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[成果] 1800120585 北京
U27 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:重载铁路运输受到世界各国的广泛重视,大轴重重载运输已成为大宗货物最为经济有效的运输方式。目前国外重载煤运铁路货车轴重大多集中在26.5~32.4吨,国内重载铁路最大轴重为25吨,大秦铁路主要开行万吨与2万吨重载列车,神华铁路的主干线朔黄铁路目前主要开行23~25吨轴重、牵引质量6千吨和万吨重载列车,与国外重载铁路相比差距较大。随着神华集团各煤炭基地建设步伐的加快和矿区开采规模的扩大,神华铁路骨干网络的运输能力已不能适应发展的需求,通过多种技术途径扩大神华铁路运输能力十分紧迫。2013年,神华集团有限责任公司承担了国家科技支撑计划项目“轴重30 吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与核心装备研制”(2013BAG20B00)。该项目的研究目标是研制轴重30吨以上煤炭运输载重100吨级货车、9 600千瓦交流传动电力机车、新型宽带移动通信系统、重载列车状态智能化监测系统、重载列车智能化协同操控系统;研发轴重30吨以上条件下重载运输调度优化系统、线路基础设施强化改造措施;通过系统集成,在朔黄铁路建成长度不小于50千米的示范工程,实现载重100吨级、牵引质量2万吨以上重载列车开行。该项目是重载铁路系统性技术研究项目,所涉及的不同研究任务彼此密切关联,因此,项目不作子课题分解,作为一个完整课题开展研究工作。课题“轴重30 吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与核心装备研制(2013BAG20B01)”由朔黄铁路发展有限责任公司贾晋中主持。通过近三年的科技攻关,项目研制了轴重30吨以上煤炭运输载重100吨级货车、9 600千瓦与14 400千瓦大功率电力机车、重载列车状态智能化监测系统、新型宽带移动通信系统、智能化操控系统、重载运输调度优化系统,研发了30吨及以上轴重条件下既有重载铁路基础设施评估及强化关键技术,形成了轴重30吨以上重载铁路关键技术研究与核心装备研制的整体方案和完整的技术体系,建立了既有重载铁路30吨及以上轴重条件下成套技术体系。系统集成上述技术成果改造完成了朔黄铁路北大牛-东冶区间(K65+458~K131+32)65千米的基础设施强化示范段和示范段外典型工点强化。朔黄铁路全线建设完成LTE-R系统,并于2014年9月成功在朔黄铁路开行了轴重30吨、牵引质量25 200吨,应用基于4G技术的铁路宽带移动通信系统的重载组合列车。2015年9月,在朔黄铁路实现了轴重31.5吨、牵引质量2.3万吨重载列车的开行。
[成果] 1700520018 湖北
U26 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:中国高铁具有成网规模大(2016年2万公里)、动车交路长(3000km)、速度高(300km/h)、车型多(四型八种)、编组长(16辆)等特点。高铁建设初期,国际上没有超大规模高铁网、多车型跨线混跑动车组运维技术可供借鉴,国内没有动车超长交路运维技术的现状,中国高铁动车组运维领域急需解决三大难题:一是成网运营条件下动车组安全运维保障体系构建;二是高速长时间持续运行状态下的轮对安全预警;三是兼容多车型、多编组动车高效检修技术。针对以上问题,项目依托武广、沪汉蓉高铁等工程,历经十年攻关,在动车组安全运维方面实现重大创新。创新点一、创建了中国高铁动车组多车型跨线超长交路混跑安全运维保障体系。建立了动车组网络运用周转模型,提出了高铁互联互通、动车超长交路运维保障计算方法,制定了“检修集中、运用分散”的动车组运维保障技术路线,主编了《铁路动车组设备设计规范》,形成了动车交路、车组配属、基地布局、检修规模、工艺流程、设备配置等技术标准,研发了动车组运维关键装备,完成了全路动车基地规划及武汉动车段等一系列工程设计、建设,为成网高铁动车组安全运维提供了技术保障。创新点二、发明了动车组轮对高速、持续服役下安全检测、预警及保障技术。发现了动车组轮对缺陷的形成机理及分布规律,建立了轮对踏面日常诊断、轮辋轮辐定期检测、分级预警和轮对快速修复四个层级的技术标准,发明了高效、可靠的轮对诊断、空心车轴探伤、不落轮镟、快速换轮等13种技术装备,开发了轮对智能预警管理软件,保障了轮对高速(300km/h)、持续服役(3000km)安全。首创高铁动车组轮对踏面、轮辋周向和径向、轮缘顶点至根部等的缺陷全覆盖检测技术,为动车组实现超长交路提供了安全保障。创新点三、提出了兼容四型八种动车组的五级运用检修方法,建立了以检查库为核心的三层立体高效检修作业系统,研发了车型最多(八种)、编组最长(16辆、427米)、重量最大(1000t)、精度最高(同步误差±4mm)的动车组整列固定式同步架车机,开发了兼容多车型的转向架柔性修流水线、动车组大部件智能配送系统及相关配套检修装备30余种,实现了动车组高效检修。依托项目设计、建成世界上检修效率最高(165辆/万平方米)的武汉动车段,并获国家优质工程奖,成果全面应用于中国30余座动车组保障基地,为2万公里高铁网2300列动车组提供了运维保障。近三年,实现直接经济效益(新增销售额)81亿元,新增利润6.8亿元。项目获国家发明专利18项、实用新型专利47项、软件著作权22项,发表论文60篇,主编设计规范8部,铁路标准4项,主编专著1部,获批国家及省部级重点新产品7项,培养硕博士63人。获国家优质工程奖1项,省部级科学技术一等奖2项,省部级优秀工程设计一等奖3项。湖北省科技评审认为项目主要技术处于国际领先水平。项目成果全面提升了中国高铁动车组运维保障装备的设计、制造水平,推动了产业链的快速发展,为中国高铁“走出去”提供了有力支持。
