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[成果] 1900010683 四川
U213.244 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:路基是高速铁路线路的重要基础结构。路基长期变形将导致线路性能劣化、部件伤损失效,严重时甚至危及行车安全,其限值随列车运行速度提髙呈数量级减小,无砟轨道路基已严至毫米级。对于由天然碎散多相岩土材料组成的厚达数十米且处于水热交变环境中的路基,如何实现百年服役期毫米级长期变形的有效控制,是高速铁路路基建造与运维所面临的关键技术难题,主要体现为“设计难、评价难、维修难”。团队历经10余年研发,针对“低阶”变形分析-限值控制的传统方法困境,以“高阶”变形速率演化为切入点,引入变形状态控制技术思想,形成了“材料变形状态分类、结构设计状态协同、建养过程状态检调”的高速铁路路基长期变形状态控制技术体系,取得以下主要发明成果: 发明点一:高速铁路路基土工材料长期变形的状态分类与识别技术 基于能量耗散性碎散材料变形演化规律,提出了动/静荷载下路基土工材料长期变形的四状态分类原则:采用非线性系统的分形和突变理论,建立了以变形速率为核心的状态分类阈值判别准则:通过揭示变形时间效应幂律表征与荷载水平的非线性映射关系,发明了变形状态阈值参数试验方法及系列精细化试验装置。形成/土工材料长期变形的状态分类与识别理论及参数试验技术,为髙铁路基结构状态设计与建养过程状态检调奠定了基础。 发明点二:高速铁路路基土工结构长期变形的状态控制设计技术 针对高铁无砟/有砟轨道对基础结构变形适应能力的差异性,明确了无砟轨道路基需满足快速收敛、有砟轨道可处于缓慢稳定的长期变形状态控制目标,建立了高周长时动/静荷载下基于长期变形状态控制的路基土工结构设计方法,发明了适应复杂条件的路基新结构。形成了结构层位自上而下、荷载效应由动至静的路基时空全域长期变形状态协同设计技术,实现了“限值控制”转向“状态控制”的技术突破,解决了高铁路基长期变形控制的“设计难”。 发明点三:高速铁路路基长期变形的建养过程状态检调技术 针对高铁路基填料选用要求严、压实检测耗时长、复杂条件长期变形测试误差大、特殊区段变形修理效率低的技术难题,发明了路基设计填料甄选的预评判方法及压实检测的K30。试验优化技术,研发了远基点大温差下的长期变形监测装置,建立了以动变形为指标的路基状态评判方法,发明了路基特殊变形的快速修复技术。实现了施工建造中的状态高效检控与运营维护期的变形快速控,解决了高铁路基长期变形控制的“评价难”与“维修难”。 项目构建了基于“状态控制”的高铁路基结构设计方法及指标体系,实现了高铁路基毫米级长期变形控制的技术突破。获发明专利20项、实用新型7项、软件著作权3项,出版论著1部,发表论文121篇,关键成果被4部铁路行业标准采纳。相关成果在成渝、武九等逾20条总长8000余公里高铁线路的路基工程中应用,产生经济效益约6.15亿元,并为伊朗德伊高铁等“一带一路”国际合作提供了技术支持。获四川省技术发明一等奖1项和行业协会科技一等奖2项。
[成果] 1800210101 辽宁
U444.81 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:1、该项目属轧钢领域。 2、主要内容:立项之前,中国桥梁钢主要是16Mn、15MnVN、14MnNb等钢种,正火交货,工艺流程长、强韧性不足、性能不稳、难焊接、不耐候(需涂装)。2005年起,该项目将“973”等国家项目形成的高性能低合金钢基础研究成果与桥梁服役要求相结合,通过合金设计优化、多相组织调控技术实施,创立耐候、高服役安全桥梁钢合金体系,形成成套制造技术集成。屈服强度345~690MPa级高强韧、耐田园和海洋湿热大气腐蚀等三大系列桥梁钢(48个牌号)填补国内空白、达到国际先进水平。以该项目成果为依据,两次修编《桥梁用结构钢》国家标准,编制两部铁路桥梁钢结构设计规范,授权发明专利14件。 3、特点:1)构建耐候、高服役安全桥梁钢合金体系。针对“田园大气”和“湿热海洋大气”环境,发挥Cu、Cr、Ni、Mo及低碳组织对耐候性和强韧性的协同作用,发展的系列高性能绿色桥梁钢耐候性比美国CorTen A耐候钢提高70~100%,实现了“中国创造”。2)创立高性能、绿色桥梁钢一整套制造技术集成。实现了高性能桥梁钢强度等级、韧性等级、应用环境及规格全覆盖。极薄(4mm)、特厚(115mm)、超宽(>4300mm)、大单重(21t)、耐极寒(-60℃冲击功267~376J)、耐候以及“纵向变厚度”LP钢板等产品填补国内空白,实践了“中国创造”。3)实践全链条技术支持与技术服务。确立“500MPa级桥梁钢屈强比≤0.85可保证极限载荷条件下结构稳定性”重要设计依据;在国内典型气候地区进行挂片曝晒试验,确定年腐蚀速率设计准则;攻克加速耐候钢表面致密锈层形成关键技术。 4、推广情况:该项目形成的材料体系和制造集成技术已在鞍钢三条生产线推广,高性能桥梁钢产品及成套应用技术满足了国内外大型桥梁工程个性化需求。2006年,首发的新一代420MPa级高性能桥梁钢在世界最长拱桥-重庆朝天门长江大桥应用;2009年,全球首发的低屈强比500MPa高性能桥梁钢“唯一一家”通过铁道部技术评审,在沪通长江大桥应用;2012年,鞍钢耐候桥梁钢首次用于美国阿拉斯加免涂装铁路桥;2013年,免涂装500MPa级桥梁钢首次应用于陕西眉县渭河2号桥,开启中国免涂装桥梁先河;2017年,耐海洋大气腐蚀钢首次用于“一带一路”重点工程中国-马尔代夫友谊大桥。该项目系列高性能桥梁品种填补空白,覆盖新国标,项目服役性能评价成果支撑了中国铁路桥梁设计规范的制定。2005年1月至2017年12月该项目为国内外86座重大桥梁工程提供了108万余吨高性能桥梁钢,其中海外项目20万余。
[成果] 1900010209 广东
