關(guān)于我校推薦2017年度高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）項(xiàng)目公示
各學(xué)院：
根據(jù)《教育部辦公廳關(guān)于推薦2017年度高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）的通知》的要求,，現(xiàn)在校內(nèi)對(duì)我校推薦2017年度高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）項(xiàng)目進(jìn)行公示,，并征求異議,。異議期為5天,，請(qǐng)異議人在異議期內(nèi)提交書(shū)面的異議材料及必要的證明材料至逸夫樓102室,。
聯(lián) 系 人：徐向平
聯(lián)系電話：2113
附件：北京理工大學(xué)推薦2017年度高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）項(xiàng)目
科學(xué)技術(shù)研究院
二〇一七年五月八日
附件：北京理工大學(xué)推薦2017年度高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）項(xiàng)目
1,、人車路系統(tǒng)安全行為形成機(jī)理與車載支持方法 申報(bào)自然獎(jiǎng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
隨著機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的迅速發(fā)展，交通系統(tǒng)安全已是人們普遍關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步面臨的重大課題,。如何在人,、車、路等要素耦合作用下解析交通系統(tǒng)安全行為的生成與演變機(jī)理,，如何為智能網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的駕駛?cè)颂峁┛煽康目刂撇呗院涂尚诺能囕d支持方法,，對(duì)深入系統(tǒng)地識(shí)別城市交通風(fēng)險(xiǎn)行為、構(gòu)建智能車輛行駛本質(zhì)安全和提高城市交通運(yùn)行效能具有十分重要的意義,。
本項(xiàng)目屬于交通運(yùn)輸與安全工程領(lǐng)域,，通過(guò)對(duì)人車路系統(tǒng)安全行為與車載支持理論的研究，揭示了交通參與者行為,、車輛行駛性能和道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的內(nèi)在容錯(cuò)性規(guī)律,，在人車路系統(tǒng)微觀行為分析與險(xiǎn)態(tài)辨識(shí)、定量系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與安全控制策略,、面向車載支持的人車安全交互理論等方面取得的主要?jiǎng)?chuàng)新性成果如下：
(1)對(duì)不同態(tài)勢(shì)下人車系統(tǒng)微觀行為的形成進(jìn)行了定量化模型描述,，研究了人車系統(tǒng)各要素間交互作用的特性，重點(diǎn)揭示了人車單元縱橫向微觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律,，提出險(xiǎn)態(tài)交通行為特征參數(shù)分析方法,，為確定車輛行駛安全需求控制和弱勢(shì)交通參與者安全保障方法提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
(2)依據(jù)人車路系統(tǒng)不良行為征兆所蘊(yùn)含信息來(lái)解析交通風(fēng)險(xiǎn)演化的動(dòng)態(tài)過(guò)程,，闡明了因不良事件引發(fā)的交通沖突生成規(guī)律及路網(wǎng)失效誘發(fā)的交通擁堵機(jī)理,，提出人車路系統(tǒng)定量風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和交通事故致因微觀辨識(shí)方法，解決了信息遺失重建和客觀辨識(shí)交通風(fēng)險(xiǎn)源的難題,，提高了交通系統(tǒng)運(yùn)行的有效性和可靠性,。
(3)基于道路環(huán)境對(duì)交通行為形成的擾動(dòng)分析，提出智能信息環(huán)境下數(shù)字駕駛概念與特征模式識(shí)別方法,，重點(diǎn)構(gòu)建了面向自適應(yīng)巡航控制,、行人安全輔助、視覺(jué)增強(qiáng)型抬頭顯示等多類車載支持技術(shù)的人車路系統(tǒng)安全交互行為分析方法與理論體系,，對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中交通安全技術(shù)發(fā)展起到了前瞻性的導(dǎo)向作用,。
本項(xiàng)目共發(fā)表SCI論文42篇，出版中英文專著3部，其中《車輛人機(jī)交互安全與輔助駕駛》獲得2012國(guó)家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金,。10篇代表性論著中有4篇論文曾進(jìn)入ESI前1%高被引論文,，1篇論文進(jìn)入ESI前0.1%高被引論文，獲得2013年全球三項(xiàng)KSCE-Springer獎(jiǎng)的最高獎(jiǎng)-引文獎(jiǎng),。第一完成人自2014至2016年連續(xù)三年入選Elsevier中國(guó)高被引學(xué)者,。獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利4項(xiàng)。作為發(fā)起人和會(huì)議主席成功主辦了7屆國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,，完成國(guó)際特邀報(bào)告24場(chǎng),。項(xiàng)目研究成果產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益和重要的國(guó)際影響力，開(kāi)拓出基于智能車載支持的交通行為與安全研究方向,，對(duì)提高智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全,、減少交通事故和緩解交通擁堵具有重要的推動(dòng)作用。
主要完成人及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：
排名1：王武宏,，教授,，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院，作為負(fù)責(zé)人,，負(fù)責(zé)本項(xiàng)目總體理論體系建立與方法模型的研究，提出了研究總體思路和技術(shù)方案,，負(fù)責(zé)項(xiàng)目分工協(xié)作和進(jìn)度監(jiān)督,。對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（1）人車系統(tǒng)微觀行為建模與險(xiǎn)態(tài)辨識(shí)方法、（2）人車路系統(tǒng)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與安全控制策略,、（3）面向車載支持的數(shù)字駕駛特征識(shí)別與人車安全交互理論三方面均作出重要的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn),，重點(diǎn)體現(xiàn)在人車路微觀行為特征、風(fēng)險(xiǎn)行為識(shí)別與人車安全交互模型等方面,參見(jiàn)代表性論著1-5,，9,，10。
排名2：畢路拯,，副教授,，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院，參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施,，主要負(fù)責(zé)本項(xiàng)目有關(guān)駕駛行為特性與人機(jī)交互的研究,，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（1）人車系統(tǒng)微觀行為建模與險(xiǎn)態(tài)辨識(shí)方法、（3）面向車載支持的數(shù)字駕駛特征識(shí)別與人車安全交互理論做出重要貢獻(xiàn),，體現(xiàn)在駕駛認(rèn)知行為分析,、人車安全交互行為特性、以及車載支持理論等方面,，參見(jiàn)代表性論著6-8,。
排名3：蔣曉蓓，講師，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院,，參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施,，主要負(fù)責(zé)本項(xiàng)目有關(guān)交通行為模型構(gòu)建的研究，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（1）人車系統(tǒng)微觀行為建模與險(xiǎn)態(tài)辨識(shí)方法,、（2）人車路系統(tǒng)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與安全控制策略,、（3）面向車載支持的數(shù)字駕駛特征識(shí)別與人車安全交互理論做出重要貢獻(xiàn)，體現(xiàn)在交通安全分析,、弱勢(shì)道路使用者交通行為模型的建立,、以及駕駛輔助方法構(gòu)建等方面，參見(jiàn)代表性論著3-5,。
排名4：譚華春,，副教授，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院,，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（2）人車路系統(tǒng)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與安全控制策略的微觀人車路系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析做出重要貢獻(xiàn),，主要體現(xiàn)在交通數(shù)據(jù)修復(fù)與異常數(shù)據(jù)檢測(cè)、交通事件風(fēng)險(xiǎn)分析等方面,，參見(jiàn)代表性論著9,。
排名5：郭宏偉，副教授,，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院,，參與本項(xiàng)目有關(guān)人車路系統(tǒng)行為模型的研究，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（1）人車系統(tǒng)微觀行為建模與險(xiǎn)態(tài)辨識(shí)方法,、（3）面向車載支持的數(shù)字駕駛特征識(shí)別與人車安全交互理論中的弱勢(shì)交通參與者可靠性分析方法做出了貢獻(xiàn),，重點(diǎn)體現(xiàn)在行人交通行為可靠性分析方法的建立等方面，參見(jiàn)代表性論著1,，2,，4。
排名6：張偉,，研究生,，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院，參加本項(xiàng)目有關(guān)駕駛行為分析,、安全接近行為模型構(gòu)建的研究,，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（1）人車系統(tǒng)微觀行為建模與險(xiǎn)態(tài)辨識(shí)方法中人車單元安全接近行為的微觀建模與仿真做出了貢獻(xiàn)，參見(jiàn)代表性論著1,。
代表性論文專著目錄：
[1].W.H. Wang, W. Zhang, H.W. Guo, H. Bubb, K. Ikeuchi. A safety-based approaching behavioural model with various driving characteristics, Transportation Research Part C, 2011, 19(6): 1202-1214（ESI高被引論文)
[2].W.H. Wang,Y. Mao, J. Jin, X. Wang, H.W. Guo, X.M. Ren, K. Ikeuchi. Driver’s various information process and multi-ruled decision-making mechanism: a fundamental of intelligent driving shaping model, Journal of Computational Intelligence Systems, 2011, 4(3): 297-305（ESI高被引論文)
[3].X.B. Jiang, W.H. Wang, K. Bengler. Intercultural Analyses of Time-to-Collision in Vehicle-Pedestrian Conflict on an Urban Midblock Crosswalk, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2015, 16 (2): 1048-1053（ESI高被引論文)
