國科發(fā)高〔2017〕121號
各省、自治區(qū)、直轄市及計劃單列市、新疆生產建設兵團科技廳(委、局)、交通運輸廳(委、局),各有關單位:
為貫徹落實《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》,明確“十三五”交通領域科技創(chuàng)新的總體思路、發(fā)展目標、重點任務布局和規(guī)劃實施,提升交通領域技術研發(fā)與科技創(chuàng)新能力,科技部、交通運輸部聯(lián)合制定了《“十三五”交通領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》,現(xiàn)印發(fā)你們,請結合本部門、本地區(qū)的實際貫徹落實。
科 技 部 交通運輸部
“十三五”交通領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃(節(jié)選)
發(fā)展重點
(一)軌道交通
1. 系統(tǒng)集成及共性技術
(1)軌道交通系統(tǒng)綜合安全評估與協(xié)同安全保障技術
突破軌道交通系統(tǒng)運營狀態(tài)全息化智能感知、快速辨識、風險評估、預警和處置技術;基于材料與結構的力學、理化、服役環(huán)境影響性能分析評估和功能設計理論研究,提升軌道交通裝備耐碰撞、防火、防冰雪設計等本構安全性能;構建軌道交通系統(tǒng)全壽命周期RAMSI綜合評估與保障技術體系。
(2)軌道交通系統(tǒng)全息感知與泛在融合智能化技術
基于“互聯(lián)網+”的系統(tǒng)設計、智能制造、云端融合交互等技術,開展軌道交通系統(tǒng)融合網絡、大數(shù)據(jù)驅動、類人智能、云計算、超大容量實時高可靠移動通信等一體化應用技術研究,全面提升軌道交通裝備制造及運維智能化水平。
(3)軌道交通系統(tǒng)全局效能評估及綜合效能提升關鍵技術
針對軌道交通牽引傳動系統(tǒng)能耗、輕量化、車載儲能系統(tǒng)可靠性等問題,開展基于“互聯(lián)網+”、新型拓撲變換、新能源、新材料和新結構等技術的牽引變流、永磁直驅牽引傳動系統(tǒng)研究;系統(tǒng)掌握軌道交通動力系統(tǒng)的高效能量管理及安全保障技術。
(4)軌道交通系統(tǒng)解耦與適配技術
開展軌道交通系統(tǒng)各組分相互作用、互操作機制與協(xié)同運作理論研究,突破各關鍵子系統(tǒng)的分層遞階互操作機制與多模態(tài)耦合機理、子系統(tǒng)失效全局影響評估;研究基于全局最優(yōu)的軌道交通系統(tǒng)與其他交通運輸方式的自適應匹配技術;搭建我國以鐵路為骨干,綜合協(xié)同航空、公路、港口的交通運輸一體化技術體系平臺。
2. 載運工具
(1)高速輪軌交通系統(tǒng)關鍵技術
開展跨國互聯(lián)互通、時速400公里及以上高速客運裝備關鍵技術研究;突破基于“重量-阻力-動力”多目標均衡的綜合節(jié)能、噪聲主動控制、主動安全與運維、軌距自適應變結構轉向架、基于互聯(lián)互通需求的系統(tǒng)集成等關鍵技術;構建時速400公里及以上高速輪軌交通系統(tǒng)產品技術平臺。
(2)磁浮交通系統(tǒng)關鍵技術
系統(tǒng)開展高速磁浮列車懸浮、牽引、導向等關鍵技術研發(fā),突破高能效、高可靠懸浮及運行控制技術;基于車-線-橋-隧耦合機理,研究低流阻、低噪聲、系統(tǒng)集成等關鍵技術,實現(xiàn)200公里/小時和600公里/小時中高速磁浮交通系統(tǒng)和裝備產業(yè)化;構建磁浮運輸系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新與集成化試驗平臺。
(3)軌道交通貨運快速化關鍵技術
突破貨物快速裝卸、均衡配載、多式貨物聯(lián)運適配等系統(tǒng)化關鍵技術,研制時速120公里公鐵聯(lián)運、時速160公里快捷貨運、時速250公里以上高速貨運列車及配套裝備,建立快捷貨運技術標準體系,實現(xiàn)主要樞紐間各種交通運輸方式無縫對接和物流高效轉接,形成安全、便捷、高效、適應運輸過程綜合化需求的軌道交通貨運技術與裝備體系。
(4)導向運輸系統(tǒng)模式多樣化技術
開展基于胎/地耦合的列車運動學和動力學理論研究,突破多模式高安全冗余協(xié)同循跡控制、混合路權安全協(xié)同控制、非接觸式供電等關鍵技術;研制新型地面自導向城市軌道交通裝備,構建相關標準體系和試驗驗證平臺。
(5)基于城軌網絡的城市物資快速轉移載運工具
針對大城市中心區(qū)域之間、中心區(qū)域與市郊之間生活物資等運輸需求及特征,開發(fā)適于城軌客運空檔期專用的智能及經濟型載運工具,實現(xiàn)上述區(qū)域之間物資運輸組織的靈活調度管理。
(6)導向運輸系統(tǒng)新模式及技術探索研究
研發(fā)支撐區(qū)域性網絡化物流的低成本無人導向運輸系統(tǒng)技術與裝備,研究超高速導向運輸系統(tǒng)新模式及關鍵技術,探索城市末梢交通運輸微網和專網系統(tǒng)方案與技術。
3. 基礎設施
(1)軌道交通線路工程施工與能力保持技術
深入開展基礎設施生態(tài)系統(tǒng)工程技術研究,突破重大地質災害等復雜環(huán)境條件下線路、大跨橋梁、大規(guī)模隧道群與超長隧道等基礎設施的全生命周期能力保持與恢復關鍵技術,構建相關智能化管理信息系統(tǒng)及工程施工技術體系。
(2)基于空天車地信息一體化的安全與運營保障技術
突破空天車地信息一體化的軌道交通安全保障系統(tǒng)技術研究,掌握空天地信息融合的列車動態(tài)間隔配置制動及安全防護技術,形成滿足不同運營需求的列控系統(tǒng)標準規(guī)范。
(3)基礎設施供電系統(tǒng)
開展非化石清潔能源在軌道交通系統(tǒng)的應用及分布式智能供電技術研究,掌握高速移動環(huán)境下列車非接觸供電高效能量傳輸、同相柔性供電、高導低耗受流等技術,支撐軌道交通系統(tǒng)綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展需求。
4. 營運管理
(1)軌道交通運營與管理信息大數(shù)據(jù)深度應用
開展物聯(lián)網及移動互聯(lián)環(huán)境下軌道交通運營全景信息感知與融合系統(tǒng)技術研究,突破軌道交通基礎設施基本狀態(tài)、交通工具運行、運輸組織、日常調度等多源信息協(xié)同處理技術,多模式全網運輸態(tài)勢動態(tài)感知與智能解析技術,客貨運需求規(guī)律主動辨識和運營狀態(tài)主動預警技術,為鐵路客貨運產品及服務規(guī)劃、運營管理、安全保障提供支撐。
(2)“互聯(lián)網+”軌道交通精準服務模式
研究“互聯(lián)網+”多模式軌道交通高品質客貨運服務新模式,突破軌道交通客貨運精準營銷、無縫銜接服務保障、全網全程運力資源動態(tài)配置、重載鐵路與既有鐵路互聯(lián)互通運輸組織、運輸通道能力利用模式及分工等關鍵技術,實現(xiàn)精準對接供需、高效配置資源。
(3)便捷高速客運
