第一篇：《光明日報》頭版報道西南交通大學牽引動力國家重點實驗室創(chuàng)新事跡

《光明日報》頭版報道西南交通大學牽引動力國家重點實驗

室創(chuàng)新事跡

冬日，蓉城寒氣逼人。走入城市西北角的西南交大牽引動力國家重點實驗室，機車車輛滾動振動實驗臺卻熱氣騰騰，輪軌摩擦聲氣勢磅礴。模擬高鐵真實運行環(huán)境，一項項測試數(shù)據(jù)由此完成。

該實驗室成立25年來，在中國鐵路的演進中扮演了重要角色，從理論分析、試驗驗證到跟蹤試驗，每一種奔馳在高鐵上的車型都要在這里測試、定型，這里也成為中國高鐵技術研發(fā)及人才培養(yǎng)基地。

“這些都是我們敢于突破、創(chuàng)新的結果！”

“從某種意義上說，中國的高鐵等于西南交通大學！”西南交大校長徐飛這樣介紹學校與高鐵的關系。

在軌道交通大發(fā)展的背景下，西南交大的學科建設與其高度吻合，牽引動力國家重點實驗室適時站在了時代的浪尖上。20世紀90年代初，實驗室在國內外率先提出車輛—軌道耦合動力學理論。從此，實驗室與中國鐵路大事件朝夕相伴。實驗室主任張衛(wèi)華教授說：“鐵路要發(fā)展，國家有需求，就有我們的舞臺?！?/p>

“怎樣才能安全？速度提升后，什么樣的曲線參數(shù)既保證行車安全又保證乘坐舒適？實驗室要靠研究回答這些問題?！敝锌圃涸菏俊⑽髂辖淮笫紫淌诘酝衩餍蜗蟮亟忉寣嶒炇业淖饔?。

在廣深港高鐵線路設計中，跨越珠江水域（獅子洋）究竟是采用橋梁、隧道還是橋隧結合的方式，設計單位選擇了兩個長隧道方案、兩個橋隧結合方案。橋隧結合方案因地形原因設計的坡度將超過千分之三十甚至達到千分之四十。這樣的大坡度時速300~350公里跑車行不行？翟婉明與他的學生們運用他所建立的車輛—軌道耦合動力學理論，仿真模擬高速車在設計線上運行。

經分析，發(fā)現(xiàn)兩個橋隧結合方案不能滿足安全要求。哪個長隧道方案更優(yōu)？通過對各種行車性能指標的仔細對比，他們最后推薦了最優(yōu)的沙仔島方案并被采納。目前線路已開通運行近兩年，實踐證明了該選線的優(yōu)越性。

“為設計部門提供了科學支撐，在工程中發(fā)揮了直接作用，我感到十分欣慰?！钡酝衩髡f，從基礎研究到應用，實驗室實現(xiàn)了理論與實踐的高度結合。

另一個例子是在福廈高鐵的修建中，設計單位遇到了新問題。根據(jù)運輸需要，這條鐵路要建成客貨混運的高鐵。

“高鐵上怎么能跑貨車呢？”當時，爭議之聲不絕。2002年，中鐵二院作項目可行性進行研究就遇到難題：客貨混運的高鐵曲線應該遵守什么樣的設計參數(shù)？當時沒有設計規(guī)范。

翟婉明研究組仿真分析了普通貨車與高速客車以不同速度在各種不同半徑曲線軌道上運行時的動態(tài)行為，最終找到了同時能夠滿足兩者安全平穩(wěn)性的曲線設計參數(shù)。國際上罕見的高鐵客貨混運規(guī)范由此開始研究并得以誕生。

張衛(wèi)華說：“這些都是我們敢于突破、創(chuàng)新的結果！”

“這幫知識分子很拼命！”

中國的高鐵運營里程已經超過1.1萬公里。這些線路的設計、聯(lián)調聯(lián)試、線路的運營監(jiān)測，無不閃現(xiàn)實驗室?guī)熒纳碛啊?/p>

金學松教授已經59歲，但就在前兩天，他出現(xiàn)在了滬蓉高鐵線的實測現(xiàn)場，上鐵軌、入機房、頂寒風、冒酷暑，一年三分之一甚至更多時間工作在野外。金學松說：“對新線路、新運用的狀態(tài)、規(guī)律的測試，是不分季節(jié)、不分氣候的。如果不抓住，就永遠地失去了?！?/p>

2008年，中國第一條時速超350公里的京津線開通。那一年，金學松與學生們租住在廊坊的一個老鄉(xiāng)家里，自己挖土坑作為廁所，從風沙飛舞的3月一直忙到酷暑的7月。當時，實驗室?guī)熒鷰缀跞砍鰟樱?0多個不同課題組團隊奔忙在這條高鐵線上。

國外的高鐵運營數(shù)據(jù)向我們高度封鎖，中國高鐵運營有何規(guī)律，噪聲、磨損如何，實驗室高度關注。高鐵運營中禁止干擾，為摸清軌道的磨損規(guī)律，師生們只能利用深夜高鐵停運中間的兩三個小時查線路。同樣，探尋車輛的運行、磨損狀況，師生們只能等機車晚上回庫檢修、打掃衛(wèi)生等工作完成后才能上車測試，現(xiàn)場調查時間只有凌晨開始的短暫時間。

博士生張捷回憶，為測試京滬線的鋼軌及車輪磨損規(guī)律，課題組晚上上軌道和機車測量，白天又坐汽車趕往下一站，從未睡個整覺，從北往南，足跡布滿千里高鐵線。

從京津線、武廣線、到鄭西線、京滬線、哈大線，副研究員肖新標始終跟隨著中國高鐵建設的腳步。為測噪聲，他和團隊搭建的測試架足足有4層樓高，從梯子上下來，無論誰都雙腳發(fā)顫。在津秦線上做減震降噪實驗，師生們冒著40℃的高溫，連租用的面包車的司機都感嘆：“這幫知識分子很拼命！”