[4].H.W. Guo,W.H. Wang,W.W. Guo,X.B. Jiang.,H. Bubb. Reliability analysis of pedestrian safety crossing in urban traffic environment, Safety Science, 2012, 50(4): 968-973（ESI高被引論文及ESI熱門(mén)論文）
[5].W.H. Wang, X.B. Jiang,S.C. Xia, Q. Cao. Incident tree model and incident tree analysis method for quantified risk assessment: an in-depth accident study in traffic operation, Safety Science, 2010, 48(10): 1248-1262
[6].Bi, Luzheng;Tsimhoni Omer; Liu, Yili. Using Image-Based Metrics to Model Pedestrian Detection Performance With Night-Vision System, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2009, 10 (1): 155-164
[7].Bi, Luzheng; Fan, Xin-an; Jie, Ke. Using a Head-up Display-Based Steady-State Visually Evoked Potential Brain-Computer Interface to Control a Simulated Vehicle, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2014, 15(3): 959-966
[8].L. Bi, O.Tsimhoni, Y. Liu. Using the Support Vector Regression Approach to Model Human Performance, IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics Part A-Systems and Humans, 2011, 41(3): 410-417
[9].H.C. Tan, G.Feng, J. Feng, W. Wang, Y.J. Zhang, F. Li. A tensor-based method for missing traffic data completion, Transportation Research Part C Emerging Technologies, 2013, 28(3):15-27
[10].王武宏. 車輛人機(jī)交互安全與輔助駕駛, 人民交通出版社, 2012（國(guó)家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金）
2,、超材料波動(dòng)力學(xué)與波調(diào)控機(jī)理研究 申報(bào)自然獎(jiǎng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目探索新型材料的波動(dòng)力學(xué)行為和設(shè)計(jì)方法，屬固體力學(xué)和材料科學(xué)等的前沿交叉領(lǐng)域,。
超材料（Metamaterial）是一類特殊的復(fù)合材料,，通過(guò)對(duì)基本構(gòu)元的精心設(shè)計(jì),，使其具有自然界材料很難具備的宏觀屬性。該類材料拓展了材料選擇空間,，為實(shí)現(xiàn)對(duì)波傳播軌跡的調(diào)控奠定了基礎(chǔ),。本項(xiàng)目以通過(guò)材料設(shè)計(jì)對(duì)波傳播進(jìn)行調(diào)控為目標(biāo)，系統(tǒng)研究了復(fù)雜路徑波傳播控制的設(shè)計(jì)方法,，及相應(yīng)超材料設(shè)計(jì)原理,，還研究了超材料在低頻減振降噪、超分辨檢測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用機(jī)理,。主要成果包括：
?。?）基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)變形概念提出波控介質(zhì)參數(shù)設(shè)計(jì)的新方法，該方法將波控介質(zhì)參數(shù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為求解力學(xué)的變形場(chǎng)問(wèn)題,，可通過(guò)求解具有邊值的拉普拉斯方程得到,，徹底解決了復(fù)雜路徑波傳播控制的設(shè)計(jì)難題；進(jìn)一步提出通過(guò)構(gòu)造準(zhǔn)共形變形場(chǎng)來(lái)優(yōu)化波控介質(zhì)參數(shù)的新思路,，為復(fù)雜波控介質(zhì)的工程實(shí)現(xiàn)提供了簡(jiǎn)單而有效的途徑,。
（2）揭示了彈性波超材料等效“負(fù)”參數(shù)的微觀機(jī)制,，發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)等效負(fù)體積模量,、負(fù)質(zhì)量和負(fù)剪切模量分別源于基本構(gòu)元單級(jí)、偶極和四極諧振引起的反常波動(dòng)響應(yīng),，為超材料創(chuàng)新構(gòu)型設(shè)計(jì)提供了一般性指導(dǎo)準(zhǔn)則,；率先通過(guò)質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)揭示了負(fù)等效質(zhì)量和零質(zhì)量機(jī)理。
?。?）提出了Drude型聲波超材料并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其寬低頻隔聲特性，為解決輕薄材料阻隔低頻聲波這一工程難題提供了新思路,；提出并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于“零”質(zhì)量效應(yīng)的超分辨檢測(cè)新機(jī)制,，為小尺寸超分辨成像透鏡設(shè)計(jì)提供了新思路。
上述研究形成了超材料波傳播控制的功能-結(jié)構(gòu)-材料一體化設(shè)計(jì)方法,，相關(guān)工作的10篇代表性論文被SCI他引360余次,，被中國(guó)、美國(guó),、德國(guó),、韓國(guó)等國(guó)內(nèi)外科學(xué)/工程院院士、知名學(xué)者重點(diǎn)引用,，產(chǎn)生了較大的國(guó)際學(xué)術(shù)影響,。項(xiàng)目組成員應(yīng)邀在“中國(guó)力學(xué)大會(huì)-2013”、“International Symposium on the Theory and Application of Artificial Periodic Structures (2013)”,，第169 期雙清論壇“超構(gòu)材料中功能基元的設(shè)計(jì),、制備及新奇性能”作大會(huì)報(bào)告,。作為主席舉辦了聲波超材料國(guó)際會(huì)議（北京理工大學(xué)，2011）,，并將作為主席舉辦國(guó)際力學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)專題研討會(huì)“IUTAM Symposium Acoustic/elastic metamaterials, their design and applications”（北京理工大學(xué),，2018）。2016年應(yīng)邀為“歐洲彈性波超材料暑期班”授課,。
主要完成人及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：
排名1：胡更開(kāi),，教授，北京理工大學(xué)宇航學(xué)院,，作為負(fù)責(zé)人,，提出了超材料波動(dòng)力學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)研究的總體方案，系統(tǒng)給出了超材料波傳播控制的功能-結(jié)構(gòu)-材料一體化設(shè)計(jì)方法,。是代表作[2,、4、5,、6,、10]的通訊作者，提出基于力學(xué)變形概念的波控參數(shù)設(shè)計(jì)新方法,，徹底解決了復(fù)雜路徑波傳播控制難題,；是代表作[1、3,、9]的通訊作者,，提出理論模型和實(shí)驗(yàn)方案系統(tǒng)揭示了超材料奇異屬性的微觀形成機(jī)理，建立了波控超材料構(gòu)型設(shè)計(jì)的一般性準(zhǔn)則,；是代表作[7]的通訊作者,，揭示了聲學(xué)Drude頻散特性的微觀實(shí)現(xiàn)機(jī)理，為輕薄低頻隔聲材料設(shè)計(jì)提供了一種新的思路,。
排名2：周蕭明,，副教授，北京理工大學(xué)宇航學(xué)院,。是代表作[6,、10]的第一作者，提出了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)波透明隱身的“中性?shī)A雜”思想,，給出了復(fù)雜形狀物體的長(zhǎng)波透明設(shè)計(jì)方法,；是代表作[3]的第一作者，提出了基于局部場(chǎng)平均的動(dòng)態(tài)均質(zhì)化理論,，首次清晰地揭示了彈性波超材料奇異屬性的形成機(jī)理,；是代表作[7、8]的通訊作者,，揭示了聲學(xué)Drude頻散特性的微觀實(shí)現(xiàn)機(jī)理,，為超材料在寬低頻隔聲和超分辨檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一種新的思路,。
代表性論文專著目錄：
Shanshan Yao, Xiaoming Zhou and Gengkai Hu, Experimental study on negative effective mass in a 1D mass-spring system, New Journal of Physics, 10, 043020, 2008.
Jin Hu, Xiaoming Zhou and Gengkai Hu, Design method for electromagnetic cloak with arbitrary shapes based on Laplace's equation, Optics Express, 17, 1308-1320, 2009.
Xiaoming Zhou and Gengkai Hu, Analytic model of elastic metamaterials with local resonances, Physical Review B, 79, 195109, 2009.
Zheng Chang, Xiaoming Zhou, Jin Hu, and Gengkai Hu, Design method for quasi-isotropic transformation materials based on inverse Laplace's equation with sliding boundaries, Optics Express, 18, 6089, 2010.
Jin Hu, Xiaoming Zhou and Gengkai Hu, Nonsingular two dimensional cloak of arbitrary shape, Applied Physics Letters, 95, 011107, 2009.
Xiaoming Zhou and Gengkai Hu, Design for electromagnetic wave transparency with metamaterials, Physical Review E, 74, 026607, 2006.
Shanshan Yao, Xiaoming Zhou and Gengkai Hu, Investigation of negative-mass behaviors occurring below a cut-off frequency, New Journal of Physics, 12, 103025, 2010.
Xiaoming Zhou and Gengkai Hu, Superlensing effect of an anisotropic metamaterial slab with near-zero dynamic mass, Applied Physics Letters, 98, 263510, 2011.
Xiaobing Cai, Rui Zhu, and Gengkai Hu, Experimental study for metamaterials based on dielectric resonators and wire frame, Metamaterials, 2, 220, 2008.
Xiaoming Zhou and Gengkai Hu, Acoustic wave transparency for a multilayered sphere with acoustic metamaterials, Physical Review E, 75, 046606, 2007.
