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学科设置

  A:一级学科

电气工程


一、定位与目标

本学科 1949 年由曹建猷院士等创立,1981 年首批获博士学位授予权,1987 年被批准为国家重点学科,1999 年获一级学科博士学位授予权并设立博士后流动站。电力系统及其自动化为国家重点学科、电力电子与电力传动为国家重点(培育)学科。

定位:以轨道交通电气化与自动化领域为内核,以能源互联网、新能源利用领域为外延,开展人才培养、科学研究和社会服务。

目标:引领轨道交通电气化与自动化领域的科技发展,占领轨道交通电气化与自动化人才培养高地,建成国际一流特色学科。

二、优势与特色

1、师资队伍德才双馨:目前有中国工程院院士 2 人(其中双聘 1 人)、长江学者 4 人(其中讲座 2 人)、国家杰青 5 人(其中 B 2 人)、百千万人才工程国家级人选 2 人、国家级突出贡献专家 2 人、省百人(千人)5 人、省学术和技术带头人 10 人、省学术和技术带头人后备人选 9 人、省杰青 6 人、享受国务院津贴 8 人、全国优博 1 人、全国优博提名 2 人、国家教学名师 1 人、省教学名师 2 人。

2、实验平台质优面广:是“211 工程”、特色“985”、“2011 协同创新”重点建设学科,建有国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心、磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室等 6 个国家、省部级科研平台,也是牵引动力国家重点实验室的重要组成部分;建有电气工程基础国家级实验教学示范中心、轨道交通电气化与自动化国家级虚拟仿真实验教学中心,共建有物理实验国家级实验教学示范中心。

3、教育教学成果丰硕:主持国家教学成果一等奖 1 项、国家教学成果二等奖 3 项,建设有国家级精品资源共享课程 3 门、国家级精品课程 4 门、国家级视频公开课程 1 门、四川省精品课程 7 门,出版“十一五”国家级规划教材 7 部、“十二五”国家级规划教材及重点图书10 部和铁道部规划教材 7 部,培养全国优博 1 篇、全国优博提名 2 篇。

4、科学研究引领发展:电气化铁路未建之时,首创“电气运输”学科,培养人才;电气化铁路建设之初,首倡电气化铁路电压制式;电气化铁路发展期间,研制了国内首套牵引供电多微机远动系统、首套变电所自动化系统、首台接触网检测车等。高速铁路大发展期间,研制了国内首套高铁供电综合监控系统、首套数字化牵引变电所、首套接触网 6C 系统、以及世界首套同相供电系统、世界首台节能型牵引变压器等。同时研制了国内第一辆载人磁悬浮列车、世界最长商业运营中低速磁浮列车(长沙线)等重大装备。本学科始终引领行业科技发展。

5、毕业学生享誉行业:目前国内从事轨道交通电气化与自动化领域的管理和技术负责人约 80%毕业于本学科;毕业生丁荣军、蒋先国分别成为了轨道交通电气化与自动化领域改革开

放以来招生、培养的唯一院士和设计大师。

6、产学研用紧密结合:主持研制的高铁供电综合监控系统等系列重大装备,不仅有力支撑了中国高铁等轨道交通的快速发展,同时转化为科研与教学平台,有力促进了本学科的发展。

三、人才培养目标

培养适应和支撑国家轨道交通和地方经济发展的卓越工程人才(本科);培养能力、素质全面发展的电气工程学科高层次专门技术人才(硕士);培养具备引领学科发展方向、推动学科发展、能组织实施相关重大科技攻关项目和工程项目以及具有国际竞争力潜能的行业领军人才(博士)。

四、学科方向设置

主要的学科方向包括:牵引供电系统及其自动化、列车牵引与传动控制、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电机与电器、电工理论新技术、高电压与绝缘技术、轨道交通电气化与自动化、电磁悬浮与超导工程等。

五 、国内外影响

1、发挥行业不可替代作用,具有重要社会影响:

