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[同济大学] 全闭环5毫秒、核心器件100%国产:同济大学“磁驭芯控”团队攻坚磁浮控制自主化

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发表于  3 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
2026年8月下旬,中国交通报以《为磁浮控制器装上“中国芯”》为题,报道了同济大学一项正在推进的磁浮控制自主化实践。由同济大学交通学院交通运输专业2024级硕士研究生杨家琛与团队成员共同研制的“磁驭芯控”,是一款基于国产芯片的智能悬浮控制自主化平台。报道给出的一组阶段性数据是:平台全闭环响应时间不超过5毫秒,核心器件国产化率达到100%。项目由同济大学国家磁浮中心主任、研究员徐俊起,高级工程师吉文,副研究员陈琛,教授孙友刚,副研究员荣立军等担任指导。

这个案例的看点不在“换了一颗芯片”,而在整条控制链路的自主化。磁悬浮列车对控制系统的实时性、稳定性和可靠性要求极高,早期磁浮示范项目的核心控制部件和后期维护曾长期依赖进口,技术授权、备件供应和系统升级成本较高。“磁驭芯控”采用国产现场可编程门阵列(FPGA)与国产数字信号处理器(DSP)协同工作,把核心器件、板卡设计、底层固件、控制算法和测试平台纳入自主配置范围,产品按硬件、算法、运维三个层次设计,以适应不同线路车辆、轨道和运行环境的差异。据中国交通报报道,相关悬浮控制技术已在长沙磁浮快线、凤凰磁浮文旅线等场景开展技术实践,团队已成立注册公司,尝试以产品销售、技术服务与系统解决方案推进成果转化。

需要先说明的是,同济大学不属于铁路行业直属院校,而是一所综合性大学。它的铁路基因主要来自2000年4月并入的上海铁道大学。同济大学新闻网在相关学科建设纪实中确认了这一并校时点,并介绍并校后组建了铁道与城市轨道交通研究院、交通运输学院等机构。如今,同济参与铁路与轨道交通领域的载体主要包括国家磁浮交通工程技术研究中心、高速磁浮运载技术全国重点实验室、交通运输工程学院、铁道与城市轨道交通研究院,以及2024年5月20日揭牌成立的高铁及站城融合研究院。这与北京交通大学、西南交通大学等铁路传统院校以行业需求为牵引的人才培养体系有明显区别,同济更多以学科交叉的方式嵌入铁路科技链条。

磁浮是同济最具辨识度的铁路研究方向。嘉定校区建有1.5公里高速磁浮试验线,配有低速道岔、总装车库、10千伏牵引变电站和牵引运行控制系统,同济方面称其为国内最完整的高、中速磁浮综合试验系统之一。2022年11月获批建设的高速磁浮运载技术全国重点实验室,由中车青岛四方机车车辆股份有限公司、同济大学、上海申通地铁集团共建,是我国磁浮领域唯一的全国重点实验室。据同济大学磁浮中心网站介绍,实验室发挥1.5公里试验线作为国内长导长定子磁浮列车集成试验基地的作用,多家单位在此开展时速600公里高速磁浮试验样车试验;实验室牵头实施“十四五”国家重点研发专项相关课题,累计获批18项磁浮方向国家自然科学基金项目,其中包含两项重点基金项目,并主编或参编了包括国家标准《城市轨道交通中低速磁浮车辆悬浮控制系统技术条件》(GB/T 39902-2021)、行业标准《高速磁浮交通设计标准》(CJJ/T 310-2021)在内的14部标准,还参与了IEEE磁浮车辆相关国际标准的编制。

站城融合是同济铁路科研近两年的新增长点。2024年5月20日,同济大学成立高铁及站城融合研究院,定位为多学科融合的科创平台、资源互融互补的转化载体、创新型人才培养基地和行业发展高端智库。2026年5月18日,依托同济大学建设、多位院士领衔的站城融合重点实验室获国家铁路局认定为铁路行业科技创新基地,并在同济揭牌,实验室学术委员会同时成立。据同济大学新闻网报道,实验室整合土木、交通、城市规划、信息、经济与管理等多学科资源,联合国家铁路局规划与标准研究院、中国铁路经济规划研究院有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、卡斯柯信号有限公司、中铁十五局集团有限公司等单位共建,聚焦站城融合理论与协同方法、智慧枢纽与韧性运营技术、绿色低碳系统与技术三大研究方向。

在人才培养与科普层面,同济大学铁道与城市轨道交通研究院建有铁道与磁浮科普实践教育基地,被中国铁道学会认定为全国铁路科普教育基地(2021-2025年)。院方介绍,基地依托国内高校唯一的轨道交通综合试验(线)系统,拥有一条800米试验线、2列试验车和1个控制中心,可实现“三站两区间”运行模拟,另有占地约2万平方米的1.5公里磁浮试验线,科普活动年均参与规模约3000至4000人次。对报考者和在校生而言,这意味着同济的铁路相关学习并不局限于课堂:研究生可以直接进入磁浮控制、站城融合等真实工程课题,在设备旁接线、调试、核对参数。

对铁路从业者和职业教育工作者来说,同济大学提供的样本价值在于“交叉”二字。它不承担铁路行业院校那样的规模化运输人才培养任务,却以磁浮试验条件、全国重点实验室平台和站城融合研究,展示了综合性大学参与铁路科技攻关的一种路径。对报考者而言,需要分清的是:同济相关专业以研究型培养为主,与铁路局、地铁公司岗位直接对应的技能型人才培养,主要仍由铁路高职院校和传统铁路院校承担。本文涉及的项目与数据均来自校方发布和公开报道,未做延伸推算,供读者核验参考。

参考出处:
[1] 中国交通报《为磁浮控制器装上“中国芯”》
[2] 同济大学新闻网《站城融合重点实验室国家铁路局铁路行业科技创新基地在同济揭牌》
[3] 同济大学磁浮中心《高速磁浮运载技术全国重点实验室》简介
[4] 同济大学铁道与城市轨道交通研究院《铁道与磁浮科普实践教育基地》简介
[5] 同济大学新闻网《轨道交通的“先锋”——铁道与城市轨道交通研究院学科建设纪实》

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