3、圖中因子存在性的新內(nèi)容與新方法的研究 申報(bào)自然獎(jiǎng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
在我們的優(yōu)勢(shì)研究課題—哈密爾頓指數(shù)方面, 我們利用在之前的研究項(xiàng)目獲得的哈密爾頓迭代線圖的特征刻畫(huà)基礎(chǔ)上, 得到了確定一個(gè)圖的哈密爾頓指數(shù)是NP-完全困難的結(jié)論, 這進(jìn)一步說(shuō)明了我們?cè)谶@方面研究?jī)?nèi)容的重要性與困難性,。
這方面我們得到了一些哈密爾頓指數(shù)的上,下確界, 而且也研究了與哈密爾頓指數(shù)相關(guān)的哈密爾頓連通指數(shù), 2-因子指數(shù), 偶因子指數(shù)的上確界及它們之間的一些關(guān)系; 我們也得到了超歐拉指數(shù)的穩(wěn)定性的結(jié)論,。同時(shí)我們也定義了新的閉包運(yùn)算, 證明了偶因子在這個(gè)新的閉包運(yùn)算下是穩(wěn)定的結(jié)論, 并且將它應(yīng)用在無(wú)爪圖的哈密爾頓圈的存在性方面; 我們將生成歐拉子圖的存在性研究推廣為具有歐拉分支的偶因子存在性研究上, 得到了Catlin發(fā)明的收縮方法在具有界定分支個(gè)數(shù)的偶因子存在性研究上的有效應(yīng)用,并且得到了一些基本結(jié)果, 相信它將在研究類似問(wèn)題上會(huì)得到更多的應(yīng)用; 在有界定度的連通偶因子研究方面,我們也獲得了一些開(kāi)創(chuàng)性的研究結(jié)果, 擴(kuò)展了一些已知結(jié)果; 我們的研究?jī)?nèi)容也涉及到圖的生成跡存在性問(wèn)題; 在哈密爾頓圈存在性方面,我們也獲得了一些研究成果:一方面我們利用新的條件---局部不連通的頂點(diǎn)滿足它在一個(gè)有界定非奇異邊導(dǎo)出圈的條件來(lái)研究無(wú)爪圖的哈密爾頓圈的存在性,同時(shí)也用來(lái)研究無(wú)爪圖2-因子的存在性。首次利用邊在小圈上的條件來(lái)研究無(wú)爪圖的2-因子存在性, 也得到了一些結(jié)果; 利用支健條件得到了使得線圖有界定分支個(gè)數(shù)的2-因子存在性條件; 我們也給出了Thomassen猜想等價(jià)猜想我們得到這個(gè)猜想等價(jià)于對(duì)于任意的正整數(shù)k, 具有k單圈性質(zhì)的4連通的圖是哈密爾頓的; 我們給出了圖的兩個(gè)運(yùn)算, 使得它的線圖2-因子存在性在這兩個(gè)運(yùn)算下保持不變,并將這個(gè)應(yīng)用于無(wú)爪圖的2-因子存在性方面的研究, 得到了更加廣泛的2-因子存在性條件; 我們考慮了著名的Chvátal-Erd?s條件的弱化問(wèn)題: 通過(guò)界定最大獨(dú)立集合的個(gè)數(shù)弱化了Chvátal-Erd?s條件(保證原來(lái)的結(jié)論依然成立）,。
主要完成人及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：
排名1：熊黎明,，教授，北京理工大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,，作為負(fù)責(zé)人,，負(fù)責(zé)本項(xiàng)目總體理論體系建立與方法的研究，提出了研究總體思路和研究方法,，負(fù)責(zé)項(xiàng)目分工協(xié)作和進(jìn)度監(jiān)督,。對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（1）對(duì)圖的哈密爾頓性和超歐拉性的研究；（2）對(duì)無(wú)爪圖的偶因子的研究,參見(jiàn)代表性論文[1-10],。
排名2：孫良,，教授，北京理工大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,，參與項(xiàng)目的理論研究,，主要負(fù)責(zé)圖的偶因子的研究，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)：對(duì)極值k-超歐拉圖的研究,，見(jiàn)代表性論文[2].
排名3：牛兆宏,，博士生，北京理工大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,，參與項(xiàng)目的理論研究,，主要負(fù)責(zé)圖的偶因子的研究，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（1）對(duì)極值k-超歐拉圖的研究,；（2）對(duì)無(wú)爪圖的哈密爾頓性的研究,；（3）對(duì)無(wú)爪圖的2-因子的研究，參見(jiàn)代表性論文[2-4].
排名4：田潤(rùn)麗,，博士生，北京理工大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,，參與項(xiàng)目的理論研究,，主要負(fù)責(zé)圖的偶因子的研究，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)（1）對(duì)無(wú)爪圖的哈密爾頓性的研究,；（2）對(duì)無(wú)爪圖的2-因子的研究,，參見(jiàn)代表性論文[3,4].
代表性論文目錄：
[1].Liming Xiong, Induced hourglass and the equivalence between hamiltonicity and supereulerianity in claw-free graphs, Discrete Mathematics, 332(2014)15-22.
[2].Zhaohong Niu, Liang Sun, Liming Xiong, Hong-Jian Lai and Huiya Yan, On extremal k-supereulerian graphs, Discrete Mathematics, 314(2014) 50-60.
[3].Runli Tian, Liming Xiong and Zhaohong Niu, On Hamiltonicity of 3-connected claw-free graphs, Graphs and Combinatorics, 30(2014),
[4].Runli Tian, Liming Xiong and Zhaohong Niu, On 2-factors in claw-free graphs whose edges are in small cycles, Discrete Mathematics, 312(2012)3140-3145.
[5].Liming Xiong, 2-factors with the bounded number of components in line graphs, Applied Mathematics Letters, 24 (2011)731–734.
[6].Liming Xiong, Closure operation for even factors on claw-free graphs,Discrete Mathematics, 311(2011) 1714–1723.
[7].Zden?k Ryjá?ek, Gerhard J. Woeginger, Liming Xiong, Hamiltonian index is NP-complete, Discrete Applied Mathematics, 159(2011)246–250.
[8].Liming Xiong, Mei Lu, Longsheng Han，The structure of even factors in claw-free graphs, Discrete Mathematics 309(2009)2417–2423.
[9].Liming Xiong, Zdenek Ryjacek and H.J.Broesma, On stability of the Hamiltonian index under contractions and closures, J. Graph Theory, 49(2005)104-115.
[10].Liming Xiong, H.J. Broersma, Xueliang Li and Mingchu Li, The Hamiltonian index of a graph and its branch-bond, Discrete Mathematics, 285(2004)279-288
4,、固體材料中貝里相位效應(yīng)的第一性原理研究 申報(bào)自然獎(jiǎng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
理解材料中新奇量子現(xiàn)象和探索新物質(zhì)態(tài)一直是凝聚態(tài)物理研究的主旋律,，貝里相位在這些方面至關(guān)重要,，它當(dāng)前已成功地應(yīng)用到鐵電極化、反常輸運(yùn),、拓?fù)浣^緣體和各種量子霍爾效應(yīng)等物理現(xiàn)象,。該項(xiàng)目組長(zhǎng)期從事真實(shí)材料中的貝里相位效應(yīng)研究，發(fā)展了反常輸運(yùn)物理量和拓?fù)洳蛔兞康牡谝恍栽碛?jì)算方法,，并系統(tǒng)地應(yīng)用于反常輸運(yùn)和拓?fù)湮镄缘难芯?。他們定量地研究了反常霍爾效?yīng)中基于貝里相的內(nèi)稟機(jī)制,，指出了內(nèi)稟機(jī)制的重要性,，從而解決了該領(lǐng)域內(nèi)長(zhǎng)期懸而未決的科學(xué)難題，實(shí)質(zhì)性地推動(dòng)了反?；魻栃?yīng)研究的發(fā)展,。國(guó)際上率先指出了量子自旋霍爾效應(yīng)在純石墨烯中不可能實(shí)現(xiàn)，并首次指出類石墨烯體系--‘硅烯’,、‘鍺烯’,、‘錫烯’是二維拓?fù)浣^緣體，提出了被相關(guān)文獻(xiàn)稱為“LYFE 模型”的理論模型,。該項(xiàng)目組國(guó)際上還首次實(shí)現(xiàn)了無(wú)空間反演體系拓?fù)洳蛔兞縕2的第一性原理計(jì)算,，并成功地預(yù)測(cè)了黃銅礦和Half-Heusler等三元化合物體系中存在大量三維拓?fù)浣^緣體材料，部分已被實(shí)驗(yàn)所證實(shí),。該項(xiàng)目組在國(guó)際上始終處于固體材料中貝里相位效應(yīng)研究的最前沿,，做出多項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的工作，取得了有國(guó)際影響力的重要成果,。10篇代表性論文SCI他引總計(jì)2090次,，其中單篇最高SCI他引795次。
主要完成人及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：
排名1：姚裕貴,，教授,，北京理工大學(xué)物理學(xué)院，是整體學(xué)術(shù)思想的提出者,，對(duì)項(xiàng)目整體規(guī)劃,、總體技術(shù)路線把握做出了貢獻(xiàn)；發(fā)展了計(jì)算反?；魻栯妼?dǎo)率的第一性原理方法,，從而解決了領(lǐng)域內(nèi)長(zhǎng)期懸而未決的科學(xué)難題，實(shí)質(zhì)性地推動(dòng)了反?；魻栃?yīng)研究的發(fā)展,；國(guó)際上首次指出類石墨烯體系--‘硅烯’、‘鍺烯’,、‘錫烯’是二維拓?fù)浣^緣體,，并提出了被相關(guān)文獻(xiàn)稱為“LYFE 模型”的理論模型,；國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了無(wú)空間反演體系Z2的第一性原理計(jì)算；對(duì)所有科學(xué)發(fā)現(xiàn)均做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn),，是10篇代表性論文的通訊作者或第一作者,。
排名2：方忠，研究員,，中國(guó)科學(xué)院物理研究所,，是項(xiàng)目的主要完成人之一；指出量子自旋霍爾效應(yīng)在純石墨烯中不可能實(shí)現(xiàn),；是代表性論文 2,、6 的重要作者。
排名3：劉鋮鋮,，副教授,，北京理工大學(xué)物理學(xué)院；是項(xiàng)目的主要完成人之一,；國(guó)際上首次指出類石墨烯體系--‘硅烯’,、‘鍺烯’、‘錫烯’是二維拓?fù)浣^緣體,，并提出了被相關(guān)文獻(xiàn)稱為“LYFE 模型”的理論模型,；是代表性論文 3、4 ,、5的第一作者,。
排名4：馮萬(wàn)祥，副教授,，北京理工大學(xué)物理學(xué)院,；是項(xiàng)目的主要完成人之一；國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了無(wú)空間反演體系Z2的第一性原理計(jì)算,；是代表性論文8,、9、10的第一作者,。
代表性論文專著目錄：
1. Yugui Yao, Leonard Kleinman, A. H. MacDonald, Jairo Sinova, T. Jungwirth, Ding-sheng Wang, Enge Wang, and Qian Niu, First PrinciplesCalculationofAnomalous Hall Conductivity in Ferromagnetic bcc Fe, Phys. Rev. Lett. 92, 037204 (2004). (SCI他引 223 次)
2. Yugui Yao and Zhong Fang, SignChangesofIntrinsic Spin Hall Effect in Semiconductors and Simple Metals: First-PrinciplesCalculations, Phys. Rev. Lett. 95, 156601 (2005). (SCI他引 62 次)
