刘宏杰

基本信息

教育背景

北京交通大学 交通信息工程及控制 博士

北京交通大学 交通信息工程及控制 硕士

北京交通大学 自动化 学士

工作经历

2023- 北京交通大学 研究员

2019-2023 北京交通大学 副研究员

2017-2018 New Jersey Institute of Technology 访问学者

2011-2019 北京交通大学 助理研究员

2008-2014 交控科技股份有限公司 研发中心（兼职）

2008-2011 北京交通大学 研究实习员

研究方向

• 控制工程
• 人工智能
• 交通智能控制与优化
• 轨道交通系统安全与可靠性
• 交通系统感知与大数据
• 交通系统仿真与测试
• 新一代电子信息技术
• 网络与信息安全

招生专业

• 交通信息工程及控制博士
• 控制工程博士
• 人工智能博士
• 新一代电子信息技术（含量子技术等）博士
• 网络与信息安全博士
• 交通信息工程及控制硕士
• 控制工程硕士
• 人工智能硕士
• 新一代电子信息技术（含量子技术等）硕士

科研项目

• 工信部: ***车地一体化系统, 2023-2025
• 国家重点研发计划-任务: CZ铁路列控系统总体技术方案及标准规范研究, 2024-2026
• 自然科学横向-国铁集团: 恶劣条件下高速铁路动态安全管理技术研究, 2023-2026
• 国家重点研发计划-项目: CZ铁路列车运行控制系统关键技术及成套装备, 2023-2026
• 国家重点实验室: 列车自主追踪与协同管控, 2023-2026
• 国家自然科学基金“面上”: 虚拟编组列车高安全小间隔防护和控制理论与方法研究, 2024-2027
• 国家重点研发计划-任务: CZ铁路列车运行安全间隔控制关键技术研究及新型列控系统方案仿真验证, 2021-2026
• 国家发展改革委: 面向动态时空的列车虚拟联挂追踪控制关键技术与应用示范, 2021-2028
• 前沿中心项目: 基于动态时空防护的高速列车自主追踪控制方法, 2022-2026
• 铁路总公司（原铁道部）（不再新立项）: 高安全云平台及云列控系统关键技术研究, 2021-2024
• 国家铁路局: 面向动态全时空运行的高速列车安全防护理论方法研究, 2021-2022
• 国家重点研发计划-任务: 客流车流耦合的行车组织动态调整技术, 2020-2023
• 北京市自然基金“轨道交通联合”: 面向动态时空的城轨列车安全防护控制理论与方法, 2020-2023
• 国家自然科学基金“面上”: 全自动运行系统中基于自主控制的列车节能运行与优化, 2021-2024
• 北京市教委: 北京实验室-基于相对移动闭塞的列车编队控制方法, 2020-2021
• 北京市教委: 科研基地-城市轨道交通北京实验室-基于车-车通信的新型列控系统的深化研究, 2019-2020
• 铁路总公司（原铁道部）（不再新立项）: 基于海南东环CTCS-2叠加CBTC实现高速铁路能力提升的方案研究, 2019-2020
• 其他部市(2020.10起仅限省部级科技计划\基金\专项): 基于CTCS2&CBTC列控系统改造升级方案研究, 2018-2020
• 北京市自然基金“轨道交通联合”: 以车载为核心的列控系统主动安全防护方法研究, 2019-2021
• 北京市科委: 面向轨道交通网络化运营的全自动运行系统关键技术和装备研究与应用示范, 2018-2020
• 北京市教委: 科研项目-北京实验室-城市轨道交通北京实验室-自动可控列控安全计算机的研发及FAO互联互通平台关键技术研究, 2018-2019
• 国家重点研发计划: 车载中心化的动态间隔控制及测试验证技术研究, 2018-2022
• 重大资助项目: 下一代列控系统研究, 2017-2019
• 北京市科委: 兼容城轨CBTC以及城际CTCS的列控系统研制, 2017-2023
• 重大资助项目: 安全驱动的高速铁路下一代列控系统可信性保障方法研究, 2016-2019
• 北京市科委: 基于车车通信的城际铁路信号系统研究, 2016-2017
• 北京市教委: 基于车-车通信的CBTC系统关键技术研究, 2016-2016
• 北京市教委: CBTC互联互通测试方法研究和平台搭建, 2016-2016
• 北京市科委: 区域轨道交通互联互通信号系统关键技术和装备研制研制, 2015-2017
• 国家自然科学基金“重点”: 高速铁路信号系统安全评估基础理论与方法研究, 2015-2018
• 2011计划: 轨道交通安全协同创新中心-唐涛（负责人）团队建设项目, 2015-2016
• 科技部“973”: 安全攸关软件系统的构造与质量保障方法研究, 2013-2024
• 北京市教委: 城市轨道交通北京实验室, 2012-2013
• 科技部“科技支撑”: 北京轨道交通核心技术研发, 2009-2011
• 北京市科委: 北京市轨道交通信号系统核心技术研发及工程示范, 2008-2010
• 北京交大创新科技中心: 北京市轨道交通亦庄线工程信号系统采购项目, 2009-2011

