交通运输部重点实验室建设指南（第一批）

一、道路工程安全预警与灾变防控 研究目标：重点研究道路性能状态感知、安全预警与灾变防控技术与方法体系。攻克多源数据时空关联与融合机制、突发灾害链式致灾—孕灾—成灾机理等问题，突破道路安全性能状态感知与安全风险评估、风险分级预警与主动安全防控等关键核心技术，形成道路工程复杂环境下灾害“机理明晰—智能感知—精准预警—主动调控”全链条理论、技术及标准体系，支撑实现道路工程高质量发展。 重点任务： 1.复杂环境下道路灾变机理与演化规律；2.道路工程性能状态感知与安全风险评估技术；3.道路工程灾害预警与主动防控技术；4.道路工程安全韧性提升技术。 建设目标：2年建设期内，构建典型气候与地质条件下道路工程不少于3类灾害机理模型、感知技术及风险评估方法；提出不同灾变条件下道路工程安全主动防控技术；形成成套道路工程安全韧性提升技术。 建设期满转入运行期5年内，构建道路工程安全预警与灾变防控体系；针对不同的灾变条件建立相对灾变防控技术；形成道路工程安全预警与灾变防控、道路工程安全韧性提升的系列标准。 二、道路工程智能化建养 研究目标：重点研究道路工程智能化建养理论、关键技术及系统平台。攻克道路工程智能建造理论、结构剩余性能评价理论、道路病害演化机理与大数据模型等科学问题，突破道路工程智能建造与动态管控、道路服役性状多源信息融合、道路数字孪生体构建、道路智能养护决策等关键核心技术，形成道路工程智能建养技术体系与标准，推动道路建养向数字化、智能化转型升级。 重点任务： 1.道路工程建设与养护智能化理论与方法；2.道路工程智能建造管控及关键装备制造技术；3.道路服役性状多源信息融合与智能养护决策技术；4.道路工程数字孪生与智能建养数字化平台。 建设目标：2年建设期内，构建道路智能建养理论框架，建立道路建养全过程数字孪生原型体系；形成不少于3种典型场景下智能建造与管控技术，研发相应的关键装备；建成基于大数据的人工智能养护决策模型。 建设期满转入运行期5年内，构建道路智能建养理论体系，提出道路建养全过程数字孪生技术；建立道路工程智能建设、养护技术及关键装备制造体系；形成道路工程建养智能化系列标准。 三、路面材料耐久与结构长寿 研究目标：重点研发绿色耐久性道路材料及长寿命结构智能化设计体系。攻克典型道路结构寿命周期内道路材料损伤内在映射机制、道路服役性能演化规律与劣化机理、结构长寿命设计理论等科学问题，突破绿色耐久性路面材料研发、材料—结构融合化道路长寿与延寿智能化设计等关键核心技术，形成典型地域环境下长寿命道路结构设计理论、方法与标准体系，支撑道路基础设施长寿化、绿色化与智能化发展。 重点任务： 1.道路结构寿命周期内服役性能智能感知、解译、诊断与评估方法；2.不同环境下路面材料绿色耐久性设计理论与智能优化方法；3.材料—结构融合化的道路长寿与延寿智能化设计理论与方法；4.典型地域环境下长寿命道路结构智能化运维技术与标准体系。 建设目标：2年建设期内，提出不少于3种典型道路结构性能演化与损伤耦合机制；提出不同环境下路面材料绿色耐久性设计理论与方法，开发不少于2种绿色耐久性路面材料；提出不少于3种长寿命路面典型结构及设计关键控制指标。 建设期满转入运行期5年内，建立我国材料—结构融合化的道路长寿命智能化设计理论与方法；构建我国特色长寿命路面绿色智能化技术体系；形成路面材料耐久与结构长寿的绿色智能化系列标准。 四、长寿高韧桥梁与工程延寿 研究目标：聚焦复杂环境下桥梁增韧延寿理论及关键技术研究。围绕新一代长寿命韧性桥梁设计建造理论、多场耦合作用下的性能演化与寿命延长机制等核心科学问题开展攻关，突破长寿命韧性桥梁材料—结构—性能一体化建造、在役桥梁智慧运维、低碳修复等关键核心技术，形成安全韧性设计、智慧建造与绿色延寿的标准体系、软件平台、专用材料与装备，推动桥梁工程向韧性、智慧、绿色的可持续方向发展。 重点任务： 1.