牽引供電側柔性供電裝置與列車牽引傳動系統的適配方案;發表論文3-5篇,申請專利1-2項;實施年限:1-2年;擬支持數:1項。
2.同相柔性供電系統協同保護策略研究(任務級)研究內容:研究供電網、同相柔性供電裝置與過分相列車的耦合關系;研究同相柔性供電系統多裝置故障影響機理;研 —2 —
究正常正向行車、異常反向行車時同相柔性供電裝置的協同控制時序;研究同相柔性供電系統失效狀態下,供電網-同相柔性供電裝置-過分相列車的高可用饋電通道冗余方案與協同保護策略。
考核指標:提出供電網-同相柔性供電裝置-過分相列車的高可用饋電通道冗余方案,形成同相柔性供電系統可靠性協同保護策略和實現技術;發表論文3-5篇,申請專利1-2項;
實施年限:1-2年 擬支持數:1項。
3.軌道交通牽引供電系統動態穩定性方法研究(任務級)研究內容:基于現有的軌道交通牽引供電、接觸網、列車牽引傳動系統類型及方式的電路拓撲,構建“車-網”一體化耦合模型,研究“饋電網-受流機制-車”耦合諧振發生機理和穩定性分析方法,形成牽引供電-車載受能系統閉環穩定自適應控制策略及實現技術。
考核指標:提出“車-網”一體化耦合模型;形成牽引供電穩
定性測度指標和系統閉環穩定自適應控制策略;形成有效消除牽引供電-車載受能系統的高頻及低頻諧振的技術方案,并實施仿真驗證;發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
4.車網等效阻抗頻率特性測試方法研究(任務級)研究內容:研究牽引網等效多端口模型及阻抗頻率特性測試方法;研究列車牽引傳動系統等效多端口模型及阻抗頻率特性測試方法;研究牽引網-列車串聯網絡系統的阻抗匹配原則及穩定域優化方法。
考核指標:形成牽引網與列車牽引傳動系統多端口模型及阻抗頻率特性測試方法;形成牽引網-列車阻抗匹配原則及穩定域優化方法。發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
項目二:軌道交通列車高效變流裝置
—4 —
5.大功率車載電力電子牽引變壓器故障隔離保護機制與控制策略研究(任務級)
研究內容:搭建電力電子牽引變壓器的功率流模型,研究故障切換狀態下主電路電磁暫態過程及對系統穩定性的影響規律;研究電力電子牽引變壓器故障單元隔離保護機制,研究故障工況下故障隔離保護策略對數字控制系統的影響,提出適用于車載電力電子牽引變壓器的快速平滑故障隔離保護控制策略。
考核指標:提出電力電子牽引變壓器的故障隔離保護機制及對系統影響規律,形成電力電子牽引變壓器系統快速平滑隔離保護控制策略和實現技術,完成仿真和原理性實驗驗證。發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
6.多電力電子變壓器條件下車網耦合機理及穩定性控制策略研究(任務級)
研究內容:研究牽引供電網與多電力電子牽引變壓器間的電氣耦合特性及高頻、低頻諧振機理;研究帶電弧弓網離線、網壓突變、過分相、負荷突變等惡劣運行條件對電力電子變壓器的影響;研究復雜工況下具有諧波優化及“車-網”諧振抑制能力的電力電子牽引變壓器控制策略。
考核指標:提出牽引供電網-多臺電力電子變壓器耦合下高頻、低頻諧振機理;提出電力電子牽引變壓器諧波控制策略。發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
項目三:軌道交通新型供電制式車輛與車載儲能技術 7.動態移動狀態下電能感應變換單元多目標優化控制策略研究(任務級)
研究內容:基于動態移動工況,計算分析無線電能傳輸系統磁、電和溫度場的分布形態及結構受力特征,研究無線電能傳輸系統電磁能量傳遞特性及損耗分布;研究電能變換單元通 —6 —
用數學模型的建立方法;研究電能感應變換單元的高功率密度、電流/頻率快速跟蹤及低開關損耗等多目標優化控制策略。
考核指標:提出動態移動狀態下無線電能傳輸系統電磁能量傳遞特性及損耗分布,形成動態移動狀態下電能感應變換單元通用數學模型及多目標優化控制策略;發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
