01
轮轨系统车辆动力学
运行稳定性、转向架分析、车轮踏面设计与轮轨磨耗治理。
了解研究内容 →
DYNAMICS · SENSING · CONTROL
探索车辆运动的规律
连接理论、试验与工程
聚焦轨道交通与汽车动力学，研究轮轨接触、车辆系统与试验测试方法，探索智能技术在交通领域的应用。
背景摄影：Empatpuluh / Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0 · 展示时裁切并叠加蓝色遮罩
欢迎来到 IARTS 团队
IARTS 围绕轨道交通与汽车动力学开展研究交流与工程探索。团队由任利惠、季元进担任负责人，关注车辆系统动力学、轮轨与胎地接触、载荷辨识和试验测试，以及机器学习在轨道交通中的应用。
了解 IARTS →EXPERIMENTS IN MOTION
在试验中验证
车辆运动与控制
小尺寸铰接车辆沿闭合路径运行。通过车辆平台、传感采集与控制算法的结合，将动力学分析带入可观察、可复核的试验过程。
观看全部试验实录 →RESEARCH IN PRACTICE
试验平台与现场工作
轨道现场检测
开展钢轨廓形、轨道几何、道岔尺寸和硬度等现场测量，为轮轨匹配与磨耗分析提供依据。
小尺寸振动试验台
通过可控激励与多测点振动采集，研究结构响应、载荷反演和物理—数据联合识别方法。
三维轮廓测量平台
结合轮廓传感与运动试验装置，开展表面高程、局部形貌与轮廓重建研究。
LATEST UPDATES
团队动态
试验实录与研究专题上线
观看车辆循迹、振动台架和车载监测实录，了解数据同化与状态估计研究。
工作台与标准问答助手入口开放
从网站直接进入现有课题组工作台，或使用汽车标准问答助手查找资料线索。
FEATURED PUBLICATION
精选成果
RAIL VEHICLE TESTING / 2024
铁道车辆试验测试技术
任利惠教师主页列示的代表性著作，2024 年由中国铁道出版社出版。
围绕车辆试验与测试这一研究主题，连接专业方法、工程问题与教学实践。
浏览研究成果 →关于 IARTS
以研究问题为起点，在理论分析与试验验证之间建立联系。
团队介绍
IARTS 团队网站汇集轨道交通与汽车动力学相关的研究信息、团队介绍和资源工具。任利惠与季元进共同担任团队负责人，研究关注车辆系统动力学、轮轨关系、接触力学、载荷辨识与试验测试技术。
IARTS（Institute of Advanced Rail Transit Systems）的研究涵盖轮轨系统车辆、跨座式与悬挂式单轨、APM 胶轮车辆以及虚拟轨道列车。团队将动力学建模、车辆测试、智能感知和控制方法相结合，开展车辆与基础设施相关的研究和工程实践。
理论分析提供解释，试验测量提供依据。我们关注研究对象、适用条件以及结论的可验证性。
研究与工程能力
围绕车辆动力学性能分析、车轮踏面与轮轨匹配、车辆循迹控制、轮胎载荷识别、动应力与载荷谱测试开展工作，并拓展多摄像头监测、线扫成像、三维轮廓测量及道面病害识别等技术。现有交流材料展示了现场测量、实验室试验和智能数据分析相结合的工作方式。
研究方法
围绕具体工程问题，梳理模型假设与边界条件，结合车辆动力学分析、接触问题研究和试验测量开展工作。对文献、标准和工具提供的信息，保留出处并核对原始依据。
联系团队
团队成员
围绕共同的研究问题，汇聚车辆动力学与试验测试方面的经验。
团队负责人
团队负责人
任利惠
教授 · 博士生导师
同济大学 · 车辆与载运系
研究方向
围绕车辆系统的动力学行为，开展轮轨相互作用、载荷识别以及车辆试验和测量技术研究。
学术经历
2006年获同济大学博士学位，曾赴曼彻斯特城市大学访问。承担国家级及校企合作科研项目，参与国家标准编制，主讲测试技术相关课程，出版铁道车辆试验测试领域著作教材。
团队负责人
季元进
副教授 · 硕士生、博士生导师
同济大学
研究方向
研究车辆动力学中的轮轨宏微观接触与轮胎—地面接触问题，并探索机器学习、深度学习在轨道交通中的应用。
