华东交通大学作为一所以交通为特色、轨道为核心的高校,多年来积极开展轨道交通相关技术领域的基础理论和应用技术研究。以轨道交通基础设施运维安全保障技术国家地方联合工程研究中心、铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心、载运工程与装备教育部重点实验室等为代表的科研平台,瞄准轨道交通领域国际前沿和关键技术坚持自主创新,取得了一批有代表性的研究成果:
(1)“轨道交通振动噪声产生机理及控制技术研究”
该成果以雷晓燕教授为主任的铁路环境振动与噪声教育部工程中心为依托,针对城市轨道交通、高速铁路、城际铁路的振动与噪声问题,建立了适合我国轨道交通特点的振动与噪声分析模型,揭示了轨道交通振动与噪声的机理,提出了我国高速铁路和城市轨道交通振动与噪声评价方法和控制技术,研发了减振降噪系统设计开发平台,该成果对我国轨道交通的环境保护发挥了重要的作用,项目成果已经形成产业化,在上海、北京、广州等城市轨道交通和多个重点铁路工程中广泛使用。取得了显著的环境、社会和经济效益。该成果获得国家科技进步二等奖1项、省部级科技奖励9项。
(2)“基于BIM平台的钢-混组合桥梁三维可视化健康诊断系统”
该成果结合江西省余信贵大桥建设项目,依托BIM平台,以无线传感器网络、安全评估和超限预警为主线,软硬件相结合,构建了基于BIM-SHM的钢-混组合桥梁健康诊断系统,实现了余信贵大桥在施工与运营阶段即时、准确和3D可视化的在线健康监测。为实现各用户信息交流与资源共享,系统分为核心层、交互层和感知层3个层面;设计了6大功能平台,即:桥梁结构模型信息平台、数据监测管理平台、基于SHM 的BIM二次插件(信息共享)平台、桥梁结构诊断与安全评估平台、三维可视化平台和预警信息平台。
(3)“高速列车运行优化控制关键技术及应用”
该成果针对高速列车运行环境复杂、运行工况变化频繁等特点和基于人工操纵驾驶模式难以实现高速列车安全、高效运行的现状,系统开展高速列车运行优化控制关键技术及应用研究。研究提出基于机理分析、运行模态与多尺度大数据融合的运行过程多模式建模方法;基于离线优化和在线调整相融合的运行目标曲线优化设定方法;基于多模式模型的运行过程多目标优化控制方法。该成果入选2017年度“铁路重大科技创新成果”,已应用于多家企业,取得显著经济社会效益,对促进行业技术进步起重要引领作用。
(4)“复杂应力条件下深厚软土地区深大基坑全过程控制技术及应用”
该成果以浙江省重大工程杭州东站交通枢纽、杭州市民中心、杭州市国际会议中心等为依托,历时10年,对复杂应力条件下深大基坑开挖面临的安全性问题及对周边环境保护问题进行了系统的研究。该成果总体达到国际先进水平,其中长短围护桩工法、支腿式连续墙工法及坑边交通荷载对围护结构受力变形性状的影响方面的研究成果达到国际领先水平。成果完善了相关技术规范、推动了行业技术的进步,具有广阔的应用前景。该成果获得浙江省科技进步一等奖。
(5)“防粘连导电/耐磨复合材料”
该新型复合导电陶瓷片具有优异的导电性能、抗冲击性能、耐磨性及耐腐蚀性能,在珠海现代有轨电车上成功应用,解决了有轨电车供电系统工作过程中铜连接件间发生起弧、粘连导致弹性铜片烧损、电车无法正常供电通行的技术难题。此外,华东交通大学材料科学与工程学院自主研发的以镀铜碳纤维为增强体的碳纤维/铜复合材料具有强度高、耐磨性好、导电/热性能优异等特点,其综合性能处于世界领先水平,该成果具备产业化条件,在机车导电滑履、电机电刷、电子元件中的支撑电极、触点材料和高铁受电弓材料等领域应用前景广阔。
(6)“高速铁路牵引供电监控系统(SCADA)”
该系统主要用于统一调度指挥供电系统的运行工作,并集中管理铁路沿线分布式的牵引变电所、分区所、开闭所、AT所、配电所、开关站、箱式变电站等电力设备,系统通过记录历史数据,运用表格、图形等显示形式还原各个时刻运行状态。已在京沪、哈大、兰新、厦深、海南东环、沪昆等十多条高铁线上投入运行。该系统通过原铁道部科学技术鉴定,获江西省科学进步三等奖,中国铁道学会科学技术奖三等奖。