长寿高韧桥梁材料—结构—性能一体化设计建造理论与方法；2.融合多源智能感知的桥梁全寿命性能演化机理与寿命智慧预测技术；3.基于数字化与绿色技术的在役桥梁性能保持、韧性提升与低碳延寿成套技术。 建设目标：2年建设期内，提出长寿高韧桥梁设计理论方法体系，建设复杂环境桥梁长寿耐久试验验证平台，形成不少于2项桥梁多尺度损伤分析与寿命预测标志性成果，形成不少于3项针对性加固改造提升新技术。 建设期满转入运行期5年内，形成长寿高韧桥梁材料—结构—性能一体化建造理论与方法体系，构建长寿命桥梁建造、运维、延寿成套技术装备与软件系统，支撑大跨径桥梁使用年限延长至200年、中小跨径桥梁延长至100年。 五、港工结构增韧与材料延寿 研究目标：重点发展港工结构韧性演化理论、高性能新材料及港口基础设施增韧延寿技术。攻克复杂服役环境下港工结构性能劣化机理及服役寿命预测等科学问题，突破港工结构性能精准评估、寿命动态预测及延寿加固等关键核心技术，形成国际领先的港工结构增韧防护与长寿命保障一体化成套技术体系，支撑我国港口基础设施高质量建设。 重点任务： 1.港工结构长期性能劣化机理与韧性演化机制；2.港口工程新材料与新结构；3.港工结构性能评估与寿命预测；4.港口基础设施延寿与韧性提升。 建设目标：2年建设期内，揭示混凝土材料多尺度协同演化及结构与地基体系动力响应机理，建成复杂环境下港工结构长期性能模拟试验平台；构建涵盖我国典型海域的港工材料与结构性能演化数据库；健全港口工程结构韧性理论体系及设计方法，研发高韧性长寿命新材料新结构。 建设期满转入运行期5年内，完善港工结构韧性理论体系，研发港工结构性能评估与寿命预测系统，建立多尺度增韧理论及港口水工建筑物百年寿命设计方法；研发系列高性能材料与增韧技术，结构耐久性提升30%以上。 六、高坝通航工程 研究目标：重点发展超高水头通航建筑物水力学基础理论和高精度模拟技术。攻克巨型船闸与超大型升船机安全高效建设和运行保障技术、隧洞通航设计与安全保障技术等难题，突破300m级高坝组合式通航设施复杂系统建设技术瓶颈，形成高坝通航设施建设及安全高效服役保障与韧性提升技术体系，支撑我国高等级航道网畅通延伸和跨水系现代运河等重大工程规划与建设。 重点任务： 1.超高水头通航水力学基础理论；2.大型升船机建设与安全稳定调控；3.高水头船闸安全高效输水与韧性提升；4.高坝组合式通航系统设计与安全保障技术体系。 建设目标：2年建设期内，建成大型高水头船闸综合试验模拟平台，完善大水位变幅省水船闸水力设计基础理论，攻克万吨级船闸高效输水技术难题，形成隧洞通航设计参数图谱，完成千吨级水力式升船机关键技术研发与应用。 建设期满转入运行期5年内，突破万吨级船闸、200米级大型升船机、300米级组合式通航系统运行安全保障技术瓶颈，研发通航建筑物高韧性新型结构，形成大型航运枢纽扩能升级、千吨级超长隧洞通航安全保障技术体系，构建智慧通航建筑物建设标准。 七、港口基础设施健康感知与维养 研究目标：重点发展港口基础设施智能感知技术和全寿命诊断维养理论。攻克港口基础设施损伤识别、智能诊断与高效维养等科学问题，突破高可靠传感网络、智能巡检设备及数据融合诊断算法，形成港口基础设施“可感知、可预警、可修复”的健康维养技术体系，推动港口基础设施全生命周期内数智化健康管控技术发展。 重点任务： 1.港口基础设施多源数据融合与损伤识别理论；2.港口基础设施智能感知与诊断；3.港口基础设施智能维养技术与装备；4.港口基础设施健康监测与智能维养平台。 建设目标：2年建设期内，提出港口基础设施多源数据融合智能分析方法；构建港口基础设施损伤识别与健康诊断模型；形成主动维养与功能快速恢复技术，在典型港口开展健康监测试点。 建设期满转入运行期5年内，实现高精度长寿命港口工程智能监测设备国产化替代，运行寿命提升至10年以上。建立港口基础设施多结构-港区-区域多层级天空地监测网系统，实现结构类型全覆盖、软硬件国产化。 