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磁浮轨道交通装备江西省重点实验室

来源:   时间:2025-09-03   点击数:

磁浮轨道交通装备江西省重点实验室

一、实验室简介

磁浮轨道交通装备江西省重点实验室(以下简称“实验室”)由江西省科技厅于2024712日批准设立,依托江西理工大学建设,在原“江西省磁悬浮技术重点实验室”基础上优化重组而成。实验室深度契合国家“交通强国”“双碳”发展战略,聚焦低成本、低能耗、高可靠的永磁磁浮轨道交通系统关键技术,致力于构建绿色、安全、智能的永磁磁浮技术体系,支撑中小城市、旅游景区及骨干接驳等多元化交通应用需求。

实验室坚持“技术原创、系统集成、工程示范”的发展路径,系统开展基础理论研究、关键技术攻关、标准规范制定及示范应用,推动我国磁浮交通装备自主可控与产业化发展。围绕“永磁磁浮”核心技术,实验室设有三大研究方向:悬浮与导向控制,研究非线性磁力结构与控制机制,发展永磁电磁混合悬浮新结构与控制策略;供电与牵引驱动技术,聚焦高可靠供电、宽幅网压波动控制、牵引驱动分层优化及变流器集成设计;系统结构与集成,研发新型永磁磁浮转向架与轻量化轨梁结构,提升力学性能与制造效率;智能感知及自主运行优化控制方向,聚焦智能交通系统的环境感知、多源信息融合、系统特征建模、列车自主决策与运行控制等关键技术研究。

实验室原创性提出“永磁磁浮”系统架构,早在2014年启动研发,2019年建成全球首条60米验证线“红轨V1.0”,2022年完成880米全要素试验线,系统实现悬浮、导向、牵引、供电、制动、道岔与运控等全流程集成,技术成熟度达国际最高等级TRL9。系统具有“结构简、造价低、能耗小、噪声轻、运维优”的显著优势,已获得完整自主知识产权体系,包括PCT国际专利5项、国家发明专利70余项,40余项成果成功转化,转化金额达1.6亿元,广泛适用于城市接驳、景区交通与新型城镇交通系统。

实验室建设依托江西理工大学“永磁磁浮技术与轨道交通研究院”,拥有永磁磁浮工程技术研究中心等多个省市级平台资源,是中国稀土学会“稀土永磁磁浮技术及应用专业委员会”理事单位。实验室组建了一支高水平、国际化人才团队,现有科技及管理人员共42人,其中正高级职称11人,副高级10人,博士学位人员占比超六成,40岁以下青年人才占比近五成,梯队结构合理、发展潜力强。团队中集聚国家级高层次人才3人(包括“千人计划”“百千万人才工程”入选者、中科院专家),省级人才4人次,成员曾获江西省“青年五四奖章(集体)”“十大科技创新人物”等荣誉称号。

实验室科研及办公面积超过1800㎡,拥有一公里级永磁磁浮试验线、电磁控制与混合悬浮平台、多点驱动测试系统、数字孪生仿真系统等大型科研设施,配备总值超3000万元的高端仪器设备200余台(套),已形成设计—仿真—验证—示范全链条研发能力。近五年承担国家重点研发计划3项、国家自然科学基金5项、省部级以上项目10余项,科研经费累计超5000万元。牵头起草技术标准3项,发表高水平学术论文100余篇。

实验室注重产学研深度融合与人才培养,现有在读硕博研究生100余人,获江西省研究生教学成果一等奖,鼓励学生参加研究生电子设计竞赛、西门子杯中国智能制造挑战赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等赛事,荣获省部级以上奖项50余项,其中国家级一等奖5项,国家级二等奖7项,国家级三等奖11项。依托江西理工大学科研管理体系,实验室年均获得学校专项经费超450万元,“十四五”期间每年支持经费不低于100万元,并建立产业化收益反哺科研的多元化投入机制。

