国家自然科学基金委员会交通与运载工程学科2025年度管理工作综述与展望
王之中*1，印寅1,2，李智1,3，陈俊杰1,4
（1. 国家自然科学基金委员会 工程与材料科学部；2. 南京航空航天大学 航空学院；3. 湖北文理学院 汽车与交通工程学院；4. 江西理工大学 机电工程学院）
摘要
国家自然科学基金委员会交通与运载工程学科面向经济主战场与国家重大战略需求，持续强化“需求牵引、问题导向”，开展体系性、变革性、颠覆性、引领性研究；通过有组织科研，集聚学科力量，快速突破基础研究与应用落地的“技术峡谷”。概述了2025年度交通与运载工程学科基金项目的申请、受理和资助情况，以重大、重点项目为牵引，剖析了学科开展体系性、颠覆性、原创性研究的典型案例，并解读了2026年度学科优先资助领域和重点项目指南。2026年度，学科拟重点资助以下方向：新型高效能载运工具设计与控制、多载运工具协同操作/作业、载运工具端到端自动驾驶测试、航空器一体化设计及其飞行控制、可重复使用航天运输系统/在轨加注等关键技术/关键装备，以及融合低空交通的综合立体交通网络规划与协同运行。
引言
2025年度，国家自然科学基金委员会交通与运载工程学科（简称“学科”）根据学科特点，直面国家重大工程和国防安全等战略需求，资助交通工程领域与运载工程领域的基础理论和关键技术研究，推动道路、轨道、水路、航空、航天、管道等交通方式及作业运输的体系进步，促进国家综合立体交通系统融合发展，引领本学科新质新域新兴交叉技术创新，进一步优化学科资助布局，提升资助绩效，服务国家自然科学基金改革目标。
围绕国家重大工程的需求，学科布局基础性、前瞻性、原创性、变革性、颠覆性重大项目，引领体系发展；重点资助自动驾驶共性技术研究，构建未来载运工具的核心竞争力；重点资助跨域飞行器、多栖载运工具等新域新质运载工具关键技术研究，提升国防安全实力；重点资助高速铁路、高速磁浮交通系统，助力高端装备成为国家外交名片；重点资助“太空驿站”—新型空间转移运输系统，提升航天运载效率，支撑构建可持续发展的地月及深空经济生态圈，助力航天强国建设。
本文对2025年度学科基金项目的申请、受理和资助情况进行简要总结与分析，并以重大、重点项目为牵引，对学科开展体系性、颠覆性、原创性研究的典型案例进行剖析，最后对2026年度学科优先资助领域、重点项目指南方向进行解读，以期帮助相关方向的科研人员明晰研究需求，更好地确定指南中所要解决的科学问题和相关技术难题。
1、2025年度项目申请、受理与资助情况
整体上，本年度学科项目申请量继续呈现较快增长趋势，接受各类项目申请总量达2786项，申请量比2024年同比增长13%，其中面上项目同比增长10.85%，青年科学基金项目（C类）同比增长16.15%，地区科学基金项目同比增长14.41%。从细分领域看，道路交通工程与地面运载工程方向申请项目之和仍占据总申请量的近一半，轨道、航空、航天、管道运输、移动作业装备与作业工程等方向申请量保持平稳增长，而综合交通/新型交通与交叉技术方向面临瓶颈期，需明确发展定位，紧密结合国家重大需求，寻求新的增长点。
在学科重点发展方向的引领下，分布式电驱动车辆、在轨加注与在轨服务、自动驾驶、磁浮轨道交通、地外星表作业等方向的申请量呈快速上升趋势，充分体现了学科直面国家经济主战场与国家重大战略需求的定位，有利于学科进一步实现重点项目、联合基金项目与面青地项目有机结合的体系化部署，以快速推动重大技术成果落地。
