先进轨道交通重点专项磁浮交通系统关键技术国家科技部_先进轨道交通重点专项

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附件一

先进轨道交通重点专项2016年度 磁浮交通系统关键技术项目公开任务申报指南

作为最具可持续性的交通运输模式，轨道交通是国民经济大动脉、大众化交通工具和现代城市运行的骨架,是国家关键基础设施和重要基础产业，对我国经济社会发展、民生改善和国家安全起着不可替代的全局性支撑作用。轨道交通科技持续自主创新更是国家通过实施“创新驱动发展”战略全面支撑“新型城镇化”、“区域经济一体化”、“一带一路”、“制造强国”和“走出去”战略的全局性重要基础保障；对建设创新型国家、构建现代综合交通运输体系、在经济社会发展新常态下实现全面建成小康社会目标，具有重大意义。

依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》和《国务院关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》，在交通领域技术预测及关键技术遴选工作成果以及面

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向相关部门、地方和机构广泛征集国家重点研发计划科技创新需求建议的基础上，科技部会同国家铁路局、交通运输部、教育部、中国科学院等部门组织专家编制了《国家重点研发计划——先进轨道交通重点专项实施方案》，在此基础上启动先进轨道交通重点专项，并发布本指南。

本专项的指导思想是：以满足国家战略需求为目标，以国内外市场需求为导向，在既有轨道交通科技发展成果基础上，以产学研用协同创新为主要模式，强化国际合作创新，通过在轨道交通系统安全保障、综合效能提升、可持续性和互操作等战略技术方向进行覆盖“基础前沿研究、共性关键技术研发、集成与应用示范”的全链条部署、聚焦支持、有序推进，全面提升我国轨道交通系统技术、设施、装备和运营的安全、效能、绿色、体系化和国际化水平，支撑国家“十三五”发展战略的全面实现。

本专项总体目标是：创新“以我为主、兼收并蓄”原则下的国际化产学研用协同创新模式，到2020年，在轨道交通系统安全保 — 2 —

障、综合效能提升、可持续性和互操作等战略方向形成包括核心技术、关键装备、集成应用与标准规范在内的成果体系，满足我国轨道交通作为全局战略性骨干运输网络的高效能、综合性、一体化、可持续发展需求，并具备显著的国际竞争优势，支撑国家“十三五”发展战略全面实现。

具体目标：

1．形成具备“凝聚、辐射、转移和协同”功能的全球化轨道交通创新能力网络体系；

2．形成满足国家社会经济发展和国家安全对轨道交通高效能、综合性、一体化、可持续需求的交通系统安全保障、综合效能提升、可持续性和互操作核心技术、关键装备、集成应用与标准规范体系；

3．形成足以支撑国家“一带一路”、“走出去”和“制造强国”战略、满足全球市场需求的国际化轨道交通技术、标准、装备和服务能力体系；

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4．形成具备“超越遏制”和“战略高地”特征的新型导向运输系统技术、标准、装备和集成能力体系。

到2020年，我国要具备交付运营时速400公里及以上高速列车及相关系统，时速120公里以上联合运输、时速160公里以上快捷货运和时速250公里以上高速货运成套装备，满足泛欧亚铁路互联互通要求、轨道交通系统全生命周期运营成本降低20%以上、因技术原因导致的运营安全事故率降低50%以上、单位周转量能耗水平国际领先、磁浮交通系统技术完全自主化的技术能力。

本指南围绕磁浮交通系统关键技术创新全链条设计和一体化部署基础前沿研究内容列出若干子任务。

各申报单位针对子任务的研究内容，以子任务为单位进行申报，每个子任务设1名负责人。各申报单位统一按指南二级标题（如1.1）的研究内容进行申报。

本专项2016年拟启动公开择优的重点任务为：

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磁浮交通系统关键技术

总体目标：通过对中高速磁浮交通系统集成、车辆、牵引供电与运行控制等关键技术和系统共性基础技术的研究，为我国自主研发具有国际普遍适应性的新一代中高速磁浮交通系统集成示范工程提供基础理论和技术支撑。

