高速铁路轨道系统全国重点实验室
2024年度开放课题申报指南

为促进学术交流，高速铁路轨道系统全国重点实验室(以下简称：实验室)面向国内外开放，实验室根据研究方向设置开放基金和课题，积极吸引国内外优秀科技工作者到实验室从事研究工作，同时鼓励重点实验室固定研究人员与国内外同行联合申报各级各类课题，积极开展国内外学术交流与科技合作，充分发挥开放运行专项经费的作用，凝聚和培养科技人才，重点实验室设立开放研究基金，资助国内外学者和科技工作者来实验室开展工作。

一、实验室简介

实验室是我国第一批批复建设的企业国家重点实验室，主管部门为中国国家铁路集团有限公司，依托单位为乐动平台官网。实验室定位为“应用基础研究类”，以“轨道平顺性为牵引、线下基础设施变形控制为基础、轨道系统工程材料性能提升为支撑”，建设成为高速铁路轨道系统国家战略科技力量。实验室重点发展时速400公里及以上高速铁路和高原极端环境铁路轨道系统，攻克铁路轨道高平顺性保持和路桥隧协调变形、极复杂环境轨道系统韧性提升等科学问题，突破更高速度高铁道岔与扣件、高韧性无砟轨道、隧道气动效应控制、路桥隧毫米级变形控制、高陡边坡安全防治等关键核心技术，打造世界领先的中国高铁技术体系，支撑川藏铁路等重大工程建设，实现高铁轨道技术持续国际领先。

重点实验室拥有轨道、桥梁、岩土、隧道、工程材料5个试验单元，具备较为完善的科研实验条件，现有科研设备843台（套），设备原值1.8亿元，拥有多源实尺轨道试验平台、2000吨疲劳试验机等国际领先装备和线路移动加载系统、轨道结构实车试验段、高速铁路轨道结构养修基地等国内首创装备，正推进道岔、隧道、路基和振动综合技术实验平台规划建设。近年来，重点实验室承担了数百项科研课题，包括应用基础，关键技术及共性技术研究，在高速、重载铁路等方面取得了大量成果。

实验室具体情况如试验功能、设备共享、开放课题研究内容等可实地考察或电话咨询。

二、开放课题主要资助的研究方向与内容

1 重点课题3项

（1）更高速度下路基局部变形对无砟轨道几何状态及结构性能影响研究

主要研究内容：1）路基沉降变形对无砟轨道几何状态及结构性能影响研究；2）路基上拱变形对无砟轨道几何状态及结构性能影响研究；3）路基翻浆冒泥对无砟轨道几何状态及结构性能影响研究；4）更高速度下路基局部变形限值研究

研究目标：1）揭示路基沉降、上拱和翻浆冒泥对无砟轨道支撑作用的变化规律；2）建立路基局部变形引发无砟轨道受力变形分析模型并进行模型试验验证；3）明确路基局部变形与无砟轨道几何状态及结构内力的映射关系；4）提出更高速度条件下（450km/h及以上速度）路基局部变形的控制标准。

资助经费：不超过35万元。

考核指标：发表论文2-3篇，其中SCI/EI不少于2篇。

（2）基于吸附式制冷的冻土路基热调控技术

主要研究内容：1)面向多年冻土热稳定性提升的制冷量需求与能源效率分析；2)吸附式制冷耦合系统的运行机理与工质对配型研究；3)多年冻土路基吸附式制冷装置的布设方法研究。

研究目标：研发适用于多年冻土环境的高效能吸附式制冷装置，为多年冻土区基础设施稳定性提升提供技术支持。

资助经费：不超过35万元。

考核指标：试制2套多年冻土吸附式制冷装置；形成吸附式制冷装置研发报告；发表高质量论文2-3篇。

（3）富水隧道盾构管片混凝土耐久性劣化机制与提升技术

主要研究内容：1）水应力作用下盾构管片混凝土中侵蚀性离子传输机制；2）多尺度富水隧道盾构管片混凝土劣化机理；3）富水隧道盾构管片混凝土耐久性提升技术；4）富水隧道盾构管片混凝土服役寿命预测技术。

研究目标：1）提出水应力状态下盾构管片混凝土中侵蚀性离子传输模型；2）从微观-细观-宏观多尺度揭示海底隧道盾构管片混凝土的劣化机理；3）提出富水隧道盾构管片混凝土耐久性提升技术措施；4）建立富水隧道盾构管片混凝土耐久性预测模型。

资助经费：不超过35万元。

考核指标：发表SCI论文不少于3篇。

2 一般课题10项

（1）城际铁路60kg/m钢轨12号可动心轨辙叉单开道岔关键技术研究

主要研究内容：1）开展城际铁路车辆-道岔耦合动力学响应特性研究，提出适应城际铁路运营条件的12号单开道岔平面线型；2）开展城际铁路12号可动心轨辙叉单开道岔刚度研究，提升道岔刚度均匀化及减振性能；3）开展城际铁路12号可动心轨辙叉单开道岔关无缝化关键技术研究，提出允许铺设轨温范围；4）形成城际铁路12号可动心轨辙叉单开道岔技术方案，并开展室内试验及现场试验验证。