为推动技术产业化与工程示范落地,实验室与中国中车、中国通号、中国稀土集团等龙头企业深度合作,聚焦稀土永磁材料、电磁导向、结构轻量化与智能运控等方向,持续迭代“红轨”系统。红轨技术成果入选党的二十大“奋进新时代”主题成就展,被写入《2022年江西省政府工作报告》,并获央视《焦点访谈》、人民日报、新华社等媒体广泛报道,社会影响力深远。

面向未来,磁浮轨道交通装备江西省重点实验室坚持“以需求为导向、以项目为抓手、以技术为支撑、以团队为依托、以共赢为目标”的理念,致力于打通“人才培养-科技创新-产业对接”链条,推动红轨磁浮等核心技术在智能绿色交通中的广泛应用。实验室将立足江西、面向全国,力争建成低成本磁浮交通领域的技术策源地与创新高地,为我国构建智能、绿色、低碳、立体的现代综合交通运输体系贡献核心科技力量,助力江西高质量打造交通强国“江西样板”。


二、研究方向

1、系统结构与动力学

通过研究永磁悬浮“轨道-磁体-车辆”耦合动力学模型,探明激扰传递及耦合作用机理研究磁浮系统表征方法,形成综合性能评价标准及方法;围绕永磁悬浮新制式交通系统,量化研究不同载重、速度、曲线等工况下耦合系统中车辆动力特性、轨道结构动态响应以及桥梁结构振动行为,揭示各因素对系统动态性能的影响规律,构建完善的“轨道-磁体-车辆”耦合系统动力学理论体系,形成动力学分析与测试技术;基于复杂工况下轨、梁的结构静力学、动力学特性分析,形成轨道梁系统的轻量化设计方法。

2、悬浮与牵引系统

研究多目标优化的磁轨结构参数优化方法,建立完整的磁路设计理论体系,并研制了磁力测试与磁轨安装装备,形成了永磁磁浮系统的磁路设计、磁力仿真、磁力测试、磁轨安装的成套技术方案。围绕旋转电机与直线电机模型预测鲁棒控制开展基础研究和技术攻关,形成了以电机本体设计,控制系统开发,在线参数辨识,驱动算法研发,试验平台搭建的完备技术能力。

3、感知与运行控制

智能感知及自主运行组织、优化控制方向,聚焦智能交通系统的环境感知、多源信息融合、系统特征建模、列车自主决策与运行控制等关键问题。研究内容涵盖障碍物智能识别、列车运行状态感知与预测、高可靠5G通信、列车系统特征建模、协同路径规划与节能控制策略,旨在构建具备高安全性、自适应性与能效优化能力的智能化列车运行控制体系,支撑永磁磁浮等新型交通系统安全、智能、绿色、高效的自主运行。

三、人才队伍

实验室拥有一支结构合理、梯队清晰、业务素质过硬的高水平科研团队,现有固定人员40人、管理人员3人,柔性引进国家级专家3人。实验室人员中40岁以下人员占比48%40-49岁占比31%,正高级职称12人、副高10人,博士学位人员占比达63%。拥有江西省科技创新团队1个,入选赣州市“十大科技创新人物”、江西省青年五四奖章(集体)等。现有中科院学科带头人、千人计划专家、“百千万人才工程”国家级人选、国务院特殊津贴专家、赣鄱英才、赣鄱俊才、青年井冈学者、新世纪百千万人才工程等国家与省部级人才8人次。


四、实验室主任和学术带头人

1、主任 杨杰

杨杰,1979,男,安徽蚌埠人,博士,教授,博士生导师,江西省赣鄱英才,江西理工大学永磁磁浮技术与轨道交通研究院首席科学家,中国振动工程学会磁悬浮技术与振动控制专业委员会委员,江西省五四青年奖章集体负责人。主持国家自然科学基金2项、国家重点研发计划课题和任务各1项、工信部稀土专项1项、科技部科技基础条件平台 2 项、江西省重大科技研发专项1项,近5年纵向课题经费总计3000余万元,中国中车委托的横向课题到账经费200余万元;发表科技论文80余篇(Nature子刊1篇、ESI高被引2篇),出版专著1部;授权美国发明专利1件,中国发明专利30余件;获江西省教学成果一等奖1项。