(1)为行业发展规划、行业标准制定等提供重要决策咨询,为轨道交通设计、制造、施工、运管企业提供大量技术咨询与服务,成效显著;

(2)为轨道交通提供了众多关键技术和重大装备,有力支撑了中国电气化铁路的快速发展。如全国高铁目前采用的供电综合监控系统几乎全部源于本学科,牵引供电关键设备安全运行检测系统 80%、牵引变电所自动化系统 65%也源于本学科;

(3)为轨道交通行业培养了大批优秀人才;编著的教科书在国内大专院校相关专业普遍采用;每年为铁道部(铁总)等培训管理及技术骨干 8001200 人次。

2、开展广泛国内外学术交流,具有较高的学术声誉:

(1) UIC、康奈尔大学、东京工业大学等 20 余所知名机构和高校以及西门子、ABB 30余国外知名企业建立了长期合作关系,与罗克韦尔、施耐德、飞思卡尔等国际著名企业建立联合实验室,依托香港理工大学建立了国家工程中心香港分中心;

(2)聘请加拿大工程院陈通文院士、多伦多大学 Steven A.Boggs 教授、东京工业大学森欣司教授等 20 余位院士、教授担任兼职、名誉或顾问教授;多次举办大型国内外学术会议;

(3)在国内外学术组织中发挥重要作用,如钱清泉院士为多个国际国内学术期刊顾问,周克敏教授为 IEEEAAASIFAC Fellow 以及 IEEE AC 6 种国际权威期刊副主编,吴广宁、何正友、陈维荣教授为 IET Fellow,张葛祥教授为国际膜计算学会创会主席,冯晓云教授为国务院电工学科评议组成员等。



控制科学与工程


一、定位与目标

西南交通大学是国内较早开展控制科学与工程的教学和科研的高校之一,早在1940年代就开办了铁路信号控制专业,1960年代初开设了铁道自动化专业。学科的研究生教育始于1978年,于2010年获得一级学科博士学位授予权。为四川省一级重点学科,由电气工程学院牵头,交通运输与物流学院、信息科学与技术学院、智能控制与仿真工程研究中心等单位共同建设。

紧密围绕交通自动化与智能控制,针对高速铁路、重载铁路和城市轨道交通的重大需求,开展基础理论与技术创新研究,培养科技领军人物和工程拔尖人才,积极服务社会,引领交通自动化与智能交通控制领域的科技发展方向。

二、优势与特色

1、学术队伍结构合理

师资队伍年龄、学历结构良好,具有博士学位人员占总人数的62.7%(42/67)45岁以下中青年教师占62.7%(42/67);学术队伍学缘结构合理,具有非本校最高学历的占26.9%(18/67);国际化水平高,在境外高校/研究机构获得学位,或在境外高校/研究机构从事教学、科研工作连续时间超过10个月的占总人数的32.8%(22/67)4人入选四川省引进海外高层次人才“百人计划”。

2、科学研究特色显著

利用先进控制理论和仿真技术解决交通领域的工程技术问题,形成了鲜明的交通特色和优势,为推动我国交通技术进步发挥了重要作用。近年代表性成果包括:

(1)面向轨道交通快速发展对运营人才的急迫需求,针对交通流仿真、列车驾驶模拟与自动控制技术,研制了轨道交通运营系列仿真培训系统,占据了国内主要市场,成果于2011年获得四川省科技进步一等奖。

(2)面向高速和重载列车的发展,针对电力机车粘着控制重大技术难题,提出了具有结构自适应特点的模糊系统辩识方法,开发了粘着控制装置,在国产大功率电力机车上得到实际应用,其性能超越西门子、阿尔斯通等国际领先公司的产品。

(3)面向绿色交通的发展,研发轨道交通系统节能环保技术,在混合动力能量管理与优化、面向节能和准点的列车运行控制、制动能量再生等方面取得了创新性成果,成果在装备制造企业和设计院得到推广应用。

(4)针对牵引传动控制问题,建立了多采样率数字控制系统的函数空间模型和分析综合方法,出版了该领域国内首部专著;针对高速列车服役性态安全监控,提出了基于状态反演的故障预测方法;开发出了列车网络控制与诊断系统。