研究目标：1）建立高速车辆-12号可动心轨道岔-岔下基础空间耦合分析模型，提出岔区刚度均匀化方法并探明道岔动力性能，确定适应城际铁路的合理道岔刚度；2）研发城际铁路新型60kg/m钢轨12号可动心轨辙叉单开道岔，完成技术方案设计及关键部件优化研究；3）开展新型道岔室内及现场试验验证，为道岔推广应用提供支撑。

资助经费：不超过15万。

考核指标：研究报告、设计图纸、发表论文1篇、申请专利1项。

（2）负泊松比材料应用于铁路轨道系统减振机理和试验研究

主要研究内容：1）动力荷载作用下负泊松比材料应用于铁路轨道减振的可行性分析；2）负泊松比材料对铁路轨道结构动力特性影响机理和关键参数分析；3）负泊松比材料应用于铁路轨道减振垫层的结构形式优化设计研究；4）负泊松比材料减振垫层性能试验和轨道结构综合性能试验验证。

研究目标：1）提出负泊松比材料垫层结构的准确表征方法；2）建立基于负泊松比材料的轨道系统动力仿真分析模型；3）揭示负泊松比材料对轨道系统动力响应的影响机理；4）提出基于负泊松比材料的减振垫层合理结构形式和关键参数。5）提出基于负泊松比材料的减振垫层技术要求。

资助经费：不超过15万。

考核指标：发表论文2-3篇，其中SCI不少于1篇。

（3）钢轨砂带打磨磨屑生成机理与复杂运动规律研究

主要研究内容：1）建立打磨压力、砂带线速度、作业速度、砂带材质及粒度等不同打磨工艺参数下的磨屑特征模型，揭示磨屑生成机理；2）研究不同打磨工艺参数对磨屑温度及粘结特性的影响规律；3）研究不同打磨工艺参数对磨屑火花分布范围的影响机制，掌握磨屑群复杂运动规律；4）建立吸尘口和集尘室流场仿真模型，提出吸尘口和集尘室结构优化设计方法，完成实验验证。

研究目标：面向铁路隧道和城市轨道交通养护中的环保需求，对不同打磨工艺参数下钢轨砂带打磨磨屑生成机理及其复杂运动规律进行深入研究，揭示磨屑生成机理，掌握磨屑温度特性和复杂运动规律，提出一种钢轨砂带打磨设备集尘装置优化设计方法。

资助经费：不超过15万。

考核指标：发表论文2-3篇，其中SCI不少于1篇。

（4）建筑固废再生填料振动压实特性及工后性能演化规律研究

主要研究内容：1)不同填料组构和振动参数下建筑固废再生填料振动压实过程中宏细观力学响应动态演化规律研究；2)建筑固废再生填料土性参数与临界状态力学行为和颗粒破碎特性间的关联机制研究；3)交通荷载和温湿度耦合作用下建筑固废再生路基填料长期性能演化规律研究。

研究目标：1) 揭示振动压实过程中建筑固废填料的动力特性及参数演化规律，提出针对不同类型建筑固废再生路基填料的最优振动压实控制参数。2) 建立考虑压实前后级配演化和剪切过程颗粒破碎的建筑固废再生路基填料弹塑性本构模型。3) 揭示压实质量对建筑固废填料在长期服役过程中强度、变形和水力特性劣化的影响效应，优化压实质量评价方法。

资助经费：不超过15万。

考核指标：发表论文不少于2篇，其中EI/SCI不少于1篇。

（5）近断层地震动场和铁路桥梁地震动作用特征研究

主要研究内容：1）基于国内外近断层强震动观测数据，研究近场区强震动的特征，及其与远场地震动的差异；2）考虑震源破裂特征，采用震源运动学/震源动力学的地震动场模拟技术，研究近断层典型工程场地的地震动作用；3）研究典型铁路桥梁近断层地震动作用特征。

研究目标：1）发展综合考虑震源特征和场地条件的近断层强震动模拟方法；2）提出适用于近断层铁路桥梁抗震分析的地震动作用。

资助经费：不超过15万。

考核指标：发表高水平学术论文2篇，其中SCI/EI不少于1篇。

（6）基于人工智能的桥梁健康状态监测数据处理方法研究

主要研究内容：1）采用人工智能方法研究桥梁振动和变形监测数据预处理机制；2）基于桥梁振动和变形监测数据，研究基于CNN和Transformer的数据特征提取和结构损伤识别；3）基于桥梁振动和变形监测数据，采用深度学习算法建立桥梁状态预测模型。