3. Cheng-Cheng Liu, Wanxiang Feng andYugui Yao, Quantum Spin Hall Effect in SiliceneandTwo-Dimensional Germanium, Phys. Rev. Lett. 107, 076802 (2011). (SCI他引 795 次)
4. Cheng-Cheng Liu, Hua Jiang, andYugui Yao, Low-energyeffectiveHamiltonianinvolvingspin-orbit coupling in siliceneandtwo-dimensional germaniumandtin, Phys. Rev.B 84,195430 (2011). (SCI他引 391 次)
5. Feng Liu, Cheng-Cheng Liu, Kehui Wu, Fan Yang andYugui Yao, d+idChiralSuperconductivity in BilayerSilicene, Phys. Rev. Lett. 111, 066804 (2013). (SCI他引 35 次)
6. Yugui Yao, Fei Ye, Xiao-Liang Qi, Shou-Cheng Zhang, and Zhong Fang, Spin-orbit gapofgraphene: First-principlescalculations, Phys. Rev.B (Rapid Comm.) 75, 041401 (2007). (SCI他引 404 次)
7. Jin-Jian Zhou, Wanxiang Feng, Cheng-Cheng Liu, Shan Guan, andYugui Yao, Large-Gap Quantum Spin Hall Insulator in singlelayerbismuthmonobromide Bi4Br4, Nano Lett. 14, 4767 (2014). (SCI他引 46 次)
8. Wanxiang Feng, Jun Wen, Jinjian Zhou, Di Xiao, Yugui Yao, First-principlescalculationoftopologicalinvariants Z2 withinthe FP-LAPW formalism, Com. Phys. Comm. 183, 1849 (2012). (SCI他引 13 次)
9. Wanxiang Feng, Di Xiao, Ying Zhang, andYugui Yao, Half-Heuslertopologicalinsulators: A first-principlesstudywiththe Tran-Blaha modified Becke-Johnson densityfunctional, Phys. Rev. B 82, 235121 (2010). (SCI他引 76 次)
10. WanXiang Feng, Di Xiao, Jun Ding, andYugui Yao, Three-Dimensional TopologicalInsulators in I-III-VI2 and II-IV-V2 Chalcopyrite Semiconductors, Phys. Rev. Lett. 106, 016402 (2011). (SCI他引 45 次)
5,、農(nóng)戶需求型農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣改革及應(yīng)用 申報(bào)進(jìn)步獎(jiǎng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（79970064）的支持下，本項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)我國(guó)政府農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系存在著龐大的農(nóng)技人員隊(duì)伍未能做好農(nóng)技服務(wù)工作,；縣鄉(xiāng)兩級(jí)體系脫節(jié),；推廣職能行政化；激勵(lì)機(jī)制失效,；推廣方法落后；推廣效果低下,；農(nóng)技人員知識(shí)斷層和老化嚴(yán)重,；政府增加投資對(duì)促進(jìn)農(nóng)技人員下鄉(xiāng)為農(nóng)民服務(wù)的效果極其有限等問(wèn)題,。根據(jù)這些問(wèn)題，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了“以滿足農(nóng)戶的多樣化技術(shù)需求為目標(biāo),、以承諾制服務(wù)為主要內(nèi)容的技術(shù)推廣責(zé)任人制度”的改革方案,，并在國(guó)家自然科學(xué)基金杰出青年基金項(xiàng)目（70325003）、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（71173014）和加拿大國(guó)際開(kāi)發(fā)署“中加小農(nóng)戶適應(yīng)全球市場(chǎng)發(fā)展項(xiàng)目”（SFAGM4411）的支持下,，分別在內(nèi)蒙古武川縣和四川彭州市開(kāi)展了試點(diǎn)工作,。此后，農(nóng)業(yè)部又在本項(xiàng)目方案基礎(chǔ)上,，連續(xù)四年在全國(guó)94個(gè)縣開(kāi)展了試點(diǎn),，目前該項(xiàng)試點(diǎn)仍在繼續(xù)。
本項(xiàng)目在理論上形成了滿足農(nóng)戶多樣化技術(shù)需求的推廣服務(wù)機(jī)制,；以技術(shù)服務(wù)“責(zé)任人”制度為主要內(nèi)容的全新考核機(jī)制,；對(duì)農(nóng)戶需求及突發(fā)事件反應(yīng)敏感的技術(shù)服務(wù)快速反應(yīng)機(jī)制；“責(zé)任人”的自我培訓(xùn)提高與農(nóng)技人員自動(dòng)淘汰機(jī)制等理論成果,。并促進(jìn)了多元化農(nóng)技推廣服務(wù)體系的發(fā)展,。這些成果解決了世界各國(guó)目前公共推廣體系試圖就提供主要農(nóng)產(chǎn)品服務(wù)而對(duì)公共農(nóng)技體系進(jìn)行的市場(chǎng)化改革所面臨的困境。
本項(xiàng)目改革試點(diǎn)農(nóng)技人員（技術(shù)“責(zé)任人”）所承擔(dān)的技術(shù)推廣任務(wù)平均是全國(guó)平均水平的2-3倍,；2005-2007年,，每位農(nóng)技“責(zé)任人”平均為農(nóng)民所創(chuàng)造的凈增收益高達(dá)41.1萬(wàn)元，已成為試點(diǎn)村“新農(nóng)村”建設(shè)的最有效措施之一,。該試驗(yàn)執(zhí)行期間及目前已經(jīng)常態(tài)化的改革,，農(nóng)技推廣“責(zé)任人”的工作得到了農(nóng)民的高度認(rèn)可。作為試點(diǎn)縣之一的彭州市,，除了擴(kuò)大鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技人員編制并在全市開(kāi)展了本項(xiàng)改革外,，已將農(nóng)技“責(zé)任人”的日常技術(shù)服務(wù)作為震后重建的重要措施之一。
本項(xiàng)目所提交的政策咨詢報(bào)告,，有7份分別得到了胡錦濤,、溫家寶、回良玉和李源潮等時(shí)任黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的重要批示,，部分成果已被國(guó)家及多個(gè)省政府出臺(tái)的相關(guān)文件采用,。本項(xiàng)目發(fā)表了相關(guān)研究論文24篇論文，其中SCI/SSCI收錄7篇,，所提供的數(shù)據(jù),，實(shí)證研究方法和研究結(jié)論在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了廣泛深刻的影響。
主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)：
排名1：北京理工大學(xué),，對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1,、成果主持單位，主持并完成了本項(xiàng)目的全部研究工作；2,、全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要設(shè)計(jì)與完成單位,，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：調(diào)查方案設(shè)計(jì)與調(diào)查，模型設(shè)計(jì)與建模,，論文寫(xiě)作等,；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：方案設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作；（3）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,。3,、研究報(bào)告與論文寫(xiě)作。
排名2：中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,，對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1,、參與并完成了本項(xiàng)目的全部研究工作；2,、全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要參與單位,，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：調(diào)查方案設(shè)計(jì)與調(diào)查，模型設(shè)計(jì)與建模,，論文寫(xiě)作等,；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：方案設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作；（3）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,。3,、參與研究報(bào)告與論文寫(xiě)作。
排名3：全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,，對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1,、與第一完成單位共同主持并完成了本項(xiàng)目的全部研究工作；2,、全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要參與單位,，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：調(diào)查方案設(shè)計(jì)與調(diào)查，模型設(shè)計(jì)與建模,，論文寫(xiě)作等,；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：方案設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作；（3）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,。3,、參與研究報(bào)告與論文寫(xiě)作。
排名4：國(guó)際食物政策研究所北京辦事處,，對(duì)本項(xiàng)目的貢獻(xiàn)1,、參與本項(xiàng)目的部分研究工作；2,、兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要參與單位,，包括：（1）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：方案設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究。3,、參與研究報(bào)告與論文寫(xiě)作,。
推廣應(yīng)用情況：
（1）本研究向國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人所提交的政策咨詢報(bào)告,，有5份分別得到了溫家寶總理、回良玉副總理的批示,，使研究成果得到相關(guān)政策部門(mén)的及時(shí)采用,，產(chǎn)生了巨大的政策影響和社會(huì)效益；
?。?）本研究的部分研究成果,，被國(guó)務(wù)院2006年下發(fā)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于深化改革，加強(qiáng)基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系建設(shè)的意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)[2006]30號(hào)）文件采納,。此文已成為國(guó)家新一輪基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門(mén)改革的綱領(lǐng)性文件,；
（3）農(nóng)業(yè)部借鑒本項(xiàng)研究的階段性成果,，于2005年底在全國(guó)啟動(dòng)了基層農(nóng)技推廣運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新試點(diǎn)項(xiàng)目,，2005-2008年陸續(xù)安排了四批95個(gè)縣（市、區(qū),、旗）開(kāi)展農(nóng)技推廣運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新試點(diǎn)工作,，在全國(guó)產(chǎn)生了巨大的示范效果。
?。?）四川,、浙江、內(nèi)蒙等省(自治區(qū))政府下發(fā)的有關(guān)政府農(nóng)技推廣體系改革的文件,，均部分采用了本項(xiàng)目的研究成果,，成為其農(nóng)技推廣體系改革的具體政策。