[成果] 1700510188 河南
U28 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:该项目研发一种多功能城市交通信号机装置,完成单位有河南科技学院、河南省新乡市新星交通器材有限公司和扬州市鑫通交通器材集团有限公司。项目从2011年11月开始实施,2012年7月获批河南省产学研合作项目,名称为《城市道路车辆检测与交通诱导关键技术研究》,编号为132107000070,2014年7月通过河南省科技厅验收。在完成道路交通控制、短时交通流预测和数据无线传输等相关理论研究的基础上,针对道路交通诱导控制提出了一种相位跳变全动态诱导控制方法,针对短时交通流预测提出了一种模糊神经网络优化的智能算法,针对信号灯与信号机之间的数据无线传输提出了一种网络编码优化策略。研究过程中获得发明专利授权1项,实用新型专利9项,软件著作权5项,同时发表EI收录论文7篇,中文核心论文1篇,出版硬件和软件开发类著作2部。信号机开发主要包括主控板、通信板、车检板、灯驱板和倒计时板等模块的硬件电路设计、系统程序设计、信号机网络管理平台软件设计,成果“城市交通智能信号控制机研制”、“道路交通信号灯无线控制技术研究”、“相位可跳变动态感应交通诱导方法研究”分别于2012年11月、2013年8月、2014年7月通过河南省科技厅组织的科技成果鉴定,信号机在交通诱导控制、信号灯无线编码传输等技术方面达到国内领先水平。该项目实施过程中,合作企业先后投入270余万元用于信号机的研发、产品试制、生产工艺改造,产品质量检测、商标申报等工作,研发后期进行了产品的多次改进和软件升级。多功能信号机先后由河南省新乡市交通器材有限公司、扬州市鑫通交通器材集团有限公司、新乡市新星科技有限公司、河南路泰交通设施有限公司等6家企业生产,在河南省、江苏省、河北省、山东省、内蒙古等省推广应用。近三年来,合作企业创造经济效益累计达1.35亿元。该项目实现了城市道路交通车辆的相位跳变动态诱导控制和区域交通的集中协调控制,解决了城市交叉路口红灯道路车辆排队等待而绿灯道路无车现象,克服了自适应诱导在车流较大时的控制失效问题和定周期诱导效率低下问题。在提高城市道路的运行效率、减少汽车尾气排放降低城市大气环境污染方面,具有重要意义。
[成果] 1700240577 广西
U26 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:国内生产地铁闸瓦的公司数量少,技术力量薄弱,生产的产品容易出现金属镶嵌、热裂纹、热斑以及雨雪天气条件下摩擦系数下降过快等一系列问题。中国已经有30多个城市在规划建设地铁,2020年总里程将达6000多公里,给地铁配套产业带来了前所未有的发展机遇。然而国内厂家生产的产品难以满足市场需要国外产品虽然质量优良,但是价格昂贵,不利于中国城市地铁的快速发展。“城市轨道交通制动合成闸瓦的研制”项目由南宁市科技局2011年下达给广西民族大学承担的科技重点项目,合同编号:201106004A。该项目是针对城市轨道交通(地铁、轻轨)使用的高性能合成闸瓦进行的一个技术研发和成果转化项目,开发新一代的制动合成闸瓦。该项目研发的闸瓦为玄武岩纤维增强的高摩合成闸瓦,采用耐高温、高强度的混杂短纤维作为增强基体,良好粘结性的丁腈橡胶和腰果壳油改性酚醛树脂作为黏合剂,能够满足城市轨道交通的强度和整体化要求,采用成形固化和机械加工连续成型工艺制备而成,能够根据轨道闸瓦所需而尺寸进行加工成型。项目完成后,研制出了符合城市轨道交通(地铁、轻轨)的制动过程中无噪音、无振动、火花和难闻气味的闸瓦,产品性能指标符合UIC等标准的要求,获得国家发明专利授权1项。存在问题:由于资金限制,对市场不了解,限制了该项目的推广。
[成果] 1700520246 北京
U26 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:中国铁路客运专线动车组运用已初具规模,但客运专线以外的铁路干线及各支线的快速客运仍然是铁路客运的重要方式,营运线路里程达已达到7.4万公里。随着中国国民经济持续快速发展、“一带一路”和高端装备“走出去”宏伟战略的逐步实施以及中国先进轨道交通装备现代化需求的提高,迫切需要开发绿色、智能、可靠的新一代快速客运电力机车。2010年以来,在原铁道部科技研究开发计划支持下,由中车株洲电力机车有限公司和中车大连机车车辆有限公司牵头,联合中车株洲电力机车研究所有限公司等单位成功研制了新一代交流传动快速客运电力机车。该机车牵引功率7200kW、起动牵引力420kN、持续速度80km/h、最高运营速度160km/h,具有智能化程度高、启动加速快、运行平稳、安全可靠、检修维护方便、高效节能环保等特点。该项目填补了中国在交流传动快速客运电力机车领域的空白。主要技术创新:首创了新一代大功率交流传动六轴快速客运电力机车,实现了中国干线客运主型机车的升级换代,建立了交流传动客运电力机车标准体系,为中国先进轨道交通装备“走出去”战略实施提供了强力支撑。创新构建了基于复杂神经网络的交流传动客运电力机车智能控制系统,提升了快速客运机车智能化和节能增效水平。