16高速列车信息控制系统实时故障诊断与应用验证重大

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1、附件16“高速列车信息控制系统实时故障诊断与应用验证”重大项目指南安全运行是高速列车运营的首要问题，任何故障或安全隐患若不能实时诊断并得到正确处理，都有可能引发连锁事故，甚或导致灾难性后果。列车信息控制系统（包括列车网络系统、牵引传动控制系统、制动控制系统和列车运行控制系统等）是保证高速列车安全运行的关键系统之一，而先进的故障诊断技术又是保证列车信息控制系统可靠工作的核心技术。目前高速列车虽已采用了诸多安全技术体系和超限报警等故障诊断措施并可有效保证列车安全运行，但某些机理复杂的微小和复合故障还不能做到实时自动检测和诊断，有时需要临时停车并由系统维护人员进行检查和维护。列车信息控制系统在

2、复杂环境下长期运行所面临的间歇、微小与复合等故障的实时准确诊断问题依然是从理论到实践还没有得到有效解决的国际难题。本重大项目要求紧密结合我国高速列车的运行现状和未来发展需求，围绕上述亟待解决的困难问题，从理论方法、关键技术和应用验证三个层面开展深入研究，为进一步提高我国高速列车的安全运行性能提供理论依据和关键技术支撑。一、科学目标针对高速列车信息控制系统实时故障诊断这一国家重大需求：在大数据与知识相结合的故障建模理论与方法、闭环系统的故障传播机制与故障的可诊断性理论、以及高速列车信息控制系统的可靠性实时评估理论这三个核心科学问题上取得突破性进展；获得若干项具有原创性的故障诊断理论成果和关

3、键技术；构建高速列车信息控制系统故障诊断半实物仿真平台，部分理论成果和关键技术需在此平台及高速列车上进行应用验证，信息控制系统的故障诊断性能需有明显提高。主要理论成果需在国际顶级学术刊物上发表并产生重要国际影响，获得10项以上核心发明专利和若干项关键技术，培养一批从事高速列车信息控制系统实时故障诊断研究的高水平人才。二、研究内容（一）基于大数据和知识的高速列车信息控制系统故障建模理论与方法。基于大数据与知识的故障建模理论与方法；模型测试与实验验证的理论与方法；故障诊断系统的体系结构。（二）高速列车信息控制系统微小和复合故障的实时诊断理论与预测方法。强扰动下微小故障的实时诊断方法；微小渐变

4、故障的早期诊断与预测方法；闭环系统的故障传播机制与可诊断性分析方法；复合故障的实时诊断方法。（三）高速列车信息控制系统间歇故障实时诊断理论与方法。间歇故障的可检测性与可诊断性分析方法；间歇故障的实时检测与预防方法；闭环系统间歇故障的快速诊断方法。（四）高速列车信息控制系统可靠性实时评估理论与方法。故障成因分析方法；故障风险评估理论与方法；可靠性实时评估理论与技术。（五）应用验证平台与故障测试技术。研发一个高速列车信息控制系统故障诊断半实物仿真平台和一套车载实验验证系统；结合上述平台与系统，研发若干故障注入方法与测试技术。三、资助期限5年（2015年1月至2019年12月）四、资助经费20

5、00万元五、申请注意事项（一）申请人应当认真阅读本项目指南和通告，不符合项目指南和通告的申请项目不予受理。（二）申请书的附注说明选择“高速列车信息控制系统实时故障诊断与应用验证”（以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理）。（三）本项目由信息科学部负责受理。项目申请代码为F0301o