發(fā)展多模式融合的便捷高速客運技術,提升客運服務質量。突破基于移動互聯(lián)的客運信息引導和交互、多模式軌道交通巨量客流綜合分析、軌道交通客運樞紐接駁轉運協(xié)同優(yōu)化等關鍵技術,構建多模式軌道交通客運協(xié)同決策系統(tǒng),開展重點區(qū)域(城市群)軌道交通綜合應用示范。
(4)高效快捷貨運
突破基于智能化技術的集裝化貨物裝載、鐵路場站控制、快貨接取送達等關鍵技術,開展快捷高速貨運全程運輸計劃協(xié)同編制及作業(yè)組織優(yōu)化、貨物聯(lián)合運輸集疏運一體化組織技術研究,實現(xiàn)單位周轉量能耗水平國際領先的目標。
(5)多模式軌道交通運輸組織與協(xié)調
突破樞紐多源交通信息互操作、基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的軌道交通系統(tǒng)運營調度等關鍵技術,開展軌道交通中轉樞紐基礎設施及運輸組織智能監(jiān)管服務、多模式軌道交通運行組織匹配技術研究,構建虛擬現(xiàn)實全網軌道交通運輸組織仿真平臺,建設大型智能鐵路樞紐示范工程。
(6)智能運維與應急處置
圍繞建設“安全交通、高效交通”重大需求,突破軌道交通設備設施在線檢測與性能評估預測、非正常事件綜合情景推演與管理決策技術,實現(xiàn)軌道交通網絡全程動態(tài)優(yōu)化調整和主動安全預警。
5. 創(chuàng)新能力
(1)軌道交通系統(tǒng)安全綜合測試驗證評估平臺
構建具有國內外復雜運用環(huán)境及特殊工況耦合、多學科大數(shù)據(jù)融合、智能交互等特點,集檢測檢驗、認證認可、安全評估一體化的關鍵系統(tǒng)綜合測試驗證評估平臺,為軌道交通系統(tǒng)及裝備國內外市場準入提供支撐。
(2)軌道交通系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)應用服務平臺
基于運輸對象、基礎設施、移動裝備、指揮調度系統(tǒng)、自然環(huán)境的實時數(shù)據(jù),構建集大容量實時存儲、大數(shù)據(jù)驅動運算、運輸調度管理、災害事故應急指揮、裝備運維指導等功能于一體的軌道交通系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)應用服務平臺,為保障軌道交通系統(tǒng)全生命周期的高效和安全運營提供支撐。
(3)軌道交通系統(tǒng)綜合效能研究與評估平臺
針對軌道交通系統(tǒng)能耗巨大和城市環(huán)境用電負荷占比高的特征,開展新材料、新結構及新能源等單元綜合效能試驗驗證,構建軌道交通系統(tǒng)全局綜合效能試驗評估平臺,為全面提升軌道交通系統(tǒng)綜合效能提供支撐。
(二)道路交通
1. 載運工具
(1)動力電池與電池管理
建立全球領先的動力電池技術鏈和產業(yè)鏈,重點突破高比能金屬鋰二次電池技術、高比能量鋰離子電池技術、高功率長壽命鋰離子電池技術、動力電池系統(tǒng)集成及管理技術、動力電池系統(tǒng)安全性技術、動力電池工藝和裝備技術等。
(2)電機驅動與電力電子
全方位大幅度提升電驅動系統(tǒng)的技術水平,掌握高效輕量化電機關鍵技術、控制器功率密度倍增技術,形成國際市場競爭力。抓住新一代電力電子技術變革機遇,突破以寬禁帶半導體為基礎的電驅動控制器技術,實現(xiàn)規(guī)模產業(yè)化。構建電驅動技術創(chuàng)新體系,補齊試驗平臺、高端試驗設備、專用器具、生產裝備和系統(tǒng)集成等技術短板,大幅提升高端系統(tǒng)軟硬件通用開發(fā)能力和非標設備自主創(chuàng)新水平。
(3)純電動汽車核心專項技術
優(yōu)化純電動汽車技術平臺,重點升級整車安全技術和能效優(yōu)化技術,形成具有國際競爭力的整車集成技術水平。提高自主電動一體化底盤技術開發(fā)能力,掌握懸架系統(tǒng)及制動系統(tǒng)優(yōu)化、整車操縱穩(wěn)定性、電池組安全防護技術等。突破新一代分布式驅動技術,掌握四輪轉矩分配控制的協(xié)調與匹配等關鍵技術。開發(fā)新型核心零部件與子系統(tǒng)技術。
(4)插電式混合動力汽車核心專項技術
升級插電式混合動力汽車產品技術平臺。優(yōu)化主流插電式車型混合動力性能,開發(fā)高性價比的乘用車/商用車插電式混合動力總成。大幅降低電量維持階段混合動力系統(tǒng)燃料消耗,建立插電式混合動力整車性價比優(yōu)勢和國際市場技術競爭力,促進插電式混合動力汽車技術進步和產業(yè)化進展。
(5)燃料電池汽車核心專項技術
深入開展電堆關鍵材料和部件的創(chuàng)新研究及產業(yè)化研發(fā),大幅提高燃料電池電堆產品性能、壽命,降低成本。加大燃料電池發(fā)動機輔助系統(tǒng)研發(fā)力度,重點突破空壓機、氫循環(huán)泵等關鍵部件及其系統(tǒng)集成技術。優(yōu)化升級燃料電池動力系統(tǒng)技術,重點突破高功率密度乘用車燃料電池發(fā)動機和長壽命商用車燃料電池發(fā)動機技術,燃料電池/動力電池混合動力集成控制與能量優(yōu)化管理技術。實現(xiàn)燃料電池整車批量化生產,初步實現(xiàn)商業(yè)化。
(6)整車高效節(jié)能技術
積極推進傳統(tǒng)動力汽車技術的持續(xù)優(yōu)化,發(fā)展節(jié)能整車產品,重點是節(jié)能內燃動力乘用車、混合動力乘用車、節(jié)能柴油商用車、混合動力商用車和替代燃料汽車;做好節(jié)能關鍵零部件技術開發(fā)及產業(yè)化應用,重點是高效內燃機及其關鍵部件、電子控制系統(tǒng)、混合動力電機/電池和專用發(fā)動機、中低壓助力與能量回收技術、高效自動變速器、自動變速器關鍵零部件、低滾阻輪胎等;發(fā)展節(jié)能汽車共性關鍵技術,重點是空氣動力學優(yōu)化與低阻力技術、熱管理與能量綜合利用技術、動力總成匹配優(yōu)化與控制技術、發(fā)動機清潔燃料與新型燃燒技術等。通過推動上述研究工作開展,推動節(jié)能汽車更好普及,使節(jié)能技術在緩解我國能源與環(huán)境壓力進程中發(fā)揮更加顯著作用。
(7)結構輕量化技術
圍繞先進輕量化材料、輕量化先進工藝和輕量化結構優(yōu)化技術創(chuàng)新,推動結構輕量化技術在汽車產業(yè)各領域規(guī)模化應用。重點研究高強度鋼、輕合金材料(如鋁合金、鎂合金)、碳纖維等新型材料特性和應用技術,熱沖壓成型、液壓成型等先進制造技術和激光拼焊、膠粘連接等先進連接工藝技術,整車及零部件結構的拓撲、尺寸、形狀/形貌、多學科/多目標等優(yōu)化技術及應用。形成輕量化整車產品和關鍵零部件的自主開發(fā)能力,降低乘用車和商用車產品的平均單車整備質量。
(8)汽車自動駕駛技術
重點研究高帶寬、高實時性、高安全性、高可靠性汽車智能化系統(tǒng)架構,高可靠環(huán)境感知和高精度定位技術,復雜場景下的高效可靠軌跡規(guī)劃與智能駕駛決策算法,驅動、制動、轉向集成線控技術,車載互聯(lián)系統(tǒng)及互聯(lián)路測設備信息安全機理及策略和認證技術,汽車智能駕駛的虛擬和物理測試、分級及集成測評技術與測試標準規(guī)范。建立高度/完全自動(HA/FA)駕駛汽車技術平臺,突破有條件自動(CA)駕駛汽車產業(yè)化技術。
