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浙江省重大科技专项
浙江省重大科技专项
磁浮交通系统技术与装备专项
“十一五”实施方案
(征求意见稿)
《磁浮交通系统技术与装备专项》专家组
二OO七年四月
目录
一、专项设立的背景和意义··························38
二、专项总体目标和拟解决的重大技术问题···········39
三、专项设立的重点研究方向和主要内容············41
四、专项实施组织方式··························44
五、专项实施的可行性和预期效益分析··············44
六、分年度计划安排与经费预算····················45
磁浮交通系统技术与装备专项
“十一五”实施方案
(征求意见稿)
一、专项设立的背景和意义
高速磁浮交通系统是21世纪具有竞争力的现代大容量高速客运交通系统,有着较高的经济运行速度,不仅适合于相距几百公里至几千公里的交通枢纽之间大运量快速客运交通,而且适合于相距几十公里至数百公里的中心城市与附近重要城市之间的快速交通联系,是21世纪综合运输系统中最有发展前途的高科技运输手段。
与传统的轮轨高速铁路相比,高速磁浮交通系统的技术优势有:
(1)无接触运行,噪声小;
(2)速度快,是目前地面交通速度最快的交通工具;(3)相同运力条件下能耗低;(4)不受黏着系数影响,爬坡能力强,是全天候的快速轨道交通。
我国幅员辽阔,人口众多,800~1500km中长距离的客运市场潜力巨大。
随着经济的持续快速发展和社会的飞速进步,对高速客运交通的要求越来越强烈,安全、快速的磁悬浮交通便成为人们出行的重要交通选择。
沪杭磁悬浮交通项目建议书已获国家批准,表明我国磁悬浮交通技术将快速向前推进。
上海磁悬浮交通示范线的成功运行,表明磁悬浮技术投入应用是可行的。
同时,通过上海磁悬浮示范线的运行,也积累了磁悬浮交通运行的许多经验。
这些技术积累和储备都为下一步沪杭磁悬浮交通线的建设提供有力保障。
同时,沪杭磁悬浮铁路的建设也加快我国对磁悬浮核心技术的消化吸收,并带动相关技术的发展和自主创新能力的提升,从而为我国磁悬浮交通应用技术输出国外创造条件。
沪杭磁悬浮项目建议书的批准,及其未来的建设运行,将大大推动长江三角区内沪杭经济的快速发展,为浙江全面对接上海提供平台,其社会意义十分重大。
(1)共享上海人力资源,跨国公司或省内著名企业会将研发中心落户杭州,使杭州更加国际化;
(2)推动浙江制造业发展;(3)带动旅游业的发展,尤其可以带动杭州周边旅游业的发展。
根据《浙江省科技强省建设与“十一五”科学技术发展规划纲要》的精神,以沪杭磁浮交通线建设为背景,结合国内外磁悬浮交通技术相关研究基础和我省科研能力实际情况,为沪杭磁悬浮交通乃至我省未来其它磁悬浮交通技术的发展提供技术支持,制定磁浮交通系统技术和装备专项实施方案。
二、专项总体目标和拟解决的重大技术问题
本专项研究的指导思想:
结合国家十五磁悬浮重大专项的研究成果和我省磁悬浮交通的研究现状,通过继承发展,自主创新,重点跨越,优化管理,重点突破高速磁悬浮交通关键技术及装置,以及在沪杭线应用的工程技术实践开展前瞻性研究,推动磁悬浮交通技术关键设备的技术攻关和国产化,形成一批具有自主知识产权的核心技术,并为沪杭磁悬浮交通线的建设提供技术支持。
本专项总体目标和任务:
推进磁悬浮交通线的轨道技术、关键供电装置等的国产化进程,攻克高速磁悬浮交通运行控制技术、悬浮导向技术和牵引控制技术等若干个关键技术难点,完成磁悬浮交通集成平台的建设,提供面向沪杭磁悬浮交通线建设、运行和维修等方面的服务,培养一批磁悬浮交通技术的研究人才,形成具有浙江特色的磁悬浮技术研究和产业化队伍,带动若干个浙江省骨干企业开展磁悬浮交通相关产品的国产化研究和产业化。
