軌道交通列車運行控制虛擬仿真實驗項目是北京交通大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：軌道交通列車運行控制虛擬仿真實驗項目
- 建設院校： 北京交通大學
- 課程負責人： 戴勝華
- 授課教師：陳後金、李開成、王海峰、李紹斌
課程簡介,課程目標,
課程簡介
軌道交通列車運行控制虛擬仿真實驗項目將北京交通大學自主研發的國際最前沿科研成果一具有完全自主智慧財產權的國內第套基於通信的列車控制系統轉化為虛擬仿真實驗內容,按照虛實結合的仿真方式設計了列車通信控制、列車模擬駕駛、列車自動防護三個模組化的多維共享開放實驗場景,各場景可以仿真現有系統無法安全實驗或再現的場景，通過設備認知、原理學習、數據互動、故障排除等多個實驗環節,培養學生解決具體複雜工程問題的能力。
課程目標
依託交通信息工程與控制國家級重點學科,自動化國家級特色專業,軌道交通信號與控制國家首批卓越工程師計畫專業,電子信息與計算機實驗教學示範中心、軌道交通通信與控制虛擬仿真實驗教學示範中心兩個國家級實驗教學示範中心,軌道交通控制與安全國家重點實驗室、軌道交通運行控制系統國家工程研究中心兩個國家級科研平台,北京交通大學-鄭州鐵路局國家級工程實踐教育中心、陳後金教授國家級教學名師和“萬人計畫”教學名師,本實驗項目將北京交通大學自主研發的具有完全自主智慧財產權的國內第一套基於通信的列車控制系統轉化為實驗教學內容 ,根據“一帶一路”和中國高鐵“走出去”國家戰略需求及”智慧交通”世界一流學科建設的需要,制定如下實驗目的:
1、以“網際網路+”為驅動，培養“中國製造2025”新工科人才,對接“一帶一路”和中國高鐵“走出去”國家戰略。2013年，國家主席習近平在出訪中亞和東南亞國家期間，首次提出了共建“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”(“一帶一路”)的重大倡議。3年多來,“一帶一路”建設從無到有、由點及面，進度和成果超出預期。隨著亞吉(衣索比亞至吉布地)鐵路、蒙內(肯亞蒙巴薩至奈洛比)鐵路的開通運營，中老(中國至寮國) 等鐵路已開工建設，中泰(中國至泰國)鐵路等一批鐵路項目也在加快推進。其中，高鐵“走出去”成效顯著，土耳其安伊(安卡拉至伊斯坦堡)高鐵建成通車，印尼雅萬(印尼雅加達至萬隆)高鐵建設進展順利，吉隆坡至新加坡高鐵、莫斯科至喀山高鐵等多個項目正在積極推進。中國高鐵“走出去”正在成為中國推廣“一帶一路”倡議的核心產業之一，它既是“一帶一路”倡議的重要內容，更是加快實施戰略的重要工具。
“一帶一路”和中國高鐵“走出去”國家戰略的實施，離不開我國具有自主智慧財產權的先進軌道交通裝備的製造，而製造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。打造具有國際競爭力的製造業，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。先進軌道交通裝備的研製作為“中國製造2025”新一代信息技術產業十個重點領域之一，肩負著高端裝備創新工程自主設計水平和系統集成能力的提升，而人才，特別是新時期新工科人才，將是突破共性關鍵技術與工程化、產業化瓶頸的關鍵因素。
“網際網路+”是依託網際網路信息技術實現網際網路與傳統產業的聯合，本實驗項目充分發揮網際網路的優勢，將網際網路與“中國製造2025”新工科人才培養的方式進行深入融合，以實驗教學方式的升級來提升新工科人才培養的質量，進行滿足先進軌道交通裝備製造對新工科工程教育人才的需求，最終實現對國家“一帶一路”及中國高鐵“走出去”戰略的對接與服務。
2、推進國家“智慧交通”世界-流學科領域的建設，搭建服務國家戰略多元辦學格局的國際教育資源中心。
實驗中心和服務中心。
根據教育部權威發布世界一流大學和一流學科(簡稱“雙一流”)建設高校及建設學科名單，北京交通大學正式進入國家“雙一流”建設行列，學校將圍繞系統科學、交通運輸工程、信息與通信工程等優勢特色學科。重點建設“智慧交通”世界一流學科領域。軌道交通列車運行控制技術作為“智慧交通”世界一流學科的關鍵技術與核心知近兩年，全國近90所高等院校新開設了相關專業課程，但部分高校，特別是中西部高校由於師資力量薄弱、教學經費不足等問題，其實驗設備與實驗項目未能有效跟進與展現，從而造成人才培養質量參差不齊。因此傳播好關鍵技術的核心知識，研究好創新拔尖人才的培養模式，建設好教育資源國際化的服務形式等內容，必將助於國內軌道交通信號與控制專業人才的通識化培養，更有助於“智慧交通”世界一流學科的建設與發展。