随着AI技术迅猛发展，基金申报格局也发生重要改变。学科鼓励将AI技术融入交通与运载工程研究，引导学者面向科学前沿，挑战经典理论，推动研究范式变革。在自动驾驶方向，研究正从传统的“感知-决策-规划-控制”模块化设计，向深度融合的“端到端”智能驾驶范式转变，数据驱动的动力学新方法也超越传统建模，成为新的前沿热点，申请量大幅提升。
2、以重大、重点项目为牵引，开展学科体系性、颠覆性、原创性研究
学科紧扣“与时俱进、交叉融通、体系创新、引领未来”的工作目标，紧密围绕《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》所提出的各种运输方式要统筹融合发展，推进综合交通网络互联互通等发展目标，针对不同运输方式独立发展导致的综合交通网络布局不优、综合运输服务品质不高、综合交通系统整体效能亟待提升等一系列难题开展研究布局。
学科立足需求变化，挖掘科学问题，催生新的学科生长点。积极推动交通工程的研究对象从基于各运输方式的分立探索，转变为立足综合交通视角的交通方式深度融合，研究道路、轨道、航空航天、水路和管道等运输方式的资源优化配置和高效协同，实现由各种运输方式相对独立发展向更加注重一体化融合发展转变，由追求速度规模向更加注重质量效能转变，由依靠传统要素驱动向更加注重创新驱动转变。避免传统各运输方式相对独立研究带来的“以偏概全，片段式发展”等问题，支撑构建“安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通体系”。
2.1 以源头创新重绘中国航天发展蓝图，谋划月表载运领域重大项目立项
月表载运装备的快速移动、广域适应、重载运输能力及载运系统构建方法是支撑我国月球基地建设与资源勘探利用国家战略实施的核心关键。在月表载运领域的前沿调研中，学科准确识别了制约我国“勘、建、用”月球探测任务效率的技术瓶颈和核心要素，提出正向利用月表低重力特性，通过运动机理创新、结构创成、装备组态变革的方式，实现载运装备创新及系统构建，赋能月球基地建设和资源勘探利用。围绕月表载运装备变革性技术及载运系统构建方法，学科组织领域相关优势科研院所、高校，针对载运装备谱系规划与系统构建方法、新型运动形态载运装备创成、重型载运装备组态重构技术等方向，开展基础科学问题与关键技术难题的论证。得益于系统研讨和前瞻性布局，形成了月表载运装备变革及载运系统构建的重大项目指南；月表载运领域重大项目“月表高速/重载载运装备设计、控制与系统构建方法”成功获资助。
2.2 以国家重大工程的核心瓶颈问题为牵引，运用模式创新驱动新质生产力技术革命
以学科重大项目“基于在轨加注的新型空间转移运输系统基础理论及关键技术”为例，针对国家载人登月、探火、小行星资源开发等航天重大工程计划倒逼航天运输能力短期内实现跨越式提升的现状，学科准确辨识了制约航天运输能力提升的技术瓶颈（起飞规模、运载效率）和核心要素（发射窗口短暂、发射工位有限），提出了以近地轨道作为中转节点，将空间运输按照进出空间、空间转移分段实施的全新“太空驿站”接力运输模式，颠覆了航天运输传统的多级火箭一次到达模式。该项目通过模式创新融通航天成熟技术，实现航天新质生产力的快速构建，抢占航天运输技术制高点。
项目组按照研究计划开展了空间交通运输体系内涵、空间辐照热流预测、感知驱动一体化支链、姿态强适应控制等方面的工作。基于火箭低温末级在轨滑行任务剖面完成了低温推进剂热力学参数主动调控搭载试验，获得了真实在轨环境下低温推进剂试验数据。项目组基于火箭低温末级开展了第二次在轨搭载试验，试验取得圆满成功，为后续项目组关于微重力环境低温推进剂管理的研究提供宝贵的数据。