世界首创了用于快速客运的弹性架悬三轴转向架技术平台,率先攻克了三轴转向架客运机车横向稳定性与曲线通过性能兼顾的难题,全面提升了客运机车的运行安全性、平稳性和舒适性。创新开展了环境适应性、可靠性、运用维护等系统研究,攻克了广域服役性技术难题,实现了电力机车世界最长交路运用。授权专利:该项目已获取专利63项,其中:获取授权发明专利25项(含中国专利金奖1项)、授权实用新型专利38项,获取软件著作权2项,发表学术论文34篇。技术经济指标:截至2016年10月,已累计销售该机车1227台,实现销售收入2045733.42万元;产生利润230318.58万元;上缴各项税费达到89909.13万元。应用推广及效益情况:新一代交流传动快速客运电力机车已经成为中国铁路干线客运牵引的主力机型,现有1227台机车投入运用到西安、沈阳、南昌、武汉等17个铁路局(公司),为中国铁路大提速、全民健康出行提供了重要支撑。该机车进一步完善了中国电力机车产品谱系,提升了中国交流传动快速客运电力机车的技术水平,加速了传统主型客运电力机车的升级换代;同时,助推了在塞尔维亚、马其顿和马来西亚等多个国际市场贏得了订单,积极响应了国家“一带一路”的发展战略,推动了中国轨道交通装备企业的国际化征程。
[成果] 1700430017 湖北
U27 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:按照铁路“十二五”发展规划,到2020年,中国将通过新建或扩能改造建成十大铁路运输通道,以满足国民经济发展,中国铁路重载车辆运输装备市场前景可期。而新型集成制动装置结构简单紧凑,集成化程度高,重量轻,传动效率高,易组装;沿用国内主型重载制动梁,可靠性高,检修性好;综合国内外同类产品优点,可解决既有惯性质量问题,结构可靠,技术性能指标优越,可与国外先进集成制动装置媲美,且拥有完全自主知识产权,可抢占国内转向架集成制动装置应用市场,并有望竞争国际市场。国外应用较为普遍的TMX集成制动装置售价2.9——3.2万元/辆份(不含关税),而长江公司研制的新型集成制动装置售价约2万元/辆份,每辆份便宜约1/3,可为长江公司整车国际投票赢得价格优势,也可为公司提高盈利空间。中国现有铁路货车近百万辆,快速重载运输主打产品之关键零部件铁路重载货车新型集成制动装置的产业化及社会经济效益将十分巨大,该项目的产业关联度比较广泛,涉及钢铁、机电、五金、配件、橡胶等产业,对地区的经济拉动作用也将产生重要的影响。
[成果] 1700430023 湖北
U27 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:随着铁路货运向重载运输的方向发展,提高轴重、增大单车载重已成为世界各国重载运输行之有效并一致采取的通用措施。对铁路矿石敞车而言,提高轴重、减轻自重、增加每延米载重是实现重载的发展方向。该发明的目的就是要提供一种结构简单可靠、自身重量轻、强度刚度好、维护周期长、整车组装工艺性好、可以有效提高车辆运输能力的铁路不锈钢矿石敞车,以满足大轴重铁路矿石敞车轻量化、重载荷的要求。 该发明避免了采用加厚、加宽的钢铁型材来组焊侧墙,以及通过增设加强肋、加强板等部件来巩固焊接效果的传统设计手段,并且取消了组成部件多、形状各异、焊缝复杂的的下侧门、中门及其附属件和开启、锁紧装置等,结构简单,提高了整个车体组装的工艺性和制造效率,降低了劳动强度,避免了下侧门和中门处氧化腐蚀等现象,解决了在确保车辆重载安全运行的前提下有效降低铁路矿石敞车自身重量的难题,是铁道货车领域首创,属于基础型的专利。 该发明在国内是首创,创新点为“车体轻量化技术”,采用该专利的铁路矿石敞车在2013年获得澳大利亚客户284辆订单,受到客户的高度赞扬和好评。随后又获得另一客户1196辆的订单,这也是中国铁路货车整车出口的最大订单。该专利产品已牢固占据澳大利亚等国市场,新增销售收入近10亿人民币,出口创汇1亿多美元,累计运输铁矿石4亿吨。通过近几年的运营,事实证明了40吨轴重矿石敞车充分保证了客户高效优质的铁矿运营。客户FMG对车辆运行效果的评论是:“FMG找到了正确的货车供应商”;“车辆(尤其是货车)已经超出了预期”;“世界上最具效率的敞车”。 随着中国铁路运输装备走出去和“一带一路”战略的实施和发展,该专利产品将有更广阔的出口市场和应用前景。
[成果] 1700430110 湖北
U29 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:课题背景:该项目为解决检票机存在的三个应用问题:检票机大业务量走票测试靠人工持票长时间“绕圈暴走”,自动化程度低、人力资源耗费大成本高、劳动强度大,测试量难以准确调控和保持稳定,参测对象取样单一;检票机关键部件“非接触式车票读写器”的交易处理时间测定依靠“批量刷卡、人工计表、平均分除”的方法,准确度低,尚无专用测试设备;检票机单程票回收流程是“先投入、再检测、后退票”。当乘客投入单程票后会习惯的认为“车票已经投入则理应可以出站”,若该车票检测不合规时,车票从检票机“退票口”被退出,而乘客要么紧随前面的乘客闯闸出站,要么站在通道里不知所措,堵塞通道妨碍其他乘客出站,降低车站客流吞吐率,还会因误解引起纠纷。研究目的与意义:改变人工“绕闸暴走”的模式,降低劳动强度,减少人工需求量从而降低高昂的测试成本。填补读写器专用测试设备空白,验证交易数据,精确测定交易时间,为车票读写器验收、升级后检验提供准确科学的检测手段。改进读写器天线,实现车票“先检测、再准入、免退票”的应用改进。达到避免纠纷、提高通行率、改善乘客体验的目标。创见创新:记录、重播乘客通行时的红外信号的方法是方案性创新,比既有“自行机器人”和“纸片人”方案更科学、更轻量节能便携、实用性强。突破了水平单天线板无法感应垂直方向车票的物理限制,免除退票环节,简化业务流程、更人性化。弥补读写器业务数据校验和计时测试设备的空白。社会经济效益:极大减少走票测试人工需求量,从而大幅降低测试成本;测试次数越多,效益越显著。避免乘客因退票引起的纠纷和投诉,社会效益显著。2016年获奖:获得武汉市第九届职工技术创新成果二等奖。获得第九届国际发明展览会:“发明创业奖·项目奖”银奖、铜奖各一项。获得葡萄牙发明者协会颁发的“交通行业特别发明贡献奖”。