肖新標和團隊在京津線上第一次獲取了我國高鐵車外噪聲頻譜云圖，在武廣線上第一次完成了我國高鐵的車內噪聲云圖。這些跟蹤數(shù)據(jù)如今已經運用在新車的研發(fā)降噪和運營中。

為了跟蹤測試這些噪聲數(shù)據(jù)，肖新標原本準備好了博士論文，卻因一直在測試線上，論文答辯從2009年推遲到了2013年。肖新標說，實驗室?guī)熒刻旒影嗍浅B(tài)，實驗臺不

曾有空歇，上路測試從未斷檔。正是這些來自嚴謹實驗、運營一線的無數(shù)數(shù)據(jù)，支撐起中國高鐵十足的自主成色。

攻克關鍵技術，實現(xiàn)理論到實踐的超越

現(xiàn)在的牽引動力國家重點實驗室，研究方向涉及線路橋梁動力學、弓網關系、輪軌關系、強度疲勞、降噪控制等多方面。先后走出三位院士，產生了“沈氏理論”“翟-孫模型”“翟方法”等享譽中外的理論成果，還在國內第一個搭建完成載人高溫超導磁懸浮環(huán)形實驗線，用較短時間實現(xiàn)了軌道交通從理論到實踐的超越。

“當初建立機車車輛滾動振動實驗臺，能參考的僅僅是國外的一張照片?！睆埿l(wèi)華介紹，現(xiàn)在實驗臺的運行模擬速度超過了每小時600公里，可謂世界最高速度。實驗臺之變見證的是中國高鐵由國家需求牽引、多機構聯(lián)合攻關，從引進、消化到實現(xiàn)再創(chuàng)新的特色之路。

而今，實驗室作為中國高鐵走出去戰(zhàn)略的重要支點，在隆隆向前的同時也帶動相關力量的和諧共振。

眾所周知，在高鐵中，橋梁的比例很高，如京滬線的橋梁比例占線路總長的80.5%。因此，高鐵橋梁動力性能設計是不可回避的重大課題。在研究350公里時速的高鐵橋梁設計中，實驗室與中國鐵道科學研究院、北京交大、中南大學聯(lián)合攻關。這一由翟婉明領銜的聯(lián)合課題組，從2001年到2011年，十年磨一劍，最終成功建立了一套高速列車過橋動力學理論及模型。不管什么類型的橋梁，只要將參數(shù)輸入模型，經計算機科學運算即可知道安不安全。該課題組先后完成的100多種橋梁車線橋動力性能仿真評估，為高鐵及提速鐵路橋梁建設工程提供了重要的理論支撐。

動力學理論支撐的橋梁模型是否有效，原鐵道部科技司搞了兩次突然襲擊：在實測前讓課題組先把高速列車通過若干座橋梁的動力參數(shù)計算出來，將計算結果密封，待測試結果出來后拆封比對。

翟婉明先后經歷了兩次這樣壓力巨大的實際“考試”，都表明實測結果與仿真結果良好相符。

“從峨眉（西南交大老校區(qū)）土生土長到現(xiàn)在，我深愛著這個學校！”翟婉明曾這樣深情表白。正是實驗室科研人員這樣質樸的家國情懷，催生這里成為中國高鐵的人才搖籃。

博士生趙悅說：“這里的每位老師都是治學科研的榜樣，我們有機會到高鐵的設計、建設、測試現(xiàn)場，在實踐中提升理論研究高度。”每年，從這里走出的百余名碩士生、博士生供不應求，他們很多都已經成長為中國高鐵科研、設計、運營等方面的中堅力量。

翟婉明目前正關注高鐵基礎設施動態(tài)性演變及服役安全性研究，主持國家重點基礎研究計劃，為高鐵長期運營安全提供保障。而張衛(wèi)華則思考致力推動中國高鐵的2.0版本，全

面提升高鐵的設計、制造、施工、維護方面的水平。他們如同中國高鐵，高速、穩(wěn)健，勇往直前。

第二篇：牽引動力國家重點實驗室

牽引動力國家重點實驗室 “十一五”發(fā)展規(guī)劃（最后討論稿）2006－07－02

一、規(guī)劃背景

隨著牽引動力國家重點實驗室在2003年被評為優(yōu)秀實驗室，實驗室的地位和知名度不斷提高。

實驗室在2003年評估之后，根據(jù)科技部和教育部的要求，實驗室在組織機構上進行了整改和調整。首先撤銷了原牽引動力研究中心，使實驗室升格為校二級機構，原牽引動力研究中心的機車車輛研究所和列車線路研究所與實驗室合并，成為實驗室下屬固定研究機構。同時根據(jù)發(fā)展需要，新成立了“工程安全及可靠性研究所”。為了進一步擴大實驗室的研究范圍，增強實力，形成團隊。在學校的組織下，整合了校內相關學科的優(yōu)勢力量，把原來在工作和學科上有聯(lián)系的5個研究所（中心），從學科發(fā)展的角度設成牽引動力實驗室的聯(lián)合研究機構。隨著實驗室體量的擴大，根據(jù)我國交通運輸，特別是鐵路運輸和城市軌道交通的發(fā)展，實驗室對原有的研究方向加以凝練和擴展。

