职务职称：教授
导师资格：博士生导师
办公电话：021-69584712
电子邮箱：gniu@tongji.edu.cn
研究方向：故障演化动力学、智能感知与信息提取、故障诊断预测与健康管理，自愈控制
主讲课程：轨道车辆健康管理（本）、工程信号分析与处理（研）、工程系统健康管理（研）
校内外学术及行政兼职:
SCI期刊《Proc IME Part C：Journal of Mechanical Engineering Science》副主编
SCI期刊《International Journal of Applied Mathematics and Computer Science》编委
EI期刊《仪器仪表学报》编委
中国振动工程学会动态信号分析专业委员会常务理事
中国振动工程学会故障诊断专业委员会理事
中国自动化学会技术过程故障诊断专业委员会委员
IEEE高级会员、CAA高级会员、CSVE高级会员
UL4600 & IEEE 1413.1国际标准工作组成员
同济大学机械工程学科学术委员会/学位评定委员会委员
国家自然科学基金委评审专家，教育部学位中心学位论文评审专家
教育经历
2006.09～2009.02 韩国釜庆国立大学, 机械工程学院, 博士研究生在读
2004.09～2006.07 韩国釜庆国立大学, 机械工程学院, 硕士研究生在读
1996.09～1999.07 北京航空航天大学, 飞行器设计及应用力学系, 大学在读
工作经历
2019.12～至今 同济大学, 轨道交通研究院, 教授
2014.08～2014.11 美国马里兰大学帕克分校, CALCE中心, 访问学者
2013.04～2013.06 法国瓦朗谢纳大学, LAMIH中心, 访问学者
2011.05～2019.11 同济大学, 轨道交通研究院, 副研究员
2010.09～2011.05 中国航空综合技术研究所, 综合环境航空重点实验室, 高工
2009.03～2010.08 香港城市大学, 故障预测与系统健康管理研究中心, Research Fellow
教学及人才培养
同济大学校级教学督导
本科车辆工程（四年制）专业“健康管理与安全”课程体系教学团队，责任教授
主讲本科课程：轨道车辆健康管理（英文），系统可靠性设计分析
主讲研究生课程：工程信号分析与处理，故障预测与健康管理（英文）
培养研究生：17人（去向：海外深造、Intel、华为、中车集团、上汽泛亚，博世汽车、中国通号、上海电气、三一重工等）
指导在读研究生：9人
获奖及荣誉
Keynote Speaker,IEEE International Conference on PHM 2019, San Francisco, USA, 2019.
Keynote Speaker, 10th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Process, Warsaw, Poland, 2018.
Keynote Speaker, 3nd International Conference on Materials and Reliability, Jeju, South Korea, 2015.
优秀指导教师：中国研究生电子设计大赛上海赛区一等奖、全国三等奖（2018）
同济大学优秀教材奖（三等奖，2020）
同济大学育才教育奖（二等奖，2017、2021）
ELSEVIER ScienceDirect热点论文（第一及通讯作者）, Reliability Engineering and System Safety（2013，Q1区）
上海市浦江人才（A类，2012）
同济大学青年英才计划（优青，2012）
科研项目
[1] 中央高校基金交叉重点项目：钢轨短波损伤数字孪生建模与智能运维技术研究，批准号2022-5-ZD-04
主持，2022.7-2024.6。
[2] 国家重点实验室重点开放课题：轨道车辆关键部件智能运维数据建模与健康管理技术研究，批准号28602380021
主持，2021.11-2023.12。
[3] 国家自然科学基金面上项目：永磁同步电机驱动系统动态特性与自主预控方法研究，批准号51575396
主持，2016.1-2019.12。
[4] 国家自然科学基金青年项目：基于协同设计的高速列车制动系统维护感知建模与嵌入诊断推理，批准号51205291
主持，2013.1-2015.12。
[5] 上海市浦江人才计划项目：重载机车制动系统多物理场建模与故障诊断，批准号12PJ1408400
主持，2012.10-2014.09。
[6] 中央高校基金，机电制动系统数字孪生体构建及健康可重构控制，批准号22120180309
主持，2018.10-2019.09。
[7] 科技部国家重点研发计划， 复杂环境下轨道车辆全生命周期能力保持与优化研究，批准号2017YFB1201201
参研，2017/7-2020/12。
[8] 科技部国家重点研发计划，列车生态系统内外环境友好核心维度与理论研究，批准号2017YFB1201103
参研，2017/7-2020/12。
[9] 中央高校基金：高速列车传动系统先进在线监测与综合预警技术研究，批准号2860219023
主持，2011.10-2013.10。
[10] 国家科技支撑项目子课题：可靠性安全与健康管理子平台建设，批准号2009BAG11B02
负责，2009.8-2012.8。
[11] 国防973项目子课题：先进战机PHM系统构型与设计优化
负责，2011.01-2014.12。
[12] 国防科工局质量与可靠性技术基础计划项目：基于装备综合诊断和故障预测的测试性技术研究
科工技[2010]1425号，参与，2011.01-2014.12。
[13] 科技部国际交流与合作重大专项：航空电子系统故障预测与健康管理技术合作研究，批准号2011-K2002
负责，2010.01-2012.12
[14] 总装十二五预研项目：预测与健康管理（PHM）技术研究与应用工作方案，批准号HK30120101ZL06
主持，2010.01-2010.12。
代表学术成果
A. 学术专著
[1] Gang Niu, Data-Driven Technology for Engineering Systems Health Management, Springer出版社–科学出版社，联合出版，2017, ISBN: 978-981-10-2031-5.