U224.5 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:构建新型轨道交通系统以适应中国大量丘陵地区、建筑密集、地质复杂、古迹保护和地下管网密集的城市中大运量客运需求,是中国轨道交通领域面临的重大瓶颈问题;以直线电机驱动车辆为核心的具备运量大、爬坡能力强、转弯半径小、噪声低、车辆断面小等特征的中大运量直线电机轨道交通系统成为不二选择;其中,柔性转向架、牵引传动精准稳定控制、初/次级气隙控制、整车系统集成、直线电机感应板精度控制、DC1500V靴轨受流是核心技术难题。 国际上除小运量直线电机轨道交通系统,尚无成熟的可供借鉴和引进的中大运量直线电机地铁系统。课题组历经10年攻关,突破了直线电机地铁系统车辆关键技术和系统集成技术,研制了成套核心装备,形成了批量产业化能力,实现了世界首条中大运量直线电机地铁系统的规模化应用,构建了运维和标准体系。系统的成功运用丰富了中国城市交通体系,促进了大功率直线电机产业和磁浮列车驱动技术的发展。 主要创新点: 针对高速运行状态下初/次级气隙动态稳定性、转向架的小空间结构匹配和小曲线通过等技术难题,构建了基于动态载荷的车辆动力学模型,发明了载荷平衡式直线电机无间隙弹性轴悬技术,开发了曲线通过能力强、初/次级气隙稳定、悬挂系统协同减振、轨-轮-轴模态匹配良好的国际首台直线电机轻量化柔性结构转向架。 针对直线电机效能保持、运行状态下磁场法向力变化、气隙实时变化和纵向边端效应不稳定等技术难题,发明了初级磁链幅值闭环实时跟踪牵引控制技术,实现了磁链幅值连续调节、磁链矢量的精准控制,提升了控制稳定性和牵引效率。 针对复杂地理环境需求,攻克了地铁车辆系统集成、长大距离车-线-网-气隙动态匹配等重大技术难题,成功研制了中大运量直线电机轨道交通系统及地铁车辆成套技术装备;发明了DC1500V钢铝复合轨,并首次在国内实现了DC1500V靴轨受流供电;研发了故障分析及可靠性信息系统,搭建了综合在线监测平台,实现车辆计划修零扣停,构建了运维保障和安全运行体系。相比国外直线电机驱动的小运量系统,车辆载客量提高1倍以上、静态气隙减少2mm、噪声降低3-4dB(A)、牵引能耗降低29%;相对传统地铁,最大爬坡能力由35‰提高到80‰、隧道断面面积能减少10.8%。 项目获授权发明专利22项、实用新型和外观专利61项、软著1项;发表专著1部、论文89篇;制定国家及行业标准7项。项目成果在广州、北京、上海、长沙等多个城市全面应用;运营里程超1.2亿车公里,载客超13亿人次,经济效益46亿元,形成了直线电机轨道交通系统研发-设计-制造-试验-运维的完整创新链和产业链,对中国建设城市轨道交通提供重要示范和技术装备基础。 由工程院院士领衔的成果鉴定专家组认为:项目攻克了中大运量直线电机车辆设计、制造和集成关键技术难关,降低了直线电机车辆的制造和维护成本,填补中国直线电机车辆研制领域空白。项目整体技术达到国际先进水平,在无间隙弹性轴悬与电机载荷、车辆载荷平衡式直线电机转向架技术方面达到国际领先水平。
[成果] 1900010149 上海
U448.27 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:随着城市经济和交通建设的快速发展,高速公路和地方道路需要共线跨越江河,而城市过江线位稀缺以及土地使用限制、大的交通量、复杂的交通环境和较高的航道等级要求对大跨公路双层斜拉桥新体系开发提出了需求。 这种大跨双层桁架斜拉桥具有主跨大、边跨短、桥面宽、构件尺寸大、节点连接复杂等特点,防灾减灾问题突出,对结构体系、加工制造精度、施工工艺及运营安全提出了新的挑战。该项目围绕结构体系、超宽双层钢桁梁和复合桁架梁、主梁大节段拼装、结构防灾减灾和风险管理等关键技术开展研究,取得了一系列的创新成果。 主要科技创新: 首创了大跨双层斜拉桥钢桁梁-复合桁架梁结构体系,斜拉桥边中跨比降至0.36;创新了超宽倒梯形断面双层桁梁结构形式及关键构造;揭示了结构体系受力性能、复杂节点的传力机理、结构抗风、抗震、抗火等特性;突破了高速公路及地方道路共通道过江大跨径桥梁的技术难题。 首创了钢桁梁大节段悬臂拼装技术和多杆件整体焊接合龙新工法;首次提出了“工厂单元制作、地面多节段拼装、大节段整体提升及滑移”的复合钢桁梁整节段安装成套施工技术,实现了大型桁架桥梁快速施工、高精度节段拼装及合龙,大幅减少了现场焊接工作量。为大型缆索承重桁架桥梁跨越复杂地形的主梁架设提供了一种新的成套施工工艺和技术装备。 首次建立了大型双层公路斜拉桥运营安全风险评估方法,提出了有效应对自然灾害、交通事件、事故和蓄意事件及其它风险事态的运营安全保障措施,攻克了融结构措施、应急预案与管养处置于一体的风险防控集成技术,解决了复杂交通环境下高速公路与地方道路共通道双层公路桥梁的运营安全风险控制难题。 主要科技成果: 获授权发明专利8项,授权实用新型专利16项,软件著作权2项;主编规范1本,专著2本,发表论文43篇,其中SCI/EI检索6篇;获国家设计、咨询成果一等奖各1项;中国施工企业管理协会科技创新成果特等奖;查新报告表明成果达到国际先进水平;专家验收表明成果达到国际领先水平。 经济效益和社会效益: 研究成果已成功应用于主跨708m的上海闵浦大桥,节省投资约2亿元。其中,中跨钢梁用钢量指标为420kg/m2;边跨与叠合桁架梁方案相比,节约造价约1.2亿元。通过创新技术节约工期近10个月。闵浦大桥通车8年多来,大桥结构性能和运营安全风险控制均处于良好状态。 相关创新成果在公路大跨双层桥梁结构的设计、施工、运营安全及养护等方面的推广应用,有力促进了公路大跨双层桁架桥梁的发展。课题研究成果已成功应用于宁波三官堂大桥、宁波梅山春晓大桥、上海龙华港桥等多个项目。
[成果] 1900010227 四川