八、水路交通生态保护与环境治理 研究目标：重点发展水路交通生态保护理论、环境治理技术体系及交互机理。攻克水路交通污碳产排及迁移转化、水路交通与生态系统交互、多尺度能效动态优化等科学问题，突破港口减污降碳协同治理技术等关键核心技术，形成覆盖“监测－评估－控制”全链条水路生态保护与环境治理技术体系及成果转化基地，支撑我国水路交通绿色转型发展。 重点任务： 1.水路交通与生态环境交互机理；2.港口航道生态环境要素智能监测与评估；3.水路减污降碳协同治理技术；4.生态友好型港口航道建设与修复技术。 建设目标：2年建设期内，揭示水路交通与典型生态环境交互机理，研发水路减污降碳协同治理技术1项，初步建成港口航道生态环境智能监测与评估实验平台。 建设期满转入运行期5年内，构建水路交通与生态环境交互理论体系；研发1套一体化水路交通环境智能监测集成装备并示范运行；形成1项生态友好型港口航道建设与修复成套技术；形成港口航道生态环境要素智能监测与评估等成套技术体系，技术成果在3个以上典型航道应用。 九、航道水沙科学与能力提升 研究目标：重点发展航道工程水沙运动与冲淤演变理论和航道能力提升技术。攻克航道水沙—基础设施—水生态耦合作用机制、底沙输移机理等科学问题，突破航道冲淤演变与高精度模拟、多目标协同航道治理与能力提升、深水航道智能运维等关键技术，形成复杂环境下航道水沙输移与演变理论和能力提升技术体系，支撑国家高等级航道网通航能力提升。 重点任务： 1.水沙运动基础理论；2.航道冲淤演变与高精度模拟技术；3.多目标协同航道治理与承载力提升方法；4.深水航道智能运维技术。 建设目标：2年建设期内，揭示航道水沙—水生态耦合机制；对标世界主流模拟平台，研发1套具有自主知识产权的航道水沙—整治建筑物—水生态耦合数值模型；建成1个复杂水沙环境模拟实验平台。 建设期满转入运行期5年内，攻克复杂动力条件下底沙输移监测技术，完善底沙输移理论；研发的航道水沙－基础设施－水生态耦合数值模型实现业务化运行；形成“防洪—通航—生态一韧性”等多目标协同航道治理技术体系。 十、新能源汽车动力系统安全与智能预警 研究目标：重点研究新能源营运车辆动力系统本质安全与多尺度智能预警技术体系，攻克能量失控演化机理、多物理场耦合失效规律、跨域故障级联失效等科学问题，突破部件—整车—行驶环境的智能预警及干预技术，构建新能源营运车辆安全“监—防—控—管”一体化平台，有效降低新能源营运车辆运行安全风险。 重点任务： 1.动力系统安全、多尺度智能预警与协同干预方法；2.高强度下动力系统能量失控监测与主动防控技术；3.新能源营运车辆安全一体化平台构建。 建设目标：2年建设期内，提出新能源营运车辆动力系统多场耦合失效本质安全与早期故障诊断理论方法；构建基于端—云融合的新能源车辆多尺度安全状态监测与预警技术。突破面向高强度运营场景的动力系统能量失控早期精准预警与分级干预技术。研发新能源营运车辆安全一体化平台。 建设期满转入运行期5年内，提出新能源营运车辆动力系统全链条安全理论方法体系；构建覆盖全生命周期的新能源营运车辆动力系统安全、智能预警的标准体系。形成线上线下协同的规模化安全管控，显著降低安全事故率。 十一、智能驾驶与车路系统可信测试 研究目标：重点发展智能驾驶与车路系统可信测试理论、技术体系及自主可控工具。攻克虚实融合测试高保真等效、关键场景高效生成、功能—性能可信量化评估等科学问题，突破数字孪生闭环仿真、虚实融合加速测试、系统效能自主式评价等关键核心技术，构建全链条可信测试工具链与“车—路—云—网”全要素评测体系，全面支撑智能驾驶与车路系统安全运行和规模化应用。 重点任务： 1.智能驾驶与车路系统可信测试理论；2.虚实融合的高保真智能驾驶加速测试技术；3.车路系统全链条全要素测试工具；4.“车—路—云—网”全要素评测体系与标准规范。 建设目标：2年建设期内，突破高保真场景自动生成等关键技术；研发自主可控的全链条可信测试