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畅通中国道路!东大这位教授再获技术发明一等奖!

以科学名世的 东南大学 2022-12-12


晓东

晓南,我前两天好倒霉啊!去参加志愿者活动明明提早了好久出发,却碰上大堵车,结果还是迟到了,耽误自己也耽误了别人的工作。

是啊,交通堵塞可真的太烦人了。如果有什么智能系统可以一键疏通车流就好了!

晓南

晓东

你提醒我了,咱们东大的王炜教授带领团队多年深耕这个领域,并做出了重大成果,前几天还获得了技术发明一等奖

真的吗?快带我去看看吧!

晓南


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第十七届中国智能交通年会于11月9日-11日在四川成都召开。会上,由东南大学交通学院王炜教授团队独立自主研发的《多网融合与多任务协同的综合交通虚拟仿真技术及其应用》成果荣获技术发明一等奖。王炜教授出席年会开幕式,并作为项目第一完成人上台领奖。这是王炜教授自2018年第5次荣获国家科技进步奖以来,牵头获得的又一项重磅科研奖励。




我们先来认识一下中国智能交通协会吧!

晓南


中国智能交通协会是2008年由科技部公安部交通运输部住房和城乡建设部中国铁路总公司中国民航局共同发起的全国性、行业性学术组织。中国智能交通协会科学技术奖是我国智能交通行业最有影响力的权威奖项,由国家科学技术奖励工作办公室批准设立,下设科学技术进步奖技术发明奖优秀创新人才奖三个子奖项。科学技术奖自2011年设立以来,在智能交通领域奖励了一批科技水平高、影响力大、产业化和应用范围广的自主创新成果,对推动我国智能交通行业科技进步、融合创新,促进行业发展、人才培养、技术普及等方面发挥了重要作用。


王炜教授团队深耕交通系统交通分析与仿真领域数十年,面向我国快速演变中的城市与区域交通系统优化建设与高效运行重大需求,以提升交通效率与安全性、降低运输成本与碳排放为目标,在交通系统集成仿真的基础数据、关键模型、系统软件、虚拟仿真等核心技术领域取得突破,形成了一整套面向城市与区域综合交通系统虚拟仿真的理论方法、核心模型、实用技术与系统软件,为实现我国“交通强国”战略提出的“综合交通体系高质量发展”提供了基础理论与关键技术。


晓东

下面来看看王炜教授团队的研究成果是如何诞生应用的吧。


1

以科技创新之笔

描绘交通强国之梦


我国已经是名副其实的交通大国,高速公路里程、高速铁路里程、千米级大型桥梁数量、集装箱港口吞吐量、城市轨道交通里程等主要交通基础设施指标都是世界第一。但我国还不是交通强国,城市及区域综合交通体系的运输效率、服务质量、系统韧性还有待进一步提升,交通系统产生的运输成本、污染排放还有待进一步降低,综合交通体系高质量发展的科技创新能力还有待进一步提高。




王炜教授团队面向综合交通体系“最优化布局、一体化融合、高质量发展”的国家重大需求,针对我国综合交通系统跨部门、跨行业协作缺乏有效性的不足,创建了基于互联网+大数据完全自主的综合交通系统虚拟仿真技术体系,突破了基于“多网融合”的综合交通系统供需平衡分析模型体系、超大规模多模式异质交通网络一体化交通分配方法、综合交通系统虚拟仿真技术等瓶颈,研发了由基础数据库分析模型库系统软件库策略预案库组成的虚拟交通系统共享平台构建技术与大型平台软件,推动综合交通体系跨部门跨行业跨地区的有效协作,为交通运输部门进行交通系统的规划建设、运行管理、运输组织、安全保障与政策制定提供了全方位的决策支持平台






据悉,《多网融合与多任务协同的综合交通虚拟仿真技术及其应用》项目目前已在粤港澳大湾区广西河北等省(区),以及重庆南京宁波等城市推广应用,有效提升了成果应用区域/城市交通分析的精准性与科学性,为落实“交通强国”发展战略国家综合立体交通网规划交通领域新型基础设施规划建设提供了技术支撑。

以项目在重庆市的应用为例。在新冠疫情期间项目在重庆集中应用,落地了多项交通管理创新方案。其中,主城区“16桥4隧道”错峰通行方案实施后,重庆市中心城区干路网平均机动车车速提升6.8%,地面公交车速提升5.2%,机动车出行时耗缩短7.5%,车辆尾气污染排放量减少3%。