教学工作

2024-2025-2 列控功能安全软件设计与开发（研究生课程）

2023-2024-2 列控功能安全软件设计与开发（研究生课程）

2022-2023-2 列控功能安全软件设计与开发（研究生课程）

2022-2023-1 列车运行控制技术

2021-2022-2 列控功能安全软件设计与开发（研究生课程）

2020-2021-2 列控功能安全软件设计与开发（研究生课程）

2020-2021-1 高级语言程序设计

2019-2020-2 高级程序设计训练

2019-2020-1 城轨信号综合实验

2018-2019-2 高级程序设计训练

2018-2019-2 城轨信号基础

2018-2019-2 城轨车站信号自动控制

2018-2019-1 轨道交通苛求系统的计算机与安全（研究生课程）

2016-2017-2 轨道交通创新与实践

2016-2017-2 高级程序设计训练

2016-2017-1 轨道交通苛求系统的计算机与安全（研究生课程）

2016-2017-1 编组站自动化

2015-2016-2 轨道交通创新与实践

论文/期刊

• 张蕾,李子牧,鄢永耀,豆飞,刘宏杰.面向虚拟编组的多列车协同制动控制算法.吉林大学学报（工学版）,2024,10(54)
• 罗啸林,唐涛,李开成,刘宏杰.Computation-efficient distributed MPC for dynamic coupling of virtually coupled train set.CONTROL ENGINEERING PRACTICE,2024,None(145)
• 罗啸林,唐涛,王乐,刘宏杰.Virtually coupled train set control subject to space-time separation: A distributed economic MPC approach with emergency braking configuration.High-speed Railway,2024,2(2024)
• 罗啸林,唐涛,柴铭,刘宏杰.A Hierarchical MPC Approach for Arriving-Phase Operation of Virtually Coupled Train Set.IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,2024,7(25)
• 柴铭,刘皓元,苏浩翔,唐涛,刘宏杰.基于ATT-CNN-BiLSTM的虚拟编组列车时空轨迹预测.铁道学报,2024,6(46)
• 柴铭,张欣怡,Schlingloff,唐涛,刘宏杰.Online hazard prediction of train operations with parametric hybrid automata based runtime verification.Reliability Engineering and System Safety,2024,1(241)
• 罗啸林,唐涛,陆晓宇,吕继东,刘宏杰.Robust constraint satisfaction and stability of virtually coupled train set with uncertain dynamics: A dual-mode robust MPC approach.TRANSPORTATION RESEARCH PART C-EMERGING TECHNOLOGIES,2023,None(156)
• 刘宏杰,罗啸林,唐涛,张扬,柴铭.A hierarchical control approach for virtual coupling in metro trains.Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering,2023,18(38)
• 卢万里,吕继东,高金金,柴铭,刘宏杰,唐涛,李丹勇,宋栋良.基于随机价格时间博弈的列车队列稳定性模型验证与控制策略优化.交通运输工程学报,2023,2(23)
• 柴铭,王海峰,唐涛,柴金川,刘宏杰.A Relative Operation-based Separation Model for Safe Distances of Virtually Coupled Trains.IEEE Transactions on Intelligent Vehicles.,2024,1(9)
• 罗啸林,唐涛,林炳跃,刘宏杰.A Robust Model Predictive Control Approach for Reducing Following Distance between Virtually Coupled Unit Trains.Tiedao Xuebao/Journal of the China Railway Society,2023,8(45)