后续各课题组将依据项目总体研究计划继续构建低温推进剂热力态瞬变仿真预示平台、研究运载器鲁棒学习控制方法、开展地面低温推进剂管路预冷试验。同时项目组已策划低温动力系统再起动飞行搭载试验，并计划于2026年开展演示验证试验。开展“基于在轨加注的新型空间转移运输系统”的基础理论研究、关键技术攻关和演示验证试验，将革新航天运输基本范式，支撑我国“领跑”中高轨及深空资源开发，重绘未来航天发展蓝图，强力推进我国航天强国、科技强国建设。
2.3 以激发企业自主创新为突破点，探索从原创理论到工程验证的校企直通车高效研究范式
学科的研究涉及复杂大系统，系统中的交通参与者、运载工具、交通设施、环境信息等要素繁多；系统与通讯、控制等信息技术紧密关联，相关交叉技术符合摩尔定律的发展规律，为系统带来诸多新要素。学科通过系统层面的方法与模式创新，进一步增加大系统的维度/维数，以增大优化、协同的空间；充分关注交叉学科技术发展引发的系统关键要素变革，并以新要素注入作为学科发展的创新源头，寻求学科体系性、颠覆性、原创性突破的可能。
以重大项目“模块化分布式电驱动重载车辆设计理论与系统控制技术”相关成果为例。项目实施过程中，一方面，以点带面，与中国汽车工程学会协同，以项目群形式组织开展揭榜挂帅科研攻关。另一方面，积极落实国务院常务会议关于“深化国家自然科学基金改革，加大基础研究、应用基础研究等投入，吸引企业协同研究”的决策部署。以科学基金重大项目1300万元的直接经费撬动企业超过2亿元的自筹投入，通过项目的原始创新激发企业自主创新愿望，探索一条从原创理论直接到工程验证的校企直通车高效研究范式，增强并加速科学基金成果的落地能力。
2.4 以项目群资助形式为抓手，打造自动驾驶仿真测试公共服务平台的中国方案
自动驾驶仿真测试公共服务平台（OnSite）已吸引全国20余家科研机构众筹共建，已构建了一个集成场景设计、多维评价、测评优化于一体的完整自动驾驶虚实融合测试技术体系。平台推动了“仿真测试+场地测试”虚实融合“中国方案”的构建，打破了“国际公认”的自动驾驶测试三支柱标准桎梏；基于平台功能的规划，提前两年有效应对了端到端、大模型等突发性自动驾驶技术的变革，实现自动驾驶测试技术从跟跑到领跑的跨越。
面向端到端自动驾驶技术变革，考虑基础研究特点和优势，下一步将聚焦从数据、算法、测评等方面开展技术攻关，具体包括：高保真、高价值三维场景重构与靶向生成技术，场景价值评估、隐私保护与共享技术，面向基础模型训练的场景自动化标注方法/数据集构建技术；面向推理与可解释的端到端自动驾驶架构设计、端到端持续稳定高效学习进化理论、高效轻量化端到端自动驾驶模型优化技术、极端环境（低算力、弱感知、无定位等）自动驾驶技术；面向端到端自动驾驶的训测一体方法、端到端自动驾驶虚实融合测试技术与装备、自动驾驶运行监管与缺陷主动诊断技术、高等级自动驾驶可信AI测评技术等。
3、2026年度学科优先资助领域与重点项目指南
3.1 2026年度学科优先资助领域
2026年度，学科拟对以下诸领域以高于平均水平的资助率/资助强度开展优先资助，获批项目将以项目群的形式进行管理。本学科将对以下领域持续开展优先资助。
（1） 围绕“国家综合立体交通网”规划与建设需求，支撑“人享其行，物优其流”的终极目标，研究铁路、公路、水路、航空、管道多方式协同过程中的衔接转换、运行优化和要素匹配，重点开展综合立体交通网协同规划设计、“多网融合”基础理论与关键技术、客运系统一体化服务、货运多式联运协同组织、管网货物联合运输、低空载具运行路线与地面运输网络融合规划、面向紧急救援物资精准投送的无人机与地面车辆高效协作等领域的研究。