2

数十年磨一剑自主创新

胸怀报国志砥砺科研


2022年10月16日至22日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂召开,为未来我国交通系统建设与发展指明了方向。党的二十大报告中明确提出,加快发展方式绿色转型、加快推动交通运输结构调整优化、加快构建新发展格局、着力推动高质量发展,同时明确强调要加快建设交通强国




《多网融合与多任务协同的综合交通虚拟仿真技术及其应用》成果,其实仅仅是王炜教授团队四十年来开展交通研究的成果缩影。作为全国排名第一交通工程专业的学科带头人与领军者,王炜教授及其团队一直围绕交通分析与仿真领域开展工作,不盲目追求短期热点,通过团队长期努力,打造“理论自主原创”、“数据支持全面”、“功能覆盖完备”、“成果可靠易用”的交通分析虚拟仿真产品,做国家需要的科研。

以项目技术开发的核心成果“交运之星—TranStar”虚拟仿真平台软件为例,该软件是目前中国市场上唯一能与TransCAD(美国)、EMME(加拿大)等国外交通分析软件相抗衡的国产软件。TranStar城市交通版具有城市土地开发、交通设施建设、交通管理控制、公交运营组织、交通政策制定等交通应用场景的方案设计与定量化、精细化、可视化虚拟仿真分析。TranStar综合交通版能实现综合交通网络及公路交通、铁路交通、水运交通、航空运输、管道运输等专项网络的“多网融合”协同仿真分析。该软件目前已拥有80多个国内外正式商用用户、200多个教育/研究机构的免费用户。




王炜教授团队承担了《交通强国建设东南大学试点实施方案》综合交通协同规划虚拟仿真关键技术研发试点任务,基于已经取得的成绩,团队将切实把思想和行动统一到党的二十大部署上来,利用好自主创新的“交运之星—TranStar”等优秀成果,切实推进虚拟交通系统仿真平台在我国的落地示范应用,依托综合交通多网融合、智慧城市建设、公交都市建设、城市道路交通文明畅通提升行动计划等与民生相关的交通项目实施,提升综合交通系统一体化智能化发展水平,支撑交通强国等国家发展战略的实施,为现代化交通建设高质量交通发展持续贡献力量。




哇,《多网融合与多任务协同的综合交通虚拟仿真技术及其应用》也太强大了!可惜我不是交通学院的学生,不太了解它是怎么运作的……

晓南

晓东

别急,这就给你介绍这一重大成果的核心发明点


 

基于“多网融合”的

综合交通系统供需平衡分析模型体系创新

针对我国公路、铁路、水路、民航、城市道路、城市公共交通等多模式网络特性差异结构复杂交通需求变化快供需平衡分析难等问题,王炜教授团队综合利用图论、复杂网络理论、大数据挖掘技术,创建了综合交通网络一体化融合方法,构建了基于“多网融合”的综合交通体系供需平衡分析模型体系,突破了多模式异质网络一体化融合以及时空供需协同分析的技术瓶颈,实现了综合交通系统“多网合一”交通供需的科学分析和精准预测。



 

超大规模多模式异质交通网络一体化

交通分配方法变革

针对综合交通系统交通分配方法众多、模型繁杂,无法应对大规模网络异质化一体化发展需要等问题,王炜教授团队提出了综合交通网络交通分配的分类族谱,从根本上解决了分配方法发展混乱的困境,并创建了超大规模多模式异质交通网络一体化交通分配方法与快速求解算法,在完美应对一次出行过程用到多种交通方式(工具)场景的同时,将交通分配响应时间从传统单模式网络的数十分钟降低到多模式网络的一分钟以内,突破了国际国内无法进行超大规模多模式异质网络高效交通分配的技术瓶颈。




 

完全自主的综合交通系统

虚拟仿真平台软件研发

针对当前交通虚拟仿真平台国产化水平低使用技术要求高虚拟仿真效果差综合评价场景缺等问题,王炜教授团队从仿真软件底层抓起,构建了完全自主的综合交通系统虚拟仿真技术体系:创建了综合交通网络全要素数据库的“OSM+”快速构建与精准融合技术,开发了完全自主的“交运之星-TranStar”大型平台软件,形成了交通系统定量化仿真评估、智能化人机交互、面向典型业务场景的一键式仿真流程设计技术,填补了我国综合交通系统在前期建设决策与后期运维管理分析技术的空白。



聊了这么久这一重大科技成果,我对背后的牵头人越发好奇了,晓东你快给我介绍介绍!