?。?）本項(xiàng)目試點(diǎn)縣之一的彭州市,，目前不僅全部采納了本項(xiàng)目的方案進(jìn)行農(nóng)技推廣體系的改革，同時(shí)擴(kuò)大了鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技推廣部門(mén)的編制,，使每位技術(shù)員負(fù)責(zé)三個(gè)行政村的技術(shù)工作,，并將其作為震后重建的一項(xiàng)重要舉措。
曾獲科技獎(jiǎng)勵(lì)情況：
無(wú)
主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄：
無(wú)
主要完成人及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：
排名1：胡瑞法,，教授,，北京理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院，作為負(fù)責(zé)人,，1,、主持并完成了本項(xiàng)目的全部研究工作；2、全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要設(shè)計(jì)者與完成人,，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：調(diào)查方案設(shè)計(jì)與調(diào)查,，模型設(shè)計(jì)與建模，論文寫(xiě)作等,；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：方案設(shè)計(jì)人與試點(diǎn)工作,；（3）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究；3,、研究報(bào)告與論文寫(xiě)作,。
排名2：黃季焜，教授,，中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,，1、主持完成本項(xiàng)目的主要研究工作,；2,、全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要設(shè)計(jì)者與完成人，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：調(diào)查方案設(shè)計(jì)與調(diào)查,，模型設(shè)計(jì)與建模,，論文寫(xiě)作等；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：方案設(shè)計(jì)人,；（3）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,；3、研究報(bào)告與論文寫(xiě)作,。
排名3：張超,，講師，北京理工大學(xué)人文與社會(huì)科學(xué)學(xué)院,，1,、作為研究骨干參與組織了本項(xiàng)目的實(shí)地調(diào)查和政策試驗(yàn)研究工作；2,、全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要參與人,，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：參與調(diào)查方案設(shè)計(jì)，組織實(shí)地調(diào)查,，數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建等,；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：組織當(dāng)前政府農(nóng)技體系機(jī)制下技術(shù)培訓(xùn)的農(nóng)藥減施效果政策試驗(yàn)；（3）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,；3,、研究報(bào)告與論文寫(xiě)作。
排名4：蔡金陽(yáng),，講師,，北京理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院,，1、作為研究骨干參與本項(xiàng)目的實(shí)地調(diào)查研究工作,；2,、全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要參與人，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：組織實(shí)地調(diào)查,，數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建等,；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：參與當(dāng)前政府農(nóng)技體系機(jī)制下技術(shù)培訓(xùn)的農(nóng)藥減施效果政策試驗(yàn)；（3）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,；3,、研究報(bào)告與論文寫(xiě)作。
排名5：李立秋,，高級(jí)農(nóng)藝師，全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,，1,、與第一完成人共同主持并完成了本項(xiàng)目的全部研究工作；2,、參與全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要設(shè)計(jì)人與執(zhí)行人,，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：調(diào)查方案設(shè)計(jì)與調(diào)查，調(diào)查工作的組織與安排,，論文寫(xiě)作等,；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：方案設(shè)計(jì)人與試點(diǎn)協(xié)調(diào)；（3）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,。3,、研究報(bào)告與論文寫(xiě)作。
排名6：張林秀,，研究員,，中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，1,、參與完成本項(xiàng)目的全部研究工作,；2、全部三項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要設(shè)計(jì)者之一,，包括：（1）我國(guó)農(nóng)技推廣體系的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題：調(diào)查方案設(shè)計(jì)與調(diào)查,，模型設(shè)計(jì)與建模,，論文寫(xiě)作等,；（2）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：參與方案設(shè)計(jì)；（3）參與“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,。3,、研究報(bào)告與論文寫(xiě)作,。
排名7：陳志鋼，高級(jí)研究員,，國(guó)際食物政策研究所北京辦事處,，1、參與完成本項(xiàng)目的全部研究工作,；2,、兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要設(shè)計(jì)者之一，包括：（1）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：參與方案設(shè)計(jì),；（2）參與“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)與相關(guān)理論研究,。3、研究報(bào)告與論文寫(xiě)作,。
排名8：孫藝奪,，博士研究生，北京理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院,，1.參與完成本項(xiàng)目的實(shí)地調(diào)查和政策試驗(yàn)工作,；2、兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要參與者,，包括：（1）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：參與數(shù)據(jù)分析,；（2）參與“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)研究。3,、參與研究報(bào)告與論文寫(xiě)作,。
排名9：孫生陽(yáng)，博士研究生,，北京理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院,，1、參與完成本項(xiàng)目的實(shí)地調(diào)查和政策試驗(yàn)工作,；2,、兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的主要參與者，包括：（1）“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革方案的設(shè)計(jì)與試點(diǎn)工作：參與數(shù)據(jù)分析,；（2）參與“農(nóng)戶需求型”技術(shù)推廣改革試點(diǎn)效果評(píng)價(jià)研究,。3、參與研究報(bào)告與論文寫(xiě)作,。
6,、高比能量鋰離子蓄電池關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用 申報(bào)進(jìn)步獎(jiǎng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
鋰離子電池是人類生活當(dāng)中必不可少的能量?jī)?chǔ)存裝置，隨著社會(huì)的發(fā)展,，特別是純電動(dòng)汽車的快速發(fā)展,，對(duì)于高比能量鋰離子電池的需求日益增加。本項(xiàng)目針對(duì)制約高比能量鋰離子蓄電池性能提升的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展創(chuàng)新攻關(guān),，突破了制約鋰離子蓄電池比能量提升的關(guān)鍵技術(shù)難題,，大幅提高了鋰離子蓄電池能量密度及安全性,，實(shí)現(xiàn)了鋰離子蓄電池電源系統(tǒng)的輕量化,初步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
本項(xiàng)目屬于新能源領(lǐng)域,，通過(guò)開(kāi)展高比容量正極材料研發(fā),、新型隔膜材料研制、電池成型工藝研究及新型智能電源管理器研制,，開(kāi)發(fā)了高比容量鋰離子蓄電池單體及電池組,。本成果預(yù)期可用于3C數(shù)碼產(chǎn)品電源、電動(dòng)工具電源,、電動(dòng)汽車動(dòng)力電源,、無(wú)人機(jī)電源等領(lǐng)域，具有良好的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景,。本項(xiàng)目取得了如下創(chuàng)新性成果：
?。?）發(fā)明了一種鋰離子蓄電池高比容正極材料LiNi0.8Co0.2O2的共沉淀制備方法，獲得了具有高層狀結(jié)構(gòu)有序度的正極材料,，解決了高鎳層狀氧化物熱處理過(guò)程中Li元素的揮發(fā)和表面熔巖相形成的技術(shù)難題,，顯著提升了正極的比容量及循環(huán)壽命；
?。?）發(fā)明了一種新體系電池隔膜制造方法，突破了隔膜材料的強(qiáng)度及耐受溫度的極限,，相比現(xiàn)有的PE及PP基隔膜,，拉伸強(qiáng)度提升了近4倍，耐熱溫度提高了3倍,；
?。?）自主研發(fā)了高容量正極及超薄特種隔膜，研發(fā)的鋰離子電池單體容量為60 Ah,，比能量高達(dá)250 Wh/kg,，蓄電池組能量密度達(dá)到210 Wh/kg；
?。?）發(fā)明了一種基于MOSFET固態(tài)配電新技術(shù)及高度集成數(shù)據(jù)采集方法,，實(shí)現(xiàn)了電源控制器的輕量化，提高了可靠性,。
本項(xiàng)目研制的高比能量電源系統(tǒng)通過(guò)了鋰離子蓄電池相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的考核,。開(kāi)發(fā)的高比能量鋰離子蓄電池相關(guān)鎳鈷二元正極材料及相應(yīng)極片制造技術(shù)已成功應(yīng)用于江蘇智航新能源有限公司，近三年銷量超過(guò)1億Wh,，銷售收入13554.58萬(wàn)元,，新增利潤(rùn)2173.31萬(wàn)元。本項(xiàng)目共發(fā)表SCI論文32篇,，申請(qǐng)了51項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,，已授權(quán)23項(xiàng),，綜合技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中電池比能量達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,。
主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)
本項(xiàng)目由北京理工大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)共同合作完成,。