（2） 聚焦国家能源安全、大宗工业原料运输保障的重大需求，应对管道运输对象的延展和多种介质输送的融合发展趋势，开展多类型运输对象理化性质变化规律及管道运输工程系统中的多介质、多方式、多能融合互补、多网智慧互联等理论与技术研究，保障管道安全运输、高效运行，构建现代管道运输学科体系。
（3） 持续推进新型高效能载运工具设计与控制关键技术研究，重点针对新型高效能载运工具高能效、高机动性、复杂工况适应性、特殊场景（超大件运输、星球探索、矿区运输、应急救援、军事运输等）的实际需求，聚焦新型载运工具复杂工况操纵稳定性、行驶安全性、运动控制精准性、非结构化环境适应性及动力学性能优化等难题，重点突破载运工具运动形态创新与可重构设计、底盘构型创新设计、线控操纵系统设计、轮端系统集成设计与控制、软件定义与控制系统架构、AI赋能的载运工具控制等理论方法与关键技术，并开展各类载运工具的高级别自动驾驶技术测评验证技术研究。
（4） 面向基于在轨加注的新型空间转移运输系统的发展，持续资助空间运输系统设计、空间自主对接、空间加注机构设计、低温推进剂在轨转注与管理、加注过程多飞行器协同位姿控制、长期在轨空间防护、可重复使用航天器设计等方向的理论及关键技术研究。
（5） 持续推进600km/h速度级常导高速磁浮交通系统稳定性研究，聚焦车辆和轨道之间电磁悬浮、导向及牵引控制系统的稳定域潜力，融合边缘计算和人工智能等新兴技术，重点资助开展面向系统运行平稳性、高能效、大气及地质环境相容性、耐久适用性的设计理论、方法和验证技术研究。
（6） 推进航空航天运输学科发展，针对超大尺寸、异形装备、超重物品等特殊用途设备空中运输和宽域空天运输需求，开展翼身融合布局飞机和宽域空天飞行器设计理论与方法研究，解决总体布置与气动多学科优化、异形结构减重增效、宽域空天飞行器运载特性、飞发一体化、非常规构型飞行及控制方法等关键技术难题。
3.2 2026年度学科重点项目指南
2025年，学科重点项目资助了大折展比空间可展低温贮箱、自动驾驶测评技术、枢纽机场飞行区交通系统、综合立体交通网多网融合等研究方向。2026年度学科重点项目拟设立的研究方向如下。
3.2.1新型高效能载运工具设计与控制关键技术研究
载运工具电驱动化、智能化是重要发展趋势，传统构型载运工具难以满足高能效、高机动性、复杂工况适应性、特殊场景（如超大件运输、星球探索、矿区运输、应急救援、军事运输等）适配性等要求。结合学科重大项目布局，持续推进新型高效能载运工具设计与底盘域控制技术研究具有重要意义。
针对复杂工况下载运工具高能效、高安全、高可靠运行及高效运输需求，聚焦新型载运工具复杂工况操纵稳定性、行驶安全性、运动控制精准性、非结构化环境适应性及动力学性能优化等难题，重点突破载运工具运动形态创新与可重构设计、底盘构型创新设计、线控操纵系统设计、轮端系统集成设计与控制、软件定义与控制系统架构、AI赋能的载运工具控制等理论方法与关键技术，提升载运工具操控性、安全性、复杂环境适应性，支撑交通强国等国家重大发展战略。优先资助分布式电驱动重载车辆设计、星表载运工具构型创新设计、底盘构型创新与轻量化设计、新型电子电气架构及软硬件系统集成、AI赋能的底盘域控制、特殊场景载运工具功能定义与控制，以及数据驱动与AI技术在载运工具设计与控制中的其他创新应用。
本指南开展新型高效能载运工具设计与控制关键技术研究，突破载运工具创新设计与控制技术难题。相关项目研究将与学科重大项目集群管理，鼓励技术在重大项目中应用落地。
3.2.2多载运工具协同操作/作业关键技术