2. 基礎設施
(1)長壽命與綠色交通基礎設施材料
面向交通基礎設施材料長壽命與綠色可持續(xù)發(fā)展的需求、提升交通基礎設施服役能力,在深入研究長壽命與綠色交通基礎設施材料設計理論的基礎上,重點研制基于納米材料、維-納多尺度纖維材料、多尺度礦物摻合料和新型外加劑的長壽命高性能混凝土、超高性能混凝土(UHPC)等結構材料,耐腐蝕超高強鋼絞線、高耐久抗疲勞纖維增強復合材料、高耐磨抗重載疲勞和耐嚴寒鹽凍環(huán)境的長壽命混凝土材料,硫橡膠和輕質高阻尼快速鋪裝材料、新型聚合物環(huán)保型混合料、廢舊輪胎顆粒降噪舒適性瀝青路面材料等長壽命交通基礎設施功能提升材料。構建我國長壽命與綠色交通基礎設施材料可持續(xù)發(fā)展產業(yè)生態(tài)體系。
(2)交通基礎設施快速檢監(jiān)測和預警技術
圍繞復雜環(huán)境下交通基礎設施服役狀態(tài)快速檢測、監(jiān)測和預警的需求,重點研究快速移動無線傳感、機器人、可穿戴設備、增強虛擬現(xiàn)實、機器視覺、3D激光掃描、非線性和非接觸及無線超聲導波、長周期光纖光柵傳感、生物眼和民用雷達、遙感和北斗衛(wèi)星等檢監(jiān)測技術,形成系列高精度、自動化、智能化、可視化、可移動的交通基礎設施快速檢測裝備。發(fā)展我國交通基礎設施服役性能保持和提升的先進檢監(jiān)測和預警技術與裝備。
(3)道路交通基礎設施全壽命周期性能演化機理與評估技術
深入研究道路交通基礎設施全壽命周期性能演化機理、預測模型和控制理論,基于多源數(shù)據(jù)和機器學習的道路交通基礎設施全壽命性能評估技術,基于星基感知和機器學習的道路交通基礎設施網絡災后快速評估技術,構建我國交通基礎設施全壽命周期性服役性能綜合評價體系和標準。
(4)道路交通基礎設施長壽命功能提升技術
延長既有交通基礎設施壽命,突破既有交通基礎設施功能提升設計理論,大力發(fā)展大數(shù)據(jù)、信息化、智能化、虛擬現(xiàn)實、機器人全自動橋梁養(yǎng)護技術,研發(fā)系列橋梁結構快速更換、加固和拆除技術及裝備,重點研究不中斷交通下橋梁拓寬改造和再利用技術、新舊橋梁協(xié)同工作技術,組合橋面抗疲勞、抗裂和長期變形控制技術,纜索疲勞與腐蝕監(jiān)測與控制一體化技術、高效智能延壽技術,隧道結構微膠囊、電化學、生物和礦物自修復技術,自適應快速主動、可視化微擾動加固技術。全面提升橋隧結構全壽命抗災能力,重點研究可恢復、可更換、長壽命橋梁結構體系及更換裝備,橋隧結構災害主被動與智能控制、快速修復與加固技術及裝備。發(fā)展道路全壽命性能保持與提升技術,重點研究壽命分層遞增耐久性瀝青路面、工業(yè)化柔性可卷曲鋪面材料和自膨脹高聚物注漿材料及路面修復技術、新舊道路服役協(xié)同工作技術。
(5)國家道路交通基礎設施信息大數(shù)據(jù)中心
建立國家級橋梁結構、隧道、道路基礎資料數(shù)據(jù)、結構時變模型數(shù)據(jù)、環(huán)境與荷載數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、養(yǎng)護管理數(shù)據(jù)、災害數(shù)據(jù)、加固與性能提升數(shù)據(jù),各類交通基礎設施海量試驗數(shù)據(jù)等綜合信息數(shù)據(jù)庫;研究基于大數(shù)據(jù)和交通網絡功能保持與提升的交通基礎設施管養(yǎng)維護決策支持技術;研究道路交通基礎設施數(shù)據(jù)共享與互聯(lián)互通技術,全面提升道路交通基礎設施服役能力和壽命。
(6)電動汽車充電基礎設施技術提升工程
優(yōu)化升級現(xiàn)有充電技術平臺,大力提升充電效率,縮短充電時間,保障充電安全。突破以無線充電為代表的各種新型充電技術,實現(xiàn)規(guī)?;瘧?。積極探索充電基礎設施與智能電網、分布式可再生能源、智能交通融合發(fā)展的新技術,加強檢測認證、安全防護、與電網雙向互動、電池梯次利用、無人值守自助式服務、樁群協(xié)同控制、充電樁互聯(lián)等關鍵技術、裝備和標準體系研發(fā)。
(7)加氫基礎設施和示范考核技術
推進氫氣儲運技術發(fā)展,加氫站建設和燃料電池汽車規(guī)模示范。開展各種車載儲氫技術創(chuàng)新,重點突破碳纖維纏繞塑料內膽氣瓶的低成本與產業(yè)化技術。制定車用70MPa氫瓶四型瓶標準,開發(fā)70MPa儲氫加氫裝備及其加氫站集成技術,形成較完整的加氫設施配套技術與標準體系。
3. 營運管理
(1)城市公共交通智能化管理與協(xié)同服務關鍵技術
采用多模信息服務技術,重點加強公共交通信息服務、運營監(jiān)管和應急保障等關鍵技術的研發(fā)及應用,包括公交線路優(yōu)化及信號優(yōu)先保障技術,公共交通動態(tài)信息采集監(jiān)測、服務及安全預警技術,公共交通信息綜合管理與決策支持技術,城市客運綜合樞紐換乘服務及客流誘導技術,公共客運車輛運行管理及服務技術,城市交通出行電子支付技術,智能停車管理與動態(tài)誘導技術等。
(2)基于物聯(lián)網的交通系統(tǒng)關鍵技術研發(fā)及應用
充分發(fā)揮物聯(lián)網技術在交通運輸體系中的應用,加強交通系統(tǒng)各組成部分的集成智能化、網聯(lián)化、協(xié)同化發(fā)展,研究基于移動互聯(lián)的綜合交通智能化服務、交通系統(tǒng)運行態(tài)勢精確感知和智能化調控、智能物流網絡與物流系統(tǒng)高效運行等技術,重點突破交通信息精準感知與可靠交互、交通系統(tǒng)協(xié)同式互操作、智能化交通服務等關鍵技術,促進智能交通、移動互聯(lián)等運輸系統(tǒng)與智能交通發(fā)展新趨勢。
(3)交通系統(tǒng)控制優(yōu)化與決策支持技術
重點解決交通系統(tǒng)控制優(yōu)化、城市交通控制功能提升與設計等問題,提高實時控制與信息交互能力,實現(xiàn)交通控制綜合優(yōu)化與智能決策,顯著提升道路通行效率。
4. 創(chuàng)新能力
(1)動力電池及電池系統(tǒng)創(chuàng)新、測試評價平臺
針對先進動力電池及電池系統(tǒng)核心關鍵技術,建立研發(fā)創(chuàng)新平臺。開展下一代、新體系高性能動力電池基礎研究和產品開發(fā),電池系統(tǒng)包括電管理、熱管理和安全管理等關鍵技術研發(fā);開展電池梯次利用和電池回收技術研究。建立動力電池單體、模塊、系統(tǒng)的測試評價平臺,開展測試技術研究和評價規(guī)范研究,建立科學的測試評價體系,支撐純電動汽車和插電式混合動力汽車技術進步和產業(yè)化。
(2)燃料電池及燃料電池發(fā)動機創(chuàng)新及測試評價平臺
針對燃料電池單體、電堆和燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)關鍵核心技術,建立研發(fā)創(chuàng)新平臺,重點開展催化劑、質子交換膜、碳紙、雙極板等核心技術基礎研究,燃料電池單體、電堆、輔助系統(tǒng)、發(fā)動機和控制技術的工程研究和產品開發(fā),降低燃料電池成本,提高燃料電池環(huán)境適應性和壽命。建立測試評價平臺,開展燃料電池單體、電堆、燃料電池發(fā)動機的測試技術研究和技術規(guī)范研究。