8.儲能元件服役狀態評估和安全預警防范技術研究(任務級)
研究內容:研究動力電池、超級電容等典型儲能元件在軌道交通車輛服役過程中的應力(倍率、溫度等)變化機理、耦合關系及相互影響規律;研究確定反映該類儲能元件老化內部機理的特征參數,根據該類儲能元件在單
一、耦合應力及實際工況下的壽命衰退數據,研究其失效物理模型及數據預測算法;研究基于該類儲能元件健康狀態的充電智能控制策略和安
全維護方法;研究面向故障導向安全的BMS與車載變換器的交互響應與保護機制。
考核指標:提出適用于軌道交通車輛運行環境和工況條件的動力電池、超級電容等典型儲能元件狀態評估和安全預警方法;提出基于溫度、倍率、充放電深度的多變量耦合儲能元件壽命測試評估方法;發表論文5-7篇;申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
9.基于全壽命周期成本的能源系統配置及綜合管理策略研究(任務級)
研究內容:基于儲能系統全壽命周期,構建各種不同儲能元件組合配置模型,推演全壽命周期成本函數矩陣;依據各種儲能元件組合配置模型,推演不同供電控制方式下系統運行成本函數矩陣;研究全壽命周期成本最低的能源系統配置和運行控制管理策略;研究基于大數據的車載儲能系統全壽命周期健康狀態動態評估及過程管理技術。
—8 —
考核指標:提出全壽命周期成本最低的能源系統配置和運行控制管理策略;形成軌道交通車載儲能系統大數據平臺,提出車載儲能系統全生命周期健康狀況評估方法、管理策略及標準規范;發表論文3-5篇;申請專利3-5項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
10.基于統一數據模型的新型供電軌道交通系統全生命周期大數據實時處理技術研究(課題級)
研究內容:研究供電軌道交通系統全生命周期大數據模型,對新型供電軌道交通系統設計、制造、運維等各環節產生的多源異構大數據進行統一建模。研究軌道交通系統大數據的分布式存儲技術,對新型供電軌道交通系統全生命周期大數據進行高效存儲;研究基于批、流混合的大數據實時處理技術,對經過統一數據建模的新型供電軌道交通系統全生命周期大數據進行高實時、低遲滯的即席分析查詢處理;研究復雜指標增量計算技術以及可擴展的軌道交通多維數據分析等大數據
分析接口技術,為實現新型供電軌道交通系統全生命周期運營管理、能量優化管理、狀態監測、故障預警等應用提供支撐。
考核指標:搭建批、流混合的大數據實時處理平臺,支持對百億條數據的多維實時查詢,數據處理響應時間≤100ms;為新型供電軌道交通系統全生命周期大數據平臺構建及全生命周期運營管理、能量優化管理、狀態監測與故障預警系統提供支撐;發表論文5-8篇,申請專利3-5項;
實施年限:2年; 擬支持數:1項。
項目四:面向全生命周期成本的軌道交通設計、節能與環境友好技術
11.軌道交通系統全生命周期成本關鍵要素辨識與分析方法研究(課題級)
研究內容:基于大數據融合與挖掘研究網/車/線/環耦合作用下軌道交通系統全生命周期安全、性能、環境與成本影響要素辨識與分析方法;研究性能與環境要素對安全的影響,分析 —10 —
與安全強相關要素的敏感度,確定關鍵要素;以安全域為邊界條件,構建安全域、性能域、環境域的耦合關系,揭示其交互影響機制及演化規律;實現軌道交通系統全生命周期成本優化控制。
考核指標:形成軌道交通系統全生命周期安全域、性能域、環境域要素辨識及分析方法與標準、要素集及耦合關系;提高軌道交通系統綜合可用性技術能力。發表論文5-8篇,申請專利3-5項;
實施年限:2年; 擬支持數:1項。
12.軌道交通系統效能涌現機理與全局效能評估及配置理論研究(任務級)
研究內容:分析軌道交通系統在服役過程中系統效能特征,研究軌道交通系統效能影響因素及關鍵環節辨識方法和指標體系,研究各影響因素交互協同作用后產生全局最優效能的機理;以軌道交通系統全局效能最大化為目標,基于系統服役
