【日本铁道综合技术研究所网站2024年12月报道】为实现“以技术创新为铁路发展和实现富裕社会做出贡献”的愿景,日本铁道综合技术研究所(以下简称铁道综研)制定了“日本铁道综合技术研究所2025—2029年度科研发展规划”。该规划将紧随社会和技术等外部环境的变化,深化应对自然灾害的韧性研究以进一步提升铁路安全性,推进数字化技术在全部研发专业领域的广发应用以进一步提高铁路生产效率,力求铁路系统性创新。
该规划设定了四大“研发目标”,一是对激化的自然灾害的强韧化等的“安全性的提高”,二是列车自动驾驶升级和维护省人化等的“生产效率的提高”,三是铁路系统的脱碳化等的“与环境的协调”,四是车辆和车站的舒适性提高和旅客流动预测等的“便利性的提高”。此外,还设定了三大“研发支柱”,分别是面向铁路未来的前瞻性技术研发、满足现场需求的实用性技术研发、铁路的基础性研究,并围绕这三个方面提出了重点任务。
(1)面向铁路未来的前瞻性技术研发
以5年为基本研究时限,开展符合铁路公司需求和社会发展变化趋势的课题研究,施展铁道综研优势专业领域和特色装备的能力,发挥铁道综研综合实力。
— 抵御自然灾害的韧性。根据灾害发生时的事件分析,针对不同种类、规模的自然灾害,构建定量且统一的指标合理评价防灾对策效果。同时提出灾害发生时的替代运输计划、对应多个灾害种类的线路内障碍物检测方法、积雪条件下的运行限制方法及低成本路堤防震防雨对策技术。
— 列车自动驾驶升级。开展利用ATS-Sx、GNSS、惯性传感器等的列车绝对位置检测技术研究,研发适用于区域铁路的低成本GOA2.5自动驾驶系统。此外,开展对GOA3及以上等级自动驾驶所需全面安全保障功能要件的体系化研究,构建评价方法的同时利用既有铁路自动驾驶系统基础技术研发替代目视的前向识别技术。
— 铁路维护省人化。基于各系统业务的实际情况,开展基于综合分析平台的铁路维护业务的省人化研究,提出部件检查和更新周期的合理设定方法,辅助优化维护方法及编制维修计划;开展轨道维护业务的省人化研究,构建基于车上测试数据的轨道数据库,实现轨道状态修及轨道检查周期的合理化;开展桥梁维护业务的省人化研究,实现基于各种检测设备的桥梁性能评价和基于老化预测的桥梁维护体系化。
— 铁路系统脱碳。开展内燃-电动车组牵引系统高效化、车载蓄电池小型轻量化研究,以实现车辆运行更加节能。此外,推进混合动力牵引及氢动力牵引等非化石能源动力系统关键技术研发。
— 铁路固有场景仿真。通过在数字空间上再现铁道综研特色试验设备的数字试验机,阐明横风下的车辆空气动力学特性、运行车辆周围的空气动力学现象及蛇形运动的机理。此外,通过耦合分析及高度数字仿真技术,开展考虑磨耗形状的弓网动态分析,因地震、降雨引起的路基滑动分析,及钢轨波状磨耗发生发展机理分析等。
(2)满足现场需求的实用性技术研发
积极开展有助于解决现场各种课题的实用性技术研发。在提升安全性方面,开展防灾系统、故障-安全系统等研究;在提升生产效率方面,开展维护及建设工程的省人化、低成本化研究;在提升环保性方面,开展铁路脱碳化,车上、车站、沿线环境的改善等研究;在提升便利性方面,开展新干线提速、优化旅客服务等研究。
(3)铁路的基础性研究
积极开展作为铁路固有技术及其创新源头的基础性研发。在机理分析和预测方面,开展自然灾害预测、车辆走行安全性、基于人为因素的安全辅助管理等研究;在检测和评价方面,开展检测升级、故障评估高效化自动化等研究;在新技术、新材料方面,开展数字绿色转型、材料循环利用等研究。
(来源:中国铁道科学研究院集团有限公司科学技术信息研究所)