研究目标：1）针对桥梁振动和变形监测数据，面向深度学习算法建立一套合理的数据预处理机制；2）建立基于CNN和Transformer的监测数据特征提取和损伤识别模型；3）建立基于深度学习算法的桥梁状态预测模型。

资助经费：不超过15万。

考核指标：申请专利1项；编制桥梁结构监测数据处理软件模块1个；发表核心期刊以上论文1篇。

（7）高速铁路长大隧道声爆噪声特性及影响机制研究

主要研究内容：1）研究动车组通过长大隧道时，初始压缩波压力梯度演化规律； 2）研究长大隧道声爆声源在隧道内外的声学辐射特性；3）研究长大隧道声爆时域、频域特征及噪声峰值演化规律。

研究目标：1）揭示壁面摩擦效应对长大隧道初始压缩波的作用机制；2）获取高速铁路隧道内声爆噪声空间的传播特性；3）掌握高速铁路隧道声爆声学特征参数基本特性。

资助经费：不超过15万。

考核指标：发表SCI/EI检索论文1~2篇，其中SCI检索论文至少1篇。

（8）基于声振特性的轨道不平顺智能识别与关键线路设备通过性能评估

主要研究内容：1）高速行车条件下的车轨声振特性及其在轨道不平顺激扰下的演变规律；2）基于机器学习和声振特性的轨道平顺性评估与病害智能辨识研究；3）基于声振特性的道岔、钢轨接头等关键线路设备与薄弱环节通过性能评估方法研究。

研究目标：1）揭示高速行车条件下的车轨系统声振特性及其在轨道不平顺激励下的演变规律；2）提出基于机器学习和车轨声振特性的轨道平顺性评估和轨道病害智能辨识方法；3）考虑道岔、钢轨接头等高铁线路中的关键线路设备与薄弱环节，提出基于声振特性的通过性能评估方法。

资助经费：不超过15万。

考核指标：发表高水平论文2篇；其中SCI不少于1篇。

（9）降雨对车载地质雷达检测技术影响及最佳检测时机研究

主要研究内容：1）降雨对车载道床检测数据时频特征影响的研究；2）降雨后道床湿度变化规律研究；3）不同湿度条件下检测数据有效性研究。

研究目标：1）提出降雨后最佳道床检测时机；2）揭示雨后道床湿度变化规律；3）掌握降雨对道床检测数据时频特征的影响程度。

资助经费：不超过15万。

考核指标：发表高水平论文2篇；其中SCI不少于1篇

（10）铁路轨道检测数据相关模式识别与状态评估的机器学习方法及应用研究

主要研究内容：1）研究铁路轨道检测数据挖掘和自适应特征提取的机器学习方法；2）研究考虑高维特征空间模式聚类的铁路轨道状态智能评估相关性深度学习方法；3）研发铁路轨道检测数据智能挖掘和状态评估的在线计算软件系统。

研究目标：1）建立适用于铁路轨道检测数据特征提取的自动化数据挖掘和模式识别机器学习方法，2）建立基于检测数据高维特征空间相关模式的铁路轨道状态智能评估方法；3）研发适用于实际铁路轨道检测在线数据挖掘和状态评估的软件系统。

资助经费：不超过15万。

考核指标：发表高水平论文1篇及以上；申请软件版权1项。

三、申请指南

1.开放课题设“重点项目”和“一般项目”，各项目资助预算见各研究课题。国内外相关研究领域的高校、科研机构、产业部门或其它单位的研究人员均可申请。申请者作为课题主持人，一般应具有高级专业技术职称。没有高级职称的申请者需要有两名高级职称的专家推荐。申请人的合作者必须为实验室固定人员（课题联系人）。

2.主持高速铁路轨道系统全国重点实验室开放课题项目尚未结题的人员，不得作为主持人申请本年度开放课题。对申报人承担条件、课题申报流程和研究内容等有疑义的，与各申报课题联系人联系。

3.开放课题的研究期限一般为1～2年，对实验周期较长或出现特殊情况的项目，经学术委员会批准可延长一年。

4.申请采用网上下载中文申请书方式，申请者通过铁科院网站主页（http：//www.caramengetahui.com)，在通知公告栏查找并下载开放基金课题申报书(附件1)。

5.开放课题申请截止日为2024年7月8日(邮寄申请书以投递日邮戳为凭)。签字盖章的纸质申请书原件一式两份（附申请书电子版）统一提交到重点实验室管理部。

6.重点实验室会将审核结果在微信号“carstjs”公布，并将通知申请方。通过最终审核的申请将由高速铁路轨道系统全国重点实验室立项执行。

四、联系方式

通讯地址：北京海淀区大柳树路2号铁科院新科研2号楼铁建所503室

邮政编码：100081

联系人：姜文超

电话：13810715250

电子邮箱：13810715250@163.com

微信公众号：carstjs

高速铁路轨道系统全国重点实验室
2024年6月28日