信息及系統間的耦合作用,研究不同服役環境、不同線路條件、不同車組的全局效能評估理論,同時基于軌道交通系統邏輯功能關系,研究分層、逐級效能配置理論。
考核指標:揭示軌道交通系統效能涌現機理;形成軌道交通系統效能評估及配置理論方法;形成軌道交通系統特征辨識方法和指標體系;具有全局效能提升10%的技術能力;發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
項目五:復雜環境下軌道交通系統全生命周期能力保持技術
13.復雜環境下軌道交通關鍵承載結構材料破壞特征及恢復技術研究(任務級)
研究內容:研究軌道交通關鍵承載材料(混凝土)結構經時行為特征建模及性能劣化機理;研究不同損傷形式下的結構性能恢復技術;開展材料和結構自修復技術工程可行性深化研 —12 —
究;研究修復后結構與材料功能及性能測試評估技術;研究海洋、酸雨、高寒等復雜環境下橋隧鋼筋銹蝕及混凝土性能劣化的測試評估技術。
考核指標:形成關鍵承載混凝土結構的恢復方法;形成關鍵承載混凝土結構與材料功能、性能評估及測試方法,具備關鍵承載混凝土結構壽命延長20%的能力。發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
14.軌道交通全球典型環境要素辨識及分析(任務級)研究內容:辨識全球軌道交通的氣候條件、地理條件、工業基礎及人文特點等環境域要素;研究極端環境要素對軌道交通系統安全和成本的影響,提出關鍵環境域要素對軌道交通系統安全的技術需求及解決方案。
考核指標:形成軌道交通全球環境域要素研究報告;形成極端環境要素對軌道交通系統影響分析報告形成關鍵環境域
要素對軌道交通系統安全的技術需求及解決方案;發表論文3-5篇;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
15.極端環境條件下高速動車組通過大跨橋梁風險辨識及防控技術研究(任務級)
研究內容:研究極端環境條件下車-橋耦合動力學建模與分析方法;研究軌道交通系統大跨橋梁時空演化規律及失效機理,性能異常及結構薄弱環節辨識方法及風險分析與防控策略。
考核指標:形成極端環境條件下車-橋耦合動力學模型;形成極端環境條件下高速動車組通過大跨橋梁結構風險辨識及防控技術規范;發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
項目六:軌道交通貨運快速化關鍵技術
—14 —
16.典型大宗貨物聯運安全與保性需求研究(任務級)研究內容:面向多式聯運鐵路貨車實際運營需求,研究典型大宗運輸貨物屬性及其表征與評估方法;研究典型貨物長途及轉接運輸關鍵過程及保性需求;研究典型貨物長途及轉接運輸關鍵過程的裝備結構適配性;研究典型貨物聯運在途保性技術需求,并提出解決方案。
考核指標:形成典型貨物長途及轉接運輸安全與保性需求規范;形成至少四種典型大宗貨物聯運過程和裝備結構適配性需求規范;形成至少四種典型大宗貨物聯運在途狀態保持技術方案,并完成仿真驗證;發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
17.快速化貨運過程狀態全息化感知與過程管理系統配置技術研究(任務級)
研究內容:基于貨物自身屬性與運輸特性,研究快速化貨運過程貨物狀態辨識與獲取方法;基于貨物運輸時空需求特征
和現有運輸過程中的適配性裝備,構建快速化貨運安全保障與過程管理信息集成模型及系統架構,研究快速化貨運全過程管理與服務系統架構與功能配置方法。
考核指標:形成基于典型貨物的狀態識別與獲取技術規范;形成快速化貨運安全保障與過程管理信息集成與系統設計總體需求規范;初步形成快速化貨運全過程管理與服務系統設計總則;發表論文3-4篇,申請專利或軟件著作權1-2項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