北京理工大學(xué)，第一完成單位,，主要負(fù)責(zé)高比能量鋰離子關(guān)鍵材料及電池制造技術(shù)的研發(fā),，開(kāi)展了鎳鈷二元材料的合成工藝及改性研究，優(yōu)化了材料合成工藝參數(shù),，并對(duì)正極材料組分進(jìn)行優(yōu)化,，對(duì)高性能正負(fù)極導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑進(jìn)行篩選及組分進(jìn)行研究,，在此基礎(chǔ)上對(duì)高比能單體電池極片制備工藝,、注液及化成技術(shù)進(jìn)行了研究和優(yōu)化，完成了單體電池及電池組的綜合性能測(cè)試,。在項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中,，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了高比容量鎳鈷二元正極材料的制備技術(shù)，原創(chuàng)發(fā)明了高安全性PBO隔膜及制造技術(shù),，突破了鋰離子蓄電池及電池組的關(guān)鍵材料及技術(shù)瓶頸,，完成了比能量250 Wh/kg的鋰離子單體電池的研制。將本項(xiàng)目成果成功應(yīng)用于江蘇智航新能源有限公司,。
哈爾濱工業(yè)大學(xué),，第二完成單位，發(fā)明了一種電源智能管理器的全新系統(tǒng)構(gòu)架及配電技術(shù),，參與研制了單體容量60Ah,、比能量達(dá)到250Wh/kg的高比能鋰離子電池。
推廣應(yīng)用情況
本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的高比能量鋰離子蓄電池相關(guān)鎳鈷二元正極材料及相應(yīng)極片制造技術(shù)已成功應(yīng)用于江蘇智航新能源有限公司,。開(kāi)發(fā)出一系列高比能量,、長(zhǎng)壽命電芯產(chǎn)品，近三年銷量超過(guò)1億Wh,，銷售收入13554.58萬(wàn)元,，新增利潤(rùn)2173.31萬(wàn)元。本成果預(yù)期可用于3C數(shù)碼產(chǎn)品電源,、電動(dòng)工具電源,、電動(dòng)汽車動(dòng)力電源、無(wú)人機(jī)電源等領(lǐng)域,，具有良好的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景,。
曾獲科技獎(jiǎng)勵(lì)情況
無(wú)
主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄
一種對(duì)苯撐并雙噁唑多孔膜及其制備方法和應(yīng)用，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL103746086B,；
一種復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)薄膜,、制備方法和應(yīng)用，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL104167563B,；
鋰離子電池微/納米CuO陣列電極的制備方法,國(guó)家發(fā)明專利，ZL102602978B;
鋰離子電池納米晶鈦酸鋰陽(yáng)極材料的制備方法, ZL101826615B;
鋰離子電池多級(jí)納米孔道電極材料的制備方法,國(guó)家發(fā)明專利,，ZL101820061B,；
一種航天動(dòng)力鋰離子電池的溫度控制裝置，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL100595969,；
一種實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)自適應(yīng)壓縮的裝置及方法，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200910106679.1,；
應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中的節(jié)能裝置及方法，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200910106061.5,；
電力系統(tǒng)周期性波形同步采樣數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)及方法，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200910105134.9,；
帶放電通路的隔離驅(qū)動(dòng)電路及控制方法，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200810067014.X,；
多周期隨機(jī)數(shù)字脈寬調(diào)制電路及方法，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200810067016.9；
無(wú)光耦隔離的數(shù)字DC/DC反激變換器及控制方法,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200810067015.4；
變換器及其控制方法,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200910308489.8；
一種液壓支架電液控制系統(tǒng)及其閥控裝置,、控制方法,，國(guó)家發(fā)明專利，ZL200710143028.0,；
一種基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法,，國(guó)家發(fā)明專利，ZL201310354057.7,；
一種恒流型大功率電子負(fù)載控制電路,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL201410339245.7；
紅外廣角通訊同步積分型采煤機(jī)定位系統(tǒng)及定位方法,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200810066233.6；
電力錄波采樣延時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)及方法,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200910105135.3；
基于電磁層析成像技術(shù)的鋼絲繩損傷檢測(cè)裝置及方法,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200910105136.8；
液壓支架直線位移傳感器檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200810065805.9；
太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL200910108196.5；
太陽(yáng)能電池充電系統(tǒng)及控制方法,，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL201010121656.0；
車載氫氧發(fā)生器輔助燃燒系統(tǒng),，國(guó)家發(fā)明專利,，ZL201010121679.1。
主要完成人及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：
排名1：孫克寧,，教授,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，作為負(fù)責(zé)人,，負(fù)責(zé)本項(xiàng)目總體思路和技術(shù)方案,，負(fù)責(zé)鋰離子蓄電池研制。對(duì)第1,、2,、3、4科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn),，證明材料見(jiàn)授權(quán)專利證書(shū)1-6,，技術(shù)評(píng)價(jià)證明1-6，應(yīng)用證明,，代表性論文,。作為第一完成人，曾獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國(guó)家科技發(fā)明四等獎(jiǎng)1項(xiàng)目,，黑龍江省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)1項(xiàng),。
排名2：王振華，教授,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,，參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施，主要負(fù)責(zé)鋰離子蓄電池關(guān)鍵材料及電芯研制的工作,，對(duì)第1,、2、3科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn),，證明材料見(jiàn)授權(quán)專利證書(shū)1,、2，技術(shù)評(píng)價(jià)證明1-6,，應(yīng)用證明,，代表性論文。
排名3：張東來(lái),，教授,，哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院，參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施,，主要負(fù)責(zé)電源系統(tǒng)智能控制器的研制工作,，對(duì)第4科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn)，證明材料見(jiàn)授權(quán)專利證書(shū)7-23,，技術(shù)評(píng)價(jià)證明1,，應(yīng)用證明。
排名4：張乃慶,，教授,，哈爾濱工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)與交叉科學(xué)研究院，參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施,，主要負(fù)責(zé)鋰離子蓄電池組的研制,，對(duì)第1、2科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn),，證明材料見(jiàn)授權(quán)專利證書(shū)3-6,，技術(shù)評(píng)價(jià)證明1,，應(yīng)用證明,。
排名5：孫旺，副教授,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,，參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施，主要負(fù)責(zé)鋰離子蓄電池正極材料的研發(fā)工作，對(duì)第1,、2科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn),，證明材料見(jiàn)技術(shù)評(píng)價(jià)證明1、4-6,，應(yīng)用證明,。
排名6：趙光宇，副教授,，哈爾濱工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)與交叉科學(xué)研究院,，主要負(fù)責(zé)鋰離子電池負(fù)極材料的研制工作，對(duì)第1科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn),，證明材料見(jiàn)技術(shù)評(píng)價(jià)證明1,，應(yīng)用證明。
排名7：馮金生,，副教授,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，主要負(fù)責(zé)高安全性隔膜及電解液的研發(fā),，對(duì)第1,、3科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn)，證明材料技術(shù)評(píng)價(jià)證明1,、3-6,，應(yīng)用證明。
排名8：?jiǎn)探鸫T,，實(shí)驗(yàn)師,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，主要負(fù)責(zé)鋰離子蓄電池裝配技術(shù)的研發(fā)工作,，對(duì)第1科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn),，證明材料見(jiàn)技術(shù)評(píng)價(jià)證明1、3-6,，應(yīng)用證明,。
排名9：樊鋮，講師,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,，主要負(fù)責(zé)鋰離子電池負(fù)極材料的研制工作，對(duì)第1科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn),，證明材料見(jiàn)技術(shù)評(píng)價(jià)證明1,、6，應(yīng)用證明,。
排名10：翟雪,，實(shí)驗(yàn)員,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，主要負(fù)責(zé)鋰離子蓄電池正極材料的研發(fā),，對(duì)第1,、2科技創(chuàng)新有貢獻(xiàn)，證明材料見(jiàn)技術(shù)評(píng)價(jià)證明1,、4-6,。