(5)针对轨道交通综合监控可扩展和易维护问题,开拓了自律分散化铁路调度指挥系统关键技术体系;提出了满意优化理论,形成了描述ITS指挥系统智能化特征的理论与方法;面向交通网络可靠性问,利用复杂大系统优化方法解决了交通系统中的大规模组合化难题。

3、支撑平台实力雄厚

学科建设依托磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室、国家级电气工程基础实验中心、国家级轨道交通电气化与自动化虚拟仿真实验中心、西南交大-四川长虹国家级工程实践教育中心、磁浮列车与磁力应用四川省高校重点实验室、智能控制与仿真工程研究中心(原)铁道部开放工程中心等国家和省部级科研及教学平台,与罗克韦尔、施耐德、飞思卡尔、贝加莱等国际著名厂商建有联合实验室,为学科发展提供了具有国际水平的支撑平台。

4、人才培养质量高

本学科点依托的本科专业,如电气工程及其自动化、电子信息工程等,是国家重点或特色专业、卓越工程师培养专业,通过了国家工程教育专业认证,生源质量优秀。秉承西南交大“双严”育人传统,人才培养质量逐年提高,2014年获得国家和四川省教学成果奖各一项。此外,每年还为轨道交通企业培训200300人次,有力地支撑了行业人才水平的提升。

三、人才培养目标

紧密结合交通自动化与智能交通控制领域,培养具有在控制科学与工程研究领域开展创新性思考、开展创新性科学研究和取得创新性成果的能力的博士毕业生;培养具有开展学术研究或技术开发、科学技术实验和团队合作能力的硕士毕业生;培养有扎实的自然科学知识,良好的人文社会科学素养,系统的专业知识、较强的工程能力、一定的创新精神和研究开发能力,并具有在工作中继续学习、参与国际合作与竞争的能力的本科毕业生。

四、学科方向设置

控制科学与工程一级学科下设控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、系统工程等4个二级学科。

五 、国内外影响

教师团队中多人担任国际、国内学术组织重要职务。本学科有多名教授担任国务院学科评议组成员、国家教指委委员、国内外学术机构委员、学术期刊编委,多人担任“国务院高速铁路安全大检查”各专家组副组长和成员,圆满完成事故调查和安全大检查工作。国际学术交流活跃,于2012年承办了中国科学院控制理论发展战略报告研讨及评议会议,其成果体现在由中国科学技术出版社出版的学科发展报告中;2013年主办了第二届亚洲膜计算会议,是该领域国际最高水平的学术会议;正在积极筹办第35届中国控制会议(CCC2016)。近四年,参加国际学术会议??人次,其中??人次担任IPC成员、分会场主席等职务,获得2013IEEE ICCA Best Presentation Award.

  与美国康奈尔大学、加拿大阿尔伯塔大学、日本东京工业大学、德国慕尼黑工业大学、德国维尔茨堡大学国外知名高校,国际铁路联盟、欧洲以太网标准化协会等学术技术组织,和罗克韦尔贝加莱、飞思卡尔、东日本铁路等国际著名公司等建立了战略合作关系,与越南河内交通大学联合培养研究生。






  B:二级学科

电力系统及其自动化—国家重点学科

       本学科主要研究方向及其进展:

       本学科点紧密围绕高速铁路、干线电气化铁路、城市轨道交通和大规模复杂电力系统的重大技术需求,开展基础理论研究和创新技术研究,形成了4个稳定的研究方向:

 1)牵引供电系统自动化

 2)供电系统理论、电能质量及其控制

 3)电力系统保护与控制

 4)牵引供电系统弓网关系与检测技术


电力电子与电力传动—国家重点(培育)学科

本学科的国家需求和发展前景:

在“国家中长期科学和技术发展规划纲要”中,交通运输业列为重点领域,高速轨道交通列为优先主题。明确指出重点研究开发高速轨道交通控制和调速系统、车辆制造、线路建设和系统集成等关键技术。电力电子与电力传动技术是高速轨道车辆的基础。