[成果] 1700510121 河南
U21 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于高速铁路大号码道岔工装及施工技术研究方向,主要目标是研究解决作为轨道系统最薄弱环节的大号码道岔施工精度及稳定性控制研究。该项目不仅在高速铁路大号码道岔施工技术创新研究中有重大突破,而且形成了高速铁路大号码道岔施工工法,制定了大号码高速道岔施工企业标准,在中国沪昆客专成功应用,大大提高了大号码道岔施工进度和效率,确保轨道稳定、行车安全、乘车舒适性。同时该成果广泛推广到大西客专应用,在不同地区条件下大号码道岔施工中取得了成功,具备广泛推广价值。该项目在基础研究方向实现了4个突破:一是在大号码板式道岔研究领域,通过对道岔自密实混凝土灌注技术研究,研究形成了“一种轨道道岔板的扣压装置”实用新型专利(专利授权号CN 204162957 U),该专利技术解决了自密实混凝土在灌注过程中大冲击力造成道岔板上浮的难题,同时提高道岔板水平固定精度,确保自密实混凝土灌注充盈饱满密实,最终保证道岔区间行车稳定性、安全性、舒适性。二是在道岔板组装过程中为了更加精确、高效调整中线,研究形成了“一种轨枕埋入式无砟道岔轨排横向调节装置”实用新型专利(专利授权号CN 204000509 U),该专利技术易解决了道岔板在粗调结束后,能够更加高效精确的把道岔中线调整到设计中线,同时能提高道岔稳定性。三是针对大号码道岔部件尺寸大在吊装过程中易变性的特点,研究形成了“一种用于钢轨吊装的夹具”实用新型专利(专利授权号CN 204162285 U),该专利技术解决了高速铁路道岔吊装稳定性、安全性难题,同时具有结构简单、吊装稳定、灵活的特点,提高了道岔吊装作业效率。四是在大号码道岔分段预铺组装后,道岔高度调整时竖向高度调节杆的使用存在损坏基地支承层混凝土的难题,为了解决这一难题,研究形成了“一种轨枕埋入式无砟道岔轨排竖向高度调节装置”实用新型专利(专利授权号CN 204000512 U),该专利技术有效增大了竖向螺纹杆与混凝土支承层的接触面积,减少竖向螺纹杆对支承层的压强,避免震动干扰影响大号码道岔高度调节不精确。围绕该项目共获得4项实用新型专利,同时荣获2016年洛阳市科学技术进步奖二等奖。该项目于2015年9月12日经河南省科学技术厅组织的成果鉴定,经周志立为首的专家组鉴定:一致认为成果整体水平达到国内领先水平,在高速铁路大号码道岔施工领域达到国内领先水平。该项目从2012年10月1日开始推广,目前在江西省、山西省、安徽省高速铁路建设领域进行推广应用,效果显著。该项目极大的提升了高速铁路大号码道岔施工精度、稳定性、安全性。该研究成果为高速铁路道岔建设提供了科学依据,在完成沪昆客专、大西客专大号码道岔任务等方面作用重大,社会和经济效益显著。
[成果] 1700460095 福建
U23 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:该项目首次采用T型三电平逆变拓扑结构研制了双向型地铁制动能量回馈装置,实现了MW级能量的双向变换;采用高速串行数字通信技术,开发了逆变器PWM触发器及并机载波同步控制器,有效抑制了并机同步环流,改善了变流器的电能质量;研发了双向型地铁制动能馈回馈控制系统,实现了双向馈能的无缝切换,切换速度快、动态性能好。该装置经过第三方检测后,效率98.6%,功率因数0.996,输入电流谐波2.5%,且该产品已经在实际工程中使用,运行可靠,满足客户需求。该项目创新性突出,具有完全的自主知识产权,主要技术指标达到了国际先进水平,为国内领先。
[成果] 1700470004 北京
U29 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 为了保障全国轨道衡计量数据的准确和统一,维护国际口岸、国内各大企业间的贸易结算的公正和公平,同时为铁路货运安全提供计量技术支撑。12m标准轨道衡用于全国轨道衡检衡车(以下简称“检衡车”)的检定,达到OIML高准确度级,是中国轨道衡量值传递领域的最高标准,对保证企业贸易结算和铁路运输安全起到重要作用。 主要技术创新: 研制了100吨级的整车称重平台——12m标准轨道衡,解决了大质量整车称重误差大、准确度低、稳定性差等技术难题,实现了高准确度级计量性能,成为中国轨道衡领域最高计量标准。 首创了大质量称重的交叉刀子刀承结构,保障了精确的杆杆比。交叉刀子刀承将称重台面承受的重量通过两级杠杆按100:1进行缩小,传递到机械天平结构,再通过5:1的杠杆比进行缩小,总杠杆比为500:1,实现了精确杠杆比。 研究采用PLC控制技术,以“故障导向安全”为准则,创新设计了手动操作、自动操作和微机操作三套操作方法,提高了安全可靠性。采用预测传感器和可编程控制器联合控制,使12m标准轨道衡工作过程全部自动化,避免人为误操作影响称量准确性。 