(3)汽車電力電子器件、電子控制技術創(chuàng)新及測試評價平臺
建立汽車電子控制技術創(chuàng)新及測試評價平臺,開展汽車整車、動力系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)以及IGBT、碳化硅、氮化鎵等電力電子器件技術研發(fā)及產品開發(fā)和零部件、系統(tǒng)的軟硬件測試技術研究與測試評價技術規(guī)范體系研究,支撐我國汽車電子控制系統(tǒng)產業(yè)的形成與發(fā)展,打破國外壟斷。
自動/無人駕駛汽車運行安全性測試評估平臺
研究自動/無人駕駛汽車運行安全性評價指標和測試標準規(guī)范體系,研發(fā)自動/無人駕駛汽車運行環(huán)境場景構建和安全性測試技術與裝備,構建與我國道路交通環(huán)境相適應并具有國際普適性的國家級自動/無人駕駛汽車運行安全性測試評估平臺。
(三)水運交通
1. 載運工具
(1)綠色船舶設計與優(yōu)化技術
研究船型、上層建筑、艙室結構數(shù)字化和綜合優(yōu)化技術,船舶動力系統(tǒng)總能優(yōu)化利用、混合動力驅動、LNG電力推進和LNG動力船加注揮發(fā)氣治理技術,船舶高效節(jié)能技術,船舶廢氣污染物協(xié)同處理技術,高效復合船型水動力和減振降噪技術,海洋運輸船舶抗風浪能力穩(wěn)性評估技術。
(2)高性能公務船舶技術
研究高速公務船動力系統(tǒng)集成技術、多機多槳(泵)優(yōu)化匹配技術、柴電混合動力技術、高效推進器技術、高效混合推進系統(tǒng)技術。
(3)船舶先進推進技術
研究無軸輪緣推進器設計、制造及控制技術,復合能源模式下船舶推進系統(tǒng)的設計與優(yōu)化技術,船舶智能電網運行管理技術,基于岸基能源的運河船舶推進技術。
(4)船舶動力系統(tǒng)性能提升技術
研究動力系統(tǒng)預測仿真技術、動力系統(tǒng)振動噪聲聲學匹配技術、船用柴油機動力設備隔振降噪裝置設計技術、低噪聲動力系統(tǒng)制造工藝技術;船舶主動力裝置、發(fā)電裝置、軸系等重要設備狀態(tài)在線監(jiān)控與智能故障診斷技術,船舶能效智能在線監(jiān)控、評估與優(yōu)化綜合集成技術。
(5)智能船舶關鍵技術
研究智能船舶設計與制造技術、智能船舶結構仿真技術、智能機艙深度智能化系統(tǒng)設備的設計制造技術,基于多信息融合的船舶機艙系統(tǒng)設備遠程監(jiān)控、狀態(tài)評估及效能優(yōu)化控制技術,基于國際海上避碰規(guī)則的船舶智能避碰輔助決策自動化技術及驗證技術,基于信息自主感知和縱傾優(yōu)化的船舶智能配載技術,基于船岸協(xié)同的船舶航線優(yōu)化與自主決策、船舶自動航行技術,智能船舶多源信息自主感知、融合及呈現(xiàn)技術,以e-Navigation船端技術架構為核心的航海信息智能處理與顯示技術,復雜水域船舶智能避碰避險輔助決策技術,船舶交通智能組織與協(xié)同調度技術,船內裝備自組織物聯(lián)網技術,惡劣氣象條件和復雜會遇態(tài)勢下船舶航行信息自動增強技術。
2. 基礎設施
(1)多模式立體綜合通信導航技術
設計新一代VDES設備的核心基帶處理芯片及協(xié)議棧,研究新一代船用VHF數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)(VDES)調制解調技術、星載AIS接收信號沖突檢測技術、衛(wèi)星VDES上下行鏈路的數(shù)據(jù)處理技術、基于AIS/ASM/VDES的R模式定位技術、船舶綜合PNT技術以及船舶綜合通信技術,研制具有完全自主知識產權的船-岸-星多模式立體綜合通信導航裝備。
(2)生態(tài)航道建養(yǎng)技術
研究內河傳統(tǒng)航道通航運行系統(tǒng)與自然河流生態(tài)系統(tǒng)的依存關系,研究河流生態(tài)系統(tǒng)整體功能,提升內河航道養(yǎng)護、管理與信息服務技術,跨流域水網航道設計建設與運維一體化技術,內河航道一體化快速測繪與通航環(huán)境動態(tài)監(jiān)測技術,航道構筑物在線智能監(jiān)測與故障快速診斷技術,內河航道疏浚養(yǎng)護工程質量保障技術,高等級航道自然災害及異物侵襲監(jiān)控技術。
(3)高效港口建設技術
研究港口交通管控一體的視頻監(jiān)控技術,自動化堆場作業(yè)機械、自動化岸邊作業(yè)機械、自動化水平運輸機械和自動化控制系統(tǒng)集成技術,大型港口樞紐的基礎設施建設與改造、基礎裝備研發(fā)與制造、工藝流程優(yōu)化與改造技術,大型港口及深水航道的建設維護、整治減淤及通航保障技術。
3. 營運管理
(1)船舶智能化管理技術
研究船船互聯(lián)、船岸互聯(lián)的船舶管理信息服務技術,船聯(lián)網與大數(shù)據(jù)技術,船舶電子助航與智能導航技術,船隊智能化營運管理技術,海運大數(shù)據(jù)標準、單船及船隊數(shù)據(jù)信息化采集與智能處理技術,港口水域船舶交通自組織智能調度技術。
(2)船舶健康狀態(tài)評估和故障診斷技術
研究船舶分布式傳感器網絡的體系結構設計技術,船舶搭載的系統(tǒng)、設備、組成部件的性能衰退感知技術,船舶機艙系統(tǒng)設備的全方位狀態(tài)感知、評估和自適應技術,船舶航行異常狀態(tài)識別和關鍵設備風險預警技術,適用于各種主流船型的船舶狀態(tài)綜合感知和運維保障一體化軟硬件技術,基于知識工程的船舶運維管理和決策的知識獲取、知識庫構建、決策推理、仿真分析及性能評價技術,面向智能船舶設備的故障診斷與維修決策技術。
(3)航運風險防控與應急處置技術
研究水上交通安全監(jiān)管與服務技術,基于北斗的全球衛(wèi)星導航技術,船舶與港口污染防控技術,危化品運輸船舶、大型客船船舶事故機理、風險評估、預警與應急處置技術,大深度飽和潛水技術,海道測量技術,海上人命安全保障與搜救技術。
(4)智能港口與碼頭運營管理技術
研究智能港口運營調度優(yōu)化與決策支持技術、智能口岸平臺構建技術與協(xié)作管理、適應海上絲綢之路建設的智能口岸信息系統(tǒng)與標準,物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)背景下港口優(yōu)化調度與決策支持技術,基于港口的海運全程供應鏈優(yōu)化技術,自動化集裝箱碼頭作業(yè)調度協(xié)同優(yōu)化技術,裝卸作業(yè)多層次控制及高效優(yōu)化技術。
4. 創(chuàng)新能力
(1)多模式綜合信息通信導航測試評估平臺
能夠滿足船舶國內外航行過程中船船、船岸以及船內部信息傳輸?shù)男枨?,整合船舶現(xiàn)有信息交互方式,實現(xiàn)多種通信協(xié)議的集成、各種設備功能的集成、語音和數(shù)據(jù)業(yè)務的集成功能測試,滿足船舶各項作業(yè)需求,并制定相關標準。
(2)面向E-航海的航運智能服務設計評估平臺