     “十一五”期间,铁路将新增动车组1,000列,电力机车3,000台。到2020年,我国铁路运输装备的保有量将达到:动车组1,500-2,000列,机车20,000-25,000台。未来的5年,我国规划建设城市轨道交通约500—600公里,总投资约1,700亿元。2020年我国将需要城轨车辆约3,300辆。每辆车都必须装备牵引传动系统。
      我国高速、低速磁浮列车的商业应用刚刚起步,亦有着巨大的应用需求。由此可见,我国干线铁路和城轨列车用牵引传动系统的市场需求非常巨大,有大量课题需要研究。围绕轨道交通领域的重大技术需求,开展电力电子与电力传动技术的原始创新、产业化关键技术的研究,对轨道交通行业和西部发展都具有重大的意义。

      本学科主要研究方向:


      1)轨道交通电力牵引传动系统
      2)磁浮技术与磁浮列车
      3)超导悬浮理论与推进技术
      4)高频电力电子系统及其控制技术


电磁悬浮与超导工程—自主设置二级学科

“电磁悬浮与超导工程”主要以电磁悬浮原理、磁浮列车、磁浮轴承、超导电缆、超导电机、超导变压器、超导储能和磁浮飞轮储能等为研究对象,相关理论与技术包括电磁场理论、超导材料、超导电工学、电力电子技术,电力传动技术、直线驱动技术、电力系统理论、控制理论、车辆动力学和转子动力学等。“电磁悬浮与超导工程”是一门多学科交叉的特色学科,相关学科有物理、材料、机械、电气、控制和计算机等诸多学科,既研究复杂电磁机械系统的非线性问题,又研究多学科交叉的关联问题,是一门可能萌发出更多新学科生长点的学科。

该学科从80年代开始研究磁浮技术。从小球悬浮试验到小车悬浮试验,从室内磁浮试验车研制到应用磁浮车辆研制;从完成校基金科研项目到完成省部级科研项目,从完成科技部攻关项目到完成国家863项目,走过了艰辛的历程,凝练了学科,在磁浮技术与磁浮列车研究方面形成了较雄厚的综合实力。

     本学科主要研究方向:
     1)电磁悬浮理论与技术
     2)磁浮列车系统与动力学
     3)线性驱动与运行控制
     4)超导工程应用技术


轨道交通电气化与信息技术—自主设置二级学科

学科在充分考虑未来轨道交通领域发展趋势的基础上,结合以往学科建设经验和当前轨道交通技术发展的需求,将轨道电气化与信息技术紧紧结合在一起。立足电气工程学科,充分挖掘轨道交通行业的需求潜力,以轨道交通电气化相关的供电技术、传动技术、可靠性评价、控制技术以及相应的信息化、智能化技术为研究对象;建立在传统电气工程的理论基础体系之上,结合轨道交通电气化特有的研究特点和技术要求,考虑信息技术与传统电气化模式的紧密联系,衍生出了更为适合未来轨道交通领域新发展的研究内容,旨在实现各种技术和理论的有机结合;以培养适应未来轨道交通行业发展的高水平、应用性、复合型人才为目标;以提高该领域基础理论水平和整体科研实力为核心;依靠特色鲜明、实力雄厚的教学科研团队,充分发挥传统的学科优势和良好的科研教学资源。

该学科建立在传统电气工程的理论基础体系之上,结合轨道交通电气化特有的研究特点和技术要求,考虑信息技术与传统电气化模式的紧密联系,衍生出了更为适合未来轨道交通领域新发展的研究内容,旨在实现各种技术和理论的有机结合,提出更具有适应性的成套方案,最终实现推动该领域的人才培养和技术革新。

     本学科主要研究方向:
     1)牵引供电电气化与自动化
     2)轨道交通供电新理论
     3)牵引供电系统弓网受流及检测技术
     4)轨道交通系统中的信息技术
     5)城市轨道交通电气化与自动化