7、復(fù)雜廣義系統(tǒng)控制理論及應(yīng)用 申報(bào)自然獎(jiǎng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,，控制系統(tǒng)的規(guī)模愈來(lái)愈大,，結(jié)構(gòu)愈來(lái)愈復(fù)雜，常常呈現(xiàn)為大系統(tǒng)或復(fù)雜巨系統(tǒng),。微分方程是一類大量存在并得以廣泛研究和應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型,，代數(shù)方程也是如此。但是,，僅采用微分方程或代數(shù)方程描述大系統(tǒng)或復(fù)雜巨系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越困難了,。廣義系統(tǒng)是一類同時(shí)微分方程和代數(shù)方程的數(shù)學(xué)模型，非常適合于復(fù)雜系統(tǒng)的建模,。自從上世紀(jì)七十年代,，H. H. Rosenbrock 首先發(fā)現(xiàn)復(fù)雜電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型是廣義系統(tǒng)以來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多領(lǐng)域的問(wèn)題要借助廣義系統(tǒng)作模型,，如大型化工系統(tǒng),、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、人口模型,、氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),、控制理論、電力系統(tǒng),、電子網(wǎng)絡(luò)及化學(xué)反應(yīng)過(guò)程等,。對(duì)于廣義系統(tǒng)的理論研究引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，IEEE Fellow, IFAC Fellow,，美國(guó)德州大學(xué)阿靈頓分校Frank L. Lewis教授早在1984年在國(guó)際權(quán)威期刊《Circuits, Systems and Signal Processing》上發(fā)表了題為“A survey of linear singular systems”的線性廣義系統(tǒng)的綜述文章,。我國(guó)學(xué)者哈爾濱工業(yè)大學(xué)段廣仁教授、中科院系統(tǒng)所張紀(jì)峰教授,、南京理工大學(xué)徐勝元教授,、東北大學(xué)張慶靈教授等人在廣義系統(tǒng)分析與控制方面做出了重要的貢獻(xiàn)。由于時(shí)滯在實(shí)際系統(tǒng)中的普遍存在,，而且可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降或者失穩(wěn),，對(duì)于具有時(shí)滯的廣義系統(tǒng)的研究很有意義也很有挑戰(zhàn)。一類復(fù)雜系統(tǒng)的模型不僅含有微分方程和代數(shù)方程描述,，而且系統(tǒng)的參數(shù)也可能存在隨機(jī)跳變現(xiàn)象,，這類系統(tǒng)稱為隨機(jī)跳變廣義系統(tǒng)。實(shí)際中這類系統(tǒng)普遍存在,，如子系統(tǒng)會(huì)發(fā)生故障,、部分機(jī)構(gòu)檢修、子系統(tǒng)內(nèi)部連接變化,、非線性系統(tǒng)在近似的幾個(gè)線性系統(tǒng)之間的切換等多種跳變情形的廣義系統(tǒng),，因此對(duì)此類系統(tǒng)分析的難度與復(fù)雜性大大增加，再加上系統(tǒng)外部干擾信息具有不同特性,，許多問(wèn)題還有待解決,。在許多廣義系統(tǒng)的研究結(jié)果中，所給的條件無(wú)法直接得到解析解,，也無(wú)法驗(yàn)證滿足條件的解的存在性,。最近不少學(xué)者，給出了含等式約束的條件,，盡管在特定條件下可以驗(yàn)證并能夠得到數(shù)值解,，但這樣的條件在實(shí)際計(jì)算時(shí)會(huì)帶來(lái)數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，難于計(jì)算機(jī)求解,，從而給控制器的設(shè)計(jì)帶來(lái)困難,。因而探索易于驗(yàn)證的系統(tǒng)穩(wěn)定與可鎮(zhèn)定的條件且易于實(shí)現(xiàn)控制器的設(shè)計(jì)方法，具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值,。特別是系統(tǒng)含有隨機(jī)跳變參數(shù)時(shí),，如何得到易于驗(yàn)證的系統(tǒng)穩(wěn)定與可鎮(zhèn)定的條件及控制器的解析設(shè)計(jì)方法，更具有挑戰(zhàn)性,。
本成果得到了國(guó)家杰出青年自然科學(xué)基金,、國(guó)家自然科學(xué)基金、973計(jì)劃,、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃,、教育部博士點(diǎn)基金和北京市自然科學(xué)基金的支持，主要完成人包括3名教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授,，1名北京市優(yōu)秀博士學(xué)位論文獲得者,。項(xiàng)目組針對(duì)廣義復(fù)雜系統(tǒng)中可容許性分析、參數(shù)跳變,、濾波,、故障檢測(cè)及優(yōu)化控制問(wèn)題，取得了創(chuàng)造性,、前瞻性的研究成果,。10 篇代表作 SCI 他人引用342次，其中1篇代表作入選ESI高被引論文,，單篇最高SCI他引139次,。同時(shí)成果得到了國(guó)內(nèi)外同行專家和學(xué)者的高度評(píng)價(jià),，在該領(lǐng)域產(chǎn)生了較大影響。
主要完成人及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：
排名1：夏元清,，教授,，北京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，作為負(fù)責(zé)人,，負(fù)責(zé)本項(xiàng)目總體理論體系建立與方法的研究,。對(duì)本成果的主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：針對(duì)復(fù)雜廣義系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，開(kāi)展了系統(tǒng),、深入的研究并取得了一些具有影響力的研究成果,，發(fā)現(xiàn)了奇異矩陣的正交補(bǔ)矩陣與系統(tǒng)可容許性的密切聯(lián)系，建立了離散時(shí)間確定性廣義系統(tǒng)可容許性與可鎮(zhèn)定性的充分必要條件和基于嚴(yán)格矩陣不等式的有界實(shí)引理充分必要條件,；發(fā)現(xiàn)了奇異矩陣E的左零空間和右零空間基底在可容許性等價(jià)條件中的重要作用,。提出了隨機(jī)跳變廣義系統(tǒng)可鎮(zhèn)定的充分必要條件，給出了狀態(tài)反饋控制器的解析設(shè)計(jì)方法,。代表作[1,3,5]的第一作者,，代表作[2]的通訊作者，代表作[4,6-10]的主要作者,。
排名2：張金會(huì),，長(zhǎng)聘副教授，北京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,。對(duì)本成果的主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：針對(duì)隨機(jī)跳變廣義系統(tǒng)的干擾抑制問(wèn)題,，提出了基于嚴(yán)格矩陣不等式的干擾抑制性能分析新方法，給出了狀態(tài)反饋和靜態(tài)輸出反饋H∞控制器的解析形式存在條件,，解決了隨機(jī)廣義系統(tǒng)靜態(tài)輸出反饋控制設(shè)計(jì)的NP難題,；提出了改善網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的控制性能的網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)補(bǔ)償控制方案，利用廣義系統(tǒng)理論結(jié)果不僅給出了網(wǎng)絡(luò)化輸出反饋控制器的存在充分必要條件,，而且得到了控制器參數(shù)的解釋表達(dá)式,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)滯后輸入的有效主動(dòng)補(bǔ)償和高精度控制。代表作[4,6,7]的第一作者,，代表作[1]的主要作者,。
排名3：王美玲，教授,，北京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,。對(duì)本成果的主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：針對(duì)含有干擾和傳感器故障的離散時(shí)間隨機(jī)跳變系統(tǒng)，提出了基于廣義系統(tǒng)故障檢測(cè)觀測(cè)器設(shè)計(jì)方法,，給出了誤差系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定的判別條件,，建立了故障檢測(cè)觀測(cè)器增益的解析設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)量測(cè)噪聲的強(qiáng)魯棒性和對(duì)故障的高靈敏度,，解決了存在量測(cè)噪聲情況下的故障的靈敏度低的難題,。代表作[10]的主要作者,。
排名4：朱曉丹，講師,，魯東大學(xué),。對(duì)本成果的主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：基于廣義系統(tǒng)方法，建立了含有量測(cè)噪聲的離散時(shí)間系統(tǒng)的故障檢測(cè)方案,，所設(shè)計(jì)的故障檢測(cè)器同時(shí)具有故障檢測(cè)與干擾抑制性能；針對(duì)離散時(shí)間非線性系統(tǒng),，建立了基于廣義系統(tǒng)的模糊故障檢測(cè)方法,，分析了殘差系統(tǒng)的可容許性與存在條件，實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)和擾動(dòng)的同時(shí)估計(jì),；針對(duì)離散時(shí)間隨機(jī)跳變系統(tǒng),，設(shè)計(jì)廣義故障檢測(cè)觀測(cè)器，建立了擾動(dòng)環(huán)境下的故障敏感度的理論分析結(jié)果,。
代表性論文專著目錄：
[1]. 夏元清,、El-KebirBoukas、石碰,、張金會(huì), Stability and Stabilization of Continuous-Time Singular Hybrid Systems, Automatica, Vol. 45,No.6, pp.1504-1509, 2009.（ESI高被引論文)
[2]. 張高民,、夏元清、石碰, New Bounded Real Lemma for Discrete-Time Singular Systems, Automatica, Vol.44, No.3, pp.886-890,2008.
[3]. 夏元清,、石碰,、劉國(guó)平、D. Rees, Robust Mixed H2/ H∞ State Feedback Control for Continuous-time Descriptor Systems with Parametric Uncertainties, Circuits, Systems and Signal Processing, Vol. 24, No.4,
pp.431-443, 2005.
[4]. 張金會(huì),、夏元清,、El-Kebir Boukas, New Approach to H∞ Control for Markovian Jump Singular Systems, IET Control Theory and Applications, Vol.4, No.11, pp.2273-228, 2010.
[5]. 夏元清、李麗,、Magdi S. Mahmoud,、楊洪玖, H∞ Filtering for Nonlinear Singular Markovian Jumping Systems with Interval Time-varying Delays, International Journal of Systems Science, Vol.43, No.2, pp.272-284 2012.
[6]. 張金會(huì)、林參,、夏元清, Output feedback delay compensation control for networked control systems with random delays, Information Sciences, Vol.265, No.5, pp.154-166, 2014.
[7]. 張金會(huì),、石碰、夏元清, Fuzzy Delay Compensation Control for T-S Fuzzy Systems Over Network, IEEE Transactions on Cybernetics, Vol.43, No.1, pp.259-268, 2013.
[8]. 朱曉丹,、夏元清, H∞ Descriptor Fault Detection Filter Design for T-S Fuzzy Discrete-Time Systems, Journal of the Franklin Institute, Vol.351, No.12, pp.5358-5375, 2014.
[9]. 朱曉丹,、夏元清、馬颯颯,、付夢(mèng)印, Actuator Fault Detection Filter Design for Discrete-time Systems with a Descriptor System Method, Neurocomputing, Vol.142, No.1, pp.318-325, 2014.
[10]. 朱曉丹,、夏元清、王美玲,、馬颯颯, H∞ Fault Detection for Discrete-time Hybrid Systems via a Descriptor System Method, Circuits, Systems and Signal Processing, Vol.33, No.9, pp.2807-2826, 2014.