U226.8 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:高速铁路受电弓-接触网系统(简称“弓网系统”)是动车组获取电能的唯一途径。弓网系统服役性态直接关乎中国2.5万公里高速铁路的运营安全。围绕高速铁路弓网系统在高速滑动、持续振动、频繁拉弧、恶劣气候等复杂环境下服役性态的检测监测、诊断评估与检修维护等系列重大技术难题,开展系统的理论研究、技术创新与工程应用,对于保障高铁安全运营与效能提升具有重大意义。 揭示了接触网结构位移与几何参数畸变的内在关系和动态电弧对弓网受流性能的影响规律,解决了弓网服役性态和受流性能的表征难题。建立弓网耦合振动模型,揭示了接触网结构位移与几何参数、接触压力的内在关系,提出了接触网平顺性表征参数及其指标;建立弓网动态电弧模型,揭示了动态电弧演变对弓网受流性能的影响规律,提出了弓网受流性能表征参数及其指标。 突破了高铁弓网系统检测监测与诊断评估系列关键技术,解决了接触网零部件松脱断裂智能识别、弓网服役性态诊断评估的国际难题。发明弓网高速滑动、车体与弓网持续振动的动态补偿方法,解决了几何参数精确检测难题;发明图像处理与机器学习相结合的系列智能识别方法,攻克了全天候、多目标、多尺度弓网零部件松脱断裂的快速识别难题;发明弓网机-电-热检测参数的关联评估方法,实现了频繁拉弧时弓网受流性能的准确评估;提出不同时空、多源异构检测监测信息的融合技术,实现了弓网服役性态的综合评估。 研制了首套高铁弓网系统运营安全保障成套技术装备,支撑了世界规模最大高铁网的安全运营。开发了全天候、全方位的高铁弓网系统检测监测系列装置;建立了基于大数据技术的供电段、铁路局和铁路总公司三级架构的数据处理与诊断评估中心;研制了“检测-维护-抢修”一体化和高空、跨线、多工位作业的贯通式接触网检修列等检修维护重大技术装备。 首创了高铁弓网系统运营安全保障技术体系,提升了高铁安全运行与运维管理水平。建立了涵盖检测监测、诊断评估、检修维护的高铁弓网系统运营安全保障技术架构;制订了高铁弓网系统运营安全保障装备的技术规范16项;提出了“预防为主、重检慎修”和“定期检测、状态维修、寿命管理”等系列运维管理思想,制订了检修维护、事故抢修和安全控制规则11项。 授权发明专利25项、实用新型专利39项、软件著作权66项;出版著作3部,发表SCI、EI期刊论文56篇。填补了高铁弓网系统运营安全保障技术体系的国际空白;动态几何参数误差、振动补偿误差、缺陷误判率、燃弧功率密度分辨率等核心技术指标优于国外。鉴定意见为“整体上达到国际领先水平”。 已应用于全国所有的18个铁路局集团有限公司,为保障中国高铁安全运营发挥了不可替代的作用,并推广到重载、普速电气化铁路和城市轨道交通。近三年新增销售额34.34亿元,新增利润5.14亿元,全路减少接触网大修成本支出约10亿元,其它间接经济效益逾18亿,社会经济效益显著。
[成果] 1900010264 北京
U213.14 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2018
成果简介:毫米级变形控制是高速铁路安全运营的根本要求,在季节性冻土区修建高铁面临着冻土“不冻胀”控制难题,是继青藏铁路攻克多年冻土“不融化”保持技术难题之后又一个世界级挑战。国内既有普速铁路冻胀变形为厘米级控制,日德等国高铁冻深普遍在1m以内,针对冻深1m以上的毫米级冻胀变形控制技术尚属空白。而中国严寒季冻区冻深普遍在1m以上,且占国土面积1/3,是变形控制要求极高的高铁建设“禁区”。因此,要在中国严寒地区建设高铁,亟待突破高铁路基冻胀机理、变形控制、平稳性长期保持等系统性技术难题。 项目组在国家和有关部委支持下,历经十余年理论和技术创新,采用多尺度试验、多物理场分析、多源信息融合等方法,对高铁路基防冻胀材料、结构设计、运营维护等方面进行了系统研究,形成了自主知识产权的严寒季冻区高速铁路毫米级变形标准下路基平稳性控制关键技术及应用体系。创新点如下: 发现了粗粒土填料中细颗粒“簇团”结构,揭示了高铁路基填料冻胀机理。提出了基于机器视觉的簇团结构自动识别方法,分析了粗粒土填料微观形态,确定了填料孔隙微观分布特征,发现了簇团是粗粒土填料主要持水结构,其冻结膨胀是导致路基宏观变形的主要原因。在该基础上,建立了簇团率与细颗粒含量的映射关系,提出了严寒季冻区高铁路基填料细颗粒控制限值,为毫米级路基冻胀精准控制提供了理论支撑。 创新提出了路基防冻胀精细化设计方法,构建了结构与材料一体化的冻胀控制技术体系。提出了基于簇团率控制的路基防冻胀设计方法,制定了渗透性级配碎石和水泥改性级配碎石控制标准,研发了“防排疏渗”的路基防冻胀结构,提出了基于抗冻材料和双向预应力的防冻胀无砟轨道结构,形成了路基和轨道一体的冻胀控制成套技术体系,实现了冻胀变形精准控制在5mm以内。 研发了多源数据融合的冻胀监测预警方法,提出了路基平稳性保持技术。创新了地面实时自动监测和车载定期检测技术,自主研发了车-地一体化多源数据融合的冻胀监测预警方法,首次提出了基于静-动映射关系的无砟轨道路基冻胀管理标准,形成了靶向精准修复技术和线路长期适度平顺的冻胀维护综合技术体系,实现了严寒季冻区高铁毫米级线路平稳性的可靠控制。 项目成果获省部级特等奖1项、一等奖3项,发明专利11项,实用新型专利及软件著作权16项,制修编标准12项,发表论文156篇,出版专著1部;成功应用于哈大、盘营、兰新等15个高铁项目8000余公里线路,突破了严寒季冻区高铁建设与运营的禁区,尤其是哈大高铁实现了冬季300km/h运营,树立了世界严寒地区高铁建设运营新标杆。多位院士专家评审认为成果“具有创新性、系统性和实用性,整体达到了国际领先水平”。该项目成果为俄罗斯莫喀高铁提供了“中国方案”,支撑了中国高铁“走出去”战略,推进了“东北亚经济圈”和“丝绸之路经济带”建设。成果应用新增销售额达32亿元,新增利润超10亿元,产生了显著的经济和社会效益。
[成果] 1900010228 湖南