能夠滿足面向E-航海的航運智能服務系統(tǒng)的功能測試,開展船聯(lián)網技術應用模式設計評估,構建覆蓋船端監(jiān)測監(jiān)控和公司端決策支持的船岸一體化的綜合運輸、綠色航運和平安航運的智能仿真系統(tǒng),建立健全面向E-航海的航運智能服務技術應用標準體系。
(3)深遠海船舶交通監(jiān)管與指揮控制集成實驗評估平臺
突破船舶航行數(shù)據(jù)、機艙數(shù)據(jù)、船載貨物狀態(tài)(特別是危險貨物狀態(tài))數(shù)據(jù)以及船舶關鍵設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的全方面立體感知手段的集成技術,研究基于北斗的遠洋運輸應急監(jiān)管系統(tǒng)的功能測試方法,形成惡劣海況下遇險目標快速搜尋與精確定位技術及系統(tǒng)的集成與實驗評估能力。
(四)空中交通
1. 載運工具
(1)新構型新能源通用航空飛機技術
針對包括輕型水陸兩棲飛機在內的通航輕型飛機使用環(huán)境惡劣,作業(yè)任務多樣性、復雜性及危險性高于大飛機等使用特點和技術特點,開展高效綠色輕型多用途通用飛機總體綜合設計、系列化、模塊化設計技術,通用飛機新概念布局設計技術;研究新能源電動飛機電推進系統(tǒng)技術,通用飛機輕質、高效整體化結構設計與制造技術,研制新能源電動飛機和先進通航輕型飛機,提升高效綠色輕型多用途通用飛機型號研發(fā)水平,發(fā)展我國通用航空戰(zhàn)略新興產業(yè)。
(2)新概念新布局無人運輸機及現(xiàn)有機型無人化技術
針對翼身融合布局/支撐翼布局等新構型與燃料電池、氫燃料、混合動力等新能源無人運輸機概念方案,突破無人運輸機模塊化、輕量化結構設計與制造技術,開展新概念新布局無人運輸機方案探索與產品集成研究,完成新概念新布局無人運輸驗證機;同時在既有技術集成和研發(fā)必要技術基礎上,針對現(xiàn)有機型開展無人自主起降等技術研究,使其升級改造為無人運輸機產品。
2. 基礎設施
(1)填海機場跑道致災機制及減災技術
隨著沿海城市的不斷發(fā)展,建造機場等特大型基礎設施的用地十分緊缺,“向海要地”已逐漸成為解決該問題的一個方向。針對填海機場的沉降致災問題,研究填土在各種荷載(例如飛機沖擊荷載、海浪荷載、時間荷載)條件下的沉降發(fā)展規(guī)律,揭示填海機場跑道沉降致災的條件,突破長期工后沉降的實用預測和優(yōu)化設計控制技術,研發(fā)以北斗導航控制的壓實施工技術等,實現(xiàn)對填海機場的沉降致災預防和控制。
(2)基于大數(shù)據(jù)的大型樞紐機場設計優(yōu)化與評估技術
機場系統(tǒng)規(guī)模越來越大,航空器及相關資源種類、數(shù)量日益繁多,傳統(tǒng)的機場設計技術已無法滿足規(guī)模大型樞紐機場建設的需要。突破機場內空側、陸側及更大范圍內的多源異構數(shù)據(jù)(如跑道、滑行道運行數(shù)據(jù),航站樓內旅客相關數(shù)據(jù)、綜合交通數(shù)據(jù)等結構化與非結構化數(shù)據(jù)等)的實時采集與挖掘分析技術,以及基于機場大數(shù)據(jù)的機場系統(tǒng)設計優(yōu)化與評估技術。
3. 營運管理
(1)無人機安全管控技術與應用示范
針對無人機快速發(fā)展帶來的安全隱患問題和無人機飛行特點,研究合作型無人機機載身份識別和飛行跟蹤技術,研發(fā)地面安全監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)無人機實時“認證、定位、跟蹤、電子圍欄、遠程接管”;針對非合作型無人機,研究主被動低空多源監(jiān)視技術和反制技術,實現(xiàn)無人機實時“發(fā)現(xiàn)、定位、追蹤、反制”;制定無人機安全管控標準規(guī)范,建成區(qū)域級無人機管控系統(tǒng),開展區(qū)域級示范驗證。
(2)無人機物流關鍵技術研究與驗證
針對即將爆發(fā)增長的快遞物流無人機設計需求,研究安全、高效、節(jié)能的電驅動垂直/短距起降(V/STOL)無人機平臺,面向物流應用的無人機模塊化、輕量化結構設計與制造技術,無人機與物流、倉儲平臺的自動交匯技術,無人機智能飛行控制與管理決策技術,高可靠機載控制器、地面站、遠距離數(shù)據(jù)圖像實時鏈路集成技術,無人機運輸網絡優(yōu)化配置策略,多機、多任務組織調度策略。結合無人機安全管控技術,開展無人機物流關鍵技術應用驗證。
(3)機場場面安全運行與智能控制技術
深入開展機場跑道、滑行道智能化安全運行技術研發(fā),突破大型復雜繁忙機場運行條件下航空器立體成像與精確姿態(tài)感知、分布式多傳感器空時融合、助航燈光智能控制與引導、機載智能路由引導、地空數(shù)據(jù)鏈多網絡無縫切換等關鍵技術,進行機場場面安全運行與智能控制系統(tǒng)工程示范,并提出相應技術標準與運行規(guī)范建議。
(4)大終端區(qū)多機場協(xié)同管控技術與驗證
瞄準大型終端區(qū)多機場高效協(xié)同運行的迫切需求,通過“數(shù)據(jù)協(xié)同”“平臺協(xié)同”“決策協(xié)同”三個層次,構建大型終端區(qū)機場飛行區(qū)安全運行管理和多機場協(xié)同運行的技術體系架構,突破大型機場飛行區(qū)安全運行管理、多機場海量業(yè)務數(shù)據(jù)的處理信息挖掘與協(xié)同共享、多機場航班協(xié)同放行與航班進程協(xié)同監(jiān)控、航站樓內資源和場面資源的實時預警與協(xié)同調度等關鍵技術,研發(fā)相應的技術支撐平臺,并應用于“京津冀”大型終端區(qū)多機場的實際運行中,實現(xiàn)大型終端區(qū)多機場運行由傳統(tǒng)分離、被動響應型向協(xié)同、主動預警型的運行模式的轉變,提高大型終端區(qū)多機場的協(xié)同運行能力和運行效率。
(5)基于高精度航空氣象預報的空地協(xié)同飛行調控技術
氣象是造成航班延誤及航空事故的主要因素之一。隨著航空運輸業(yè)的快速發(fā)展,對航空氣象保障能力的實時性、精細度、精確度提出更高要求。重點研究突破航路氣象數(shù)據(jù)精細化整合技術、航路氣象高精度預報技術和空地協(xié)同飛行調控技術,實現(xiàn)空地協(xié)同飛行調控,采用優(yōu)選航路飛行,減少航班延誤和燃油消耗。
4. 創(chuàng)新能力
(1)基于大數(shù)據(jù)的全景化智能化虛擬空域安全運行仿真與評估平臺
從多源異構海量信息中挖掘信息情報和知識資源,實現(xiàn)空域安全運行的精細化評估與調控,是大數(shù)據(jù)技術在空中交通領域的應用發(fā)展方向。重點研究航路網數(shù)據(jù)的實時獲取與傳輸、空中交通多源數(shù)據(jù)融合、大數(shù)據(jù)環(huán)境下交通行為建模、分析、預測與挖掘等技術,為空中交通系統(tǒng)的安全、有序、高效運行提供數(shù)據(jù)支持;基于空域運行大數(shù)據(jù),運用先進的分布式仿真、智能學習和虛擬現(xiàn)實技術,實現(xiàn)從航線網絡的角度對空域結構規(guī)劃方案評估提供支撐,從空管運行的角度對交通流量調控和安全調控技術仿真和評估提供支撐。