晓南

晓东

哈哈,王炜教授的履历也同样熠熠生辉,一句两句可说不完呢。


3

为学兢兢业业获佳绩

为师鞠躬尽瘁育英才



王炜,东南大学首席教授、博士生导师,土建交通学部主任。1959年出生于浙江绍兴,1978考入南京工学院(今东南大学),1989年博士研究生毕业,成为新中国自己培养的第一位交通工程学科博士。在王炜的学术生涯中,他依靠作为学者特有的严谨而务实的治学精神,坚韧而质朴的生活作风,曾获得国家杰出青年科学基金获得者、长江学者特聘教授、国家教学名师、首届全国创新争先奖、首届全国教材建设奖、全国五一劳动奖章、宝钢教育基金优秀教师特等奖等殊荣和称号。


晓东

刚刚说过,王炜教授并非首次获重磅科研奖项,下面来看看他此前的“光辉战绩”!


2003年


王炜博士毕业时正处于上个世纪末我国开展大规模的城市道路与高速公路的网络建设时,但当时我国还没有交通规划定量化分析技术,交通网络建设方案靠“拍脑袋”制定。王炜建立了以道路网络空间布局优化、网络结构等级配置优化、建设项目动态排序优化等为基本内容的道路网络规划建设定量化分析技术体系,迈出了构建中国特色交通分析理论体系的第一步,并在全国50多个城市及区域应用,推动了我国道路网络规划由传统的定性分析向科学的量化分析转型。2003年,王炜首次以第一完成人的身份获得了国家科技进步二等奖。

2007年


本世纪初,我国已经建成了一定规模的交通网络等基础设施,但经验型的交通管理模式导致道路交通系统运转效率很低。王炜创建了以交通需求管理、交通系统管理、交通安全管理为基本内容的城市交通管理模式与规划方法,提出了交通管制措施下的交通流运行态势分析技术,开发了一套面向我国城市道路混行特点的交通管理、运行组织与系统控制的基础理论、实用技术与关键软硬件设备。该成果支撑了当时全国交通管理畅通工程在600多个城市全面实施。为表彰中国特色的城市交通管控技术创新,2007年王炜再次以第一完成人的身份获得国家科技进步二等奖。

2012年


十多年前,随着小汽车大量进入家庭,机动化交通需求急剧上升,道路交通拥堵状况愈演愈烈。王炜提倡通过打造“公交畅通城市”来缓解机动化交通压力,并建立了骨架网-主干网-支撑网多层次公交网络布局优化模型,提出了道路网-公交网-轨道网等多模式网络协同设计方法,发明了“公交绿波”快速通行技术,成果在全国30多个城市推广应用,为国家公交都市建设计划的全面实施提供了关键技术支持。其成果“地面公交高效能组织与控制关键技术及工程应用”获2012年度国家科技进步二等奖(第一完成人)。

2018年


我国当前的交通问题已涉及多个部门,需要跨部门协作才能解决城市交通问题。王炜建立了基于互联网、大数据的城市综合交通系统虚拟仿真技术框架,并以涉及部门较多的城市多模式公共交通为突破口,开展城市多模式公交网络协同设计与智能服务研究。提出了多模式公交网络供需辨识与协同设计、多模式公交系统智能服务等关键技术、构建了城市多模式公交网络协同仿真平台,形成了跨部门、跨行业的多模式公交系统协同运行与服务成套技术,实现了城市多模式公交网络协同设计、协调控制、智能服务等技术突破。成果在南京、佛山等城市应用,王炜因此获得2018年度国家科技进步二等奖(第一完成人)。



王炜教授真是备受大奖青睐,而且听说在学生中也很受欢迎呢!

晓南



王炜教授不仅在科研实践上成绩斐然,在教书育人方面也做到了名副其实的“传道授业解惑”。他以身作则,为国家培养了200多名交通工程领域的博士、硕士,提出的交通工程领域高层次人才培养体系等教学成果3次获国家教学成果二等奖。注重把科研成果转化为教学资源,出版学术著作8部、主编国家规划教材3部,获首届全国教材建设奖(先进个人)及首届全国创新争先奖。

时至今日,王炜教授及其团队已培育出多名交通行业的中流砥柱,在畅通中国的未来道路上,王炜也将继续秉承中国学者的品质,为早日实现“交通强国”中华民族伟大复兴的“中国梦”而上下求索,自强不息!




在畅通中国的未来道路上

王炜也将继续秉承中国学者的品质

为早日实现“交通强国”和

中华民族伟大复兴的“中国梦

而上下求索,自强不息

一代代东大人皆是如此

尽己所学,矢志报国!


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来源 | 交通学院

责编 | 洪蕾 李子璞

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早日实现“交通强国”!

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