8,、多不確定性離散時(shí)間系統(tǒng)新型自適應(yīng)估計(jì),、濾波與控制的理論與應(yīng)用 申報(bào)自然獎(jiǎng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
項(xiàng)目以“適應(yīng)·認(rèn)知·學(xué)習(xí)”為中心，以無(wú)人系統(tǒng)和機(jī)器人為主要研究背景,，在自適應(yīng)估計(jì),、濾波與控制的理論及應(yīng)用方面進(jìn)行了一系列具有原始性、新穎性,、實(shí)用性的研究,。針對(duì)多類具有較大不確定性的系統(tǒng)，提出了有限模型自適應(yīng)估計(jì)與控制,、半?yún)?shù)自適應(yīng)估計(jì)與控制,、輸出反饋預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制、一步（多步）猜測(cè)自適應(yīng)控制,、多智能體分散自適應(yīng)濾波,、多智能體分散自適應(yīng)控制等新的自適應(yīng)估計(jì)、濾波與控制方法,，相關(guān)思想應(yīng)用于單個(gè)及多個(gè)運(yùn)動(dòng)體的導(dǎo)航,、定位、跟蹤以及機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制等問(wèn)題,。
項(xiàng)目的主要成果總結(jié)如下：
?。?）半?yún)?shù)自適應(yīng)估計(jì)與控制：針對(duì)“系統(tǒng)同時(shí)存在很大的參數(shù)不確定性與非參數(shù)不確定性時(shí)，有沒(méi)有可能以及如何同時(shí)對(duì)付這兩種不確定性,？”這一問(wèn)題,，項(xiàng)目提出了新的理論框架，基于“信息濃縮”思想設(shè)計(jì)了全新算法,，給出不確定性度量的臨界值,。算法有較多潛在應(yīng)用，如室內(nèi)定位,、目標(biāo)跟蹤,、機(jī)械臂控制。
?。?）有限模型自適應(yīng)估計(jì)與控制：針對(duì)“系統(tǒng)有很大的結(jié)構(gòu)不確定性（但本質(zhì)上可用有限個(gè)非線性函數(shù)刻劃）時(shí),，如何設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波算法實(shí)現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)、如何設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制算法保證系統(tǒng)穩(wěn)定,？”這一科學(xué)問(wèn)題,，項(xiàng)目提出了新的理論框架，僅假設(shè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不確定性本質(zhì)上可由一個(gè)已知的有限函數(shù)集（即模型集）來(lái)代表,，而模型本身沒(méi)有任何特殊的限制,，針對(duì)這些算法分別在較弱的條件下證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，仿真實(shí)驗(yàn)證明了所提方法的有效性。
?。?）大范圍不確定性下的自適應(yīng)濾波：針對(duì) “系統(tǒng)存在大范圍不確定性（比如過(guò)程噪聲或量測(cè)噪聲完全未知,、系統(tǒng)矩陣大范圍未知等）如何設(shè)計(jì)具有自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力且有較好濾波效果甚至漸近最優(yōu)的濾波器？”這一科學(xué)問(wèn)題,，基于序貫方差估計(jì)思想設(shè)計(jì)了序貫方差估計(jì)自適應(yīng)卡爾曼濾波算法,、基于有限模型切換思想設(shè)計(jì)了能夠?qū)Ω断到y(tǒng)矩陣大范圍不確定性的有限模型濾波算法，并給出嚴(yán)格理論分析,。
?。?）多智能體分散自適應(yīng)濾波與控制：針對(duì)“多個(gè)子系統(tǒng)間存在耦合不確定性時(shí)反饋機(jī)制的能力極限如何體現(xiàn)？如何設(shè)計(jì)分散式的自適應(yīng)估計(jì)器或控制器來(lái)同時(shí)對(duì)付個(gè)體內(nèi)參數(shù)結(jié)構(gòu)不確定性及個(gè)體間局部耦合不確定性,？”此類科學(xué)問(wèn)題,，項(xiàng)目提出了新的理論框架，提出了隨機(jī)同步等概念,，對(duì)于幾種不同的局部跟蹤目標(biāo),，在關(guān)于噪聲和通訊限制的較弱條件下,，對(duì)系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性給出了嚴(yán)格理論分析,，揭示了“局部個(gè)體可通過(guò)自適應(yīng)學(xué)習(xí)，在追求個(gè)體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí)使整個(gè)系統(tǒng)的全局目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)”,。
本項(xiàng)目發(fā)表SCI/EI檢索論文70余篇,，其中多篇發(fā)表于Automatica、SIAM雜志,、IEEE匯刊,、System Control Letters等自動(dòng)控制領(lǐng)域的頂級(jí)期刊或知名期刊。研究成果得到郭雷院士,、柴天佑院士,、張紀(jì)峰研究員、Alessandro Astolfi教授,、Alessandro Salvini教授,、Frank L. Lewis教授、James Lam教授,、葛樹(shù)志教授,、許建新教授、Tong Heng Lee教授,、王子棟教授,、侯忠生教授、曹進(jìn)德教授等國(guó)內(nèi)外同行專家的肯定與引用,，施引文獻(xiàn)來(lái)自于Automatica,、IEEE Transactions on Automatic Control、SIAM Journal on Control and Optimization,、Systems & Control Letters等頂級(jí)期刊和自動(dòng)控制領(lǐng)域的知名期刊及學(xué)術(shù)會(huì)議,。此外,，出版英文章節(jié)3部，撰寫(xiě)《中國(guó)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略：控制科學(xué)》自適應(yīng)控制部分“自適應(yīng)控制：過(guò)去,、現(xiàn)在與未來(lái)”,。授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利1項(xiàng)。多次獲得知名期刊和學(xué)術(shù)會(huì)議的最佳論文獎(jiǎng),。榮獲教育部霍英東教育基金會(huì)高等院校青年教師獎(jiǎng),、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才及北京市優(yōu)秀人才的支持。獲多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金及含歐盟瑪麗居里基金在內(nèi)的國(guó)際合作項(xiàng)目支持,。
主要完成人及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：
排名1：馬宏賓,，教授，北京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,。馬宏賓負(fù)責(zé)本項(xiàng)目總體理論體系建立與方法模型的研究，提出了研究總體思路和技術(shù)方案,。以 “適應(yīng)·認(rèn)知·學(xué)習(xí)”為中心,，以無(wú)人系統(tǒng)和機(jī)器人為主要研究背景，針對(duì)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制領(lǐng)域涉及的若干基本科學(xué)問(wèn)題,，在自適應(yīng)估計(jì),、濾波與控制的理論及應(yīng)用方面進(jìn)行了一系列具有原始性、新穎性,、針對(duì)性的研究,。針對(duì)多類具有較大不確定性的系統(tǒng)，提出了有限模型自適應(yīng)控制,、半?yún)?shù)自適應(yīng)控制,、輸出反饋預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制、一步（多步）猜測(cè)自適應(yīng)控制,、多智能體分散自適應(yīng)控制,、多智能體分散自適應(yīng)濾波等新的自適應(yīng)估計(jì)與控制方法，有效對(duì)付了參數(shù)不確定性,、非參數(shù)不確定性,、噪聲方差不確定性、智能體間耦合不確定性等各種不確定性,，相關(guān)思想應(yīng)用于單個(gè)及多個(gè)運(yùn)動(dòng)體的導(dǎo)航,、定位、跟蹤以及機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制,、人與機(jī)器人的人機(jī)交互與協(xié)作等問(wèn)題,。參看文獻(xiàn)[1-9]。
排名2：楊辰光，教授,，華南理工大學(xué),，作為項(xiàng)目主要參與人。楊辰光一直從事離散時(shí)間非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制,、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及機(jī)器人領(lǐng)域的研究,，是本項(xiàng)目中輸出反饋預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制、一步（多步）猜測(cè)自適應(yīng)控制,、多智能體分散自適應(yīng)控制,、大范圍不確定性下自適應(yīng)濾波、多智能體分散自適應(yīng)濾波等方面成果的重要完成人,，在本項(xiàng)目中基于最近鄰估計(jì)對(duì)一類周期性非線性NARMA系統(tǒng)提出了自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制的思想,，對(duì)一類過(guò)程噪聲與觀測(cè)噪聲統(tǒng)計(jì)特性未知的系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波算法的數(shù)學(xué)證明給出了改進(jìn)，并把本項(xiàng)目所提的一些自適應(yīng)算法應(yīng)用到機(jī)器人背景,，開(kāi)展了機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制,、人機(jī)交互與協(xié)作等方面的研究。參看文獻(xiàn)[4,7-10],。
代表性論文專著目錄：
H. B. Ma. Finite-model adaptive control using WLS-like algorithm, Automatica, 2007, 43(3): 677-684.
H. B. Ma. Finite-model adaptive control using LS-like algorithm,，International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, 2007, 21(5):391-414.
H. B. Ma. Decentralized Adaptive Synchronization of A Stochastic Discrete-time Multi-agent Dynamic Model, SIAM Journal on Control and Optimization，2009, 48(2),，859-880.
H. B. Ma, Y. Lv, C. G. Yang*, M. Y. Fu. Decentralized Adaptive Filtering for Multi-agent Systems with Uncertain Couplings, Acta Automatica Sinica, 2014, 1(1), 94?105.
W. D. Wang, H. B. Ma*, Y. Q. Wang. Performance Analysis Based on Least Squares and Extended Kalman Filter for Localization of Static Target in Wireless Sensor Networks, Ad Hoc Networks, 2015, Part A, 25(2):1-15.
B. Feng, M. Y. Fu, H. B. Ma*, Y. Q. Xia. Kalman Filter with Recursive Covariance Estimation -- Sequentially Estimating Process Noise Covariance, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2014, 61(11):6253-6263.
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C. G. Yang, G. Ganesh, S. Haddadin. Human-Like Adaptation of Force and Impedance in Stable and Unstable Interactions, IEEE Transactions on Robotics, 2011, 27(5): 918-930. （最佳論文獎(jiǎng)）