2、学术带头人

胡海林工学博士,副教授,硕士研究生导师,江西理工大学永磁磁浮技术与轨道交通研究院院长,赣鄱英才计划—创新高端人才(自然科学类-青年),江西省自动化学会副秘书长,江西省电工技术学会理事,中国稀土学会稀土永磁磁浮技术专业委员会秘书长。主要从事磁浮列车悬浮控制技术和直线电机牵引控制技术研究,主持和参与国家级、省部级及企业委托磁浮研究课题10余项,发表SCI/EI检索论文20余篇,出版学术专著2部,授权发明专利10余项。

刘鸿恩:工学博士(博士后),副教授,硕士研究生导师,江西理工大学磁浮轨道交通研究院副院长、党支部书记,中国自动化学会荣耀终身会员、中国稀土学会会员、IEEE会员,澳大利亚LaTrobe大学访问学者。主要从事复杂工业系统建模与优化控制、机器学习算法、多传感融合技术等研究,主持国家自然科学基金1项、国家重点研发计划项目子课题1项、江西省自然科学基金青年项目1项和面上项目1项等科研项目9项,发表智能交通领域SCI一区顶刊等学术论文20余篇,主编学术专著1部《列车智能优化控制技术》,申请发明专利13项。

苏彬彬:工学博士,副教授。中国稀土学会稀土永磁磁浮技术及应用专委会委员、中国机械工程学会高级会员、江西省机械工程学会摩擦学分会理事。Journal of tribologyInternational Journal of Structural Stability and Dynamics等国际期刊审稿人。近五年,主持国家级科研项目2项、省部级科研项目3项,发表SCI论文10余篇,申请国家发明专利10余项。

五、组织架构

在江西省科技厅、江西理工大学领导下,实验室围绕磁悬浮轨道交通装备的基础理论、关键技术和产业化等问题,下设4个研究所及综合管理办公室,并设置学术委员会和管理委员会两个管理机构。实验室依托永磁磁浮技术与轨道交通研究院,日常管理挂靠电气工程与自动化学院,下设悬浮与导向控制研究所、供电与牵引驱动技术研究所、系统结构设计与集成研究所、信号系统与定位研究所,核心任务是牵头组织各方面资源开展基础理论研究和人才培养工作,并组织实施相关研究成果的技术孵化、工程转化、成果转化等工作。实验室组织架构如下图所示。

六、学术委员会和管理委员会

6.1 学术委员会成员

序号

姓名

职称

职务

专业

工作单位

1

贾利民

教授

主任

轨道交通控制与安全

北京交通大学

2

李革

教授

副主任

电子工程

北京大学

3

龙志强

教授

副主任

控制理论与控制工程

中国人民解放军国防科技大学

4

张卫华

教授

副主任

机械工程

西南交通大学

5

杨斌

教授

副主任

材料科学与工程

江西理工大学

6

孙帮成

教授级高工

委员

机械工程

中车工业研究院

7

黄靖宇

教授

委员

结构工程

同济大学

8

葛琼璇

研究员

委员

电气工程

中科院电工所

9

杨杰

教授

委员

控制科学与工程

江西理工大学

6.2 管理委员会成员

序号

姓名

单位及职务

管理委员

会职务

1

杨斌

江西理工大学书记

主任

2

唐云志

江西理工大学副校长

副主任

3

杨杰

实验室主任

委员

4

于仲安

江西理工大学电气工程与自动化学院院长

委员

5

胡海林

磁浮轨道交通研究院长

委员

6

吴彩斌

江西理工大学科学技术处处长

委员

7

赵奎

江西理工大学研究生院院长

委员

8

吴贤振

江西理工大学学科处处长

委员

9

周俊峰

江西理工大学计划财务处处长

委员


七、近五年建设成果

1、科技项目

序号

项目编号

项目名称

项目类别

项目经费(万元)