重点研究内容：中速磁浮交通系统共性基础技术研究；高速磁浮交通系统共性基础技术研究。

1、中速磁浮交通系统共性基础技术研究

按照时速200公里的系统要求，开展面向工程应用中速磁浮系统关键共性技术的研究，主要内容包括：

1.1中速磁浮永磁电磁混合悬浮系统建模分析与控制 完成混合悬浮系统建模分析，提出永磁悬浮控制策略和防吸死控制方法，并进行相关试验验证。与既有电磁悬浮系统相比，悬浮能耗减小60%，发表论文5篇，专利1项。

1.2磁悬浮控制系统高可靠性分析技术研究

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探究悬浮控制系统失效机理，实现故障诊断及寿命预测，提出考虑多种失效机理竞争情况下的悬浮斩波器联合状态监测方案，研究悬浮控制斩波器的可靠性预测模型，提高悬浮系统的可靠性。

实现故障检测率大于90%，虚警率小于5%，关键部件寿命预测误差小于10%。发表论文5篇，专利2项。

1.3中速磁浮交通全局全过程故障安全运行控制策略研究 研究开展中速磁浮全局全过程故障安全运行控制策略，建立仿真验证平台，进行实验验证。

全局响应参数大于300项，形成系统技术规范。发表论文5篇，专利2项。

2、高速磁浮交通系统共性基础技术研究

按照时速600公里高速磁浮系统要求，开展面向工程应用自主化高速磁浮交通系统关键共性技术的研究，主要内容包括：

2.1复杂环境下列车-轨道-隧道多元耦合与控制

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提出基于复杂环境的列车-轨道-隧道多源耦合控制的一体化设计理论和参数匹配设计指导方案；给出时速600公里以上车-轨耦合振动控制理论。申请专利至少1项，发表核心期刊论文至少3篇。

2.2高速磁浮交通系统运行环境与影响因素分析及系统服役性能与环境可靠性关键技术

以线路运行实测数据为基础，研究时速600公里系统服役性能评价方法和体系。提出系统服役性能与环境可靠性影响因素和指标，发表核心期刊论文至少3篇。

2.3基于“气动力-结构-驱动力-配重”多目标的一体化系统设计理论

开展高速磁浮列车气动性能/噪声优化设计理论和试验研究，研究磁浮列车车辆结构轻量化优化设计理论与技术，明晰磁浮列车的气动性能、车辆结构、电磁力的变化规律和相互关系，建立基于“气动力-结构-驱动力-配重”多目标的一体化系统设计理论。

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提出基于“气动力-结构-驱动力-配重”多目标的一体化系统设计理论和指导方案。发明专利不少于1项，发表核心期刊论文至少10篇。

2.4时速600公里高速磁浮系统空气动力学关键技术研究 开展磁浮列车高速运行时空气阻力、升力、气动噪声及表面压力分布等气动性能研究，横风对磁浮列车磁浮间隙、运行稳定性及安全性影响研究，磁浮列车与隧道耦合气动效应研究，时速600公里条件下来流的脉动对列车动力学及运行安全的影响。

建立时速600公里高速磁浮列车空气动力学系统分析方法，提出满足磁浮列车以600km/h运行时对安全性、经济性及舒适性要求的指标。发明专利不少于1项，发表核心期刊论文至少3篇。

2.5永磁电磁混合悬浮系统建模、故障诊断与容错控制研究 建立系统控制模型，研究永磁电磁混合悬浮系统的控制方法，给出系统故障安全设计指导规范，搭建仿真平台,进行仿真分析，并进行单转向架的实验验证。申请发明专利至少1项，发表 — 8 —

核心期刊论文至少3篇。

2.6时速600公里条件下高速磁浮列车控制模型及主动安全防护理论与技术

时速600公里磁浮列车控制模型，建立列车主动安全防护理论体系，搭建仿真验证平台，完成实验验证，并给出系统设计规范。申请发明专利至少1项，发表核心期刊论文至少3篇。

2.7牵引、悬浮和导向耦合关系建模与理论分析

建立高速磁浮列车牵引、悬浮和导向系统模型，研究牵引、悬浮和导向系统的耦合关系，搭建仿真分析平台，给出耦合关系影响因素和解耦控制策略。申请发明专利至少1项，发表核心期刊论文至少3篇。

支持年限：不超过5年

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