(五)綜合交通運輸與智能交通
1. 系統(tǒng)集成及共性技術
(1)交通基礎設施服役能力保持與提升技術
揭示復雜條件下交通基礎設施的服役性能演變機理、規(guī)律和失效模式,實現(xiàn)服役性能演變規(guī)律的科學表達和預測;掌握交通基礎設施的協(xié)同服役理論,實現(xiàn)共線交通基礎設施的空間協(xié)同、功能協(xié)同和壽命協(xié)同;解決交通基礎設施性能狀態(tài)的快速、定量、精準感知與解析問題,提出可靠的設施狀態(tài)診斷、評價方法和標準,形成設施智能決策能力;突破交通基礎設施協(xié)同服役能力保持與提升的技術瓶頸,從而有效實現(xiàn)交通基礎設施服役性能的優(yōu)化與提升。
(2)車路協(xié)同環(huán)境下人車路耦合特性與群體智能控制技術
解析互聯(lián)信息環(huán)境下駕駛行為生成與演變機理、網聯(lián)/非網聯(lián)混行狀態(tài)下車-車耦合機理;揭示車路協(xié)同環(huán)境下人車路耦合機理、信息交互機制及可靠性對車車/車路協(xié)同及交通運行的影響規(guī)律,建立基于人車路強耦合的網絡優(yōu)化方法;揭示車路協(xié)同環(huán)境下面向群體協(xié)同的人車路交通全景狀態(tài)重構、涌現(xiàn)及其演化機理,建立支持多交通主體協(xié)同的多模式信息交互機制與可信性、多交通主體共存的復雜交通場景下車輛群體協(xié)同決策方法,突破面向自主/人工車輛混行等交通場景下的新一代車輛協(xié)同安全和交通協(xié)同控制關鍵技術,建成車聯(lián)網環(huán)境下駕駛行為與交通流一體化仿真系統(tǒng)。
2. 載運工具
(1)車輛智能聯(lián)網聯(lián)控技術
針對時變條件下網聯(lián)車輛狀態(tài)感知、協(xié)同服務與運行智能聯(lián)控的需求,重點突破異構網絡環(huán)境下多模信息交互、低延時高可靠移動互聯(lián)、車輛運行狀態(tài)聯(lián)網感知與協(xié)同感知、網聯(lián)車輛智能生態(tài)駕駛服務、端-網-云架構下的車聯(lián)網信息安全保障等關鍵技術;構建面向網聯(lián)車輛的社會化服務平臺,實現(xiàn)大規(guī)模聯(lián)網車輛智能化協(xié)同服務,建立面向自動駕駛的協(xié)同感知與車輛聯(lián)網聯(lián)控運行環(huán)境,構建智能駕駛應用系統(tǒng);提高大規(guī)模網聯(lián)車輛的駕駛安全性、經濟性、生態(tài)環(huán)保以及出行可靠性。
(2)無人機與網聯(lián)車的組網優(yōu)化與協(xié)同控制技術
研究跨區(qū)域業(yè)務時空分布動態(tài)演化規(guī)律,空基廣域信息業(yè)務時空分布多樣性條件下的服務可持續(xù)性機理,碎片化通信資源動態(tài)分配優(yōu)化方法,研發(fā)“空基-地基”異構組網的接入和切換協(xié)議,空基-地基鏈路QoS需求優(yōu)化模型,建立“空-地”一體化聯(lián)網協(xié)作傳輸聯(lián)合優(yōu)化模型、大規(guī)模并發(fā)通信的擁塞避免機制和鏈路控制方法。研究無人機與網聯(lián)車的協(xié)同定位技術,空基網、地基耦合狀態(tài)下無人機、聯(lián)網車最優(yōu)路徑估算方法,無人機與網聯(lián)車耦合作用下的集群控制方法,無人機與網聯(lián)車的自主接駁與任務載荷交接技術,研發(fā)無人機與網聯(lián)車組網協(xié)同聯(lián)動控制系列軟硬件裝備。
3. 基礎設施
(1)交通重大基礎設施智能聯(lián)網監(jiān)測與預警
針對國家路網重點基礎設施運行安全與效率問題,重點突破橋梁與隧道快速智能巡檢裝備,國家干線公路基礎設施狀態(tài)感知、安全預警與智能聯(lián)網監(jiān)管技術,航道要素信息全面感知、廣泛互聯(lián)、深度挖掘系列關鍵技術,跑道性能狀態(tài)智能監(jiān)測、評價與預警技術,飛行區(qū)設施的智能化及互聯(lián)技術,提升交通基礎設施的聯(lián)網監(jiān)測和服務能力,提高設施的維護管理水平。
(2)基于大數(shù)據(jù)的交通重大基礎設施智能化養(yǎng)護
突破道路、橋梁、隧道、機場等重大交通基礎設施耐久性、高性能工程材料、工程材料的循環(huán)利用、基于大數(shù)據(jù)及“互聯(lián)網+”的建設與養(yǎng)護管理智能化等方面的核心技術,形成新一代公路基礎設施設計、建設、養(yǎng)護與運維技術體系,顯著提升我國交通基礎設施的服務能力與運輸效率。
(3)綜合交通樞紐協(xié)同運行與服務
研究智能客運樞紐系統(tǒng)架構與運行模式,研發(fā)多層次大規(guī)模密集客流遠程監(jiān)測與動態(tài)預警、多方式交通服務協(xié)同組織與聯(lián)合調度、樞紐客流快速疏散等技術,開發(fā)樞紐協(xié)同運行管理系統(tǒng)、樞紐智能化導航導乘系統(tǒng);研究基于物聯(lián)網的綜合貨運樞紐接駁轉運要素智能感知、動態(tài)組網、全程管控與智能調度技術方法,研發(fā)貨運樞紐作業(yè)狀態(tài)智能監(jiān)測、風險識別與自動預警技術,研制貨運樞紐接駁轉運協(xié)同組織與調度系統(tǒng)。
4. 營運管理
(1)城市綜合交通系統(tǒng)智能化協(xié)同管控技術
面向城市交通多模式、綜合性和復雜性,研究突破城市交通協(xié)同管控、綜合交通集成服務、交通系統(tǒng)在線動態(tài)仿真等關鍵技術;構建多模式交通協(xié)同管控與綜合服務集成測試平臺,建立城市多模式交通系統(tǒng)智能化協(xié)同管控平臺,城市綜合交通系統(tǒng)互聯(lián)與集成服務平臺;構建城市交通系統(tǒng)運行在線仿真測試平臺,建立多模式交通計算機仿真環(huán)境及人機交互環(huán)境,交互式城市交通系統(tǒng)運行動態(tài)仿真平臺;形成城市綜合交通協(xié)同管控、動態(tài)仿真等方面的技術標準和規(guī)范;提高城市交通系統(tǒng)運行效率和綜合服務水平。
(2)區(qū)域綜合交通運輸網絡協(xié)調運行與服務決策支持技術
重點突破區(qū)域交通運輸態(tài)勢監(jiān)測、區(qū)域綜合交通運輸組織調度、應急指揮與協(xié)調聯(lián)動、區(qū)域交通信息服務走廊等關鍵技術,研發(fā)區(qū)域綜合交通運行監(jiān)測與智能化分析平臺、區(qū)域綜合交通應急指揮與協(xié)調聯(lián)動平臺、區(qū)域綜合交通信息公眾服務集成平臺、運輸通道交通信息綜合服務平臺,提升區(qū)域綜合交通運行效率和服務水平。
(3)城市群智能客運系統(tǒng)