U239.4 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:“货运重载”和“客运高速”是铁路运输发展的重要方向。加快大轴重铁路扩能改造与建设,是促进国民经济发展、保障能源通道与国防安全、提升铁路行业国际核心竞争力的战略需求。中国重载技术在货车轴重和牵引质量与国际先进水平差距大,提高轴重是既有铁路重载化改造、提升运能的主要途径。随着轴重和牵引质量的提高,重载铁路基础设施荷载作用频次、动力效应及钢轨磨耗剧增,其服役安全面临巨大挑战。依托国家“863”计划和原铁道部重大计划,开展了重载列车-轨道-桥梁/路基服役性能的计算理论、检测评估和强化技术研究,解决了既有重载铁路扩能改造中的重大技术难题。主要创新成果如下: 创建了荷载-环境因素共同作用下重载列车-轨道-桥梁/路基系统服役性能计算和分析理论,揭示了该复杂系统全寿命服役性能的随机和时变特性,为精准检测与评估奠定了理论基础。创建了基于概率密度演化理论的重载列车-轨道-桥梁/路基系统随机振动分析方法,提出了动力响应特征参数和预警阈值;建立了基于混凝土束-链损伤本构模型的桥梁结构经时性能计算方法,提出了重载运输条件下桥梁结构经时性能特征参数;创建了有效的钢轨和轨枕干扰时-空过滤筛剔除算法,保证了轨道-路基结构的雷达影像分辨能力和解译精度。 发明了重载铁路基础设施服役性能系列检测技术,提出了信息更新条件下重载铁路基础设施服役状态评定方法,解决了重载铁路基础设施全寿命服役状态精准检测评估技术难题。研制了首套检测速度80km/h、检测深度6米以上车载探地雷达连续检测装备和15米的轨下弹性波精细探测装备,形成了重载铁路路基病害快速连续检测成套技术;发明了混凝土结构内部微环境状态的5种检测传感器,研发了重载铁路桥梁耐久性全自动实时检测技术,提出了信息更新条件下重载铁路基础设施服役状态评定方法,突破了重载铁路路基大深度快速检测和混凝土内部微环境状态精准检测瓶颈。 研发了重载铁路基础设施强化与性能提升成套技术,解决了既有重载铁路基础设施在不中断行车条件下的快速强化技术难题,实现了大轴重条件下既有重载铁路基础设施的规模化扩能改造。发明了重载运输条件下5种桥梁强化技术和2种路基强化技术,提出了相应的强化设计方法和施工关键工艺;提出了小半径曲线钢轨非对称型面设计方法与维护技术,研制了曲线钢轨车载智能润滑装置。解决了既有重载铁路基础设施在不中断行车条件下的快速强化与提升技术难题,实现了大轴重条件下既有重载铁路基础设施的规模化扩能改造。 项目获发明专利26项,授权的其他知识产权24项,编制指南及著作4本,发表论文68篇,部分成果已纳入《重载铁路设计规范》。成果应用于朔黄和大秦重载铁路基础设施扩能改造,运输能力成倍增长,并已推广于既有铁路、公路、城市道路等相关领域,近三年新增销售额96.40亿元、新增利润46.32亿元。形成了具有自主知识产权的重载铁路基础设施检测与强化技术体系。保证了大宗货物运输畅通,为国民经济发展和保障民生发挥了不可替代的作用。
[成果] 1800290021 北京
U445.75 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:复杂的水动力环境影响跨河、海桥梁工程的安全。桥墩及基础结构周围河、海床面受水流冲刷而降低,可导致桥梁基础埋置深度变浅、桥墩失稳定、倾斜甚至倒塌等毁坏。调查发现,在桥梁工程中由于基础冲刷而造成的破坏比例很高,再加上近些年河道内大范围无序采沙,进一步增大水下结构物周围河床冲刷,威胁桥梁结构的安全。因此,研究桥梁墩台与基础的冲刷预测、监测及安全防护具有重要理论意义与工程价值。 通过实验室试验和数值模拟,获得了桥墩周围描述紊流特征变量的分布规律,识别了与基础冲刷相关的马蹄涡结构,建立了表征水流冲刷能力的理论表达式;基于冲刷研究的基本概念,分析了国内外既有冲刷计算公式中各主要参数对计算结果的影响效应,析出了既有公式的理论缺陷。运用多学科理论,建立了针对采沙河道的演变计算模型,提出了采沙影响桥梁安全的分析方法,发现了采沙坑演变具有造成桥址河床普遍冲刷的特点;通过大量的试验、计算和分析,提出了采沙坑尺度以及采沙坑与桥址的安全距离相关关系。 明确了泥沙粒径及流速、水深对桥台冲刷的影响规律,分别得到了适用于单式河床断面和复式宽滩河床断面的2个桥台冲刷计算公式。针对工程中常用的带锥坡的U型、锥坡埋入式和肋板式桥台,以及各种桥台与不同水流交角对冲刷最大深度的定量影响,进行了试验观测和数值计算,分别确定了3种型式桥台冲刷的形状影响系数,确定了15°~60°交角影响系数表达式,得到了以90°为分界的不同影响规律公式。 建立了跨河桥梁压缩冲刷的一维数值计算模型,中、小河流采沙河床自然演变的一维数值计算模型以及溯源冲刷与桥墩局部耦合冲刷的计算方法和模型,形成自主发明技术多项、软件著作权多项;提出了采沙尺度及冲刷深度、冲刷距离的理论关系,可用于桥墩及基础冲刷的安全性评判;通过粗糙床面明渠流紊流结构实验,建立了紊流k-ε模型近壁面计算模型,提高了粗糙壁面条件下k-ε模型的模拟精度,为提高桥渡冲刷二、三维计算精度打下了基础。 基于墩周水流运动规律,研究了桥梁防洪应急防护的抛石技术,通过研究抛石落距受水流、桥墩绕流及抛石颗粒特性的影响,建立了相关物理方程;通过研究减小墩周绕流冲刷强度的措施,提出了大规模采沙河床演变引起桥址冲刷的全断面防护技术,基于大规模采沙河床洪水期演变对桥下冲刷的规律研究,提出了针对性的底槛拦沙防护措施;通过底坎与水流精细结构的作用关系试验观测与量化研究,揭示了底坎减冲机理是通过降低水流紊动强度、切应力及紊动涡量降低水流的输沙能力,从而实现对桥墩的防护;提出了一套底槛防护优化设计方案与参数。
[成果] 1900010137 北京