實驗室所服務的主要領域在不斷擴大，除了傳統(tǒng)的大鐵路、也涉及到了磁懸浮交通和城市軌道交通等其它軌道交通領域。這些年來，軌道交通發(fā)展迅速，特別是我國鐵路提出了跨越式發(fā)展的思路，以200km/h為速度目標的鐵路提速正在籌劃中，成功進行了2萬噸級重載列車試驗，300km/h高速列車已列入國家和鐵道部的“十一五”規(guī)劃，設計速度為350km/h的“武－廣”等9條高速客運專線已經通過國家批準，即將投入建設；隨著上海磁懸浮列車正式投入商業(yè)運行，掀起了磁懸浮交通研究和建設的高潮，科技部投入5個億開展德國“TR”模式的高速磁懸浮列車國產化研究，滬杭高速磁懸浮線的建設也在規(guī)劃論證之中；近幾年，我國城軌交通發(fā)展迅速，從北京地鐵，擴展到上海、廣州、天津、深圳、重慶、武漢等城市，而且新的技術在不斷采用，包括線性電機驅動技術和獨立橡膠輪技術等等。最近，上海市正在考慮采用短定子常導中低速磁懸浮列車作為新型城市軌道交通工具；西南交通大學在采用真空管道技術的超高速磁懸浮交通方面進行的預研究也得到日益廣泛關注。軌道交通的迅猛發(fā)展，需要深入的基礎理論和創(chuàng)新技術支持，給牽引動力國家重點實驗室的發(fā)展帶來了極好的機遇。

在大好的發(fā)展機遇面前，如何總結過去，發(fā)揮優(yōu)勢，揚長避短，實現(xiàn)新的跨越式發(fā)展，制訂好實驗室“十一五”發(fā)展規(guī)劃是關鍵。

二、發(fā)展回顧

總結評估以來重點實驗室在實驗室建設、科學研究和人才培養(yǎng)的工作，主要取得了如下幾個方面的成績： 1．實驗室建設：

1）組織建設

實驗室在組織機構上實現(xiàn)了整改和調整。一方面，撤銷了原牽引動力研究中心，使實驗室升格為校二級機構。同時，為了進一步擴大實驗室的研究范圍，增強實力，形成團隊，在學校的組織下，整合了校內相關學科的優(yōu)勢力量，把原來有工作和學科聯(lián)系的研究所（中心），從學科發(fā)展的角度成為牽引動力國家重點實驗室的下設聯(lián)合研究機構。通過組織機構調整后，目前實驗室下設1個試驗與研究部，負責輪軌關系、弓網關系和機車車輛動力學等基礎研究，負責實驗室承擔的機車車輛試驗臺試驗和線路試驗，負責圍繞機車車輛試驗的裝備建設；另外還根據(jù)組織機構的沿革和專業(yè)的需要，設立了以下8個研究所（或中心）：

? 機車車輛研究所 ? 列車線路研究所

? 工程安全及可靠性研究所

? 鐵道電氣化自動化研究所（行政掛靠電氣學院）? 智能控制與仿真工程研究中心 ? 摩擦學研究所（行政掛靠機械學院）? 新型驅動研究中心（行政掛靠機械學院）? 空氣動力學研究所（行政掛靠機械學院）

通過實驗室機構調整，聯(lián)合研究所的成立，牽引動力國家重點實驗室的隊伍從原來的22人，增加到74人（含聯(lián)合研究所的24人），其中教授（包括研究員）36人，副教授（包括副研究員和高工）18人，具有博士指導教師20名。其中院士2名，長江特聘教授3名，國家杰出青年基金獲得者2名，跨世紀優(yōu)秀人才培養(yǎng)基金獲得者7名，全國優(yōu)秀百篇博士論文獲得者4名，國家“百千萬人才工程”人選2名。另外有國家級突出貢獻專家1名，省部級突出貢獻專家11名，鐵道部學科帶頭人5人。實驗室實力明顯增強，自然形成了一個層次高、能力強、學科相容并互補的創(chuàng)新團隊，并獲得教育部創(chuàng)新團隊基金資助。

通過組織建設，牽引動力實驗室已經達到科技部和教育部所要求的國家重點實驗室建設規(guī)模和組織結構要求，為實現(xiàn)實驗室的跨越式發(fā)展奠定了基礎。

2）凝練方向

隨著實驗室體量的擴大，根據(jù)我國軌道交通運輸，特別是鐵路運輸和城市軌道交通的發(fā)展，實驗室對原有的研究方向加以凝練和擴展，包括以下研究方向。

? 軌道車輛及其運用工程

? 輪軌關系及車—線—橋耦合系統(tǒng) ? 結構可靠性及摩擦磨損 ? 測控和試驗技術 ? 先進設計及新型裝備 ? 電氣化及自動化

實驗室面向鐵路交通、城市軌道交通及磁懸浮等其它現(xiàn)代軌道交通，從事輪軌關系、弓網關系、動力學及強度等基礎研究，開展車輛設計理論研究，新型軌道車輛轉向架等新技術開發(fā)，機車車輛檢測和主動控制研究，整車及零部件試驗研究，牽引自動化技術研究等。

3）設備建設（1）完成對機車車輛整車滾動振動試驗臺的擴建工作，新的滾動振動試驗臺，不僅軸數(shù)達到6根，滿足六軸機車車輛試驗的需要，軌距增加了米軌功能，增加了輪軌力間接測量功能，特別是增加了模擬曲線的功能，實現(xiàn)了同一軸左右滾輪滾動速度差模擬，試驗臺的功率試驗的能力達到1500KW（短時），并具有地鐵、輕軌等動車的交流驅動功能。和世界上同類試驗臺比較，新試驗臺是目前世界上規(guī)模最大、功能最多、技術最先進、惟一可以實現(xiàn)內外軌速差的機車車輛整車滾動振動試驗臺。新試驗臺2003年落成，現(xiàn)已完成10項試驗，在我國新型機車車輛的研發(fā)中起到了不可替代的作用。

（2）與滾動振動試驗臺配套，研制了機車車輛整車綜合參數(shù)測定試驗臺，該試驗臺具備輪重測定、車輛裝備條件下轉向架懸掛參數(shù)測定、車體重心、重量和轉動慣量測定等功能。而且可以形成一個12通道的轉向架仿真加載疲勞試驗臺。