突破基于大數(shù)據(jù)的海量時空離散客運出行數(shù)據(jù)信息采集、匯聚與融合,移動互聯(lián)環(huán)境下客流特性動態(tài)預測與預警,城市群多級客運網絡協(xié)同優(yōu)化,城市群客運走廊狀態(tài)監(jiān)測與動態(tài)資源分配等技術,形成城市群高精度客流監(jiān)測分析體系,建成城市群智能客運大數(shù)據(jù)平臺、客運走廊運行狀態(tài)監(jiān)測與道路資源動態(tài)分配系統(tǒng)、城市群多尺度客運智能化評估支持系統(tǒng);形成移動互聯(lián)環(huán)境下需求響應式公交客運、共享交通的社會模型和服務體系,突破非常規(guī)客流下客流引導組織與應急處置、城市群客運運力供需實時評價和動態(tài)排班調度等技術,建成城際需求響應式客運系統(tǒng)、區(qū)域快速客運協(xié)調調度系統(tǒng)和智能客運一體化終端及系統(tǒng)檢測平臺。
(4)高效貨物運輸與智能物流技術
立足“互聯(lián)網+”高效物流,突破多式聯(lián)運發(fā)展需求下載運裝備標準化與專業(yè)化、貨物運輸組織與管理、物流信息綜合集成與智能化服務等關鍵技術,形成多方式、多載運工具、全運輸流程間高效匹配銜接的裝運和轉運技術裝備體系,建立以多式聯(lián)運為核心的跨方式、跨行業(yè)、跨區(qū)域一體化高效貨物運輸組織與服務體系,為提升全社會物流服務效率與品質、降低社會物流成本提供技術支撐。
(5)綜合交通運輸網絡運行風險辨識與防控技術
研究多方式個體交通行為特征識別與解析、基于大數(shù)據(jù)的群體交通行為風險辨識等技術,構建面向綜合運輸運行風險防控的交通行為風險監(jiān)測與調控系統(tǒng);研究多種運輸方式下的交通網絡運行風險評估及服務優(yōu)化,構建多種交通運輸方式下的交通網絡運行風險評估與決策支持平臺;研究主干交通運輸網絡運行風險感知及快速處置,形成重點交通對象通行風險全程化監(jiān)管體系,構建具有立體化監(jiān)測、智能化研判及全方位預警等功能的交通運行風險處置與決策支持平臺。
(6)基于船岸協(xié)同的內河航運安全管控與緊急搜救技術
研究內河水域風險因素的識別技術、大型客船及危險品船舶風險評估技術,研發(fā)通航運行系統(tǒng)的安全風險在線分析和預警技術,構建基于柔性工程的內河航運安全風險可視化與預警平臺。研究水上交通應急保障能力提升技術,研發(fā)多發(fā)性、突發(fā)性水上交通事故情景構建及交互式人員訓練技術,水面和水下的智能搜救裝備,建設水上交通事故應急處置決策支持平臺。
5. 創(chuàng)新能力
(1)協(xié)同式智能車路系統(tǒng)集成平臺
研究封閉環(huán)境、半開放環(huán)境條件下現(xiàn)實和虛擬測試場景規(guī)劃與優(yōu)化布設方法,研發(fā)高速公路、城市道路、惡劣氣象等環(huán)境下智能車路系統(tǒng)信息交互有效性和適應性測試、智能車輛安全性和適應性綜合測試等技術;研發(fā)多種場景下智能車路綜合集成測試環(huán)境和綜合評估技術規(guī)范體系以及相關技術裝備;開展城市道路協(xié)同式智能車路系統(tǒng)集成與示范應用、高速公路智能車路協(xié)同系統(tǒng)集成與示范應用。
(2)面向復雜環(huán)境的城市交通情景再現(xiàn)系統(tǒng)集成與示范平臺
研究基于大數(shù)據(jù)的城市土地利用-交通基礎設施-交通運行狀態(tài)動靜態(tài)一體化表達模型,研發(fā)城市平行虛擬交通系統(tǒng)與決策支持平臺;在京津冀、長三角等區(qū)域構建規(guī)模化聯(lián)網聯(lián)控的城市交通智能化協(xié)同管控系統(tǒng)和在線仿真測試系統(tǒng),建成城市交通系統(tǒng)智能化管控技術集成測試和綜合示范基地;建立優(yōu)勢科技資源高效共享機制,利用基地對技術研發(fā)成果進行綜合集成和實驗驗證,加快產學研用與成果轉化推廣進程。
四、重點任務布局
(一)擬突破的體系化核心技術
1. 能源動力電動化技術
實現(xiàn)載運裝備完成其使命所需各種功能的各種機械過程電力驅動的所有單元技術及其各種組合集成應用模式的技術體系。
2. 載運裝備輕量化技術
在確保載運裝備完成其使命前提下,使載運裝備自身質量最小化的所有單元技術及其各種組合集成模式的技術體系。
3. 交通系統(tǒng)智能化技術
在現(xiàn)代信息技術、智能技術與交通系統(tǒng)融合基礎上,旨在全面提升交通系統(tǒng)運行和服務安全性、可靠性、效率和服務水平的交通系統(tǒng)及其運行環(huán)境狀態(tài)的自主化感知、處理、診斷以及決策/決策支持單元技術及其各種組合集成應用模式的技術體系。
4. 載運裝備譜系化技術
可以支撐載運裝備設計、驗證、評估、制造、運維全生命周期適應性、協(xié)同性和一體化使能的,支持快速協(xié)同設計、虛擬驗證、柔性制造和高效運維功能實現(xiàn)的,所有單元技術及其組合集成應用模式的技術體系。
5. 交通運輸系統(tǒng)一體化技術
支持單一類型交通運輸系統(tǒng)實現(xiàn)運營管理與服務一體化、不同類型交通運輸系統(tǒng)實現(xiàn)運營管理和服務協(xié)同化的所有單元技術及其組合集成應用模式的技術體系。
6. 交通運輸服務泛在化技術
在交通運輸系統(tǒng)一體化基礎上,支撐實現(xiàn)交通運輸服務的“隨時、隨地、隨需”獲得性的所有單元技術及其組合集成應用模式的技術體系。
7. 交通運輸走廊化技術
支持形成地區(qū)間、城市間或線狀聯(lián)接若干城市的大容量、快捷運輸通道(貨運走廊或客運走廊)的所有單元技術及其組合集成應用模式的技術體系。
8. 交通運輸跨國互聯(lián)互通技術
實現(xiàn)對相鄰地區(qū)或國家交通系統(tǒng)不同技術體制適應性,支持載運裝備跨境/跨地區(qū)不間斷運行的所有單元技術及其組合集成應用模式的技術體系。
9. 交通基礎設施性能保持與提升技術
從長壽命綠色材料、服役狀態(tài)快速感知識別、全壽命周期性能演化評估和預測、災后快速恢復和大數(shù)據(jù)決策支持,系統(tǒng)構建交通基礎設施性能保持和提升技術體系。
(二)重點專項布局
1. 新能源汽車
突破包括純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車以及其他新型動力驅動汽車關鍵技術,構建我國新能源汽車核心技術體系、提高產業(yè)化能力和持續(xù)創(chuàng)新能力。
2. 軌道交通
形成我國軌道交通系統(tǒng)安全保障、綜合效能提升、可持續(xù)性和互操作核心技術、關鍵裝備、集成應用與標準規(guī)范在內的成果體系,滿足我國軌道交通作為全局戰(zhàn)略性骨干運輸網絡的高效能、綜合性、一體化、可持續(xù)發(fā)展需求,具備國際競爭優(yōu)勢。
3. 綜合交通運輸與智能交通
突破交通運輸系統(tǒng)綜合化關鍵技術,形成我國“點-線-區(qū)域”綜合交通協(xié)同管理與泛在服務核心技術體系,形成我國新一代智能交通技術架構和IT使能交通流管控、出行服務和交通資源配置優(yōu)化核心技術與系統(tǒng)裝備體系。
4. 海洋運輸
突破大型海運船舶智能導航系列關鍵技術,研發(fā)適應智能船舶特點的新型船載通信導航系統(tǒng)與裝備;突破高性能及特種船舶設計、制造和運維核心技術,研制國家海洋戰(zhàn)略急需的高技術、高性能船舶、高效通用配套產品和超大型港口、深水航道建設維護技術;形成我國海洋運輸和海洋巡管監(jiān)控、調度和應急關鍵技術和系統(tǒng)裝備體系,構建國家海洋高技術載運裝備與大型航運基礎設施持續(xù)創(chuàng)新能力和國家戰(zhàn)略支撐產業(yè)能力。