18.高速重載貨運列車安全性評估分析研究(任務級)研究內容:面向高速機動重載貨運需求,突破高速客運專線承載瓶頸,分析時速250公里及以上重載貨運動車組車輛系統及基礎設施安全影響要素;研究基于多軸、走行部群配置的高速重載動車組載荷離散分布及傳遞特性,以及動車組安全性評估方法。
考核指標:形成時速250公里及以上重載貨運動車組車輛 —16 —
系統及基礎設施安全要素影響分析報告;構建基于多軸、走行部群配置的高速重載動車組載荷離散分布及傳遞特性模型,并進行仿真驗證;形成基于多軸、多走行部分布式配置高鐵線路中高速重載貨運列車安全性分析評估理論。發表論文3-5篇,申請專利2-3項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1-2項。
19.時速250公里以上貨運動車組載荷特征及安全保障技術研究(任務級)
研究內容:面向不同貨物載荷以及典型線路條件,研究時速250公里以上貨運動車組“車-貨”動力耦合模型建立及解析方法;研究典型線路條件下貨運動車組車體和轉向架結構可靠性評估方法;研究基于現有基礎設施條件下貨運動車組運營安全保障技術需求,并提出解決方案。
考核指標:形成時速250公里以上貨運動車組“車-貨”動力學耦合模型;形成貨運動車組結構可靠性評估方法與規范;形
成貨運動車組運營安全保障技術方案,并完成仿真驗證;發表論文3-5篇,申請專利或軟件著作權1-2項;
實施年限:1-2年; 擬支持數:1項。
—18 —
第五篇:先進軌道交通重點專項2016時速400公里及以上高速客運裝備關鍵技術項目公開任務申報指南
附件一
先進軌道交通重點專項2016
時速400公里及以上高速客運裝備關鍵技術項目公開任
務申報指南
作為最具可持續性的交通運輸模式,軌道交通是國民經濟大動脈、大眾化交通工具和現代城市運行的骨架,是國家關鍵基礎設施和重要基礎產業,對我國經濟社會發展、民生改善和國家安全起著不可替代的全局性支撐作用。軌道交通科技持續自主創新更是國家通過實施“創新驅動發展”戰略全面支撐“新型城鎮化”、“區域經濟一體化”、“一帶一路”、“制造強國”和“走出去”戰略的全局性重要基礎保障;對建設創新型國家、構建現代綜合交通運輸體系、在經濟社會發展新常態下實現全面建成小康社會目標,具有重大意義。
目前我國已基本掌握了高速客運裝備關鍵技術,根據國內需求研制出20余種型號,涵蓋時速200~250公里、300~350公里的各型動車組產品,動車組運營里程超過世界總和的60%,取得了良好的社會經濟效益。本項目依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和國家“十三五”科學和技術發展規劃,以及2016年國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項,滿足高速列車“走出去”的戰略需求,開展時速400公里及
以上高速客運裝備關鍵技術研究。
本項目的指導思想是:以滿足國家戰略需求為目標,以國內外市場需求為導向,在既有軌道交通科技發展成果基礎上,以產學研用協同創新為主要模式,強化國際合作創新,通過在軌道交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作等戰略技術方向進行覆蓋“基礎前沿研究、共性關鍵技術研發、集成與應用示范”的全鏈條部署、聚焦支持、有序推進,全面提升我國軌道交通系統技術、設施、裝備和運營的安全、效能、綠色、體系化和國際化水平,支撐國家“十三五”發展戰略的全面實現。
本項目總體目標是:系統掌握滿足“一帶一路”沿線國家不同需求特征運營列車的系統集成、車體、轉向架、牽引制動、供電、列車控制、列車運行控制、系統運維等關鍵技術及跨國互聯互通運營的適應性技術,形成相關的設計、制造、試驗、評估、運用、檢修維護等技術標準體系;完善和健全既有相關試驗驗證手段與平臺;完成運營時速400公里跨國聯運高速列車和變軌距轉向架研制。完成運營速度400公里以上速度級的高速動車組樣車和變軌距轉向架研制,列車人均能耗和車內外噪聲水平達到國際領先水平;初步建成高速列車裝備領域具備面向全球創新資源凝聚、技術輻射、產業轉移和創新過程協同功能的創新能力網絡化平臺。