学术经历
2019年获同济大学博士学位，曾赴谢菲尔德大学联合培养、阿尔托大学访问。主持国家自然科学基金青年项目及中国博士后科学基金相关项目，研究涉及轮轨黏着机理与车辆转向架。
RESEARCH TEAM
研究成员
陈岳剑
特聘研究员 · 博士生导师
龚红仁
副教授 · 博士生导师
沈钢
教授 · 博士生导师
研究成员及职称依据团队《工程能力交流》材料中的成员介绍整理。
教师简介及照片来源：同济大学交通学院教师主页。简介据公开资料整理，详细履历与成果请查看原始页面。
研究方向
车辆动力学、试验装备与智能检测：从模型分析到现场验证。
RAIL VEHICLE DYNAMICS
轮轨系统车辆动力学
研究车辆运动稳定性、安全性和运行平稳性，开展转向架动力学分析、车轮踏面设计、轮轨匹配及异常磨耗治理。结合线路测试和车辆模型，分析车辆结构、接触关系与运行条件对动力学性能的影响。
RUBBER-TIRED RAIL SYSTEMS
轮胎式轨道车辆动力学
面向跨座式单轨、悬挂式单轨和 APM 胶轮车辆，研究运动稳定性、运行平稳性、车桥耦合振动和走行部设计。研究内容包括水平轮预压力与抗侧倾性能、导向与走行轮载荷以及车辆转向机理。
VIRTUAL TRACK & VEHICLE CONTROL
虚拟轨道车辆与循迹控制
围绕多单元铰接汽车列车的操纵稳定性、通过性和平顺性，开展车辆架构分析、底盘设计和协调转向控制研究；结合环境辨识、定位与动态轨迹生成，研究车辆循迹及半主动悬架预瞄控制。
TESTING & INSTRUMENTATION
试验测试与装备开发
开展车辆动力学性能、轮轨力与轮胎力、结构动应力、载荷谱和参数辨识测试。结合现场测量和小尺寸试验平台，开发数据采集、传感器标定、试验控制与性能评价方法。
IDENTIFICATION & INTELLIGENT MONITORING
系统辨识与智能状态感知
围绕结构动载荷识别、转向架状态感知和故障诊断，研究时序数据分析、深度学习与物理模型的融合。交流材料展示了 1D CNN–BiGRU 轮胎载荷识别，以及卡尔曼滤波与神经网络结合的物理—数据联合方法。
CONTACT & INFRASTRUCTURE INSPECTION
轮轨界面与基础设施检测
研究第三介质影响下的轮轨黏着与磨损机理，结合温湿度、图像和振动信息开展轨面状态识别。面向轨道与道路基础设施，研究几何测量、轮廓重建、表面病害检测和图像拼接。
DATA ASSIMILATION
数据同化与车辆状态估计
将动力学模型与传感观测相结合，研究车辆运行状态和载荷的估计方法。
01 / OBSERVE
传感观测
采集振动、位移、载荷和图像等信号。
02 / MODEL
模型融合
结合动力学模型、卡尔曼滤波与神经网络。
03 / ESTIMATE
状态估计
推断难以直接测量的运行状态与动态载荷。
04 / VALIDATE
试验验证
通过台架与实测数据分析误差、适用工况和不确定性。
载荷识别：研究物理模型与数据驱动模型的协同，结合时序信息降低噪声和模型偏差的影响。
状态感知：探索可微与物理约束方法，关注工况变化下的估计能力与模型适用范围。
研究主题依据团队《智能算法交流》材料整理。
LAB & FIELD FILMS
试验实录
EXPERIMENTAL PLATFORMS
试验与检测平台
轨道现场检测
开展钢轨廓形、轨道几何、道岔尺寸和硬度等现场测量，为轮轨匹配与磨耗分析提供依据。
轮胎载荷测试
围绕轮辋式六分力传感器、传感器标定和解耦方法，开展轮胎载荷测量与识别研究。
小尺寸振动试验台
通过可控激励与多测点振动采集，研究结构响应、载荷反演和物理—数据联合识别方法。
多摄像头监测平台
同步采集轮对、轴箱和轨面等部位的多视角图像，支持运行状态观察与试验记录。
线扫成像试验平台
结合线扫相机、照明与运动采集装置，开展连续表面成像和图像检测方法研究。
三维轮廓测量平台
结合轮廓传感与运动试验装置，开展表面高程、局部形貌与轮廓重建研究。