5. 航空運輸
突破支撐我國低空空域開放、通用/特種航空發(fā)展、民航節(jié)能減排、航空應急救援體系所需關鍵技術,形成核心技術與系統(tǒng)裝備體系,研制平臺性通用航空器產品,建立滿足支撐我國通航運輸體系建設所需的技術創(chuàng)新、產業(yè)化、運維支持能力和工業(yè)化通用機場建造等技術體系。
6. 道路交通基礎設施
從載運工具-基礎設施-服役環(huán)境相互作用大系統(tǒng)行為理解與分析出發(fā),研究道路交通基礎設施服役性能演化、改性和功能持續(xù)機理,攻克長壽命綠色材料制備、魯棒結構設計、服役狀態(tài)快速感知識別、全壽命周期性能演化評估和預測、災后快速恢復、改性延壽和大數(shù)據(jù)決策支持技術,形成功能完整、普遍適用和綜合全面的交通基礎設施性能保持和提升技術體系。
7. 載運裝備輕量化
圍繞我國骨干交通方式載運裝備效能提升需求,形成面向典型類型載運裝備輕量化的新材料、新結構、新構型設計、制備、制造關鍵技術,研制具有優(yōu)異理化、可制造及改性性能的新材料產品系列,建立我國高效能載運裝備輕量化材料與結構設計、制造及產品化核心技術及創(chuàng)新能力體系。
8. 載運裝備譜系化
以各種交通運輸系統(tǒng)載運裝備滿足多樣化、定制化、個性化需求為目的,突破載運裝備設計、驗證、評估、制造、運維全生命周期適應性、協(xié)同性和一體化技術瓶頸,形成載運裝備快速協(xié)同設計、虛擬驗證、柔性制造和高效運維核心技術與系統(tǒng)平臺體系,構建我國各交通方式載運裝備按需定制技術、制造、運維支持創(chuàng)新能力體系,形成具有全球競爭力的載運裝備譜系。
(三)重大科技工程布局
1. 基于空天車地信息一體化的軌道安全與運營保障技術集成示范工程
以滿足我國西部稀疏鐵路網運營、服務和國家安全需求、以及與“一帶一路”國家跨國運輸管理與服務需求為目的,以天基、空基專用載具和天基、空基、車載和地基信息感知、傳輸、處理與決策應用技術成果為依托,在我國西部地區(qū)實現(xiàn)上述技術成果的規(guī)?;蓱茫纬审w系可復制、規(guī)??蓴U展、應用可定制的,既有顛覆性技術特征的鐵路安全與運營保障體系化技術和全新的低成本、高費效比和高效能系統(tǒng)裝備體系和持續(xù)創(chuàng)新能力體系。
2. 國家軌道交通綜合實驗與系統(tǒng)測試驗證環(huán)境
在既有技術集成和研發(fā)必要技術的基礎上,建設完全不依賴于既有軌道交通運營資源,可以對各種導向運輸系統(tǒng)單元技術、系統(tǒng)技術和體系化技術進行實驗、試驗、測試、評估和認證的功能綜合、條件完備、場景可配置的國家實驗基地,具備向全球展示我國軌道交通技術的能力、為全球面向或相關于導向運輸系統(tǒng)的科技創(chuàng)新提供全生命周期支撐服務的能力,使中國成為全球唯一具備此能力的國家。
3. 國家戰(zhàn)略性交通運輸走廊化技術集成示范工程
綜合集成應用聯(lián)合運輸、接入運輸、快捷運輸和交通運輸一體化技術,建設以連接我國特大城市、遠距離重要經濟區(qū)為特征,以高速鐵路(客運/高速客貨混運)和大軸重鐵路(貨運/客貨混運)為骨干,以道路、水路運輸為接入的大容量、高密度、便捷化運輸走廊示范工程,充分集成驗證和發(fā)揮鐵路作為世界性運輸走廊技術在構成我國綜合性運輸走廊和促進我國各大經濟區(qū)間運輸走廊網絡構建中的作用,形成我國自主、可向全球推廣的交通運輸走廊技術和裝備體系。
4. 樞紐航空港(群)交通綜合管控技術集成示范工程
集成應用多源交通和環(huán)境信息感知與服務技術、空側協(xié)同高效運行控制技術、關鍵環(huán)節(jié)與協(xié)同運營技術、多方式交通協(xié)同運行組織與控制關鍵技術、應急處置關鍵技術、港群間航路協(xié)同優(yōu)化與流量控制技術,選擇在建或將建的超大型樞紐機場為中心,覆蓋其鄰接航空港群,建設樞紐航空港(群)高效協(xié)同運行系統(tǒng)集成應用示范工程,對我國自主化技術與系統(tǒng)裝備進行應用驗證評價和優(yōu)化,徹底打破該領域國外對我國的壟斷。
5. 跨歐亞高速鐵路互聯(lián)互通技術集成示范工程
集成應用我國高速列車走行、供電、通信信號、基礎設施多標準互操作技術,選擇已與我國建立鐵路建設合作關系的“一帶一路”國家在建或將建鐵路工程,建立規(guī)?;瘜嶒炇痉秴^(qū)段,對我國高速鐵路技術的跨國互聯(lián)互通能力和全球適應性進行驗證和展示。
6. 寬帶移動互聯(lián)的空地立體交通運輸系統(tǒng)測試驗證環(huán)境
在既有技術集成和研發(fā)必要技術的基礎上,建設完全不依賴于既有交通系統(tǒng)資源,可以對未來移動寬帶互聯(lián)條件下、無人駕駛載運工具為主體,軌道交通、道路交通、空中交通相互交織的立體交通運輸系統(tǒng)單元技術、系統(tǒng)技術和體系化技術進行實驗、試驗、測試、評估和認證的功能綜合、條件完備、場景可配置的國家實驗基地。
7. 低空空域監(jiān)管與利用關鍵技術示范工程
低空空域是國家重要戰(zhàn)略資源,是通用航空的主要活動區(qū)域。適時、有序推進低空空域開放,是通用航空快速發(fā)展和安全有序運行、打開通航產業(yè)萬億級市場規(guī)模的必需。完善低空空域分類標準和運行管理規(guī)范,制定完善的法規(guī)標準;研發(fā)低空空域監(jiān)管和服務技術,建設通航監(jiān)控與服務保障體系,為通用航空飛行及時提供飛行跟蹤、氣象服務、應急救援,以及要地低空防衛(wèi)支持;設立省級低空空域管理改革試點空域,開展低空空域監(jiān)管與利用關鍵技術示范工程。
8. 道路基礎設施能力保持與提升技術集成應用示范工程
依托國家或區(qū)域規(guī)劃建設通道,建設交通基礎設施能力保持與提升技術集成應用示范工程,驗證長壽命綠色材料、監(jiān)測、檢測、評估、功能提升、大數(shù)據(jù)決策支持等技術適用性,為我國交通基礎設施能力保持和提升提供完善技術體系。
9. “一帶一路”港口智能化運輸和管理技術集成示范工程
集成應用我國在智能港口、智能船舶、船聯(lián)網、物聯(lián)網等方面技術優(yōu)勢,以國家“一帶一路”典型港口為依托,建設具有高度智能化、信息化的港口、船舶、貨物運輸綜合管理和服務集成示范工程,為“一帶一路”國家戰(zhàn)略節(jié)點提供我國自主技術的智能港口和智能船舶系列裝備體系。
10. 中國海區(qū)e-航海技術集成示范工程
針對當前全球范圍內實施e-航海戰(zhàn)略的重大需求,綜合運用船舶狀態(tài)感知、船舶先進導航、船岸通信優(yōu)化控制以及岸基綜合信息支持等技術,在中國海區(qū)熱點航線建設大范圍e-航海示范工程,為海運船舶提供“從碼頭至碼頭”的全程航行相關服務,實現(xiàn)海上安全、保安和海上環(huán)境保護的目的,同時也為e-航海新技術和新裝備的研發(fā)以及新標準的制定提供驗證平臺。