构建了新的铁路大质量称重整套量值传递体系,创新了轨道衡检定检测方法,修订了4项国家计量检定规程,已发布实施。 成果产生的价值: 该项目取得了1项实用新型专利、1项软件著作权;形成4项标准(国家计量检定规程)。已在国家轨道衡计量站进行了推广应用,2015年9月1日,通过了全国计量标准、计量检定人员考核委员会对12m标准轨道衡的考核,同年9月30日取得国家质监总局颁发的“标准轨道衡标准装置”计量标准考核证书和社会公用计量标准证书。 间接效益: 2015年10月1日到2017年2月28日间接效益:共检定检衡车187辆次、共检定静态称量轨道衡3310台次、检定动态称量轨道衡2873台次、检定铁道货车超偏载检定装置528台次,累计实现经济效益约5100万元。 社会效益: 对于国际口岸贸易、国内企业间贸易结算的公平公正,铁路运输安全,都具有十分重要的作用。 对首都经济、社会发展的贡献: 对首都经济建设中所需要的粮食、水泥、煤炭、钢材、石油等物资,通过铁路运输时使用轨道衡来称重结算收费,保障稳定供应,对首都人民的生活稳定起到促进作用。
[成果] 1700470182 北京
U28 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:中国铁路运营里程已达12万公里,列车运行控制系统是确保其安全和高效运营的“大脑和神经”,精确可靠的轨道地理信息数据库是实现列车高精度、连续定位的基础,为了降低建设和运营成本,采用卫星定位和数字轨道地图融合实现列车运行控制和安全保障,必须充分保证轨道地理信息的准确性和可靠性。 该项目在科技部、国家自然基金委、北京市科委、中国铁路总公司等项目支持下,历经十余年,结合青藏铁路现场工程需求进行技术攻关、现场试验、示范验证,形成了成套的轨道地理信息处理方法,研发了轨道交通专用数据库处理与分析平台,完成了列车完整性监测、无线列调场强测试等应用示范,掌握了具有自主知识产权的轨道交通专用数据库相关理论和核心技术。 主要创新点包括: (1)提出了满足轨道交通线路拓扑结构和列车控制系统应用的轨道专用地理信息数据结构性分析方法,提出了面向不同粒度的轨道地图数据分段自适应逼近方法,解决了轨道曲线精确描述所面临的数据量庞大、定位匹配复杂、效率低等瓶颈问题,有效支撑了轨道交通专用数据库在列车可靠定位中的应用; (2)提出了基于霍夫变换的多轨迹融合求径测量数据约简方法,解决了大规模线路测量数据处理的瓶颈问题,对青藏铁路全线1142公里所有车站和线路关键点进行了数据处理、分析和验证,有力支撑了基于卫星导航的列控系统在中国的首次实施运用、长期安全运营以及系统和升级改造; (3)提出了面向大规模轨道测量数据的实时动态响应分析方法,形成了轨道专用数据库辅助列车定位的可靠性验证方法,研发了覆盖测量、编辑和验证等全部功能的数据处理和验证平台,满足了大规模轨道数据快速精确处理的需求; (4)构建了基于轨道交通专用数据库的位置服务应用技术体系,研制了基于卫星导航的列车完整性远程监测系统成套装备,解决了卫星定位用于列车完整性监测精确性、连续性和实时性问题,有力促进了卫星导航技术及系统在轨道交通领域的应用和发展。 项目获授权发明专利6项、软件著作权15项,发表论文45篇。在北京市科委的支持下,与企业合作开发了“基于北斗卫星导航的货运列车完整性远程监测系统”的成套装备,并已在北京铁路局进行了应用示范及产业推广。项目成果在“无线列调场强测试系统”、“列车追踪接近预警系统”得到延伸应用,并已在青藏铁路公司、沈阳铁路局、呼和浩特铁路局、上海铁路局等多家单位得到应用,取得经济效益3752.51万元,近三年新增项目收入1871.01万元。
[成果] 1700470192 北京
U21 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 自2006年进行中低速磁浮道岔研究以来,开发出单开道岔、三开道岔、单渡线道岔、交叉渡线道岔等中低速磁浮系列道岔产品。在中低速磁浮线路上,用于磁浮车辆的折返、换线、摘挂等操作。 中低速磁浮道岔由以下几部分组成:道岔梁、驱动装置、角平分装置、锁紧微调装置、活动端定位连接装置、走行台车、电气控制系统、信号系统等等。各部分互相配合形成完整的统一体,共同完成道岔的接受信号转辙指令—解锁—转辙—锁定—接通一条线路—发出到位信号—车辆通过道岔等功能。与普通轮轨道岔由钢轨和转辙器组成不同,中低速磁浮道岔为道岔梁整体运动,车辆抱轨运行。 主要创新点: 1)F轨活动端定位连接装置及角平分装置,保证磁浮道岔线路和磁浮轨道线路平顺对接的关键部件设计; 2)旋转轨道一梁分两段,一机多点驱动搭接结构及中间铰轴设计,攻克了细长轨道梁受温度变形影响,无法在线路中精确定位的难题; 3)中低速磁浮道岔驱动、台车、锁定运动部件设计,新颖的设计达到道岔转辙到位及转辙时间精准、定位可靠、走行平稳; 4)道岔的自振频率测试和车岔耦合冲击研究及测试,属于跨领域研究,车辆与道岔的共振是磁浮交通无法回避的难题,在该项目研究中已经得到有效解决; 5)创新点五:安全继电器控制系统加宽温PLC道岔运动全监测系统,为道岔安全运行、道岔维护提供可靠保证。 成果产生的价值: 承制了上海芦潮港、河北唐山、湖南株洲等地中低速磁浮试验线道岔,和北京中低速磁浮商业运营示范线(S1线)道岔,并指导设计了长沙磁浮快线道岔。 经在上海、唐山、株洲等试验线上九年多的运行实践表明,道岔功能完备、运行状态良好、产品质量可靠。 主持编制了两项行业标准、一项团体标准、四项企业标准;取得三项发明专利和四项实用新型专利,形成了拥有自主知识产权的中低速磁浮交通道岔成套创新成果。 2014年通过了陕西省工信厅组织的新产品鉴定,专家组一致认为中低速磁浮系列道岔研究成果填补了国内空白,达到国际先进水平。 中低速磁浮系列道岔的成功研制,标志着中国已经具备了中低速磁浮系列道岔的设计制造能力,推动了中低速磁浮交通产业的发展,对轨道交通产业结构优化升级做出了积极贡献,并带动周边配套行业的发展,经济和社会效益显著。中低速磁浮道岔使用电动,无污染、低噪声、全自动、全监测是一种环境友好的产品,完全适用于现代轨道交通的发展要求。