项目负责人

获批年份


2023YFB4302101

小运量磁浮总体架构与系统集成技术研究

国家重点研发计划项目

2470

杨杰

2024


S2023ZDYFE0028

小运量永磁悬浮轨道交通系统关键技术研究

江西省重大科技研发专项项目

2000

杨杰

2023


2017YFB1201105-12

轨道交通系统效能配置理论与牵引制动优化研究

国家重点研发计划先进轨道交通专项

20

杨杰

2017


62063009

磁浮列车并联式混合悬浮系统协同控制研究

国家自然科学基金

36

杨杰

2021


61763016

轨道交通系统节能运行协同优化研究

国家自然科学基金

39

杨杰

2018



赣鄱英才计划

创新高端人才项目自然科学类

130

杨杰

2025


2016YFB1200601-B11

磁悬浮控制系统高可靠性分析技术研究

科技部国家重点研发计划

100

胡海林

2016


GJJ180487

基于储能虚拟同步发电机的微电网频率优

江西省教育厅科技计划项目

2

胡海林

2019



纯电动汽车高效双电机驱动控制系统研究

赣州市重点研发计划项目

5

胡海林

2019



分布式光伏微网电能质量控制机理及关键技术

科技部国家国际科技合作专项资助项目

100

胡海林

2014


62463011

基于制动特性自学习的磁浮列车紧密追踪协同优化控制研究

国家自然科学基金项目


刘鸿恩

2025


2023YFB4302104-2

永磁磁浮列车自动驾驶多目标优化控制技术与智能化信息管理、追踪、监控技术研究

国家重点研发计划项目


刘鸿恩

2023


2022YFB4300500

轨道交通调度控制一体化与联程运输服务技术

国家重点研发计划项目


刘鸿恩

2022


20224BAB202025

永磁磁浮列车无人驾驶场景特征建模及虚拟编组控制方法

江西省自然科学基金


刘鸿恩

2023


20212BAB212004

基于深度学习的永磁磁浮列车无人驾驶控制方法研究

江西省自然科学基金


刘鸿恩

2022


204201400721

稀土永磁磁浮列车全自动驾驶关键技术研究

江西省教育厅基金


刘鸿恩

2021


205200100520

永磁磁浮列车全自动驾驶运行控制关键技术研究

高层次人才专项研究


刘鸿恩

2021


GJJ151524

突发事件下城市轨道交通客流分析与调控方法研究

江西省教育厅科技计划项目


曾璐

2016


GJJ181514

城市轨道交通网络自主型客流控制的研究

江西省教育厅科技计划项目


曾璐

2018


GJJ200825

基于Q-learning的城市轨道交通客流检测和协同控制策略智能生成方法研究

江西省教育厅科技计划项目


曾璐

2020


71601018

客流控制下路网供需匹配的协同优化机制研究

国家自然科学基金面上项目


曾璐

2019


2016YFB1200601-B25

运输组织与综合安全保障一体化基础理论研究

科技部国家重点研发计划


曾璐

2017


2016YFB1200401

高速铁路系统全局行为分析与风险解耦

科技部国家重点研发计划,


曾璐

2017


2011BAG01B02

城轨交通路网运营安全保障关键技术与系统研制

科技部国家科技支撑计划


曾璐

2011


52305310

仿生柔性湿滑界面液膜演化行为诱导的摩擦黏附增效机制

国家自然科学基金项目


苏彬彬

2024


GJJ190506

基于挤压快速排液的弹性体仿生表面织构设计

江西省教育厅科技计划项目


苏彬彬

2020


2、代表性发明专利

序号

专利名称

专利号

完成人


悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构

CN202110922849.4

苏彬彬, 邓永芳, 占鹏飞, 杨杰


内嵌式永磁悬浮交通悬浮架及轨道机械结构

CN202110922873.8

苏彬彬, 邓永芳, 占鹏飞, 杨杰


永磁轨道及永磁悬浮系统

CN 202210931325.6

苏彬彬, 叶建和, 邓永芳, 占鹏飞, 杨杰


悬挂式永磁磁浮轨道梁内宽检测装置

CN 202310430036.2

苏彬彬, 叶建和, 占鹏飞, 陈智超, 杨杰


永磁悬浮车辆动力学建模仿真方法及装置

CN 202410164594.3

苏彬彬, 邝宏林,叶建和, 占鹏飞,胡海林


基于永磁悬浮原理的主动可调减振器及车辆

CN 202410319735.4

苏彬彬, 邝宏林,曾金成, 占鹏飞, 胡海林


模拟永磁悬浮轨道交通磁轨关系的测试试验台

ZL 2024 2 0848926.5

