——記浙江大學建筑工程學院長聘教授陳喜群"/>
徐芳芳
陳喜群
在交通擁堵已成為全球各大城市的“老大難”問題之際,共享經濟浪潮促進了各種共享交通出行模式發(fā)展,無疑為解決這一問題帶來了曙光?;叵攵嗄昵?,人們在上下班高峰期焦急地等待出租車在身邊停下時,不會想到有一天只靠一部手機,就能召喚到一輛專門為自己服務的車,也不會想到幾乎快消失在大街小巷的自行車,轉身就以共享單車模式出現在大家的生活中,解決了“最后一公里”問題。
應運而生的多種共享出行平臺在提供實時供需匹配服務、給出行方式帶來深刻變革的同時,也增加了城市復合交通網絡的復雜性和管理難度。如何實現共享出行模式的可持續(xù)發(fā)展?如何對多模式交通系統(tǒng)資源進行優(yōu)化配置提升我國城市交通系統(tǒng)運行效率?針對共享出行平臺管理策略的相關研究雖剛起步,卻引起了學術界的廣泛關注,浙江大學建筑工程學院長聘教授陳喜群就是其中一位,對這些極具學術價值又充滿現實意義的課題,他一直有著濃厚興趣。為中國大城市制訂安全、便利、集約、環(huán)保的共享出行方案,為形成全新、系統(tǒng)、高效、協同的共享交通體系出一份力,是他的心之所向。
清華大學土木工程系始建于1926年,是清華大學歷史最為悠久的工程系科之一,因其深厚的文化底蘊、極高的學術聲譽而享譽海內外。作為工程師的搖籃,它更是無數年輕學子魂牽夢繞的地方。
陳喜群很幸運,2004年高考他不僅邁入了清華,更踏入了這所歷史悠長的老院系,從此開啟了在清華大學土木工程系長達9年的學習生涯,幸運地成為我國智能交通領域的先驅、清華大學交通研究所創(chuàng)始人史其信教授的“關門弟子”。從本科到博士,時光匆匆,但“自強不息,厚德載物”的清華精神卻深深融進了他的血液。
在陳喜群看來,人生的不同階段對母校校訓會有不同理解。早先他更多的是對前半句“自強不息”的踐行,但對后半句開始留意是在他博士畢業(yè),準備去美國留學前。
臨行前一天,陳喜群到博士生導師史其信教授家,向老師辭別。他們聊了很久,臨別時老師對他說,清華校訓中,大多數人能做到“自強不息”,但真正能做到“厚德載物”卻很困難,而且這往往會被大家忽略。老師希望他能真正做到“自強不息,厚德載物”。
仿佛沉睡的人被驚醒,從未過多留意這句話的陳喜群從那天起開始細細品味它的含義。畢業(yè)至今已近10年,清華校訓已變成一種內在動力激勵著陳喜群不斷前行?,F在的他,對校訓有了新的理解:“‘自強不息’可以讓一個人走得更快,但‘厚德載物’可以讓一個人、一個團隊走得更遠?!?/p>
美國加州大學伯克利分校交通研究所(以下簡稱“伯克利交通研究所”)是世界范圍內最具學術聲譽和科研實力的殿堂級交通研究機構,它一直是陳喜群想要去“朝圣”的地方。2011年8月在國家留學基金委的支持下,還在清華讀博的陳喜群成功圓夢,順利申請到去那里做聯合培養(yǎng)博士生的機會。在那里陳喜群見到很多之前只在書本里見過,而名字早已如雷貫耳的科學大咖。
Carlos Daganzo教授,美國工程院院士、世界交通領域的泰斗級人物。他的研究視角非常獨特,陳喜群學習了他講授的兩門課程——公共交通系統(tǒng)和物流。Daganzo教授的課程完全顛覆了陳喜群之前的認知。課堂上,Daganzo教授會將自己最新的研究成果進行講授,沒有冗長的“引經據典”,只有令人興奮的創(chuàng)新,而且他會在黑板上手寫出詳細的推導過程。他超強的邏輯能力、平易近人的大師風范、對學術的嚴肅認真,讓課堂既輕松又豐富。陳喜群在這樣的氛圍中收獲頗豐。每節(jié)課他都認真做了筆記,至今這些筆記仍被陳喜群精心保存。