多载运工具协同作业涉及道路/场地运输、水上/水下、空间在轨操作等多体协作场景，其核心科学问题在于复杂动态环境下多载运工具的作业协同决策与多体动力学控制，将引发复杂任务多载运工具协同作业技术变革。
地面运载领域重点支持：面向大型船舶、运载火箭、桥梁、海底隧道沉管、大型装备分段件等道路/场地作业运输需求，探索多体决策控制理论，揭示多载运工具复杂多体动力学控制机理，突破超大件/重载等场景多载运工具协同作业关键技术，开展高承载、高机动、高精度多载运工具协同作业控制研究。
航天领域重点支持：面向超大型空间天线/光学相机在轨装配、航天器在轨加注柔顺对接等操作/作业需求，考虑空间多源耦合干扰、光照明暗剧烈变化、操作过程中大质量迁移等复杂因素影响，开展空间机器人操作动力学建模、装配/对接过程的任务规划和协同控制研究。
水路领域重点支持：①面向内陆运河大宗散货运输需求，以实现运河拖驳船队自主高效协同运载作业为目标，聚焦编队航行减阻增效、柔性耦合建模、狭窄航道航行规划、欠驱动稳定航行等科学问题，突破链式编队减阻构型设计与动力配置优化、非结构化环境融合感知与编队协同运动规划、非完整约束多体耦合编队协同控制等关键技术。②面向深海搜救等多水下航行器自主协同处置作业需求，聚焦流固强耦合效应、作业任务-资源动态分配、强扰动协同控制等科学问题，重点解决异构集群刚性耦合协同建模、弱通信条件声光融合感知与协同定位、多水下航行器运动轨迹与内力协调优化、多体耦合冗余驱动协同控制等关键技术。
航空领域重点支持：面向重大航空工程建设、低空经济等领域中的多无人机协同操作/作业需求，揭示多无人机编队在复杂环境与典型场景下的动力学耦合机理，发展分布式控制理论，突破多无人机协同感知、任务分配与高精度协同操作等关键技术，形成高机动性、高精度的多无人机协同作业与控制方法。
3.2.3载运工具端到端自动驾驶测试关键技术/关键装备
自动驾驶技术正经历端到端的范式革命, 端到端范式数据驱动的算法训练、模块间高度耦合、决策逻辑“黑盒”等特性对测评技术带来全新的挑战。结合“自动驾驶在线测试理论与共性关键技术测评”领域已立项目与OnSite平台建设规划，重点支持有关训练场景的保真度提升、考虑动力学约束与物理机制引导的世界模型、端到端虚实融合测试、端到端训测一体双向进化、平台集成等关键技术；关键测试装备研制，加强平台面向端到端技术的测试能力，提升平台的测试与训练效率，变革自动驾驶技术研发手段，支撑“智驾出海”。
3.2.4航空器一体化设计及其飞行控制关键技术
针对新一代航空器极端轻质、高效、经济的设计需求，机翼与机身/机身与发动机/低速机翼与高速机翼/旋翼与发动机的高度融合一体化设计成为支撑未来技术创新和场景应用创新的重要共性基础支撑。高度的一体化设计带来系统耦合性强和工作模式多等特点和难点，需要聚焦一体化构型航空器的高技战术性能和高安全性，可重点围绕翼身融合/飞发一体/变体飞行/倾转旋翼等一体化设计中的基础理论与方法展开研究，突破一体化新概念飞行器创新设计、最优翼身融合度设计、高性能飞发匹配设计、变构型飞行及控制等关键技术，并面向低空多模态飞行、跨音速超临界飞行、高空超音速飞行和临近空间高超声速飞行等场景，探索一体化新构型航空器的集成创新及其面向新场景下的应用创新，提升新一代航空器的整体技战术性能和飞行安全，推动航空器设计技术变革与创新发展，为大型绿色民机、高超声速飞行器、变体飞行器、倾转旋翼机等新一代航空器的研制提供新的理论、方法和技术支撑。通过本项目研究，赋能航空运载器总体设计与系统集成飞行力学及控制等学科方向技术创新，推动飞行器设计学科跃升发展。
