磁浮中心“十五”至“十四五”科研成果简介

发布者:sudy发布时间:2026-01-27浏览次数:12


面向“交通强国”“双碳”等国家战略需求,同济大学磁浮交通工程技术研究中心(以下简称“磁浮中心”)围绕高速磁浮的系统集成、关键核心装备、试验验证平台与工程化评估方法开展持续攻关。依托上海高速磁浮示范运营线,中心在“十五”至“十四五”多个国家重大科研计划与重点研发任务中,持续推动我国高速磁浮从“引进-消化-吸收”走向“自主创新-工程化验证-示范应用”。

 “十五”期间,高速磁浮重大专项的总体目标一方面面向长大干线应用,开展重大技术经济问题论证;另一方面以上海示范运营线为基础,在国际合作与技术引进背景下推进消化吸收与自主创新,形成主要设备与部件国产化能力,并培养工程与研发队伍,为后续推广应用夯实基础。

围绕这一目标,20012003年侧重可行性与适用性研究,20042006年则进入系统化国产化攻坚,建立了“三个一”高速磁浮试验线,实现了面向工程应用的系统级联调与运行验证。建立综合试验环境与初步标准体系框架,为后续工程化能力升级提供了“平台+体系”的基础。

进入“十一五”,依托“十五”成果,借鉴上海示范线建设经验,并以磁浮沪杭线等工程设想为应用背景,面向工程应用开展国产化样车与关键设备研制,同时推进替代技术、关键装备工程化、系统集成试验系统与综合试验基地建设,并明确“建立标准体系”的任务目标。在这一阶段,线路轨道实现完全自主创新、车体也完成了国产化制造;牵引变流与牵引控制、运行控制等核心技术实现关键突破,同时引入安全评估,对车辆、牵引供电、运控、线路道岔等共计854类关键设备与备品备件开展研究,初步建立起标准体系与知识产权管理体系。为后续“更高速、更复杂工况、更高可靠性”的工程化验证打下了基础。

 “十二五”阶段以保障上海示范线稳定运行、降低维护成本为牵引,开展兼容部件与设备研制;同时依托高速磁浮试验线和28km半实物仿真平台,深化系统集成、运行控制、牵引控制、悬浮控制等核心技术与试验验证技术研究,并推动关键设备安全认证与技术标准编制,为核心系统整体替换与长期可持续运营做技术准备。磁浮中心牵头并联合高校、科研院所与企业协同攻关,覆盖了从运营支撑到关键装备研制、从半实物仿真到前沿探索与标准编制的研究,为后续更高速度等级的系统设计与可靠性方法研究。

 “十三五”阶段高速磁浮进入“向更高速度等级冲刺”的阶段。磁浮中心承担国家重点研发计划相关任务,目标是实现时速600公里的高速磁浮的长大干线适用与工程化应用,在既有“十五至十二五”成果基础上开展系统顶层设计与关键技术的仿真验证与优化设计研究。围绕“工程化”的主线,“十三五”阶段的研究包括试验总体技术方案与系统集成、联调联试方案(牵引/运控/道岔/车辆等)、系统接口与控制策略优化;中央运行控制系统优化设计与关键装备研制;牵引控制原型系统、能效优化仿真平台;线路障碍物检测样机;车载供电综合测试平台;技术标准体系研究,以及新型高性能磁性材料研发等。

与此同时,时速600公里高速磁浮交通列车和时速200公里的中速磁浮交通列车分别在青岛和株洲成功下线,标志我国掌握高速磁浮成套技术与工程化能力,同时这两列车均在在同济大学嘉定校区试验线上实现成功试跑,完成多工况动态运行试验并获取了相关的关键数据。

此外,“十三五”阶段还系统开展运行环境与影响因素分析、服役性能评价与环境可靠性关键技术研究:从运营维护数据出发识别关键影响因素与系统风险,构建600公里级服役性能指标体系与评价方法;并通过振动、噪声、电磁场、舒适性等试验与测试工具研制,推进牵引供电测试装置、车地无线通信关键性能测试工具与评价方法等工程化能力建设。

 “十四五”以来,高速磁浮研发更强调“从能验证到可交付、从单点突破到系统风险可控”,研究主线聚焦大系统理论、新技术研究、检测监测技术与试验全过程风险评估方法,推动时速600km/h的高速磁浮走向工程化。

围绕高速运行典型场景与关键风险点,相关研究瞄准多物理场耦合、车---隧协同、气动载荷与噪声控制、结构可靠性与健康监测等关键方向,形成“常导高速磁浮流---磁大系统耦合模型”与“高速磁浮试验风险评估报告”等重要成果交付;推动轨道梁与道岔状态监测、基于图像识别的列车在线智能健康检测等技术研究,为未来示范线建设与运维提供工具与技术储备。

目前已完成项目中期考核,在关键电磁与控制性能优化、空气动力学建模与减阻降载技术等方面取得了重要进展。