每周五上午,陳喜群還會固定參加Pravin Varaiya教授的組會,并在學期末進行學術報告。Varaiya教授也是美國工程院院士,雖然他是電子工程與計算機科學系教授,卻經常做一些智能交通類的項目。
在清華時,陳喜群經常利用PeMS平臺做研究,這是一個高速公路交通流監(jiān)測平臺,擁有整個加州高速公路系統(tǒng)過去十年的所有數據。雖經常使用,但對這個數據寶庫從何而來,之前陳喜群并不清楚。參加組會過程中,他才了解到原來平臺的雛形就是Varaiya教授帶領他的學生們做出來的,開發(fā)出第一版后每年都會進行數據更新。然而這僅僅是Varaiya教授指導學生完成的眾多科技成果轉化案例中的一個。隨著了解的深入,陳喜群發(fā)現帶領學生進行產品孵化,幫助學生創(chuàng)業(yè),并對產品進行不斷完善,這正是Varaiya教授在人才培養(yǎng)上的獨到方法。這樣的人才培養(yǎng)方式令陳喜群著迷。
在加州大學伯克利分校學習的一年時間,在大師的熏陶和感染下,在如何將產學研更好結合這個問題上,陳喜群開始有了自己的思考。
陳喜群在美國的學習其實分成兩個階段,在伯克利交通研究所一年學習期滿后他回到清華。2013年年初博士畢業(yè),他又到美國開始了第二階段的學習,這次他選擇了馬里蘭大學土木與環(huán)境工程系。
加入張磊教授課題組不久,他就參與了一件大事——申請美國馬里蘭國家交通中心。美國交通部的大學交通研究中心計劃分國家級、區(qū)域級、Tier 1三個等級,國家級交通中心全美僅5個、區(qū)域中心有10個,還有15個Tier 1級別中心。當時陳喜群參與申請的是國家級中心,申請成功后,每年會收到聯邦撥款282萬美元,一共撥付5年,從經費支持來看這確是一件大事。
最終,2013年10月中心申請成功并獲得美國交通部的資助。這次成功,在陳喜群看來,除團隊的密切合作外,更離不開張磊教授出色的領導力?!皬埨蠋熞彩乔迦A土木工程系的畢業(yè)生,在美國打拼多年,現在已是馬里蘭大學的終身教授。他非常年輕就成為中心的主任,也是華人中第一位美國國家交通中心主任。他非常有實力,帶領中心發(fā)展得很好。”提到張磊教授,陳喜群言談中滿是敬佩。
作為主任助理,能夠參與中心前期的申請工作及整個中心的項目管理工作,陳喜群感到非常幸運。“整個立項過程、專家的評審過程、項目的組織管理、盛大年會的組織,所有的事情我都參與進來,這對我是極大的鍛煉?!标愊踩赫f。通過參與這些工作,陳喜群的綜合能力得到了飛速提升。
帶著獲得的新知、帶著更開闊的視野,在美國學習三年后,陳喜群回到國內。以“百人計劃”研究員身份加入浙江大學。
2017年成立的浙江大學建筑工程學院智能交通研究所,順應了交通強國的國家戰(zhàn)略和浙江省打造交通強省的重大需求,所長及創(chuàng)辦者是國內智能交通領域的著名專家王殿海教授。作為陳喜群的伯樂,是王殿海教授將他引進浙江大學并將他帶入自己的團隊。
團隊老中青年齡結構布局合理,成員間團結有愛,在密切合作的同時,每個人又保持著學術獨立性,能根據個人興趣進行自由探索。在王殿海教授的帶領下,在開拓創(chuàng)新氛圍的驅動下,研究所目前已發(fā)展成為國內智能交通領域科學研究與人才培養(yǎng)的重要基地,為社會輸出了大量優(yōu)秀的高技術人才,為推動交通領域技術進步、科研成果轉化,為服務地方交通建設做出了重要貢獻。
有前輩扶持,有團隊助力,陳喜群很快組建了自己的交通數據與仿真優(yōu)化實驗室。為讓學生們在團隊中更好地成長,陳喜群會認真了解每個學生的志向,從而根據每個學生的情況因材施教,引導學生成才。因為跟學生們年齡相差不大,所以陳喜群能很好把握他們平時關心的問題,與他們相處得很融洽也很快樂。在美國的學習經歷,讓陳喜群收獲頗多,所以他非常鼓勵學生們積極利用資源、抓住機會去國外鍛煉。他希望每個學生都能成為多學科交叉、綜合能力強的優(yōu)秀人才。