U213.244 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属交通运输工程领域。高速铁路已成为中国的国家名片。无砟轨道采用层状混凝土结构取代传统散粒体碎石道床,具有高平顺、高稳定、少维修等突出优点,是高速铁路的核心技术。无砟轨道是沿线路铺设的超长空间带状结构,需适应热带至寒温带多个气候,热胀冷缩产生的上千吨温度力可能导致其上拱或断裂,面临复杂气候适应性难题;此外,无砟轨道在服役期内还须承受数亿次列车冲击荷载及冻融、盐蚀等多重环境作用,影响结构长期承载力和稳定性,面临多因素耦合作用下结构耐久性难题;高速铁路空间线形复杂、平顺性要求高,传统平面设计、看图施工等模式已难以满足毫米级精度的建造需求,无砟轨道面临高精度建造技术难题。 前期技术引进的无砟轨道,因气候环境适应能力的局限性不得不分区域使用,但运营中仍出现连续结构高温上拱、沥青砂浆充填层与混凝土主体结构寿命不匹配等问题,显著影响轨道服役质量,导致保持列车持续髙速安全运行的技术难度和成本大幅增加。在国家和部委支持下,项目历经十余年理论和技术创新,通过“产、学、研、用”协同攻关,形成了具有自主知识产权的CRTSIII型板式无砟轨道成套技术,并确立为中国高速铁路标准板式无砟轨道。 首创了单元复合无砟轨道结构型式。提出了基于“分层不等定长”理念的纵向应力放散式无砟轨道结构,构建了预制轨道板与现浇充填层协同受力、变形和振动的复合板体系,研发了大尺度高平面度双向先张预应力轨道板,解决了温度应力释放和几何形位保持相协调的复杂气候适应性难题,显著提升了轨道结构耐久性,形成了中国高速铁路板式无砟轨道的标准型式。 创建了多场耦合作用下单元复合无砟轨道结构静动力学分析理论,揭示了轨道结构的应力分布特性、变形协调机制及振动传递规律,构建了考虑荷载与温度综合疲劳作用的轨道结构设计方法和参数体系,提出了无砟轨道自适应及稳定性计算方法;形成了中国高速铁路标准板式无砟轨道设计理论体系。 构建了以空间线形为骨架、以多维信息数字交付为核心的智能设计平台,首创了基于流水机组法的轨道板高精度高效率智能制造技术,创建了基于高精测控的铺设成套技术和装备体系,攻克了空间线形复杂、下部基础多变等条件下无砟轨道高精度建造技术难题,形成了中国高速铁路无砟轨道智能建造技术。 项目形成标准14项;获发明专利32项、实用新型52项,其中国际专利6项,软件著作权3项;出版专著2部,发表SCI、EI等论文50余篇;项目成果获省部级特等奖1项、一等奖3项、中国专利优秀奖3项,评审专家组认为“成果整体达到国际领先水平”。项目成果已作为高速铁路无砟轨道的标准型式在中国全面推广应用,里程超过5400公里,在全线采用该技术的郑徐高铁创造了420km/h交会及重联试验速度世界纪录,近三年累计新增销售额约302亿元,新增利润约18亿元;并作为中国高速铁路技术输出的唯一轨道型式击败日本、德国技术应用于印尼雅万、俄罗斯莫喀等高速铁路工程。社会经济效益显著。
[成果] 1700470004 北京
U294.21 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] 1700640298 云南
U418.52 应用技术 道路运输辅助活动 公布年份:2017
成果简介:项目旨在构建复杂山区公路边坡灾害"设计-施工-运营"三阶段全过程防控技术服务链条和"认识-防治-评估-监测-预警-管理"六位一体的创新技术体系,取得以下创新成果: 1、研发了2种钢花管多次分段控制注浆加固支挡新技术。首创了竖向钢花管多次分段控制注浆加固支挡技术和斜向多次分段控制注浆钢花管(预应力)加固技术,前者实现了岩土体注浆加固和抗滑支挡的共同作用;后者实现了岩土体注浆加固和边坡锚固的共同作用。创新了两种结构的设计理论和方法;解决了注浆"范围控制、分段控制、压力控制"施工关键技术,创立了质量检验方法。为边坡灾害防治提供了先进、快速、经济的加固支挡技术。 2、创新了3种预应力锚索边坡锚固技术。自主研发了"预制锚头"、"双锚固段"预应力锚索,前者通过自制预制锚头,较传统的锚索大幅度提高了安全耐久性和锚固力;后者通过增加外锚固段,解决了传统锚索预应力损失的问题。基于两种结构组合形成了复合型预应力锚索。创新了设计理论和方法;解决了施工关键技术,建立了质量评定方法。拓宽了预应力锚索在复杂岩土条件下的使用范围,特别是腐蚀地层与沿海腐蚀环境,提升了中国边坡锚固水平。 3、创建了公路边坡灾害全过程风险评估方法体系。基于安全风险评估理论,首次建立了公路边坡灾害设计阶段预测评估、施工阶段安全风险评估、运营阶段安全评估的方法,构建了全过程风险评估体系,为中国山区公路边坡灾害的评估提供了途径和方法。 4、研发了边坡灾害监测预警新技术。首次开发了基于分布式光纤的边坡安全监测告警技术,实现了低成本、全覆盖、全天候、实时快速监测告警功能;首次开发了基于阵列式位移传感系统的边坡超深孔监测预警技术,解决了超过200m深部位移监测的技术难题。 5、发展了边坡工程设计理论和方法。首次系统建立了边坡坡体结构和破坏模式的对应关系,揭示了边坡坡体结构、降雨对边坡失稳破坏的耦合作用机理,提出了基于实时工况的预应力锚索抗滑桩设计方法,发展了边坡工程设计理论。 项目成果全面支撑了云南省十余条山区公路建设养护,且在其他八省区公路铁路得到了推广,近3年内部分项目直接经济效益约3900万元,其他经济效益过10亿,社会、环境效益显著,应用前景十分广阔。 项目已获得国家发明专利7项、计算机软件著作权2项;行业和地方指南标准主编(笔)2部,参编2部;出版专著4部,发表论文20篇,培养一大批科技人才,推动了行业和区域科技进步与发展。
[成果] 1800070240 河北
TG335.43 应用技术 钢压延加工 公布年份:2017