苏彬彬, 邝宏林,曾金成, 占鹏飞, 胡海林


一种用于磁悬浮列车无人驾驶的追踪运行特征建模方法

ZL202311139659.0

刘鸿恩, 周文凯, 胡志豪, 胡闽胜, 杨杰, 胡海林


一种永磁磁浮列车动力学特征建模方法

ZL202210851719.0

刘鸿恩, 黄治伟, 邵婷婷, 樊宽刚, 杨杰


永磁悬浮列车鲁棒速度跟踪控制方法

202210851710.X

刘鸿恩, 邹吉强, 邵婷婷, 杨杰, 樊宽刚


永磁悬浮推拉门窗

ZL202210431925.6

杨杰, 刘鸿恩, 刘书云, 程浪


一种悬挂式中低速永磁悬浮列车运到控制系统及控制方法

ZL202011129664.X

过振宇, 樊宽刚, 刘鸿恩, 韩树人


基于钩缓装置模型的重载列车运行曲线多目标优化方法

ZL201811600806.9

付雅婷, 原俊荣, 刘鸿恩, 李中奇, 罗显光, 孙俊勇, 杨辉


一种永磁磁悬浮管轨运输系统

ZL201910488916.9

杨杰,高涛,占鹏飞,彭月,杨斌,贾利民,石恒,黄晨


基于永磁阵列的磁悬浮传送机

ZL202110941002.0

杨杰


悬挂式永磁悬浮管道物流系统

ZL 202110940974.8

杨杰


一种具有对中功能的磁浮转向架

ZL202310717648.X

杨杰


一种永磁磁浮轨道交通预约车系统

ZL202211046675.0.

曾璐, 陈俊杰, 李紫诺, 杨杰


一种基于CEEMDAN-LSTM的城市轨道交通短时客流预测方法

202210601928.X

曾璐, 李紫诺, 杨杰, 樊宽刚, 陈俊杰

3、代表性论文专著

序号

论文名称

发表期刊

论文作者

发表年份


Cooperative optimal control of the following operation of high-speed trains

IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems

Liu Hongen, Yang Luojun, Yang hui

2022


Optimization for the following operation of high-speed train under moving block system

IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems

Liu Hongen, Yang Hui*, Cai Baigen


2018


Online regulation of high-speed train trajectory control based on T-S fuzzy bilinear mode

IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems

Yang Hui*, Zhang Kunpeng, Liu Hongen

2016


Multi-objective operation optimization for electric multiple unit-based on speed restriction mutation

Neurocomputing

Yang Hui, Liu Hongen*, Fu Yating

2015


Robust speed prediction of high-speed train based on improved echo state networks

Neural Computing and Applications

Liu Hongen, Yang Hui*, Wang Dianhui

2021


An accurate object detection of wood defects using an improved faster R-CNN model

Wood Material Science and Engineering

Zou Xianghe, Wu Chongyang, Liu Hongen



基于制动特征自学习的磁浮列车强化学习制动控制

西南交通大学学报

刘鸿恩*, 胡闽胜, 胡海林

2024


RailFOD23: A dataset for foreign object detection on railroad transmission lines

Scientific Data

Chen Z, Yang J*, Feng Z, Zhu H

2024


LRseg: An efficient railway region extraction method based on lightweight encoder and self-correcting decoder