擔任土木工程學系副系主任后,陳喜群承擔起了系里與國際接軌方面的工作,同時也承擔了相應的教學任務。雖然管理、教學任務重,但他的科研工作卻并未落下。
“大數據、交通仿真、優(yōu)化,這三個關鍵詞可以概括我的研究方向,并且這三方面是互相支撐的?!标愊踩航榻B,“交通大數據是當前的一個研究熱點,通過和移動運營商合作,對匿名手機信令進行數據分析,我們可以了解到人群的居住地分布、工作地分布以及不同時段人口密度的空間分布情況,由此了解用戶出行的特點。機動車也是我們檢測的重點,通過微波數據、雷達數據可以掌握機動車的行駛狀況;通過車載GPS和‘北斗’定位,我們可以了解出租車、公交車的行駛速度及空間分布。在公共交通方面,我們也收集了不少數據,包括公交/地鐵刷卡數據。以上幾部分構成了城市多模式交通的大數據,通過分析這些數據我們可以找到交通擁堵產生的根源、了解交通供給與需求的狀況甚至了解由交通擁堵會帶來怎樣的環(huán)境問題,當然這是拓展性的研究,但我們未來會涉及。”
隨著共享出行方式的興起和繁榮,為盡可能提高共享出行的比例,達到資源共享、集約的目的,通過數據建模,研究共享出行背后的行為機理和一系列問題逐漸成為熱點問題,對此陳喜群也開展了相關研究。
在承擔的國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金項目和面上項目中,以共享出行為研究對象,陳喜群開展了移動互聯環(huán)境下共享出行行為建模與管理優(yōu)化的相關研究,為提高我國新型城市交通運行效率和管理水平提供更加準確可靠的科學依據。
在承擔的國家重點研發(fā)計劃課題“城市多模式交通系統(tǒng)耦合機制與主動調控技術”中,陳喜群將研究面進行了拓展,將關注點放在了更為復雜的交通系統(tǒng)調控研究上,為提升城市多模式交通系統(tǒng)調控策略的科學性與實施效果做著深入探索。
團隊合影
除縱向課題外,陳喜群還承擔了許多橫向課題,和滴滴、華為以及阿里云城市大腦,這幾個大的互聯網I P企業(yè)都有合作。
2016年,陳喜群團隊和滴滴團隊共同發(fā)布了中國城市智能出行研究報告,提出了創(chuàng)新性的可靠出行可計算指標,這些指標被央廣網等媒體發(fā)布的同時還被《中國交通年鑒》作為增刊專門進行了收錄。采用傳統(tǒng)的交通流模型與前沿的人工智能和深度學習的混合模型進行研究,陳喜群帶領團隊跟華為開展合作,利用有檢測器的路口、路段交通情況來推測沒有檢測器的路段交通情況,實現了對未來交通狀態(tài)的演化進行短時預測的目標。目前,團隊和阿里云城市大腦的在多分辨率交通仿真方面的合作正在進行中。除此,團隊和航天科工集團、寧波交通研究中心、杭州地鐵集團也有一些橫向項目合作。
2015年加入浙江大學至今,陳喜群成長得很迅速,他入選了中國科協青年人才托舉工程,2019年成為國家自然科學基金優(yōu)青項目獲得者。2020年12月31日,他成為浙江大學長聘教授。除了感到自己非常幸運外,他更感謝浙江大學和建工學院提供給他的好平臺。以此為依托,積跬步至千里,在未來的工作中,陳喜群將圍繞大數據、交通仿真、優(yōu)化三個關鍵詞進行更加系統(tǒng)深入的研究,打通多種出行方式間的壁壘,為實現全天候多模式共享便捷出行貢獻智慧和力量。
他說:“移動互聯網、移動支付、5G技術為我們提供了超強的實驗環(huán)境和數據環(huán)境,在這些方面中國在全世界已走在領先行列,在如此良好的環(huán)境下,我們應該努力讓未來交通出行變得更美好。”