拟主要解决的重大技术问题有:
1、高速磁悬浮交通专用装备的国产化和批量化生产技术
2、高速磁悬浮列车悬浮和导向控制关键技术
3、高速磁悬浮交通牵引控制技术
4、高速磁悬浮运行优化控制技术
5、高速磁悬浮交通集成技术
6、沪杭磁悬浮交通运行和管理系统
7、沪杭磁悬浮交通技术经济性分析。
三、专项设立的重点研究方向和主要内容
本专项设6个重点研究方向,28个主要内容。
(一)高速磁悬浮交通车辆系统研究
该方向重点研究高速磁悬浮列车的关键部件,通过研究,力争在磁悬浮悬浮控制、导向控制、悬浮电磁铁设计和制造、磁悬浮列车位置和速度检测单元等方面取得突破,为车辆部件的国产化提供技术支持。
主要研究内容:
1.磁悬浮列车的悬浮控制技术;
2.磁悬浮列车的位置和气隙测量技术与装备研制与集成化;
3.磁悬浮列车悬浮电磁铁优化设计和励磁驱动变换技术;
4.磁悬浮车辆关键易损零部件的制造与检测技术;
5.高速磁悬浮车辆电磁铁国产化;
6.磁悬浮列车导向控制技术;
7.磁悬浮列车制动特性研究。
(二)高速磁悬浮交通牵引供电系统研究
该方向重点研究高速磁悬浮交通的牵引控制系统、大功率供电装置的国产化、牵引驱动单元等关键技术装置,实现高速磁悬浮铁路部分牵引供电装置的国产化批量生产。
主要研究内容:
1.高速磁悬浮交通牵引控制关键技术研究;
2.大功率多电平牵引逆变器的研制;
3.高速磁悬浮列车牵引、悬浮、导向、发电综合电磁场分析与设计;
4.高速磁浮交通系统供电技术应用研究;
5.高速磁悬浮长定子直线电机的系统研究与产业化;
6.高速磁悬浮交通系统牵引变压器研发及国产化;
7.高速磁悬浮牵引供电系统百万次真空开关研制及其产业化;
8.高速磁悬浮交通系统专用电缆研发及国产化。
(三)高速磁悬浮交通运行控制系统研究
该方向重点研究长大干线磁悬浮铁路交通的分区运行、中央调度等控制系统,解决磁悬浮列车运行控制中的中枢神经系统,保证列车安全运行、自动防护以及道岔控制等。
主要研究内容:
1.中长距离高速磁浮交通线实时运行组织和优化调度软件开发;
2.高速磁浮运行控制中的分区控制技术;
3.高速磁浮分区运行控制及其速度优化设计;
4.高速磁浮交通运行系统故障等模拟仿真系统研制;
5.高速磁浮列车运行道岔控制技术研究;
6.高速磁浮车地无线通讯技术研究。
(四)高速磁浮交通集成技术研究
该方向以研制完成一个磁浮交通试验平台为目标,重点研究各子系统的集成技术,包括通讯技术和协同技术等,体现和验证相关研究成果。
(五)高速磁浮交通线路站场等土建工程相关技术研究
该方向重点研究高速磁浮交通线路方案选择,以及土建工程相关的技术研究等。
主要研究内容:
1.高速磁浮交通系统线路选择主要技术指标控制及其应用研究;
2.高速磁浮交通系统轨道梁、钢结构等线路工程相关装备的研制与开发。
(六)高速磁悬浮交通经济运行和管理研究
该方向重点研究高速磁悬浮交通对浙江省区域经济的影响、高速磁悬浮交通运行管理模式、高速磁悬浮交通全寿命周期管理的方法和技术措施,提出完善和改进高速磁悬浮交通经济运行的方案。
优先方向:
1.中长距离磁浮交通项目交通量预测方法研究;
2.磁悬浮项目全寿命周期风险管理研究;
3.沪杭磁浮交通项目建设与运营成本控制技术;
4.沪杭磁悬浮交通浙江段站点布局优化。
四、专项实施组织方式
本专项由浙江省科技厅牵头,会同有关部门组织实施,并充分发挥高速磁悬浮交通技术与装备专项咨询专家组的决策咨询作用。
所有的申报项目均应在本专项所设置的六个重点方向之内,与主要研究内容相一致。