[成果] 1700470199 北京
U27 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 铁路货车由于结构参数以及磨耗等原因,其动力学性能在一个服役周期中呈现很大的离散性,全面揭示铁路货车服役性能研究规律及其关键因素,对保障货运安全、建立铁路货车健康管理体系、制定合理维修周期、改进货车设计具有重要意义。 主要技术创新点: (1)揭示影响铁路货车服役性能的关键技术因素。 该课题结合总公司的安排下货车运用质量调研,在广州进行了TPDS运行状态大值车辆的对比分解,在北京进行了TPDS运行状态大值车辆的专项质量调研。该课题总结了TPDS运行状态不良报警功能既有应用情况,深入分析两次TPDS运行状态大值车辆分解检测结果,明确TPDS运行状态大值车辆的检修项点以及故障原因,揭示影响铁路货车服役性能的关键技术因素。 (2)通过大样本数据分析,揭示铁路货车服役性能演变规律。 由于货车结构性能的离散性,要全面分析铁路货车服役性能的演变规律,需要大样本的研究对象。全路主要干线联网运行的89套TPDS,年货车监测量超过六千六百万辆次,2008至2013年累计的近3亿辆次货车地面监测数据,积累了超过八十万辆各型货车一个厂修期的监测数据。 该课题利用TPDS监测数据,结合HMIS中厂段修日期、段修落成前故障信息、临修和辅修故障信息,对铁路货车服役性能演变规律进行全面研究,并采用动力学仿真、验证试验、分解检测等技术手段,揭示铁路货车服役性能演变规律,为提出铁路货车服役性能健康指标及合理运用标准奠定基础。 (3)提出铁路货车服役性能健康指标及合理运用标准。 该课题提出了铁路货车服役性能健康指标及合理运用标准,促成《中国铁路总公司关于加强TPDS运行品质不良联网报警货车运用管理的通知》(运辆货车函〔2015〕469号)的发布,指导全路货车运用维修工作。 成果产生的价值: 项目成果促成《中国铁路总公司关于加强TPDS运行品质不良联网报警货车运用管理的通知》(运辆货车函〔2015〕469号)和《铁路车辆运行安全监控联网及信息综合应用系统总体方案》运信规划函〔2015〕185号)的发布,研究成果于2015年11月起全路推广。截至2016年9月,共预报运行品质预警车辆1106辆,扣车901辆。有效改善运行状态不良货车动力学性能,提高货运安全性。 TPDS系统自2009年货车踏面损伤、运行品质预警等功能陆续推广以来,全路TPDS联网运用100余套,铁科院项目团队直接经济效益突破3亿。项目科研成果在货车运行状态不良报警、扣修等方面的应用有效提高全路货车运行品质、维修质量,有效控制维修成本。
[成果] 1700470210 北京
[TP3, U28] 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:动车组运行安全是铁路运输工作的重中之重,对动车组运行状态进行有效监控是行车安全保障的关键手段。对动车组的运行状态监控主要采取车载设备检测的方式,对于车体底部及侧下部关键配件状态存在监测盲区,缺少有效的监控技术手段。为此,中国铁路总公司多次下发文件,组织动车组运行故障图像检测设备的研发及部署试用,并以科研开发项目的形式,支持检测设备的联网监控工作,推进动车组运行故障图像监控系统(Train of EMU Failures Detection System, TEDS)的研发。 动车组运行故障图像监控系统(Train of EMU Failures Detection System, TEDS)是对动车组运行状态图像进行实时监控的综合联网监控管理系统。系统创新设计了规范统一的多型设备数据接口和通讯协议,实现了高铁正线关键节点上多型图像检测设备的集中联网;设计了基于视觉质量差异的高分辨率图像高保真压缩方法与数据传输方案,满足了海量监控数据实时显示的应用需求;提出了动车组运行故障的图像联网诊断方法,实现了动车组关键配件运行故障隐患的高效识别和及时预警;设计了负载均衡的监控作业分配方法和状态监控方法,实现了有限时效内数据处理资源的均衡利用;构建了铁路总公司、铁路局、动车段三级联网的系统架构,设计了行车安全监控与运用检修的全流程整合管理方案,研发了铁路总公司、铁路局、动车段、动车所四级应用的系统平台,实现了对动车组运行状态的集中监控、统一作业、联网应用及综合管理。 该系统近3年内已获得中国铁道学会铁道科技奖一等奖1项、中国铁道科学研究院科学技术奖一等奖1项;完成中国铁路总公司科技研究开发计划项目验收1项、中国铁路总公司技术评审1项、中国铁道科学研究院科研项目验收1项、中国铁道科学研究院技术评审1项;获得软件著作权1项、获得外观设计专利2项、发表学术论文2篇、申请国家发明专利1项。 该系统已应用于全路18个铁路局,构建动车段集中监控中心22个(含北京铁路局所辖2个),联网接入正线运行检测设备147台套(含北京铁路局所辖19台套),实现了全路在线运行动车组的综合联网监控及应用管理,日监控运营动车组7000余组次,已创造直接经济效益人民币4000余万元,预计未来直接经济效益可达人民币1亿元以上。该系统已多次发现及预报在线运行动车组的严重故障隐患,在保障动车组运行安全、维护铁路运输稳定方面发挥了重要的作用,具有良好的社会经济效益。