• 唐涛,罗啸林,刘宏杰,张艳兵.城轨列车虚拟编组安全防护与运行控制技术研究进展.科技导报,2023,10(40)
• 郭宇轩,裴轩,罗啸林,刘宏杰,唐涛,侯涛刚.A Particle Swarm Optimization-Based Online Optimization Approach for Virtual Coupling Trains With Communication Delay.IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine,2023,6(15)
• 罗啸林,唐涛,林炳跃,刘宏杰.一种缩短虚拟编组列车追踪间距的鲁棒模型预测控制方法.铁道学报,2023,暂无(暂无)
• 张蕾,李子牧,鄢永耀,豆飞,刘宏杰.面向虚拟编组的多列车协同制动控制算法.吉林大学学报（工学版）,2023,暂无(暂无)
• 刘宏杰,Zhou,Guo,Zhang,Ning,唐涛.Timetable Optimization for Regenerative Energy Utilization in Subway Systems.IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,2019,9(20)
• 罗啸林,唐涛,阴佳腾,刘宏杰.A robust MPC approach with controller tuning for close following operation of virtually coupled train set.Transportation Research Part C: Emerging Technologies,2023,104116(151)
• 刘宏杰,郎颖辉,张蕾,唐涛.基于协同控制的虚拟编组列车参考曲线生成方法.科技导报,2023,10(41)
• 刘宏杰,唐涛,张艳兵,柴铭,罗啸林.城轨虚拟编组关键性能指标及技术探讨.都市快轨交通,2023,1(36)
• 宿帅,黄宇澄,刘文韬,唐涛,曹源,刘宏杰.Optimization of the speed curve for heavy-haul trains considering cyclic air braking: an MILP approach.Engineering Optimization,2022,无(无)
• 柴铭,苏浩翔,刘宏杰.Long Short-Term Memory-Based Model Predictive Control for Virtual Coupling in Railways.Wireless Communications and Mobile Computing,2022,2022(Volume 2022)
• 柴铭,王海峰,唐涛,刘宏杰.Runtime verification of train control systems with parameterized modal live sequence charts.JOURNAL OF SYSTEMS AND SOFTWARE,2021,None(177)
• 郭昊男,吕继东,柴铭,刘宏杰,唐涛.基于在线一致性测试理论的CBTC车载ATO功能测试研究.铁道学报,2020,3(42)
• 宋海锋,刘宏杰,Schnieder.A Train-Centric Communication-Based New Movement Authority Proposal for ETCS-2.IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,2019,None(None)

专著/译著

201803 基于通信的列车运行控制（CBTC）系统

202307 列车运行控制系统

202408 城市轨道交通列车自动防护与自动运行

专利

软件著作权

基于模型预测控制的虚拟编组列车自动追踪控制软件

列车运行能力分析软件

面向虚拟编组列车协同运行的可视化集中控制系统

基于模型预测控制的虚拟编组列车多模自动驾驶控制软件

获奖与荣誉

2022年 第十二届北京市大学生交通科技大赛 优秀指导教师奖。

2021年 中国城市轨道交通协会“城市轨道交通科技进步奖”   一等奖。

2020年 北京市科学技术进步奖 一等奖。

2019年 中国城市轨道交通协会“城市轨道交通科技进步奖”  特等奖。

社会兼职

现任列车智能控制技术研究所所长、轨道交通运行控制系统国家工程研究中心副主任、北京交通大学轨道交通运行控制系统科普教育基地（全国铁路科普教育基地）负责人、

列车自主运行控制铁路行业重点实验室列车自主决策与优化控制研究室主任。