[2] 牛刚，轨道交通装备健康管理，同济大学出版社，2016, ISBN: 978-7-5608-6483-9.
B. 发明专利
[1] 一种基于迭代扩展本征模态分解的旋转机械故障诊断方法（发明人：牛刚等，授权，ZL 202110536535.0）
[2] 一种旋转机械转速波动无键相阶次跟踪方法（发明人：牛刚等，授权，ZL 202110263749.5）
[3] 列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法（发明人：牛刚等，授权，ZL 201810856916.5）
[4] 永磁牵引列车退磁故障容错下的电空混合制动优化控制方法（发明人：牛刚等，授权，ZL 201510764441.3）
[5] 一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台及其搭建方法（发明人：牛刚等，授权，ZL 201510763291.4）
[6] 一种基于迭代扩展频散模态分解的频散波提取方法（发明人：牛刚等，公布，CN 202111114136.1）
[7] 一种解决悬浮间隙传感器齿槽效应的补偿算法（发明人：牛刚等，公布，CN 202010344909.4）
[8] 一种快速准确的受电弓结构异常动态视频监测方法（发明人：牛刚等，公布，CN 201910934442.6）
[9] 一种针对退磁故障后逆变器系统延寿控制方法与流程（发明人：牛刚等，公布，CN 201710968414.7）
[10] 一种用于故障预测与健康管理的智能传感系统（发明人：牛刚等，公布，CN 201810741553.0.）
C. 期刊发表
[1] Hongyang Zhao, Gang Niu*, Enhanced order spectrum analysis based on iterative adaptive crucial mode decomposition for planetary gearbox fault diagnosis under large speed variations, Mechanical Systems and Signal Processing (on line) (SCI, JCR: Q1).
[2] Yuejian Chen, Yizhao Li, Gang Niu, Mingjian Zuo, Offline and online Measurement of the Geometries of train wheelsets: A review, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement (on line) (SCI, JCR: Q1).
[3] Yuan Jiang, Gang Niu*, An iterative frequency-domain envelope-tracking filter for dispersive signal decomposition in structural health monitoring, Mechanical Systems and Signal Processing 179 (2022) 183-198(SCI, JCR: Q1).
[4] Gang Niu*, Liujing Xiong, Xiaoxiao Qin, Michael Pecht, Fault detection isolation and diagnosis of multi-axle speed sensors for high-speed trains, Mechanical Systems and Signal Processing 131 (2019) 183-198(SCI, JCR: Q1).
[5] Gang Niu*, Senyi Liu, Demagnetization monitoring and life extending control for permanent magnet-driven traction systems, Mechanical Systems and Signal Processing 103 (2018) 264-279(SCI, JCR: Q1).
[6] Gang Niu*, Junjie Jiang, Autonomous Health Management for PMSM Rail Vehicles through Demagnetization Monitoring and Prognosis Control, ISA Tractions 72 (2018) 245-255.(SCI, JCR: Q1).
[7] Gang Niu*, Xiaofan Huang, Failure Prognostics of Locomotive Electro-Pneumatic Brake based on Bond Graph Modeling, IEEE Access 5 (2017) 15030-15039.(SCI, JCR: Q1).
[8] Gang Niu*, Junjie Jiang, Prognostic control-enhanced maintenance optimization for multi-component systems, Reliability Engineering and System Safety 168 (2017) 218-226. (SCI, JCR: Q1).
[9] Gang Niu*, Hao Li, IETM centered intelligent maintenance system integrating Fuzzy semantic inference and data fusion, Microelectronics Reliability (SCI, JCR: Q3).