Expert Systems with Applications

Zhicheng Feng, Jie Yang*, Zhichao Chen, Zhuang Kang

2023


Garbage classification system based on improved ShuffleNet v2

Resources,Conservation & Recycling

Zhichao Chen, Jie Yang

2022


Ecient Railway Track Region Segmentation Algorithm Based on Lightweight Neural Network and Cross-fusion Decoder

Automation in Construction

Zhichao Chen, Jie Yang*, Lifang Chen, Zhicheng Feng, Limin Jia

2023


A lightweight bi-path network for remote sensing scene classification

Measurement

Zhichao Chen, Jie Yang

2023


Fast vehicle detection algorithm in traffic scene based on improved SSD

Measurement

Zhichao Chen, Jie Yang

2022


BrightsightNet: A lightweight progressive low-light image enhancement network and its application in Rainbowmaglev train

Journal of King Saud University-Computer and Information Sciences

Zhichao Chen, Jie Yang

2023


基于深度学习的列车运行环境感知关键算法研究综述

浙江大学学报(工学版)

陈智超,杨杰*

2025


The load carrying capacity of textured sliding bearings with elastic deformation

Tribology International

Su B, Huang L, Huang W, Wang X*

2017


Numerical investigation of squeeze film lubrication on bioinspired hexagonal patterned surface

Industrial Lubrication and Tribology

Binbin Su; Xianghe Zou; Lirong Huang*

2022


Effect of bionic hexagonal texture on squeezing films inside soft contacts with high adhesion and high friction

Soft Matter

Binbin Su, Jianhe YeXianghe ZouLirong Huang and Xiaolei Wang*

2023


Concise Magnetic Force Model for Halbach-Type Magnet Arrays and its Application in Permanent Magnetic Guideway Optimization

Journal of Magnetism and Magnetic Materials

Jianhe Ye, Pengfei Zhan, Jincheng Zeng, Honglin Kuang, Yongfang Deng, Kuangang Fan, Binbin Su*

2023


Mortise-tenon structural design for improving initial permanent magnetic guideway irregularity in the maglev vehicle system

International Journal of Vehicle Design

Jianhe Ye, Pengfei Zhan, Jincheng Zeng, Honglin Kuang, Yongfang Deng, Binbin Su*

2024


Vibration Characterization of Permanent Magnet Levitation Vehicle System Based on Permanent Magnetic Track Relationships

International Journal of Structural Stability and Dynamics

Honglin Kuang, Minming Shi, Pengfei Zhan, Gao Wu, Binbin Su*

2025


Dynamic Interaction Analysis of a Coupled System of Permanent Maglev Train and Flexible Track Beam

International Journal of Structural Stability and Dynamics

Mingmin Shi, Binbin Su, Honglin Kuang, Wu Gao, Yongfang Deng, Kun Cao

2025


基于改进YOLOv8n的磁浮列车异物入侵检测算法

计算机工程与应用

曾璐, 彭东良, 江子璇, 杨杰

2025


基于CEEMDAN-IPSO-LSTM的城市轨道交通短时客流预测方法研究

铁道科学与工程学报

曾璐, 李紫诺, 杨杰等

2023


CEEMDAN-IPSO-LSTM: A Novel Model for Short-Term Passenger Flow Prediction in Urban Rail Transit Systems

International Journal of Environmental Research and Public Health

Zeng L, Li Z, Yang J

2022


A Passenger Flow Control Method for Subway Network Based on Network Controllability

Discrete Dynamics in Nature and Society

]Lu Zeng, Jun Liu, Yong Qin, Li Wang, Jie Yang

2018


八、人才培养

研究院培养博士研究生3名、硕士研究生90余名;现有在读博士/硕士研究生108人。依托科研平台,结合工科特点,激发学生兴趣,创新教学方式,获江西省研究生教学成果一等奖。鼓励学生参加研究生电子设计竞赛、西门子杯中国智能制造挑战赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等赛事,荣获省部级以上奖项50余项,其中国家级一等奖5项,国家级二等奖7项,国家级三等奖11项。






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