用“復(fù)雜性理論”優(yōu)化城市交通系統(tǒng)

魯長國

交通問題是一直是關(guān)系群眾切身利益的重大民生問題，也是各國大城市普遍遇到的難題。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市交通擁堵問題日益突出，已經(jīng)成為制約大城市經(jīng)濟發(fā)展的一個重要方面。持續(xù)的交通需求增長對交通系統(tǒng)性能的影響難以正確估計，而城市交通系統(tǒng)是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，與外界環(huán)境相互依賴，相互影響，需要跨學(xué)科的綜合研究。

有沒有這樣的專門研究呢？北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國家重點實驗室教授吳建軍告訴記者：“復(fù)雜性科學(xué)可以為我們研究這些復(fù)雜問題提供強有力的工具。”而吳建軍從事的正是這一復(fù)雜性研究，他從交通系統(tǒng)的科學(xué)問題入手，圍繞城市交通管理的復(fù)雜性展開了一系列深入研究。

2004年，吳建軍碩士直博，師從高自友教授。吳建軍說，自己的成長離不開導(dǎo)師及其團隊的影響。從論文選題到前沿文獻(xiàn)的獲取，導(dǎo)師都給予了吳建軍詳細(xì)的指導(dǎo)。為了汲取科學(xué)研究素養(yǎng)，培養(yǎng)自己獨立開展研究的能力，吳建軍總是抓住每一個機會，積極參與國家級高水平項目的研究。同時，他也常和導(dǎo)師交流討論專業(yè)熱點問題。正是這些無形中的點滴積累，吳建軍得到了快速成長。

博士期間，他便主持了北京交通大學(xué)第一批優(yōu)秀博士論文創(chuàng)新基金和北京交通大學(xué)專項研究員基金，并獲“北京交通大學(xué)五四獎?wù)隆薄氨本┙煌ù髮W(xué)優(yōu)秀研究生”等多項榮譽稱號。其畢業(yè)論文獲2010年全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文。博士畢業(yè)以后，吳建軍按需要加入到了軌道交通控制與安全國家重點實驗室基礎(chǔ)理論研究團隊工作。為了彌補自己在軌道交通知識上的缺陷，他決定從最基礎(chǔ)的課本知識開始學(xué)習(xí)，積極參加討論班，并通過各種學(xué)習(xí)、研討及現(xiàn)場鍛煉等途徑不斷補充自己。

有心人，天不負(fù)。十多年的深入研究，吳建軍在城市交通系統(tǒng)管理與優(yōu)化、城市交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性研究等方面取得了多項重要前期科研成果，在國際上最早將交通出行行為科學(xué)與復(fù)雜性科學(xué)理論相結(jié)合，從理論建模、新算法設(shè)計和數(shù)值模擬等方面對交通系統(tǒng)管理中的基礎(chǔ)理論問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，部分解決了一些國際公認(rèn)的難題，豐富了交通系統(tǒng)科學(xué)理論的研究范疇。

基于城市交通出行者行為科學(xué)及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論，吳建軍構(gòu)建了一系列出行行為影響下的城市交通系統(tǒng)管理與優(yōu)化模型，從新角度研究了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c流量承載力的關(guān)系難題。結(jié)合宏觀路網(wǎng)與微觀個體出行行為復(fù)雜性以及車流在路網(wǎng)上的運行特征，吳建軍首次基于網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性科學(xué)，構(gòu)建了復(fù)雜交通網(wǎng)絡(luò)上的交通流傳播與級聯(lián)效應(yīng)模型。以城市公共交通系統(tǒng)為研究對象，他還研究了城市軌道交通線網(wǎng)間首末班車換乘銜接問題，為城市交通系統(tǒng)的信息化與智能化提供理論模型與方法上的支撐，部分解決了如何處理交通樞紐均衡利用這一現(xiàn)實問題。

近年來，吳建軍先后主持包括國家自然科學(xué)基金杰出青年科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金項目等10余項重要科研課題。在國內(nèi)外著名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表和接收SCI論文60余篇。作為研究核心骨干成員，參加國家重要項目多項。研究成果獲教育部自然科學(xué)一等獎及北京市科學(xué)技術(shù)獎三等獎各1項，出版專著1部，并申請發(fā)明專利1項。2015年，吳建軍獲得國家杰出青年科學(xué)基金，相信他將開啟一片新的征程……endprint