（3）采用半實物、半虛擬方法，研制成功受電弓接觸網混合模擬試驗臺，可進行受電弓的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)測定，受電弓運行動態(tài)模擬。并已完成4個受電弓的動態(tài)性能測定試驗。（4）研制成功寬調速比的機電式阻尼測定試驗臺，速度調節(jié)比達到1000倍。滿足了所有品種機車車輛用液壓減振器的性能測試要求。

4）制度建設

在原有實驗室管理條例的基礎上，根據(jù)實驗室新的組織機構形式，重新修改和增加了實驗室管理條例，現(xiàn)有的實驗室管理條例包括： ? 管理工作條例 ? 開放研究條例

? 固定人員聘任制度和崗位津貼分配辦法 ? 科研管理條例 ? 獎勵條例

? 實驗室設備管理條例

? 滾動振動試驗臺運行管理條例和責任制 ? 圖書管理條例 ? 考勤制度 ? 研究生工作條例 ? 安全和防火守則 ? 產品開發(fā)和管理 ? 文件和檔案管理 ? 運行費使用條例 ? 實驗室停車環(huán)境管理 ? 門衛(wèi)制度 2．科學研究

在評估之后2年來，實驗室新增加教育部創(chuàng)新團隊基金1項（300萬元），國家“863”高速磁懸浮交通重大專項子課題項目3項，國家自然科學基金專項（100萬元）1項，國家自然科學基金項目8項，博士點基金項目5項，主持鐵道部科研項目8項，承擔橫向課題102項；二年來實驗室出版專著2本，撰寫學術論文230篇，其中47篇被三大檢索收錄；獲得國家科技部二等獎1項（參加），省部級獎勵6項，其中一等獎3項，二等獎3項；批準發(fā)明專利3項、新型實用專利8項，另外有4項發(fā)明專利在審理之中。實驗室堅持基礎研究、應用研究和技術開放相結合，在以下方面取得進展。

1）機車車輛－軌道耦合動力學理論研究。率先提出并創(chuàng)建了機車車輛－軌道耦合動力學交叉學科理論體系，在國際上首次建立了機車車輛－軌道統(tǒng)一模型，在國際上稱為“翟－孫模型”，被列為當今輪軌相互作用領域四大代表性模型之一。本項研究結束了長期以來將車輛、軌道隔裂開來研究的歷史，使我國鐵路大系統(tǒng)動力學研究躋身國際前列。該系列成果于2003年獲得教育部提名國家科技進步一等獎，2004年獲得四川省科技進步一等獎。作為候選項目，由鐵道部推薦申報國家科技進步一等獎。

2）輪軌關系研究。在國家自然科學基金重點項目 “輪軌滾動接觸表面波浪形磨損及接觸疲勞研究”的資助下，得到了在接觸斑粘滑區(qū)并存條件下粘滑邊界線的解析解；用原型尺寸試驗裝置再現(xiàn)車輛輪對和鋼軌滾動接觸狀態(tài)下磨耗型波浪形磨損現(xiàn)象，結合模態(tài)試驗和數(shù)值分析方法，闡明了在非零穩(wěn)態(tài)蠕滑率條件下輪軌的垂向振動是引發(fā)輪軌波磨的關鍵因素，而適當?shù)娜浠浅霈F(xiàn)波磨的必要條件。相關研究在2004年進行的國家自然科學基金重點項目驗證收時得到了專家的高度評價，認為該研究有重要創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)，達到了國際先進水平。3）微動摩擦磨損研究。針對提速、高速和重載化后機車車輛系統(tǒng)內出現(xiàn)的大量緊配合界面（如車軸/輪轂）微動失效問題，深入系統(tǒng)地研究了切向、徑向、復合微動的運行機制、損傷規(guī)律及其防護技術，在新興的學科方向-微動摩擦學，作出了系統(tǒng)的重大貢獻。本研究具有廣泛的工程背景，對現(xiàn)代機械的發(fā)展和防止因微動失效導致重大裝備事故意義重大。相關成果在2003年獲教育部提名國家自然科學一等獎1項，作為候選項目，2005年由教育部推薦申報國家自然科學二等獎。4）弓網關系研究。建立了考慮不同結構和參數(shù)的受電弓和接觸網模型，編制了考慮機車振動、錨段關節(jié)、弛度設置、接觸網坡度、接觸線不平順、剛性接觸網等工況的受電弓——接觸網系統(tǒng)動力學仿真軟件，并在鐵道部第一、第四勘測設計院接觸網設計和株洲電力機車研究所、株洲電力機車廠的高速受電弓設計得到應用中，參與研究的成果“城軌交通牽引供電及接觸網系統(tǒng)仿真研究”獲湖北省科技進步二等獎。5）機車車輛設計理論和技術創(chuàng)新研究。積極倡導機車車輛的綜合性能設計方法，著手研發(fā)具有知識產權基于可視化設計和綜合性能設計的機車車輛虛擬樣機平臺。在設計理論上，應用哲學思想，有效解決了鐵路車輛在穩(wěn)定性性能與曲線通過能力、車輪導向與磨耗、輕量化與可靠性、舒適度和輪重減載等矛盾；在分析結構、參數(shù)和工藝在車輛動力學性能和可靠性性能的影響因子的基礎上，采用優(yōu)先原則，實現(xiàn)了結構和參數(shù)、結構和工藝的和諧關系；建立了設計、分析和試驗在性能設計中的閉環(huán)關系，逐步形成機車車輛轉向架設計理論和設計方法。在先進的設計理論指導下，實驗室在機車車輛工程問題取得突出成績，其中東風4D型系列內燃機車獲國家科技進步二等獎，東風8B型機車徑向轉向架獲鐵道學會科技進步二等獎，機務段股道管理自動化系統(tǒng)獲四川省科技進步二等獎：