[10] Gang Niu*, Fang Qian, Byeong-Keun Choi, Bearing life prognosis based on monotonic feature selection and similarity modeling, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 230(18) (2016) 3183-3193. (SCI, JCR: Q3)
[11] Gang Niu*, Yajun Zhao, Michael Defoort, Michael Pecht, Fault diagnosis of locomotive electro-pneumatic brake through uncertain bond graph modeling and robust online monitoring, Mechanical Systems and Signal Processing 50-51 (2015) 676-691. (SCI, JCR: Q1)
[12] Gang Niu*, Yajun Zhao, Van Tung Tran, Fault detection and isolation based on bond graph modeling and empirical residual evaluation, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 229(3) (2015) 417-428. (SCI, JCR: Q3)
[13] Gang Niu*, Satnam Singh, Steven W. Holland, Michael Pecht, Health monitoring of electronic products based on Mahalanobis distance and Weibull decision metrics, Microelectronics Reliability 51 (2011) 279-284. (SCI, JCR: Q3)
[14] Gang Niu*, Bo-Suk Yang, Michael Pecht, Development of an optimized Condition-Based Maintenance system by data fusion and Reliability-Centered Maintenance, Reliability Engineering and System Safety 95(7) (2010) 786-796. (SCI, JCR: Q1, TOP 7 Hottest Articles in 2013)
[15] Gang Niu, Bo-Suk Yang, Intelligent condition monitoring and prognostics system based on data fusion strategy, Expert Systems With Applications 37(12) (2010). (SCI, JCR: Q1)
[16] W. Caesarendra, Gang Niu, Bo-Suk Yang,Machine condition prognosis based on sequential Monte Carlo method, Expert Systems with Applications, 37 (2010) 2412-2420. (SCI, JCR: Q1)
[17] Gang Niu, Bo-Suk Yang, Dempster-Shafer regression for multi-step ahead time-series prediction towards data-driven machinery prognosis, Mechanical Systems and Signal Processing 23(3) (2009) 740-751.( SCI, JCR: Q1)
[18] Jong-Duk Son, Gang Niu, Bo-Suk Yang, Don Ha Hwang, Dong Sik Kang, Development of smart sensors system for machine fault diagnosis, Expert Systems with Applications 36(9) (2009) 11981-11991. (SCI, JCR: Q1)
[19] Gang Niu, Achmad Widodo, Jong-Duk Son, Bo-Suk Yang, Don-Ha Hwang, Dong-Sik Kang, Decision-level fusion based on wavelet decomposition for induction motor fault diagnosis using transient current signal, Expert Systems with Applications 35(3) (2008) 918-928. (SCI, JCR: Q1)
[20] Gang Niu, Tian Han, Bo-Suk Yang, Andy Chit Chiow Tan, Multi-agent decision fusion for motor fault diagnosis, Mechanical Systems and Signal Processing 21(3) (2007) 1285-1299. (SCI, JCR: Q1)
[21] Gang Niu, Jong-Duk Son, Achmad Widodo, Bo-Suk Yang, Don-Ha Hwang, Dong-Sik Kang, A comparison of classifier performance for fault diagnosis of induction motor using multi-type signals, Structural Health Monitoring 6(3) (2007) 215-229. (SCI, JCR: Q1)
[22] Gang Niu, Sun-Soon Lee, Bo-Suk Yang, Soo-Jong Lee, Decision fusion system for fault diagnosis of elevator traction machine, Journal of Mechanical Science and Technology 22(1) (2008) 85-95. (SCI, JCR: Q3)
[23] Gang Niu*, Daniel Lau, Michael Pecht, Computer manufacturing management integrating lean six sigma and prognostic health management, International Journal of Performability Engineering 6(4) (2010) 351-360. (EI)
[24] 牛刚*，刘峥，余旭涛，车用IGBT模块健康管理技术综述， 同济大学学报（自然科学版） 50(7) (2022) 1026-1034. (EI)
[25] 牛刚*，曹雪杰，高速列车双通道速度传感器故障检测与隔离研究，仪器仪表学报 (2017) (EI)
[26] 牛刚*，刘森秩，永磁牵引系统退磁故障自主延寿控制，仪器仪表学报 38(9) (2017) 2251-2257. (EI)
[27] 牛刚*，江俊杰，基于相似度建模的永磁牵引列车健康优化控制，仪器仪表学报 2 (2017) 480-486. (EI)
[28] 牛刚*，李浩，基于语义推理和数据融合的IETM综合诊断系统，仪器仪表学报 37(9) (2016) 1971-1977. (EI)
[29] 牛刚*，赵亚君，基于键合图模型的机车制动系统故障检测与隔离，同济大学学报（自然科学版）6 (2015) 894-899. (EI)