鼓励高校、科研单位和企业联合协作攻关,优先支持产学研相结合的项目。
项目承担单位将分别通过采用招投标、择优委托或定向委托的方式来确定。
五、专项实施的可行性和预期效益分析
(一)专项实施的可行性
上海磁悬浮交通示范线的建设与运行为高速磁悬浮交通的商业应用提供了很好的技术支撑。
根据国家高速轨道交通发展规划,沪杭磁悬浮交通线的可行性研究正在推进中。
浙江省作为沪杭磁悬浮交通线的建设一方,理应承担相应的研究和建设工作。
浙江省是全国机电产品的生产大省,在土建、钢结构、电机制造、供电设备、控制装置等方面的研究和开发在国内具有一定的影响,参与磁悬浮交通项目研究与开发的优势明显。
我省已有多家单位承担和参与过“十五”国家磁悬浮专项的研究,形成了一支较强的磁悬浮交通技术研究攻关队伍,同时,磁悬浮交通已经被列入国家科技支撑计划重大专项,这些都为本专项的实施创造了良好的基础。
(二)专项预期效益分析
1.通过30~50个项目实施,本专项预计突破60项关键共性技术,形成一批自主知识产权的专有技术,授权和受理的国家专利约100项,并为沪杭线的建设提供装备和技术支持。
项目具有良好的经济社会效益。
2.本专项的实施,将对我省交通和高新技术产业发展带来积极的促进作用。
六、分年度计划安排与经费预算
(一)实施年限
2007年1月~2010年12月
(二)年度计划安排
1.2007年1月~2007年12月
启动第一批2~5项专项项目,优先资助高速磁悬浮交通系统试验平台的研究和开发、磁悬浮列车的悬浮控制技术、高速磁悬浮交通牵引控制关键技术研究以及长定子和变压器的产业化前期研究、中长距离磁浮交通项目交通量预测方法等研究,建成一条磁悬浮交通试验线。
2.2008年1月~2008年12月
启动第二批5~10项专项项目;“十一五”第一批重点项目中期评估,并根据评估情况予以适当调整。
优先资助磁悬浮列车悬浮电磁铁优化设计和励磁驱动变换技术、磁悬浮车辆关键易损零部件的制造与检测技术、分区运行控制及其速度优化设计、磁悬浮交通集成技术研究、磁悬浮列车运行道岔控制技术研究、沪杭磁浮交通项目建设与运营成本控制策略等研究,实现部分装备和部件的国产化目标。
3.2009年1月~2009年12月
启动第三批5~10项专项项目;“十一五”第二批重点项目中期评估,“十一五”第一批重点项目结题验收。
重点开展高速磁悬浮车辆电磁铁国产化研究、磁悬浮列车导向控制研究、大功率多电平牵引逆变器的研制、中长距离高速磁悬浮交通线实时运行组织和优化调度软件开发、高速磁悬浮交通系统轨道梁、钢结构等线路工程相关装备等内容的研究与开发,为沪杭线建设做好技术储备产业准备。
4.2010年1月~2010年12月
启动第四批5~10项专项重点项目;“十一五”第三批重点项目中期评估,“十一五”第一、二批重点项目结题验收;“十一五”总结,评估绩效。
重点将根据高速磁悬浮建设的整体计划,对照“十一五”启动项目的研究进展,重点安排适合国产化和产业化的项目进行继续攻关,并在备品备件等研究上提供资助。
(三)经费预算
本专项预算总投资67900万元,其中省科技厅拨款8700万元,承担单位自筹及地方政府配套59200万元。
具体资金来源和经费支出预算见表1。
表1经费预算、年度计划与来源渠道单位:
万元
年度
预算
经费来源
省拨
地方配套
单位自筹及银行贷款
2007
8100
1400
700
6000
2008
18700
2200
1500
15000
2009
14500
2500
2000
15000
2010
21600
2600
2000
17000
合计
67900
8700
6200
53000
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