成果简介:该项目属冶金科学技术钢轨热处理技术领域。 铁路运输担负着中国60-70%的货运总量和50-60%的客运总量,重载、高速、安全的发展方向,对重轨的强韧性和耐磨性提出了更高要求。研究表明,重轨全长热处理是提高其强韧性的最有效、最经济的途径。重轨热处理冷却介质主要有水、压缩空气和冷却液三种,采用压缩空气存在成本高、占地大、冷却能力弱等固有缺点;采用冷却液存在成本高、轨头不易形成理想帽型结构等缺点;采用水具有成本低、冷却能力强、设备维护简单等诸多优点,但必须攻克以下一系列世界性技术难题:(1)水冷强度大易出现过冷组织,导致重轨服役中易出现脆断、掉块等缺陷;(2)重轨轧制过程中存在头尾温差,导致淬火后组织性能和硬度产生差异;(3)重轨在线热处理变形控制难度较大,导致淬火后平直度合格率偏低;(4)缺乏全长水质淬火轨质量在线检测技术;(5)高均质化炼钢控制难题导致无法综合提升淬火轨的强韧性。国内外重轨生产企业均使用压缩空气或冷却液作为冷却介质,采用水质淬火生产百米高速重轨尚无成功经验。 2013年7月,邯钢重轨热处理生产线投产,在世界上率先采用了水质淬火工艺,与铁科院、钢铁研究总院联合攻克了重轨全长水质淬火系列技术难题。 项目关键技术包括:(1)研发了水流形态技术、水与轨换热技术、水压动态调节技术,实现了水淬重轨的批量高效稳定化生产。(2)研发了基于快速冷却的百米重轨全长均温处理技术,保证了硬度及组织均匀性。(3)研发了百米重轨平直度控制集成技术,实现了平直度、残余应力的精确控制。(4)世界上率先开发了基于电磁超声探伤的百米重轨过冷组织在线识别技术,实现了淬火过冷组织的在线快速准确识别。(5)开发了重轨高均质化炼钢生产集成技术,实现了钢质高洁净度、高均质化。 项目实施后,开发了铁标、欧标等百米全长热处理重轨,包括U75V、R350H、R350LHT、54E1、60E2等钢种,并全部实现批量稳定生产。R350LHT踏面硬度355~382HB,横截面硬度340~370HB,脱碳层、夹杂物等均优于EN13674标准要求;320HBN踏面硬度326~355HB,截面硬度330~360HB。经与国际一流重轨生产企业—攀钢对比,邯钢淬火轨踏面硬度、横截面硬度、拉伸性能、脱碳层、残余应力、平直度等关键指标均达到国际先进水平。两年来,累计生产淬火轨2.6万吨,主要出口东南亚、南美等地区,在印尼Pengadaan-Sepanjang、新疆图木舒克专用线等重大铁路工程中,以优异的质量和性能深受客户的赞誉,新增利润2033.2万元。 项目申报发明专利7项,授权1项,申报实用新型专利3项,授权2项,获软件著作权登记2项。该项目在世界上首次成功实现了水质淬火工艺在百米重轨热处理上的应用,工艺稳定,生产效率显著提升,填补了华北地区不能生产淬火轨的空白,实现了中国百米高速重轨热处理技术的升级。
[成果] 1700520311 北京
U260.7 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:铁路机车是铁路运输过程中的重要装备,中国铁路机车经过引进,消化、吸收、再创新的过程已全面完成直流传动机车向和谐型交流传动机车的过渡,全路配属和谐型机车9000多台,承担大量客运货运任务,因此和谐型机车的安全性在维护铁路运输秩序、保障人民生命和财产安全等方面起着至关重要的作用。该项目针对中国铁路具有自主知识产权的新一代和谐型机车特点,从网络控制、运行安全、服役性能、健康管理四大方面构建机车运用保障平台,解决了机车运用中最突出的安全问题,对保障铁路机车的运行安全具有重要意义,有效提升中国机车安全防护系统整体水平;以运用维修数据分析为基础,利用RAMS及LCC分析技术,建立全新机车维修技术体系;优化全路机车运用维护和检修布局,提升自主检修能力;应用表明,该项目构建的铁路和谐型机车运用安全与维修体系,在确保机车运行安全、提高检修质量、降低检修成本、提升检修效率等方面均取得显著的经济和社会效益,主要创新成果有:1.搭建了中国首套综合性机车车载安全防护系统(6A系统),成功攻克多系统、多传感器、多信息融合诊断技术难点;八轴机车重联技术与主从机运行模式保证了重载运输恶劣运行环境下的大数据量信息互联;独特的关键故障特征提取与数据弹性压缩相结合技术,成功实现了机车故障预判与远程实时监控的有机结合;为和谐型机车运用、检修提供数据基础,为运行安全提供可靠保障;2.开创性地建立了中国铁路机车以可靠性为中心(RCM)的维修理论和方法,采用RCM技术对机车维修策略与质量保证进行决策,首次将RAMS理论和方法全面、系统地应用于机车检修优化工作,提出基于数据统计分析的机车RAMS工程技术;3.创新构建了满足中国铁路复杂运用条件和运输需求、具有完全自主知识产权的中国机车维修体系。结合和谐型机车的长期运用状态,基于全国18个铁路局实际运行机车的6A系统运用数据,通过综合分析与统计评估,建立了机车质量量化评估方法,合理确定各级修程周期及维修深度,形成了全新机车检修理念,成功应用于检修实践。该项目获得实用新型专利8项,计算机软件著作权3项,行业技术条件7项,检修技术规程22部,学术论文11篇。技术经济指标、推广应用及效益情况:该项目形成一套适用于各种复杂运用条件、造修有机衔接、具有中国自主知识产权的先进机车检修标准体系。检修周期延长和项目优化,每年平均节省和谐型机车检修费用15-20亿元;全路机车运行安全数据的地面全自动分析,可节约检修人力成本约1亿元;检修停时缩短,折合每年多增加可用机车2.4万台•日。项目针对和谐型机车搭建的机车车载安全防护系统近三年销售额49.8亿元;每年避免由于制动异常、燃轴切轴、弓网烧损、机车火灾等引起事故数十起,为旅客的生命和财产安全提供了有效保障。和谐型机车维修体系的建立,为中国铁路机车“走出去”奠定了坚实的基础。
[成果] 1700650253 安徽
U260.331.1 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属新材料技术领域。 高速列车是中国确定首先走向世界的战略性高端装备产业。高速车轮因承受巨大的动载荷和热负荷,易发生各类疲劳损伤,直接影响高速列车运营安全,是世界上公认的技术要求最高、生产难度最大的车轮尖端产品。日本、德国等生产高速车轮的国家和企业都将高速车轮技术列为战略性核心技术高度保密(不发表论文,不申报专利,不接受参观和交流),以高于普通车轮十余倍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,更是制约了中国“高铁走出去”战略的实施。因此,早日研发出具有自主知识产权的高速车轮生产技术,实现技术自主化、产品国产化,对支撑中国战略性产业发展具有重要战略意义。 