北京交通大學始終瞄準行業科技發展前沿和國家重大戰略需求,開展科技攻關并取得了一系列具有完全自主知識產權、處于國際先進水平的原創性重大成果。
1. “復雜環境下高速鐵路無縫線路關鍵技術”。通過產學研聯合攻關,歷經十余年研究,攻克高速鐵路無縫線路與復雜氣候適應性、復雜線下基礎協調性、安全服役狀態的可控性三大科學難題,真正實現了無論線路里程多長,都能夠通過無縫化實現全線連續高速、安全、平穩、舒適運行。該成果被鑒定為“達到國際領先水平”,已成為我國高鐵核心技術之一,為我國高速鐵路的快速發展及“一帶一路”倡議的實施提供了重要支撐。該成果獲得國家科學技術進步獎一等獎。
2. “基于通信的城軌列車運行控制系統關鍵技術”。提出了失效傳播模型和涵蓋全生命周期的系統設計開發方法;提出了基于移動閉塞的列車安全防護技術和最佳化自動駕駛技術;提出了多模通信方式的融合方法、通信參數自適應優化策略、專用安全通信協議和數據傳輸冗余網絡結構;提出了基于最小系統的仿真測試方法。該成果解決了系統安全保障、高密度防護控制、高可信車地通信、特殊場景的現場不可測等難題,獲得國家科學技術進步獎二等獎。
3. “FAO全自動無人駕駛列控系統技術”。創新拓展了FAO技術內涵,創建了中國版FAO技術體系;首次自主研發了能夠實現全時段、全天候的列車無人駕駛技術;創新研發了FAO行車綜合自動化調度管控技術,實現了信號和綜合監控的深度集成;首次研發了全系統全生命周期RAMS保障技術。該成果解決了全過程全天候列車自主運行、在途列車及乘客狀態實時監控、全系統協同聯動、系統裝備高度穩定等難題,獲得北京市科技進步獎一等獎。
4. “復雜路網條件下高速鐵路列控系統互操作和可靠運用技術”。制定了支撐列控系統裝備互操作的系統規范,構建了可動態配置的列控系統半實物仿真測試平臺和互操作性測試平臺,研制了電磁干擾幅度概率分布測量儀,發明了適應高速列車牽引電流波動劇烈的阻抗匹配裝置,形成了具有自主知識產權的高鐵列控系統互操作和可靠運用成套技術,解決了高速列車在復雜路網條件下的多頻次跨線安全可靠運行難題。該成果獲得國家科學技術進步獎二等獎。
5. “列車運行組織優化理論與方法”。面向我國軌道交通運營實踐,在列車運行組織優化方面突破了傳統理論的限制,建立了新的列車運行組織優化模型,以及組織與控制一體化模型,提出了高效的適用于大規模復雜問題的數值計算方法。該成果解決了多列車節能協同優化、列車運行管控一體化等若干難題,并成功應用于我國多個城市軌道交通線網規劃和建設規劃中,涉及線路超過50條,總里程超過1 000 km。該成果獲得教育部自然科學獎一等獎。
6. “標識網絡體系及關鍵技術”。針對現有網絡命名系統多元化、不兼容、難溯源,暴露出移動性和安全性差等嚴重弊端,突破互聯網原始設計局限,從其工作機理的最基本要素(即標識)出發,探索出網絡通信的最少變量,并進行統一標識,提出標識定義劃分、解析映射和組網機制,創建了標識之間通信的新型網絡系統,即標識網絡,在有效解決現有互聯網安全、移動性、可擴展性等弊端的同時,較好解決了我國互聯網核心基礎長期受制于人的被動局面,已應用于安全專網等特殊網絡。目前,正助力天地一體化網絡的建設。該成果獲得國家技術發明獎二等獎。
7. “智慧協同網絡”。實現了網絡工作模式從傳統“用戶被動適應網絡”到“網絡智慧適配用戶”的轉變,可有效解決現有網絡“盡力而為、沖突碰撞”工作機制難以滿足高鐵、智能制造等行業實時、可靠、動態規模組網的技術難題。基于該項技術研發出的新型高鐵車地專網系統,應用于高鐵丹大線、蘭州車地大數據傳輸系統等工程。通過在全國高鐵累計6萬多km實測,移動切換時延從傳統的“秒級”降到“毫秒級”,滿足了高鐵行業的重大迫切需求。該成果獲得國家技術發明二等獎。
8.“高速列車和重載貨車關鍵結構載荷譜”。針對高速列車關鍵結構多源載荷耦合作用和低阻尼特征,創新性地建立了高速列車關鍵結構載荷解耦方法和標定技術,解決了低阻尼結構長周期運用載荷識別難題;發展了重載貨車車鉤、車體等部件載荷的高精度測試傳感技術;實現了高速列車和重載貨車關鍵結構長周期運用載荷的高精度測量。提出了損傷一致性編譜理論,解決了載荷不能高精度完全覆蓋線路實測損傷的問題。該成果為有效消除車輛在設計壽命周期內可能存在的運用安全隱患提供了理論基礎,支撐了我國鐵路復雜運營條件下車輛結構可靠性評估和提升的重大需求。
9. “大型屋蓋及圍護體系抗風防災理論、關鍵技術”。提出了大跨屋蓋非高斯極值風壓分析理論和多模態耦合風振效應分析理論,提出了屋面圍護結構和大跨承重結構抗風設計方法,提出了改善屋面圍護系統抗風承載力的技術措施、評價方法以及檢測手段,攻克了大型屋蓋及其圍護體系抗風難題。成果納入了國家標準,已成功應用于奧運系列場館、高鐵系列站房;多省市奧體中心、展覽館、航站樓,以及國家會議中心、國家大劇院、APEC峰會中心等國內外200余項重大工程。獲得國家科學技術進步獎二等獎。