6）疲勞可靠性研究。受四川省(杰出)青年科技基金和國家自然科學基金資助。發(fā)展了測定疲勞分析曲線的廣義極大似然法；發(fā)現(xiàn)了隨機循環(huán)應力—應變關系現(xiàn)象，建立了其概率模型，初步建立了考慮這一現(xiàn)象、在有限數(shù)據(jù)下進行應變疲勞可靠性分析的方法新體系。工程應用產生了明顯的社會效益和經濟效益，其中就貨車車軸疲勞容許度標準的提出，就可以減少損失上千萬元。成果“有限數(shù)據(jù)下疲勞可靠性設計分析方法與試驗研究”獲四川省科技進步二等獎。

7）國際合作研究。隨著實驗室學術地位的提高，影響力的增大，實驗室贏得了良好的國際合作機遇，先后承擔日本鐵道綜合研究所TESS公司和KYB公司委托的 “液壓減振器應用研究”,韓國鐵道研究院委托的“機電式擺式列車傾擺轉向架和傾擺受電弓研究”和ROTEM公司委托的“轉向架性能試驗研究”等，國際合作研究經費達到500萬元。8）大型裝備開發(fā)。在完成實驗室的裝備研制外，實驗室從服務鐵路要求，結合企業(yè)的生產需要，圍繞機車車輛稱重調簧、轉向架懸掛參數(shù)測定、整車調試和零部件強度試驗，為機車車輛企業(yè)開發(fā)了各種各樣的試驗裝備。典型裝備有，南京浦鎮(zhèn)車輛廠的轉向架稱重調簧試驗臺、株洲電力機車廠六軸電力機車功率試驗滾動試驗臺和疲勞試驗臺、株洲車輛廠的轉向架疲勞試驗臺和參數(shù)測定試驗臺、四方機車車輛廠的整車稱重調簧試驗臺。

9）專利申請。實驗室在2003年評估時的評估意見中把沒有專利作為實驗室第一問題，實驗室在加強基礎研究的同時，強調技術創(chuàng)新，鼓勵專利，特別是發(fā)明專利的申請，請取得突破性進行，不僅批準發(fā)明專利2項、新型實用專業(yè)7項，另外有4項發(fā)明專利在審理之中。

3．人才培養(yǎng)

人才培養(yǎng)是高等院校的天職，實驗室視培養(yǎng)高水平鐵路技術人才為己任。人才培養(yǎng)包括實驗室研究隊伍的培養(yǎng)和研究生培養(yǎng)。

在研究生培養(yǎng)方面，招生人數(shù)逐年增加。實驗室結合國家發(fā)展需要，利用實驗室在設備、教師和項目方面的優(yōu)勢資源，在科研實戰(zhàn)中培養(yǎng)高水平人才。實驗室在研究生培養(yǎng)方面，繼1997年獲得國家教學成果一等獎，2005年教學成果“圍繞國家目標，培養(yǎng)鐵路車輛工程創(chuàng)新人才”獲得四川省教學成果一等獎。研究生楊斌獲首屆中國青少年科技創(chuàng)新獎，朱旻昊博士的博士論文評為優(yōu)秀百篇博士論文，并獲法國航空航天公司SNECMA科技獎。實驗室研究人員的成長取得成效，兩年內，1人獲得國家青年科學基金，1人聘為長江學者特聘教授，4人獲得新世紀優(yōu)秀人才基金。4．學科建設

實驗室現(xiàn)覆蓋“交通運輸工程”、“機械工程”和“電氣工程”3個一級學科，“載運工具運用工程”、“車輛工程”、“機械設計及理論”和“電力系統(tǒng)及其自動化”4個二級學科，其中“載運工具運用工程”、“車輛工程”和 “電力系統(tǒng)及其自動化”為國家級重點學科。實驗室是“載運工具運用工程”和“車輛工程”兩個國家級重點學科的主要支撐單位。

學校在“211工程” 建設中始終把實驗室學科建設擺在重要位置，在“211工程”二期建設中投入上千萬元，進行了機車車輛虛擬樣機平臺建設，零部件疲勞強度試驗裝備建設，列車－線路仿真模擬系統(tǒng)建設等主要任務。

以實驗室為主要支撐單位的“交通運輸工程”一級學科，在2004年學科排名中評為全國第一名。三、十一五發(fā)展規(guī)劃

1．總體目標和指導思想

實驗室在完成組織機構調整、學科方向凝練、創(chuàng)新團隊形成的同時，又迎來了軌道交通跨越式發(fā)展的大好機遇。為此，根據(jù)國家對重點實驗室建設的要求和國家軌道交通發(fā)展的需求，結合實驗室自身的特點，努力將實驗室將建設成：

? 基礎研究的基地

? 技術創(chuàng)新和試驗研究的基地 ? 高水平人才培養(yǎng)的基地

? 產品開發(fā)評估和檢測檢驗的基地

實驗室將從實驗室建設和軌道交通的發(fā)展需求出發(fā)，以提高服務質量、為現(xiàn)代軌道交通發(fā)展提高基礎理論和創(chuàng)新技術支持為工作方向，在進行管理機制和運行機制創(chuàng)新的基礎上，確定優(yōu)先發(fā)展方向，突出建設重點，使實驗室得到全面發(fā)展。在上述建設思想的指導下，制訂未來5年的發(fā)展規(guī)劃。2．實驗室建設規(guī)劃

1）運行和管理機制的創(chuàng)新，實驗室剛剛完成組織機構的調整，內部的運行機制有待進一步協(xié)調和完善，實驗室同時也面臨軌道交通迅猛發(fā)展渴望新知識、新技術的狀況。為了滿足需求，適應改變，實驗室必須從最大限度發(fā)揮作用、提高效率的角度出發(fā)，進行運行和管理制度的創(chuàng)新。機制創(chuàng)新的要點有：

