一、主要介绍:
系统规划与轨道技术研究室是国家磁浮交通工程技术研究中心及高速磁浮运载技术全国重点实验室内唯一一支专注于磁浮交通基础设施领域的专业研究团队。团队历史底蕴深厚,始创于我国高速磁浮上海示范线建设的关键时期,不仅见证了中国磁浮交通从技术引进到自主创新的全过程,更历经了上海磁浮公司、上海磁浮中心、同济磁浮中心以及同济交通学院磁浮中心等多个发展阶段的积淀与传承。尽管组织架构历经演变,团队始终坚守初心,将研究视角牢牢锁定在磁浮系统规划与轨道技术这一核心领域,致力于解决制约磁浮交通大规模工程应用的基础设施瓶颈问题。
团队现拥有一支由资深行业专家领衔、多学科背景博士构成的精英科研力量。具体研究方向为:
磁浮交通系统规划与仿真;
磁浮车-线-轨-桥-环境系统动力学;
新型轨道结构和换线设备开发;
线路轨道高精度检测和长期监测;
基础设施智能运维与服役状态评估;
磁浮交通系统环境相容性。
在科研范式上,团队注重理论与实践的深度融合,核心使命在于将车轨耦合动力学、数字孪生技术、大数据分析以及人工智能等前沿科技,深度赋能于磁浮交通基础设施的系统研发及其全生命周期管理之中。作为行业内的技术高地,团队不仅长期独家承担着高速磁浮上海示范线线路轨道的运维技术支持工作,保障了线路二十余年的安全平稳运行,更为我国未来高速磁浮系统的发展规划和基础设施关键技术突破提供了不可或缺的支撑,是推动我国磁浮交通基础设施向数字化、智能化转型的中坚力量。
二、研究成果:
团队主持及参与完成了多项国家十五~十四五重点研发计划课题;主持国家自然科学基金面上、青年项目,上海市自然科学基金项目,以及产学研合作项目等数十项;授权相关发明专利数十项;主编和参编国家级行业标准,在磁浮交通基础设施领域取得了一系列具有里程碑意义的科研成果,构建了从基础理论、关键装备到行业标准的全方位技术体系。
在系统规划技术方面,团队开发了常导高速磁浮系统规划设计综合仿真平台,并积极参与磁浮发展战略和应用场景研究,负责完成“四极六轴”国家立体交通网中磁浮客运量的预测与规划。

图1 四级六轴未来高铁、民航、磁浮客运量预测
在轨道与道岔技术方面,团队依托国家“十五”~“十四五”国家重大专项支持,成功开发了常导高速磁浮系列轨道梁,有效解决了建设成本与工程适用性难题。同时,团队主持研发了国内首组高速磁浮和中低速磁浮道岔原型样机,建立独特车-岔耦合动力学模型,攻克了时速600公里高速磁浮道岔关键技术,相关技术广泛应用于国内所有磁浮线路。

图2 常导高速磁浮系列轨道梁

图3 时速600公里道岔系统原理示意图
在智能运维与检测技术方面,团队牵头开发了国内第一套车载轨检设备;基于上海示范线长达15年的海量运维数据,在国际上首次提出了七参数高速磁浮轨道不平顺谱,填补了车轨关系研究中“轨道不平顺表征”的国内外空白。进一步地,团队研发了集结构光扫描、激光断面扫描及惯性导航于一体的智能检测平台,构建了“空-轨-地”一体化综合监测系统,实现了对磁浮结构服役性能的实时动态评估与数字孪生可视化管理。

图4 国产化车载轨检设备(TIS)

图5 智能检测平台
在环境相容性方面,从状态感知、车-轨-人仿真和实测、轨检数据联动、多源数据融合、特征波长管理、高效精准调梁等构建了完备的综合监护体系,助力上海磁浮示范线实现了23年99.98%的高准点率安全运营,并确保沿线所有重大工程建设或极端恶劣天气下磁浮线路正常平稳运行。
团队在行业顶层设计与标准化建设上贡献卓著,主编了行业标准《中低速磁浮交通设计规范》(CJJ/T 262)和《高速磁浮交通设计标准》(CJJ/T 310)中关于线路与轨道结构的核心章节,并出版了国内首部阐述常导高速磁浮轨道结构技术的专著,为我国磁浮交通的未来发展奠定了坚实的理论与技术基石。



图6 团队代表性专著和标准