[成果] 1700470477 北京
U28 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:随着中国城市轨道交通迅猛发展,网络日趋成型、客流急剧增长、能耗持续攀升。网络化运营和节能减排对轨道交通运营管理及运行控制提出了更高要求,迫切需要进一步提高轨道交通系统的运营效率、降低单位能耗。 结合轨道交通发展需求,项目团队经数年攻关,针对网络化运营条件下动态客流刻画、多车协同控制、线间列车衔接等核心基础问题进行了全面深入研究,取得了关键性突破,为复杂环境下列车运行优化控制提供了坚实的基础理论和原创性关键技术。该项目主要科学发现点如下: (1)面向时效的列车运行图优化及调整模型:建立了基于乘客等待时间均衡性的列车运行图同步优化模型,提出了网络列车路径动态分配与运行图优化一体化策略,设计了高效求解算法;构建了基于时空网络表示方法的两阶段可信性最小风险模型,研究了突发事件下网络运行图的鲁棒调整策略,降低了不确定干扰导致的运行图调整决策风险。 (2)面向能效的列车运行管控一体化方法:建立了一种基于上下行列车匹配规则的运行图优化模型,揭示了运行时间和能耗间的内在平衡关系;提出了面向节能的列车运行图与驾驶控制策略一体化方法,在提高列车再生能量直接利用率的同时,有效减少了乘客的平均等待时间。 (3)列车协同运行控制模型及算法:首次采用元胞自动机模型构建了交通流状态和复杂网络之间的关系,提出了一种轨道交通列车流协同运行模型,揭示了随机干扰条件下线路通过能力的变化规律,并设计了列车鲁棒协同优化控制策略;进而,建立了轨道交通线间列车衔接换乘冗差时间模型,设计了高效智能求解算法,提高了换乘服务水平,为列车安全、高效、协同运行提供了理论支撑。 该项目属国际先进水平。基于上述部分理论成果设计的ATO节能策略已应用于北京地铁亦庄线,实现运行节能3%的效果,显示出理论成果指导轨道交通运营实践的重要作用。研究成果发表在Transportation Research Part B、Transportation Research Part C、Omega、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems等交通运输领域国际顶级/权威期刊上,最高影响因子3.962。该项目共发表SCI论文60余篇,出版学术专著1部,形成北京市地方标准1项,授权发明专利2项。10篇代表作总影响因子31.402,SCI总引200次,SCI他引97次,SCOPUS他引127次,ESI高被引论文2篇,Top 25热点论文1篇。该项目完成人中2人为国家杰出青年基金获得者、1人为国家优秀青年基金获得者、2人入选教育部长江学者奖励计划。
[成果] 1700530018 安徽
U26 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:高速车轮是高速列车的核心走行部件,属新材料领域。高速列车是中国首先走向世界的战略性高端装备。高速车轮承受巨大动载荷和热负荷,易发生各类疲劳损伤,是世界上公认的技术要求最高、生产难度最大的尖端车轮产品。国外将高速车轮技术列为战略性核心技术高度保密(不申报专利、不发表论文),以高于普通车轮十倍以上的价格向中国出口产品。但进口车轮服役过程中暴露出的疲劳损伤、多边形、寿命短等问题已影响到车辆的运行安全和使用成本,更是制约“高铁走出去”战略。实现高速车轮技术自主化、产品国产化,对支撑中国战略性产业安全具有重要意义。马钢作为中国铁路车轮制造基地,在多项国家、安徽省科技项目支持下,联合铁科院、钢研总院、北科大、西南交大等知名院校,历时20多年,投入50多亿元,紧随中国铁路从120km/h提速、160km/h准高速、270km/h高速试验向250、350km/h中国标准动车组的发展历程,通过系统调研、试验研究、试生产和装车考核,建成年产10万件高速车轮生产线,建立了完整的高速车轮生产制造技术体系,形成硅钒合金化、脆性夹杂物控制、轮辋/辐板强度匹配、N/A1比控制、硬度差异化热处理、超声波定量探测和全生命周期质量管理信息化等7大技术创新,授权发明专利11项,企业技术秘密数十项,行业标准2项,产品通过60万公里运用考核、CRCC试用认证。与国外产品相比,马钢在高速车轮材料设计、冶金质量、综合性能、检测技术、智能制造方面优势明显,达到国际先进水平。近三年来,马钢快速客车轮市场份额达60%以上,销售收入3.7亿元,利润1.4亿元;已出口韩国、德国高速车轮3036件,销售收入1291万元,利润343万元;350km/h中国标准动车组车轮已获正式订单并已陆续交货。高速车轮国产化使进口车轮价格从4万元/件降到2万元/件,为中国铁路用户每年降低资金数亿元。中国高速车轮年需求约6万件,未来将达10万件以上,市场空间广阔。马钢高速车轮制造技术创新促进了中国冶金和制造行业的进步,实现了中国战略性优势产业的安全,为中国高铁走出去战略的实施提供坚实保障,进一步彰显国有骨干企业在支撑国家经济发展和重大战略实施上发挥的重大作用。
[成果] 1700600113 浙江