图片来自团队工程交流和轨道检测能力材料，展示相关试验装置与现场工作。
SELECTED APPLICATIONS
研究与工程案例
低地板有轨电车与轮轨匹配
结合动力学计算、车轮廓形和线路跟踪测试，分析低地板车辆的运行性能、异常振动与轮轨磨耗问题。
APM 车辆载荷识别
结合动力学仿真与实车振动、载荷数据，研究走行轮径向载荷识别，对比数据驱动和物理—数据联合方法。
虚拟轨道列车循迹与悬架控制
研究多单元车辆架构与转向控制的匹配，结合小尺寸试验、轨迹生成与路面预瞄信息，验证循迹和减振方法。
道路与机场道面检测
基于点云、灰度和深度图像开展道面表观特征提取、平整度评价、病害识别与全景拼接，支持检测结果浏览和复核。
内容依据团队《能力介绍》《工程能力交流》及相关研究材料整理。
研究成果
选列团队公开教师主页及团队交流材料中的代表性论文与著作。
2025
著作教材 / BOOK
高速铁路轮轨廓形设计及其应用
轮轨廓形设计与工程应用相关专著。
来源：团队《工程能力交流》材料
2023
著作教材 / BOOK
轨道车辆系统动力学（第 2 版）
团队交流材料列示的车辆系统动力学教材；第 1 版出版于 2014 年。
来源：团队《工程能力交流》材料
2018
著作教材 / BOOK
有轨电车车辆
介绍现代有轨电车编组、结构、转向架及牵引制动等系统。
来源：团队《工程能力交流》材料
2024
2021
2020
学术论文 / JOURNAL ARTICLE
Passive radial mechanism of a bogie with the auxiliary steering device for the straddle monorail vehicle
Yuanjin Ji, Lihui Ren, Youpei Huang · Vehicle System Dynamics
DOI · 10.1080/00423114.2020.1755046 ↗2017
学术论文 / JOURNAL ARTICLE
Computation of wheel–rail contact force for non-mapping wheel–rail profile of Translohr tram
Yuanjin Ji, Lihui Ren, Jinsong Zhou · Vehicle System Dynamics, 55(9), 1343–1367
查看官方来源 ↗团队动态
团队网站与研究资源的最新更新。
2026.11.03 · 研究展示
试验实录与数据同化专题上线
五段试验实录现已在研究方向栏目集中展示，涵盖小尺寸车辆、轮胎旋转试验、振动台架和车载监测。首页同步展示虚拟轨道列车实景与车辆循迹试验。
观看试验实录 →2026.11.03 · 内容更新
研究方向、试验平台与工程案例更新
网站补充六个研究方向、六类试验与检测平台，以及车辆动力学、APM 载荷识别、虚拟轨道列车控制和道面检测案例。团队成员与著作信息同步更新。
查看试验平台与案例 →2026.11.03 · 网站更新
IARTS 团队网站上线
网站汇集团队负责人介绍、研究方向和公开成果，为了解 IARTS 提供统一入口。团队成员页面收录任利惠、季元进的简介与官方教师主页链接。
认识团队负责人 →2026.11.03 · 资源工具
工作台与标准问答助手接入网站
资源工具栏目提供课题组工作台和汽车标准问答助手入口。工作台使用现有账号登录；标准问答助手用于查找汽车标准与条款线索，回答需结合标准原文核对。
进入资源工具 →资源工具
连接标准资料检索与团队日常研究工作。
汽车标准问答助手
围绕汽车平顺性、操纵稳定性和侧倾稳定性等问题，使用自然语言查找相关标准与条款线索。
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课题组工作台
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