（1）理順關系，統(tǒng)一體制。在盡可能短的時間內，實現(xiàn)統(tǒng)一的管理體制，提高實驗室統(tǒng)一管理的執(zhí)行力。

（2）科學管理，責任到人。從實驗室管理層，從主任、助理、辦公室工作人員，落實具體責任范圍，提高辦事效率。另外，采用電子化管理，提高管理科學性，提高管理的效率。

（3）項目管理，課題負責。從提高人的主觀能動性和責任心出發(fā)，課題組形式的課題負責制。同時通過項目管理，實現(xiàn)項目執(zhí)行的監(jiān)管和控制。

（4）分工負責，減少內耗。實驗室研究人員多，研究的內容難免重復，由于課題負責制直接和經濟利益掛鉤，所以會出現(xiàn)爭搶課題的情況，甚至產生內耗。所以，通過合理的分工，來減小內耗，并通過課題組的形式，增加合作。

（5）平臺機制，開放運行。利用實驗室良好的試驗裝備，構建以裝備為基礎的開放研究平臺，實現(xiàn)高效的、開放的實驗室裝備運行機制。

（6）技術驅動，需求牽引。實驗室按照技術驅動、需求牽引的原則，進行實驗室隊伍、研究方向、設備和獎勵制度等確定。在機構上也將根據(jù)需要進行機構的改革，考慮增加功能性的運行機構，引入企業(yè)化的運行機制：

? 產品設計事務所——從事裝備、軟件和轉向架的研發(fā)，通過成果轉讓，產生收益。

? 技術服務咨詢部——從事國內外有關軌道交通的規(guī)劃、設計、運行和事故分析等咨詢性工作，包括軟科學研究。

? 產品評估檢測中心——針對產品的試驗、檢測和評估服務。2）實驗室土建和裝備建設 實驗室裝備的建設一方面要考慮到實驗室的研究方向和學科發(fā)展，同時也要考慮到軌道交通研究的急需。實驗室將著重建設以下幾方面的裝備：

（1）教學科研大樓建設。修建一個4層4300平米的教學科研大樓，改善研究人員的辦公條件，完善研究生教學條件。并使目前在實驗室外面辦公的列車線路研究所、智能控制與仿真工程研究中心集中到實驗室新樓。

（2）虛擬樣機和虛擬現(xiàn)實平臺建設。完成基于可視化設計和綜合性能設計的機車車輛虛擬樣機平臺研制，完成駕駛模擬的列車運行模擬器建設，模擬器采用120°立體環(huán)幕和機電式六自由度運動平臺（自行研制）構成。

（3）工程結構可靠性試驗設備。從材料疲勞性能評價、機車車輛結構件疲勞可靠性分析和疲勞試驗的需求，建設相應裝備：結構疲勞分析軟件、材料試驗機（包括長壽命試驗機和高頻奪軸材料試驗機）、疲勞檢測分析軟件、12通道仿真加載疲勞試驗臺等。

（4）軌道結構試驗裝備。建立不同軌道結構形式的軌道動力學試驗臺，用于軌道動態(tài)參數(shù)測定及運用安全可靠性評估。

（5）輪軸和輪軌接觸試驗臺?？赡M輪軌接觸狀況和輪軸服役環(huán)境的輪軸試驗臺。

（6）弓網模擬試驗臺。考慮受流的弓網動態(tài)模擬試驗臺，研究弓網的受流特性，以及在強電場、強磁場、高溫作用下的摩擦磨損研究。

（7）噪音檢測和分析系統(tǒng)。圍繞鐵路噪音檢測和防噪降噪，建立噪音分析和噪音檢測研究系統(tǒng)。

（8）粘著控制的驅動系統(tǒng)仿真試驗臺。進行粘滑振動，最優(yōu)粘著控制研究。

3）實驗室資質建設

實驗室是一個對外服務開放實驗室，根據(jù)實際工作的需要。實驗室計劃在2006年再次通過國家計量認證，并取得通過實驗室國家認可。

隨著實驗室在鐵道部的影響力和作用的提高，實驗室通過建設，希望成為鐵道部在機車車輛動力學性能檢測和疲勞可靠性評估的資質機構。2．研究方向的凝練和重點扶植 實驗室在已經確立的研究方向上，將根據(jù)軌道交通發(fā)展形勢和需要，不斷凝練研究方向，并對軌道交通發(fā)展所急需的方向給予重點扶植。近期重點扶植和需要加強的研究包括：

? 高速重載轉向架技術研究 ? 輪軌關系與弓網關系研究

? 結構可靠性和行車安全檢測評估研究 ? 磁懸浮列車研究 ? 真空管道磁懸浮研究 ? 線性電機驅動技術應用研究 ? 虛擬樣機和虛擬現(xiàn)實 ? 鐵路走行部機電一體化技術 等等

3．科研工作規(guī)劃

科研以國家和大型項目為科研工作重點，爭取以取得國家獎為標志的重大成果，力爭取得國家級科研獎勵2項，省部級獎勵5項。

根據(jù)實驗室的定位，實驗室的科研工作分5個層次： ? 國家基礎研究 ? 技術創(chuàng)新研究 ? 國際合作研究 ? 評估咨詢 ? 產品開發(fā) 1）國家基礎研究。

實驗室強調基礎研究和應用開發(fā)并重，在基礎研究方面，主要要爭取包括國家973計劃、國家863計劃、國家自然科學基金和教育部各種基金的支持。爭取在國家973和863計劃上有所突破，爭取1～2項國家自然科學基金重點項目，一般面上項目3～5項/年。

擬開展的基礎研究有：

? 列車和氣流耦合作用的流固動力學研究

? 重載長大列車（上百節(jié)車組成）系統(tǒng)動力學研究 ? 非線性、時變、頻變參數(shù)的機車車輛動力學研究 ? 高速列車噪音和降噪研究 ? 強外場作用下的摩擦磨損研究 ? 考慮復雜因素的輪軌關系研究 ? 轉向架縱向振動研究