U21 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:YH350液力变速箱是杭齿集团公司根据市场需求而研发的全新一代产品,主要用于铁路大型养路机械。2014年7月通过了由中国铁路总公司运输局组织的YH350液力变速箱技术评审会,并开始批量投放市场。 YH350变速箱通过采用全新设计和开发的电液控制系统(其包括档位选择器及E部件),采用了该公司成熟可靠的四阀控制系统,对变速箱的控制原理进行重新设计,从而减少了设计风险,保证了控制系统的可靠性;在变速箱闭锁离合器控制方面,重新设计了闭锁缓冲控制系统,以满足变速箱实际使用要求;通过对整个控制系统技术参数的优化配置,YH350变速箱其闭解锁点已经达到了国外同类产品的水平,其功能满足实际使用要求。在结构上,YH350变速箱前输出采用常输出结构,后输出采用带有低压报警装置的湿式离合器脱桥机构。为了保证拖行工况变速箱的润滑要求,增加了拖行泵,以解决变速箱拖行时的润滑问题;该拖行泵正反转都能正常工作,适应了轨道车辆拖行的要求。同时,增加了润滑油低压报警及润滑油高温报警装置,以保证拖行时对拖行泵的工作状态进行监控;对脱桥离合器操纵油压增加低压报警,以监测操纵油压。通过对后输出采用湿式离合器结构,实现了车辆控制的半自动化,实现了变速箱多工况下的功能切换,同时使得换挡柔和、可靠,减少了变速箱故障率,减轻了操作强度。 该产品于2015年12月18日通过浙江省经信委新产品鉴定,专家一致认为:该产品自主开发了具有减振功能的变矩器闭锁和解锁自动控制技术,避免闭锁冲击造成发动机熄火,提高了变速箱效率;设计了档位联锁机构、拖行工况下润滑系统和湿式离合器输出脱桥机构,产品换档柔和、性能可靠。已获发明专利和实用新型专利各一项,填补了国内空白,产品性能指标达到国际先进水平。 该项目研制完成打破了该领域对铁路大型养路机械设备全凭进口的状态,大大缩短中国在工程机械产品技术领域与国外先进国家的差距。该项目的完成同时将大大提升中国重大装备制造业的整体水平和参与国际竞争的能力,在满足铁路大型养路机械使用要求,实现装备国产化具有现实意义,经济和社会效益显著,产品的发展前景较好。
[成果] 1700160672 甘肃
U26 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2016
成果简介:研究的目的与意义: 高强度铝合金板材的冲压弯曲实验是一项费时费力费资金的实验,因此,为了降低实验成本,在进行实验之前,很有必要采用有限元方法对高强度铝合金板材的冲压弯曲实验进行数值模拟,用有限元分析的结果指导高强度铝合金板材的冲压弯曲实验,从而大大地减少实验方案数量,以较小的成本完成高强度铝合金板材的冲压弯曲实验,低成本地获得铝合金板材的基本数据。虽然有限元技术在中国的金属成形领域已得到了广泛应用,然而,有限元分析的结果,除了与所采用的软件和有限元模型的合理性有很大关系外,被模拟实体的材料本构关系的准确性也至关重要。本报对于高强度的铝合金板料,V形折弯的回弹角度随板料厚度、弹性模量以及硬化指数增大而降低,折弯深度很小的情况下,润滑条件对回弹基本没有影响,折弯深度较大时,回弹随着润滑因数的增大而缓慢减小。告模拟研究结果的可信度是以主机厂所提供的铝合金板材的材料本构关系为基础的,通过材料的拉伸实验获得最基本的材料性能参数,为高强度铝合金板材的冲压弯曲实验模拟提供必要的实验参考数据。研究内容: 根据项目申请书中的技术方案,首先应用CATIA软件,完成了铝合金板料V形折弯和高速列车头车蒙皮铝合金外板的三维曲面建模。以上内容完成后,应用AutoForm软件对所绘制的三维数模进行了力学性能分析,得到多种参数,如铝合金板材的弹性模量、硬化指数、厚度以及润滑系数对V形折弯回弹量的影响规律。其次,采用柔性多点拉形技术,重点研究不同板料冲压后拉延角度回弹变化以及减薄率的分布。研究结论: 对于高强度的铝合金板料,V形折弯的回弹角度随板料厚度、弹性模量以及硬化指数增大而降低,折弯深度很小的情况下,润滑条件对回弹基本没有影响,折弯深度较大时,回弹随着润滑因数的增大而缓慢减小。 对于高强度的铝合金板料,拉延成形过程中,板材边缘的回弹量相对交大,而板材中间区域因为变形量较小,自然回弹量也较小。板料的减薄率同样具有以上规律,即板材边缘的减薄率相对交大,而板材中间区域的减薄率相对较小。
[成果] 1700160266 甘肃
U28 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2016
成果简介:为了实现铁路信号控制设备的电子化、智能化、轨旁化和网络化,降低维护人员的工作量,保障和提升信号控制的安全性和可靠性,采用全电子执行单元取代安全型继电器实现信号联锁系统的控制、监督、监测一体化,已成为国际上铁路信号联锁控制领域新的研究和应用热点。 该项目通过研究了主要的三种全电子执行单元安全控制功能集和故障-安全设计准则,定义了其失效导致的故障(危险侧)输出集,构建故障-安全控制模型。在此基础上分析全电子执行单元的安全功能失效机制,研究了全电子执行单元失效对信号联锁系统安全性的影响机理,探索全电子执行单元的安全控制防护机制和方法,通过理论研究、RAMS分析和全电子执行单元实际验证,结合故障树分析法(FTA)、时间Petri网、失效模式、影响及其危害性分析FMECA和事故树方法,验证故障-安全控制模型的安全性和完备性,从理论和应用基础上系统的给出安全控制及防护机制,验证全电子执行单元安全性和可靠性,为铁路信号安全控制系统的升级换代提供必要的基础理论支持和指导。
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