检测技术与自动化装置

检测技术与自动化装置是控制科学与工程一级学科下的二级学科。它主要研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术,对信号的获取与实时处理技术、先进传感器技术、智能仪表、测控装置、新型测控系统进行研究、开发和应用。检测技术与自动化装置专业是一门集近代物理、数学、现代控制理论、电子技术、计算机技术及智能控制技术等学科于一体的综合性学科。2000年获硕士学位授予权。

本学科点是“211工程”一期重点学科建设项目—“铁道电气化与自动化”、二期重点学科建设项目—“轨道及磁浮交通电气化与自动化”的建设单位之一;是铁道电气化与自动化铁道部重点实验室、磁浮列车与磁力应用工程四川省重点实验室的依托单位。

本学科点有一支知识、年龄、职称结构合理,勇于开拓、具有奉献精神的学术队伍。本学科点紧密围绕干线电气化铁路、城市轨道交通培养高级科技人才和开展科学研究,是本学科点的特色。DWY系列牵引供电微机远动监控系统;JJC-1型接触网检测车;EST-C1型变电所电气试验车;电气化铁道系列微机保护与故障测距装置等先后获得了国家科技进步奖、铁道部科技进步奖、四川省科技进步奖等科研奖励。

经过多年的建设与发展,特别是“211工程”的实施,本学科形成了三个稳定的研究方向:

1)变电所电气检测与自动化

2)远程监测技术

3)接触网检测技术

从业领域:

本学科的毕业生主要就职于我国的铁路和城市轨道交通行业,以及与工业自动化密切相关的研究机构和企业。具有很好的人才需求前景和学科发展前景。随着信息化带动工业化技术国策的实施,今后发展需求会更大。

主要相关学科:电气工程、计算机科学与技术、交通运输工程。


系统工程

系统工程主要研究人类社会的复杂或大规模生产、科学技术和社会经济等活动,即以大系统为对象,用系统与控制的思想、观点与方法,并借助计算机为工具来分析、揭示和预演各种复杂事物的发展演变过程,从而设计出一个或多个能够多快好省地达到预期目标的系统化过程,然后精心组织这种过程的实施与实现,使得人们在各种大规模活动中避免盲目性和失误,以获得巨大的经济效益和社会效益。

系统工程学科的发展和人才培养也始终要结合各种难题的求解过程而进行。从近50年来科学技术发展的历史可以看出,系统工程的发展正是由各时期所要求解决的复杂难题和实际需求所推动的。系统工程学科是以工业工程、交通运输工程和科学技术性大系统为研究对象,培养用系统思想和系统科学的原理,以现代计算机、通信和控制技术和方法解决国民经济、工业、交通运输科学技术和社会的复杂系统的管理和控制问题的高层次人才。

经过多年的实践,系统工程学科在学科建设和人才培养方面形成了自己的特色,目前已具有系统工程硕士和博士学位授予权,主要研究内容有:系统优化理论与应用,系统仿真与决策智能化,计算机控制系统,现代控制理论与方法,复杂性科学理论等,在交通运输系统的组织建模及优化、复杂系统仿真、交通运输系统分析及智能化组织模式、智能化决策系统、计算机控制系统等方面进行了长期的研究,取得了许多重要的成果。本学科点紧密围绕交通运输系统培养高级科技人才和开展科学研究,是本学科点的特色。多采样率数字控制系统应用研究、控制与决策中的满意优化原理与应用方法研究等理论研究成果受到国内外同行专家高度评价。

经过多年的建设与发展,特别是“211工程”的实施,本学科形成了二个稳定的研究方向:

1)智能系统理论及应用

2)优化方法与决策支持系统

从业领域:

本学科的毕业生主要就职于我国的铁路和城市轨道交通行业,以及与工业自动化密切相关的研究机构和企业。具有很好的人才需求前景和学科发展前景。随着信息化带动工业化技术国策的实施,今后发展需求会更大。

主要相关学科:电气工程、交通运输工程、检测技术与自动化装置。