以金沙8888js官方为依托的先进轨道交通自主运行全国重点实验室,主体位于金沙8888js官方思源楼,占地面积约6800平方米。此外,还拥有两个实验基地。实验室依托交通运输工程和信息与通信工程两个一级国家重点学科,在原轨道交通控制与安全国家重点实验室基础上,整合了教育部、北京市及铁路行业等自主运行相关创新平台,得到了国家铁路局和国铁集团等部门和单位的大力支持,于2023年3月获科技部正式批准成立。
金沙8888js官方校长兼实验室主任余祖俊介绍实验室情况(金沙8888js官方供图)
“交通强国,铁路先行。实验室围绕重点布局的轨道交通自主运行领域感知、诊断、通信、控制等方面的核心技术问题,产出引领性、原创性重大科技成果并促进实验室健康发展,打造我国轨道交通领域自主可控技术‘策源地’。”金沙8888js官方校长兼实验室主任余祖俊说。
通俗地讲,轨道交通自主运行就是要利用传感器、人工智能、大数据、无线通信、机器人等颠覆性技术,实现自主感知、自主定位、自主诊断、自主决策。因此,给铁路列车装上“最强大脑”“千里眼”“顺风耳”,是实验室的远大志向。
轨道交通是一个庞大的联动系统,实验室研究的“最强大脑”,针对列车“撞软墙”安全追踪等世界性难题,开展列车自主追踪与协同管控技术攻关,研究创建综合立体防护理论,突破列车群协同控制与智能调度技术。
把原来8节编组改成两个中间不靠车钩链接的4节编组,通过协同控制技术让车组“追着跑”,既实现了超近距离的安全防护控制,又解决了高峰与平峰时期上座率不均衡的问题,还节约了资源能耗。目前这项世界首创的列车虚拟编组关键技术,实验室已经在现场试验中取得成功,并在地铁11号线和19号线上试运行。
这样的灵活平衡技术,不仅需要“最强大脑”,也需要强大的通信技术支撑。在实验室重点攻关任务“车车/车地高可信信息传输”研究中,研究人员针对高速移动场景下的高可靠强安全通信需求,构建复杂电磁环境下的智能监测检测及网络安全防御体系,研制高可信专用移动通信装备。
针对铁路司机超视距净空提前感知的难题,团队依托实验室聚焦研究列车运行环境全息智能感知与危险源辨识技术,攻克了两个重要科技问题:超视距行车障碍可靠感知、全天候环境风险动态辨识。
针对高速列车和货车关键部位健康诊断与本质安全保障问题,实验室原始创新的自供电无线无源传感器,通过收集列车行驶过程中产生的振动能量,转化为电能供传感器和无线通信需要,把关键状态信息发给车载智能诊断处理主机,再通过可自主持续学习的健康诊断智能算法进行实时预警与故障诊断,为列车安全运行和先进的无人驾驶提供设备健康诊断“心电图”。部分成果已支撑我国复兴号高速列车的安全运行,将来也会在“一带一路”的国际货运班列上得到应用。
近年来,轨道交通的安全与运营问题愈显突出,多项世界性铁路工程呼唤科技支撑。在此背景下,实验室围绕国家重大战略需求,聚焦先进轨道交通自主运行技术前沿,牢牢把握研发优势,引领行业及产业发展。先后自主研发四代通用机车信号装备,解决干线铁路互联互通世界难题;提出中国高铁列控(CTCS)总体技术架构,构建中国高铁列控技术体系;世界首创重载铁路移动闭塞,列车发车间隔缩短三分之一,引领世界重载铁路列控技术发展;自主研发国内第一、世界第四套CBTC系统,攻克城轨“卡脖子”难题;率先提出轨道交通自主运行概念,制定国家铁路行业技术创新研究规划,引领我国轨道交通自主运行技术……硕果累累,不胜枚举。
未来,实验室将致力于轨道交通自主运行领域原创性理论突破、前沿创新技术研发和核心装备研制,构建面向自主运行的感知、诊断、通信、控制等应用基础理论体系,攻克超视距协同感知、自主追踪、在途检测诊断、高可信信息传输等关键技术,研制系统成套装备,支撑川藏铁路、高铁提速、高运量重载铁路和高密度城轨运行等重大工程任务,做轨道交通自主运行领域的特长生,成为技术“策源地”,实现国际引领,为加快建设交通强国提供坚强支撑。
责任编辑:李雪 谷玉锟
审核:袁芳 王瑞霞