為實現以技術創新推進鐵路發展和社會進步的愿景,日本鐵道綜合技術研究所(以下簡稱“日本鐵道綜研”)制定了2020—2025年度科研發展規劃,旨在通過科技創新進一步增強鐵路的安全性,同時推進數字化技術在各專業領域的廣泛應用,從而提升日本鐵路技術的國際影響力。
日本鐵道綜研從3個方面制定了今后一段時期科技發展的重點任務:①針對社會變化趨勢和未來鐵路發展需求,深入開展前瞻性技術研究;②面向當前鐵路運營實際需求,開展實用性技術創新;③深化鐵路基礎性研究,開展氣象災害預測、車輛走行安全性、老化損傷機理與檢查方法、摩擦損耗與長壽命化等方面的研究。
其中,前瞻性技術研究的重點任務如下。
(1)自然災害應對強韌化。依據實時氣象數據開展災害風險評價,為列車運行提供輔助支持,提高鐵路運輸效率。構建強降雨災害后符合邊坡和路堤殘余承載力的快速搶修施工作業方法。
(2)列車運行自動化。研究基于衛星定位的列車實時位置監測技術,深化鐵路路內和沿線異常檢測技術創新,推進地面設備無線控制技術和車輛運行控制技術的研究。
(3)養護維修省力化。實施數字化養護維修,開展基于車上測試方式的線橋隧狀態自動診斷技術研究,構建設施設備數據綜合分析平臺,推進基于電網監視的高阻抗接地故障等早期異常檢測技術研究。
(4)能源消耗低碳化。構建鐵路用蓄電系統,開展高性能整流器等節能裝置的研發,推進列車節能駕駛模式研究,實現鐵路電網低碳化。
(5)高速線路降噪化。利用低噪聲列車模型走行試驗臺和高速弓網試驗臺,開展走行部氣動力噪聲和隧道微氣壓波研究,研發可適應更高速度、具有高受流性能和低噪聲性能的受電弓。
(6)試驗仿真集成化。利用虛擬鐵路試驗線,開展車輛運動、弓網關系、輪軌滾動接觸等耦合動力學仿真研究;研發受電弓離線拉弧時受流材料損耗狀態評價仿真軟件以及走行車輛安全性評價仿真軟件;開展新材料顯微結構仿真技術研究;構建以數值計算模擬大型低噪聲風洞試驗的數字化風洞系統。
(鐵路視點)