在服務“一帶一路”建設時，教育應先於企業“走出去”，尤其作為具有行業特色的高校，國際交流更須前瞻性布局。經李克強總理批示，2015年正式在北京交通大學建立了國家軌道交通培訓與教育中心，承擔國家鐵道與其他國家軌道交通培訓任務，目前北京交通大學已經完成了多期印度、泰國鐵道培訓任務，其次還為巴西，秘魯，蒙古國，尚比亞等國進行了多次國家級鐵路培訓任務。同年，北京交通大學與俄羅斯聖彼得堡國立交通大學在俄羅斯建立了“中俄交通學院”，成為中國軌道交通第一個“走出去”的境外辦學機構。北京交通大學牽頭成立的中國一東協軌道交通教育培訓聯盟，打通了聯盟內高校跨區域人才培養的通道。而學校已建成的中美、中俄、中英三個國際聯合高鐵研究中心，成為中美中俄中英人文交流機制項目，進一步拓展了學校國際化的辦學視野，進一步推進了學校服務國家戰略多元辦學格局。
與此同時，新時期國家高速鐵路網正在快速建設，全國各大中城市的城市軌道交通也在迅猛發展，面對國際國內.軌道交通行業的快速發展，國家對軌道交通列車運行控制的專業人才培養提出了更嚴、更新、更高的要求。軌道交通行業迫切需要理論基礎寬厚、工程能力突出、綜合素質優秀的具有國際化視野的創新拔尖人才。
本實驗項目以國家級軌道交通通信與控制虛擬仿真實驗教學中心為基礎，搭建服務國家戰略多元辦學格局的國際教育資源中心、實驗中心和服務中心，有助於世界一流學科創新拔尖人才培養任務和國際交流合作改革任務的改進與完善，對於提升學科教育發展水平、增強國家核心競爭力，擴大世界一流學科國際影響力具有十分重要的意義。
3、回響國家自主創新戰略，發揮前沿科研成果教學化優勢，“知行合一” 實現實驗項目示範輻射與引領作
用。
城市軌道列車運行控制系統是北京交通大學自主研發的國內第一套基於通信的列車控制(Communication BasedTrain Control, CBTC) 系統，具有完全自主智慧財產權,填補了該領域國內空白,並使中國成為繼德國(西門子公司)、法國(阿爾斯通公司)、加拿大(阿爾卡特公司)之後第四個成功掌握該項核心技術並成功套用於實際運營線路的國家。因此而主持完成的“基於通信的城軌列車運行控制系統關鍵技術及其套用”成果獲得國家科技進步獎二等獎。自主研發的CBTC系統是北交大人在“政產學研用”合力支持下，探索的一條安全控制系統自主創新與產業化的有效途徑，並按照這個路徑舉全校之力，三十年磨一劍的成果。在先進性方面，突破了核心技術瓶頸，具有完全自主智慧財產權，達到了國際領先水平;在高效性方面，可滿足90秒列車設計行車間隔，實現移動閉塞，滿足客流不斷增長的需要;在安全性方面，是國內第一個也是唯一獲得英國勞氏鐵路公司頒發、國際通行的“自主開發CBTC系統產品SIL4級的獨立第三方安全認證證書”的此類系統;在成熟性方面，利用“首台套”與公開招投標進行了北京亦莊線和昌平線捷運示範工程，並被列入國家自主創新政府採購目錄;在穩定性方面，已開通的亦莊線、昌平線的故障率明顯低於引進系統。此外，這個系統的整體投資比引進系統低20%左右，全生命周期成本更加經濟;在前景性方面，截至2017年6月底，全國共有53個城市在建城市軌道交通，中國大陸地區31個城市開通運營城市軌道交通，總計133條線路，運營線路總長度達4400公里。“十三五” 以來全國有100多個城市規劃了城市軌道交通建設，將形成百城百市同時發展城市軌道交通的新局面，“十三五”期間預計城軌交通投資將超過2萬億元，到2020年，中國軌道交通運營里程將達到7700公里。城市軌道交通“走出去”也取得積極進展，巴基斯坦拉合爾橙線全面實施，東非第一條城市輕軌--埃.塞首都輕軌一期全線試運營，越南河內首條城鐵吉靈一河東線將於今年底投入運營，澳大利亞坎培拉捷運項目中標，中資企業在大洋洲交通基礎設施領域實現“零突破”，我國軌道交通整車產品首次登入美國市場。
黨的十八大以來，習近平總書記多次在講話中強調“知行合一”，並對知行辯證關係進行了深刻的理論闡述。而CBTC系統正是北交大人所踐行的“知行”觀，那就是“知”要“知民族大義、知國家所需”，“行”要“行遠自邇”’，既腳踏實地，又堅定不移。伴隨著我國軌道交通事業的飛速發展，北京交通大學師生秉承“知行”校訓，為我國建設和發展軌道交通事業做出突出貢獻，同時，在培養拔尖創新人才方面做了大量有益探索與實踐，本實驗項目正是立足國家所需，將最前沿的科研成果轉化為實驗教學內容，重點解決學校人才培養與行業關鍵技術和工程實踐結合不緊密問題，使畢業生提升快速跟蹤關鍵技術發展和解決複雜工程實踐問題的能力，發揮北京交通大學在軌道交通信號與控制領域的前沿科研教學化優勢，“知行合一” 實現本實驗項目在人才培養方面的國際化示範輻射與引領作用。