? 安全檢測技術和數(shù)據(jù)處理方法研究 ? 軌道譜與噪音譜研究 ?。。。2）技術創(chuàng)新研究

圍繞軌道交通，特別是鐵路交通，進行機車車輛關鍵技術的創(chuàng)新研究，為我國軌道交通發(fā)展提供技術支持。項目的來源主要是鐵道部和企業(yè)的項目。實驗室除了繼續(xù)在鐵路機車車輛研究中發(fā)揮更大的作用，同時，將積極參與磁懸浮列車（包括長定子高速磁懸浮和短定子低磁懸?。┖托滦统鞘熊壍澜煌夹g的研究，爭取在磁懸浮車輛結構設計、動力學研究、車－線－橋耦合振動研究等方面起到主導作用。

圍繞鐵路所要開展的具體研究工作包括：

（1）200km/h以上速度等級動車組引進技術的消化吸收再創(chuàng)新。利用我國引進200km/h以上速度等級動車組的機遇，開展主動的技術消化工作，特別是轉向架技術的消化吸收工作，從中掌握高速動車組的設計制造、技術和運用養(yǎng)護成套技術。利用實驗室在鐵路機車車輛參數(shù)檢測，運行動態(tài)模擬的設備條件和人才優(yōu)勢，運用自主研制的機車車輛整車滾動振動試驗臺和基于綜合性能設計的機車車輛虛擬樣機平臺，通過對引進轉向架結構解剖、參數(shù)測定、動力學性能試驗分析，全面掌握引進轉向架技術，以及設計理念和設計方法。

（2）高速機車車輛基礎研究和關鍵技術。針對高速列車的服役環(huán)境，建立考慮塑性、考慮表明不平順和溫度影響的高速輪軌滾動接觸模型，建立考慮空間接觸關系和摩擦磨損關系的接觸網－受電弓接觸模型，開展高速輪軌關系和高速弓網關系研究，解決影響列車運行安全，制約列車運行速度的高速受流、高速脫軌、高速粘著和摩擦磨損等基礎問題。在掌握200km/h動車組成套技術的基礎上，進行300km/h高速轉向架技術的研究，探討用主動控制技術來提高高速列車運行品質的可能性。

（3）載重列車的低動力作用研究。重載列車研究主題之一是低動力作用，這包括低輪軌相互作用和低縱向沖動作用。研制結構簡單、可實現(xiàn)低動力作用和高穩(wěn)定性的新一代重載轉向架。利用全空間自由度列車動力學模擬仿真技術，從減小列車縱向沖動和列車運行安全性的角度，研究可以根據(jù)編組狀況、線路縱橫斷面狀況、列車運行狀況和列車操縱指令，自動實現(xiàn)優(yōu)化操縱的列車智能操縱技術。

（4）機車車輛結構可靠性研究。首先是通過對引進轉向架的分析和國外相關標準的理解，掌握提高轉向架可靠性的設計理論和試驗研究方法，以及結構，如懸吊、支撐等小結構的可靠性設計技巧。隨之根據(jù)我國軌道和車輛運用的條件，提出我國各類機車車輛的動態(tài)服役環(huán)境，掌握機車車輛，特別是轉向架的結構件動載荷譜，以及轉向架、輪重等重要零部件的材料疲勞特性，建立貨車可靠性模型。提出基于結構件服役環(huán)境仿真模擬的機車車輛結構件動強度（疲勞）設計和試驗標準。研究全生命周期的機車車輛強度設計方法。

（5）高速列車減振降噪技術研究。在研究噪音源的噪音產生機理，聲音在列車運行中的傳播途徑的基礎上，開展主動隔振和被動降噪的措施，如消音車輪等技術。

（6）線路結構研究。以機車車輛－軌道耦合動力學研究為手段，開展高速客運專線新型無碴軌道結構動力性能研究、優(yōu)化設計及線路平縱橫斷面關鍵參數(shù)的動態(tài)安全性設計研究。

（7）轉向架機電一體化技術。轉向架動態(tài)性能、粘著性能的主動控制技術研究。

3）國際合作研究

一個研究機構的學術水平和學術地位是否達到國際水平，就要看是否能在國際刊物上發(fā)表論文，主辦國際會議，更重要的要看是否有實質性的國際合作項目支持。所以在未來5年內，國際合作，特別是科研方面的國際合作，將作為實驗室重要工作來抓。

（1）與國外科研院所的合作。除了繼續(xù)保持和韓國鐵道研究院、日本綜合鐵路研究所的良好合作關系外，實驗室將努力和其他鐵路發(fā)達國家的鐵路研究機構加強聯(lián)系，開展有實質性的合作。

（2）與國外企業(yè)的合作。利用滾動振動試驗臺，之前實驗室和韓國的Rotem、日本的KYB公司有良好的合作關系，今后將打通和西門子、龐巴迪等國際大公司的合作渠道。

（3）與國外高校的合作。利用國外高校的紐帶作用，參與國外高校所開展的各種研究計劃。利用國外高校的人才優(yōu)勢，進行包括自然科學基金項目在內的國家合作合作研究。利用一切可能的渠道，通過合作，參與政府間的合作計劃。

4）評估咨詢 實驗室在取得試驗和評估資質后，將成了專門的試驗組，開展以軌道車輛、線路、橋梁和其它結構的振動和靜動強度測試，包括實驗室臺架試驗和線路試驗。通過試驗和理論分析，形成閉環(huán)的性能設計體系。

實驗室將運用設計、理論分析、試驗研究的優(yōu)勢，開展軌道交通規(guī)劃、設計、運行、故障分析等一系的咨詢性服務。

5）產品開發(fā)