本項目研究內容:根據“先進軌道交通”重點專項中《時速 — 2 —
400公里及以上高速客運裝備關鍵技術》要求,主要部署了變結構走行系統列車關鍵技術研究;列車多效應耦合及智能控制技術研究;基于噪聲主動控制的綜合舒適度控制技術研究;基于“重量-阻力-動力”多目標均衡的綜合節能技術研究;面向高安全性的走行、結構、防火、電磁兼容技術研究;跨國互聯互通高速動車組裝備與運維系統研制等六項課題。
針對以上各課題理論及基礎技術研究內容,擬對以下研究任務進行公開擇優,擬承擔相應研究任務的各申報單位統一按指南二級標題(如1.1)的研究方向進行申報,申報內容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。
本項目2016年擬公開擇優的重點任務及其所屬課題如下: 1.變結構走行系統列車關鍵技術研究
課題研究內容:研究變軌距轉向架各部件協同、懸掛參數按需調節與控制技術;研究轉向架結構強度、系統可靠、動力響應技術;研究不同線路條件下的輪軌接觸關系,輪軌接觸關系與車輛懸掛參數之間的匹配技術。
課題考核指標:完成變結構走形系統樣件研制及裝車滾振和走行試驗;轉向架的臨界速度不低于600km/h,適應軌距600-1676 mm,并對軌底坡和曲線半徑具有良好的適應性。
1.1不同線路條件下的輪軌接觸關系及與車輛懸掛參數之間的匹配技術研究
研究內容:建立適用不同軌距軌道系統的車輪踏面優化方法,設計適于跨國聯運的高速車輪踏面。建立考慮變結構走行系統的輪軌滾動接觸力學模型,研究不同軌道運行參數和服役環境下時速400公里高速輪軌滾動接觸行為,提出不同運行條件下輪軌損傷維修限值。基于適用于跨國聯運的新型輪軌關系,研究懸掛參數的適應性,對輪軌匹配參數敏感性進行多目標優化,確定適應新型輪軌匹配關系的動力學懸掛參數。
考核指標:提出適用不同軌距軌道系統的車輪踏面優化方法,設計適于跨國運行的高速車輪踏面;提出不同線路條件下輪軌關系和車輛懸掛參數之間的匹配方法,提出適應新型輪軌匹配關系的動力學懸掛參數;提出不同運行條件下輪軌損傷維修限值。
發表論文3-5篇。申請專利1-2項。實施年限:不超過4年 擬支持項目數:1項
2.列車多效應耦合及智能控制技術研究
課題研究內容:研究牽引動力系統多效應耦合仿真技術;建立列車動力學模型和能耗模型,研究列車啟動、加速度、惰行、制動以及不同載荷、速度和線路參數等工況條件對牽引力、牽引功率、電壓、電流、效率等要素的影響規律;研究運行過程中列車牽引動力的動態實時匹配管理和控制。
課題考核指標:確定列車多效應耦合計算分析方法,提出基于節能的列車智能控制優化方案,實現能耗降低10%。
2.1多效應耦合及智能控制技術研究
研究內容:研究高速運行及環境變化情況下軌面黏著系數、系統電氣參數的變化機理及其自適應智能控制策略;研究列車高速運行及多車耦合情況導致的極端供電條件對高速列車穩定運行的影響及主動安全控制措施;研究多效應耦合因素共同作用下的牽引動力系統仿真模型構建方法;列車動力學性能優化等多約束條件下的列車牽引動力的動態實時匹配管理及再分配策略。
考核指標:確定列車多效應耦合仿真分析方法,提出基于節能的列車智能控制優化方案,實現能耗降低10%。
發表論文3-5篇。申請專利1-2項。實施年限:不超過4年 擬支持項目數:1項
3.基于噪聲主動控制的綜合舒適度控制技術研究
課題研究內容:研究不同工況下車內噪聲模擬仿真方法;研究高速列車車外噪聲源定位于主動控制及各種噪聲源的位臵及在噪聲中占得比重;研究車內噪聲特性、噪聲傳入的途徑,及降低車外噪聲傳入車內的方法;研究基于噪聲的綜合舒適度試驗方法及評估方法。
課題考核指標:提出車內噪聲控制技術評估優化系統方案,通過新技術應用,既有時速350公里列車車內噪聲在既有水平基礎上降低2dB(A)以上,時速400公里高速列車客室噪聲水平不高于既有時速350公里高速列車客室噪聲水平。