优先资助针对超大尺寸、异形装备、超重物品等特殊用途设备空中运输和宽域空天运输需求，开展翼身融合布局飞机和宽域空天飞行器设计理论与方法研究，解决总体布置与气动多学科优化、异形结构减重增效、宽域空天飞行器运载特性、飞发一体化、非常规构型飞行及控制方法等关键技术难题。
3.2.5可重复使用航天运输系统/在轨加注关键技术
围绕高效进出空间、航班化运输、深空探测等航天任务需求,以航天运载器、航天运输网络等要素构成的复杂航天运输体系为对象，持续推进可重复使用航天运输系统关键技术攻关。聚焦航天运输体系设计与重构、航天运载器低温推进剂在轨加注等关键技术突破，降低航天运输成本，提升全域运载效能。
具体研究方向包括：面向多任务常态化航天运输需求，构建空间全域交通运输体系，突破重复使用、在轨加注、轨道博弈与空间防护等关键技术；研究可重复航天运载器设计方法，突破高推质比可复用发动机系统设计与优化、低损耗的全电控低温推进剂增压输送技术、运载器和推进剂贮箱自适应对接与分离、精准返回弹轨道设计与控制、综合热管理与健康监测等关键技术；围绕低温推进剂在轨安全加注需求，开展低温推进剂在轨贮存与加注技术研究，突破空间环境下低温推进剂-贮箱刚液耦合特性预示、火箭末级剩余推进剂在轨管理与功能重构等关键技术，探索搭载在轨加注验证的技术途径。
3.2.6融合低空交通的综合立体交通网络规划与协同运行
随着电动垂直起降飞行器（Electric Vertical Take-off and Landing，eVTOL）、直升机、传统固定翼飞机、无人机等低空载具的规模化部署推进，低空交通方式将引入全新时空维度，从运输效率、服务品质与系统韧性等方面对既有成型的综合立体交通体系提出结构化升级新要求。围绕低空交通的服务特性以及与其他交通模式的衔接互补特性，持续推进综合立体交通多网融合关键技术攻关。聚焦低空交通融入下综合立体交通网络规划、节点设计、协同运行等关键技术突破，实现“人享其行，物优其流”。
具体研究方向包括：针对低空载具融入现有综合立体交通的商业化进程，面向大型城市选取高需求应用场景，构建其“规划-设计-运行-评估”的全技术链条；突破低空交通融入条件下航空/低空-高铁-道路多交通方式竞合关系的重构与解析理论及关键技术；围绕低空交通起降设施、空中廊道与现有综合交通网络的融合优化布局、低空空域资源与多方式交通运载资源一体化配置及全过程运输优化调度等目标，开展空地交通一体化运行风险动态识别与预警、非常态下空地一体交通多方式协同调控与韧性提升、空地融合综合立体交通系统数字孪生与效能评估等关键技术研究，探索现代综合立体交通系统发展新途径。
4、结语
本文总结了2025年度国家自然科学基金委员会交通与运载工程学科的基金管理相关工作，分析了本学科基金项目的申请、受理和资助情况；介绍了以重大、重点项目为牵引，学科开展体系性、颠覆性、原创性研究的典型案例，阐述了2026年度学科优先资助领域及重点项目指南的内涵。
本文主要内容源自《交通运输工程学报》2026年第1期：
王之中，印寅，李智，陈俊杰. 国家自然科学基金委员会交通与运载工程学科2025年度管理工作综述与展望[J]. 交通运输工程学报，2026，26(1)：1-7.
DOI: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2026.145（本文全文可在中国知网下载，下载链接为https://doi.org/10.19818/j.cnki.1671-1637.2026.145）
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