實驗室在基礎研究和技術創(chuàng)新的同時基礎上，從軌道交通發(fā)展的需要，進行軌道交通相關產品的開發(fā)研究。擬成立專門的產品設計事務所，有計劃進行自主知識產權的產品開發(fā)。產品的類型包括硬件設備、軟件和設計圖紙。開發(fā)內容包括：

? 轉向架開發(fā)。根據(jù)市場需求開發(fā)完整的轉向架，進行技術轉讓。? 軟件開發(fā)。有關機車車輛、弓網等仿真軟件，虛擬樣機平臺，分析軟件。? 安全檢測裝備開發(fā)。研發(fā)軌道交通急需的軌道交通的車載和地面安全檢測系統(tǒng)。

? 軌道車輛試驗和檢測裝備。包括滾動臺、參數(shù)測定臺、疲勞試驗臺等 4．學科建設

由于實驗室負責建設的“載運工具運用工程”和“車輛工程”兩個學科均為國家級重點學科，而且所在的“交通運輸工程”一級學科全國排名，而且學術聲譽分高達100分，已經是及至。為此，實驗室在學科建設方面壓力巨大，首要工作目標是通過建設好兩個國家重點學科，來保住“交通運輸工程”的全國排名第一位置。新增1～2個博士點，首先是爭取“計量測試技術與儀器”博士點的申報成功。

完成“211工程”二期建設所牽頭 “現(xiàn)代軌道車輛先進設計及服役環(huán)境模擬”和“現(xiàn)代鐵路交通安全技術及結構可靠性評估” 的建設。在機車車輛的虛擬設計、虛擬試驗和虛擬運行方面力爭取得突破，在國內達到領先，在機車車輛結構可靠性評估要取得應有的地位。并順利通過國家評估。做好“211工程”三期的建設規(guī)劃，在機車車輛和線路一體化設計和試驗方面進行建設，強調輪軌關系、結構可靠性和機電一體化。5．隊伍建設與人才培養(yǎng)

在人才培養(yǎng)將繼續(xù)發(fā)揚實驗室在研究培養(yǎng)成功經驗，主要從以下幾點做出成績。1）增加招生規(guī)模，加強監(jiān)控力度。通過實驗室宣傳和學校政策性導向，增加研究生招生規(guī)模，爭取年招生數(shù)達到80名。同時，成立研究生培養(yǎng)指導小組，加強研究生培養(yǎng)的管理。

2）優(yōu)秀博士論文。實驗室曾經有兩篇博士論文評為全國百篇優(yōu)秀博士論文。實驗室將很抓博士論文質量，明確優(yōu)秀百篇的培養(yǎng)計劃，盡早促成1～2名優(yōu)秀百篇博士論文的誕生。

3）國家級創(chuàng)新團隊。在實驗室本體為基礎的教育部創(chuàng)新團隊建立的基礎上，融合聯(lián)合研究所的有機力量，創(chuàng)建國家級的創(chuàng)新團隊。

4）學術梯隊。針對研究隊伍年齡相對集中和相對固定的局面，實驗室將加強隊伍的流動和更新，每年有2～3名新生力量加入到實驗室，形成以長江學者、杰出青年和跨世紀人才為帶頭人的學術梯隊。

5）杰出青年和新世紀優(yōu)秀人才。實驗室在研究隊伍的培養(yǎng)方面卓有成效，實驗室將繼續(xù)關注青年教師的成長，爭取在未來5年產生2～3名杰出青年基金獲得者和更多的新世紀優(yōu)秀人才。并且嘗試申請海外杰出基金。

6）配合學校啟動實驗室的院士培養(yǎng)工程，利用“211工程”和校人才培養(yǎng)計劃，在設備和專業(yè)團隊方面進行支持，并在項目、報獎等方面進行培植，爭取培養(yǎng)出1名年輕院士。

6．學術交流與合作

實驗室將進一步加強學術交流，采取走出去、請進來的方式，加大學術交流的力度和交流的途徑。并在以下幾方面有所作為。

（1）舉辦好2006年由實驗室主辦的國際會議“International Symposium on Speed-up and Service Technology for Railway and Maglev System”，擴大實驗室的影響。

（2）爭取車輛動力學國際會議（IAVSD）或輪軌接觸國際會議（International Conference of Contact Mechanics and Wear of Rail/wheel Systems）的主辦權。

（3）創(chuàng)辦由實驗室組織的專業(yè)性學術研討會（Workshop）

（4）組織好與實驗室研究方向一致的國際學術會議的投稿和與會工作，會議包括車輛動力學、輪軌接觸、重載、輪軸、工程失效分析、疲勞、摩擦學等國際會議。

（5）出版與實驗室研究方向相關的專著5部，發(fā)表三大檢索論文120篇，批準發(fā)明專利6項。

（6）實驗室作為中國鐵道學會動力學仿真學者的組長單位，組織好仿真學者的活動，特別是經常性的全國車輛動力學仿真會議

（7）和南北機車車輛公司以及下屬的主干企業(yè)建立密切的合作關系，成為他們的戰(zhàn)略合作伙伴。實驗室除了為企業(yè)進行產生型研究服務，還要為企業(yè)進行人才培養(yǎng)和新知識的更新，同時要爭取企業(yè)對實驗室運行的支持和基礎研究的支持。

（8）建立靈活的互動的實驗室新網頁，進行實驗室的宣傳介紹，并利用網絡技術，進行開放研究申請、開放設備申請和學習申請，同時，開展網上技術服務。

2008年實驗室將迎來新一輪的實驗室國家評估，實驗室將通過自身的完善，在實驗室建設和管理、學科建設、人才培養(yǎng)和科學研究中作出更大的成績，在現(xiàn)代軌道交通發(fā)展中發(fā)揮不可替代作用，以期在實驗室評估中取得優(yōu)異的成績。