3.1時速400公里高速列車車內噪聲模擬與仿真技術研究 研究內容:針對時速400公里高速列車,研究整車低噪聲正向設計理論與方法,研究寬頻域、廣溫域的高速列車車內噪聲預測建模方法,研究車內噪聲傳遞路徑,研究速度、溫度、線路類型與區段等不同工況下的車內噪聲機理,研究時速400公里高速列車組合車體低噪聲設計方法和結構減振降噪關鍵技術。
考核指標:掌握整車級別、涵蓋50~5000Hz “低-中-高”寬頻域、廣溫域(-50℃至+40℃)的車內噪聲建模、預測與驗證等先進仿真技術與方法;掌握時速400公里高速列車組合車體結構低噪聲設計方法和減振降噪關鍵技術。
發表論文3-5篇。申請專利1-2項。實施年限:不超過4年 擬支持項目數:1項
4.基于“重量-阻力-動力”多目標均衡的綜合節能技術研究 課題研究內容:研究高速列車輕量化材料應用技術;研究高速列車啟動阻力分布特性及形成機理,建立列車外形結構對設計 — 6 —
參數—氣動性能—運行速度廣義映射模型,研究多目標氣動優化設計、列車細部結構氣動減阻精細優化及流動控制減阻技術;研究高速列車動力系統配臵優化技術;研究高速列車“重量—阻力—動力”等多目標節能匹配技術。
課題考核指標:形成高速列車基于“重量—阻力—動力”多目標均衡的綜合節能技術和標準規范,與既有時速350公里高速列車相比實現單位人公里節能10%以上。
4.1 高速列車“重量-阻力-動力”等多目標節能匹配技術研究 研究內容:建立高速列車機電耦合動力學模型、運行阻力快速預測模型及綜合節能系統指標評價體系,研究高速列車運行能耗構成、影響因素及權重,提出高速列車“重量-阻力-動力”多目標均衡的綜合節能控制策略。
考核指標:形成高速列車基于“重量-阻力-動力”多目標均衡的綜合節能技術方案與控制策略。與既有時速350公里高速列車相比,實現單位人公里能耗降低10%。
發表論文3-5篇。申請專利1-2項。實施年限:不超過4年 擬支持項目數:1項
5.面向高安全性的走行、結構、防火、電磁兼容技術研究 課題研究內容:研究面向安全性的走行系統設計、結構疲勞
可靠性、列車安全防火、電磁兼容和列車主動安全設計技術;搭建具有世界先進水平的軌道車輛及其部件碰撞試驗研究平臺,研究高速列車關鍵結構和部件材料的損傷容限評價技術;研究列車被動安全防護評估與設計技術。
課題考核指標:完成時速400公里以上的走行系統技術方案、車體及轉向架的結構疲勞可靠性優化方案。提出基于目前高速動車組的電磁兼容優化方案,研制滿足電磁兼容性測試試驗的現場裝配。完成列車安全性主動控制裝臵方案及相應樣件試制。搭建具有世界先進水平的軌道車輛碰撞試驗研究平臺。研發高速列車防脫軌裝臵和具有耐撞擊吸能結構的高速列車。
5.1 時速400公里轉向架構架載荷譜研究
研究內容:研究覆蓋構架變形特征的載荷譜基本力系構成模式,從構架模態特征、應力分布、結構強度、疲勞壽命等方面系統研究400km/h轉向架構架動態行為和應力、載荷特征;基于我國200km/h~350km/h高速動車組轉向架的載荷特征和關鍵部位損傷積累規律,研究建立400km/h轉向架構架載荷譜。
考核指標:建立400km/h轉向架構架損傷一致性載荷譜的方法,形成400km/h轉向架構架載荷譜。
發表論文3-5篇。實施年限:不超過4年 擬支持項目數:1項
5.2高速列車被動安全設計及試驗評估技術
研究內容:基于多國不同環境、線路、軌道以及列車防護碰撞標準要求,以現有的設計仿真、碰撞試驗平臺為基礎,開展列車碰撞能量管理分配方法研究;開展高速列車撞擊力傳遞路徑及能量流動規律、各車輛能量控制策略及多體耦合碰撞規律研究;開展乘員碰撞動力學響應、損傷機制及保護對策研究;開展鉤緩、防爬吸能裝臵、車體端部結構多級可控有序變形吸能設計與試驗研究;開展高速列車碰撞試驗平臺測試及驗證技術研究;開展多車輛-乘員-線路-環境碰撞大系統環境下的碰撞安全評估研究。
考核指標:設計滿足EN15227標準耐撞性要求的高速列車技術方案,提升高速列車碰撞試驗平臺能力并完成吸能裝臵及車輛大部件結構型式試驗,評估時速400公里高速動車組耐撞性能。
發表論文3-5篇。申請專利1-2項。實施年限:不超過4年 擬支持項目數:1項