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、钢研总院等知名院校及研究机构,历时十余年,累计投入50多亿元,紧随中国高速铁路发展的准备阶段(1997年起铁路客车提速120km/h、160km/h)、起步阶段(2002~2006年,“中华之星”等270km/h高速试验列车投入试用)和验证提升阶段(2007~2016年,CRH系列动车组、中国标准动车组的投入运营),通过开展系统研究,建成了高速车轮制造体系、检测体系及质保体系,具备年产10万件高速车轮生产线,形成硅钒合金化、脆性夹杂物控制、轮辋/辐板强度匹配、N/Al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技术创新,授权发明专利5项,公示发明专利1项,实用新型4项,发表论文8篇,企业技术秘密10项,参与制定行业标准2项,研制的高速车轮于2016年7月15日完成举世瞩目的国际首次双向420公里高速交会试验,并通过60万公里运用考核和铁总技术评审验收,马钢成为国内首家获得CRCC认证证书的高速车轮制造企业。 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、智能制造方面明显优于进口同类高速车轮产品,达到国际先进水平。 近三年来,马钢160km/h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200km/h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于2016年底获正式订单600余件并批量交货,预计可实现利润450万元。2017年产品将实现全路推广应用。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自主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发展,支撑中国高铁产业的发展和走出去战略的实施,为“中国制造”向“中国创造”转型提供了示范效应,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] 1700520195 北京
U292.4 应用技术 铁路运输辅助活动 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:中国铁路列车调度指挥与集中控制是铁路运输组织的中枢,为铁路运营安全和运输效率提供技术保障。面临着中国铁路路网复杂、列车速度高、客货混运、密度大和车站作业多等调度指挥与管理技术难题,其复杂性、多样性、特殊性史无前例,传统的调度指挥人工作业模式已无法适应中国铁路快速发展的迫切需求。全体科研人员经过20年的联合技术攻关,创立了中国铁路调度指挥分散自律控制理论体系,构建了列车运行计划调整和进路自动控制技术,实现了不同组织模式、不同线路密度、不同制式设备间的互联互通,形成了完全自主技术、全面拥有自主知识产权的成套技术装备和标准体系,填补了国内在该领域的空白,取得了一批具有世界领先水平的技术成就。主要创新成果有:(1)创新了分散自律的列车调度指挥控制技术。首创性的提出适合中国路情的分散自律控制方法,创新性的设计了以异构数据融合为基础分布式综合性统一平台,构建了专业安全控制双通道冗余广域网,形成了完全自主知识产权的成套标准体系,解决了全国范围18个铁路局、8000多个车站、12.4万公里运营里程的分散自律控制、网络覆盖和分布式协同处理等一系列技术难题,保障了列车高速度、高密度和高效率的安全运行。(2)创新了中国铁路列车运行计划编制、调整及优化控制技术。首次引入替代图理论和Pareto最优控制理论,创新性构建了列车运行计划自动编制和优化调整方法,突破了列车调度指挥作业安全卡控技术,解决了列车运行计划编制冲突、智能化调整和晚点控制等关键技术问题。(3)创新了铁路列车进路自动控制技术,解决大规模不同种类列车的复杂交错运行进路自动控制问题,攻克了干线列车运行和局部车站间解编和机车摘挂的作业冲突技术难题,实现了中国铁路调度安全管理由人控向机控的变革。(4)创新了铁路列车调度指挥支撑技术。构建基于TCB理念的纵深防御体系架构,实现列车调度指挥的信息安全整体防御;提出并成功应用大规模综合维护管理平台,实现对列车调度指挥人员操作和设备运行状态的有效监控与故障处理;自主研制了模拟仿真培训平台,实现了调度指挥人员多情景模拟演练。项目获发明专利20项、实用新型专利5项、软件著作权53项,出版论著4部,发表论文100余篇,出版行业规范4项,培养博硕士研究生20余名。技术经济指标、应用推广及效益情况:该项目获得中国铁道学会等科学技术奖奖项8项,形成了60多项铁路产品技术标准和技术规范,并广泛应用于全国18个铁路局,覆盖率99.5%,近三年项目新增销售总额约为23.76亿元,项目利润总额约3.52亿元,满足全路12.4万公里运营里程的列车调度指挥与集中控制需求,项目成果直接提供了成套工程设计标准和完整的技术解决方案,推广应用价值显著,大幅提升了中国铁路现代化水平,对国家经济和社会发展具有重大意义。
[成果] 1800120207 北京
U213.43 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:2015年中国铁路钢轨运营里程约12万公里,检测出重伤超过4万处,其中主要的钢轨探伤检测依靠人工探伤仪完成,人员因素大、效率低,耗费大量人力物力。近年来城市轨道发展迅速,据了解全国有30多个城市已做城市轨道交通规划,城市轨道在运营中也将产生钢轨伤损。这些钢轨伤损影响到中国普速铁路、高速铁路和城市轨道的行车安全,关系到国计民生,急需高速、综合、全面、自动化的智能钢轨探伤设备。该项目结合中国铁道科学研究院在铁道行业的优势及钢轨检测监测技术的专业强项、南京航空航天大学在电磁无损检测新技术的先进性、金鹰重型工程机械有限公司在轨道车载平台领域的优势及工业和信息化部电子第五研究所在仪器设备在可靠性的深入研究,形成产学研用相结合,优势互补,分工明确,共同承担“在役钢轨缺陷综合检测监测设备开发与应用”的研究。主要的关键技术问题有:高速检测(80千米/小时)超声和电磁关键技术、高速检测(80千米/小时)新型车载平台关键技术、重点区段钢轨断轨监测技术及大规模检测监测网络技术、集成应用技术和工程化产业化开发技术等。需要开展快速的综合的在役钢轨缺陷综合检测监测设备研发,拟开展的研究内容包括:钢轨缺陷高速超声波检测关键部件研发;钢轨顶面缺陷电磁无损检测关键部件研发;新型钢轨综合检测车车载平台研发;重点区段钢轨断轨监测设备及检测网络研发;钢轨综合数据融合及预警预报网络开发;钢轨综合检测监测设备应用开发;钢轨综合检测监测设备工程化产业化开发。
[成果] 1700470210 北京
[U284.48, TP319] 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] 1700530018 安徽
U260.331.1 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] 1700520228 北京
U213.92 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:中国高速铁路技术世界领先。高速铁路的关键是安全和舒适,必须实现轨道的高可靠性和高平顺性。普速铁路无缝线路的钢轨焊接接头断轨率高,平顺性不能满足高速铁路的需要,因此建设高速铁路必须解决好钢轨焊接这一关键技术难题。为了最大限度地降低在铁道线路上焊接钢轨时施工条件对焊接质量的影响,在工厂化的焊轨基地实现钢轨焊接是国际上的通行作法,欧洲建设高速铁路一般在焊轨基地将60米定尺钢轨焊接成180米的长钢轨,在焊轨基地完成68%的钢轨焊接工作,同时必须攻克焊轨基地一系列设备、工艺等技术难题。2007年原铁道部组织中国铁道科学研究院、有关铁路局等单位,针对钢轨焊接关键技术开展研究。自2009年开始,原铁道部连续三年立题,研究高速铁路焊轨基地系统技术,攻克了将100米定尺钢轨焊接成500米长钢轨的一系列技术难题,使中国高速铁路钢轨焊接接头质量实现了高平顺性和稳定可靠,在焊轨基地完成了80%的钢轨焊接工作,构建了具有中国自主知识产权的高速铁路焊轨基地系统技术。主要创新成果有:1.首创了将100米定尺钢轨焊接成500米长钢轨的方法。创新地利用了既有资源建设高速铁路焊轨基地,创新地设计了焊轨基地生产的基本工序和流程。创新了保证高速铁路钢轨焊接质量可靠的关键工艺技术,创新了精确控制焊缝尺寸、提高焊接长钢轨平顺性的关键工艺技术,实现了钢轨焊接质量的高可靠性和焊接长钢轨的高平顺性。2.首创地研发了高速铁路焊轨基地成套生产设备,为将100米钢轨焊接成500米钢轨提供了装备保证。在国际上首创地研发了高速铁路钢轨焊缝热处理设备,创新地研制了钢轨焊接接头数控加工中心,创新地研发了钢轨焊接质量大数据管理平台,实现了焊轨基地装备的原始创新。3.创新了高速铁路钢轨焊接检验技术,创新了试验方法,建立了高速铁路钢轨焊接技术标准体系,构建了中国高速铁路钢轨焊接质量评价体系。该项目获发明专利6项,实用新型专利16项,软件著作权5项。在核心期刊发表论文29篇。技术经济指标、应用推广及效益情况:项目成果在中国高速铁路建设中得到了全面应用。建成了技术为国际领先的11个高速铁路焊轨基地。2009年至2016年,焊轨基地共焊接高速铁路钢轨接头84.7万个,铺设在2.2万公里的高速铁路运营线路上(总线路延长为4.4万公里),8年内实现了钢轨焊接接头“零”折断,保障了高铁大动脉的安全畅通,高速列车运行平稳,为中国高速铁路建设和安全运行做出了重大贡献。项目成果为中国高速铁路提供了优质的钢轨焊接接头,实现了增收节支,每年至少创造经济效益72.6亿元。项目成果应用于普速铁路,也显著提高了普速铁路的安全性和经济性,经济效益巨大。
[成果] 1600060193 北京
F275 基础研究 企业管理服务 公布年份:2015
成果简介:研究目的:铁路非运输业务对提高运输服务水平、满足市场需求的多样性、提高铁路经营绩效具有重要意义,因此,以多元化经营为主要业务的非运输企业的发展影响着铁路快速发展的步伐。中国铁路多元化经营已取得显著成绩,企业财务管理系统在企业发展中发挥了重要作用,但结合规范经营和财务一体化管理的要求,在实际运营过程中存在较多问题。对铁路运输企业和非运输企业进行财务一体化管理,建立和完善与铁路经营战略相协调的财务管理模式,通过一体化管理规避风险、实现协同效益,有助于增强和壮大整个行业的发展实力。主要科技创新:针对非运输企业管理现状,研究并提出了适用于总公司和路局及下属单位不同管理阶层的组织结构和管控方法,即各铁路局下辖的非运输企业及非运输业务划分为相应的一个或几个事业部或直管企业,由各铁路局直接管理。对于全资和控股的直管企业或事业部,可采取财务管控与战略管控相结合的管控模式,即路局财务部门对其制定基本的财务绩效管理指标或规划其战略方针和中长期财务目标,而不介入或尽量少地介入其具体业务。对于参股企业或公司,可采取财务管控模式,即路局财务部门只管控其高层管理人员及关键财务绩效指标,不介入其具体业务。基于运输企业和非运输企业财务一体化管理模式,提出集中下达财务经营预算指标、资金集中管理、统一财务业务信息和报表体系、集中会计核算等一体化管管控内容和绩效评价方法。在系统分析组织结构和管控模式基础上,提出建立全面的风险评估与防范体系及财务预警机制等一系列可实施的方案。成果产生的价值:运输和非运输企业一体化经营、一体化管理能够降低风险,促进行业可持续发展。铁路行业亟需制定财务一体化管理的相关制度及办法,该研究在广泛的现场调研和深厚的理论研究基础上,首次创造性地提出了运输企业和非运输企业财务一体化管理的制度框架和相关管控模式、管理办法、考核指标等,对于完善铁路制度改革、有效降低经营成本、增强企业经营效率和竞争力、实现整体利益最大化具有重要作用。研究成果已被中国铁路总公司财务部、沈阳铁路局和中铁特货公司采用。
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