讓未來交通出行更美好
——記浙江大學(xué)建筑工程學(xué)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(jīng)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。回想多年前，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(wù)的車，也不會想到幾乎快消失在大街小巷的自行車，轉(zhuǎn)身就以共享單車模式出現(xiàn)在大家的生活中，解決了“最后一公里”問題。

應(yīng)運而生的多種共享出行平臺在提供實時供需匹配服務(wù)、給出行方式帶來深刻變革的同時，也增加了城市復(fù)合交通網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和管理難度。如何實現(xiàn)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(guān)研究雖剛起步，卻引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院長聘教授陳喜群就是其中一位，對這些極具學(xué)術(shù)價值又充滿現(xiàn)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(xié)同的共享交通體系出一份力，是他的心之所向。

融入血液的清華精神

清華大學(xué)土木工程系始建于1926年，是清華大學(xué)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(xué)術(shù)聲譽而享譽海內(nèi)外。作為工程師的搖籃，它更是無數(shù)年輕學(xué)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(xué)土木工程系長達9年的學(xué)習(xí)生涯，幸運地成為我國智能交通領(lǐng)域的先驅(qū)、清華大學(xué)交通研究所創(chuàng)始人史其信教授的“關(guān)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(xùn)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(xué)前。

臨行前一天，陳喜群到博士生導(dǎo)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(xùn)中，大多數(shù)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(xùn)已變成一種內(nèi)在動力激勵著陳喜群不斷前行。現(xiàn)在的他,對校訓(xùn)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。”

與科學(xué)大咖面對面

美國加州大學(xué)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(nèi)最具學(xué)術(shù)聲譽和科研實力的殿堂級交通研究機構(gòu)，它一直是陳喜群想要去“朝圣”的地方。2011年8月在國家留學(xué)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(lián)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(xué)大咖。

Carlos Daganzo教授，美國工程院院士、世界交通領(lǐng)域的泰斗級人物。他的研究視角非常獨特，陳喜群學(xué)習(xí)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(jīng)據(jù)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(dǎo)過程。他超強的邏輯能力、平易近人的大師風(fēng)范、對學(xué)術(shù)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(xué)期末進行學(xué)術(shù)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(xué)系教授，卻經(jīng)常做一些智能交通類的項目。

在清華時，陳喜群經(jīng)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(shù)據(jù)。雖經(jīng)常使用，但對這個數(shù)據(jù)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(lǐng)他的學(xué)生們做出來的，開發(fā)出第一版后每年都會進行數(shù)據(jù)更新。然而這僅僅是Varaiya教授指導(dǎo)學(xué)生完成的眾多科技成果轉(zhuǎn)化案例中的一個。隨著了解的深入，陳喜群發(fā)現(xiàn)帶領(lǐng)學(xué)生進行產(chǎn)品孵化，幫助學(xué)生創(chuàng)業(yè)，并對產(chǎn)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(xué)伯克利分校學(xué)習(xí)的一年時間，在大師的熏陶和感染下，在如何將產(chǎn)學(xué)研更好結(jié)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(xué)習(xí)其實分成兩個階段，在伯克利交通研究所一年學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)，這次他選擇了馬里蘭大學(xué)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(xué)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(lián)邦撥款282萬美元，一共撥付5年，從經(jīng)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(lǐng)導(dǎo)力。“張老師也是清華土木工程系的畢業(yè)生，在美國打拼多年，現(xiàn)在已是馬里蘭大學(xué)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(lǐng)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。”陳喜群說。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(xué)習(xí)三年后，陳喜群回到國內(nèi)。以“百人計劃”研究員身份加入浙江大學(xué)。

積跬步方能至千里

2017年成立的浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院智能交通研究所，順應(yīng)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(nèi)智能交通領(lǐng)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(xué)并將他帶入自己的團隊。

團隊老中青年齡結(jié)構(gòu)布局合理，成員間團結(jié)有愛，在密切合作的同時，每個人又保持著學(xué)術(shù)獨立性，能根據(jù)個人興趣進行自由探索。在王殿海教授的帶領(lǐng)下，在開拓創(chuàng)新氛圍的驅(qū)動下，研究所目前已發(fā)展成為國內(nèi)智能交通領(lǐng)域科學(xué)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(shù)人才，為推動交通領(lǐng)域技術(shù)進步、科研成果轉(zhuǎn)化，為服務(wù)地方交通建設(shè)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(shù)據(jù)與仿真優(yōu)化實驗室。為讓學(xué)生們在團隊中更好地成長，陳喜群會認真了解每個學(xué)生的志向，從而根據(jù)每個學(xué)生的情況因材施教，引導(dǎo)學(xué)生成才。因為跟學(xué)生們年齡相差不大，所以陳喜群能很好把握他們平時關(guān)心的問題，與他們相處得很融洽也很快樂。在美國的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，讓陳喜群收獲頗多，所以他非常鼓勵學(xué)生們積極利用資源、抓住機會去國外鍛煉。他希望每個學(xué)生都能成為多學(xué)科交叉、綜合能力強的優(yōu)秀人才。

擔(dān)任土木工程學(xué)系副系主任后，陳喜群承擔(dān)起了系里與國際接軌方面的工作，同時也承擔(dān)了相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)。雖然管理、教學(xué)任務(wù)重，但他的科研工作卻并未落下。

“大數(shù)據(jù)、交通仿真、優(yōu)化，這三個關(guān)鍵詞可以概括我的研究方向，并且這三方面是互相支撐的。”陳喜群介紹，“交通大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，包括公交/地鐵刷卡數(shù)據(jù)。以上幾部分構(gòu)成了城市多模式交通的大數(shù)據(jù)，通過分析這些數(shù)據(jù)我們可以找到交通擁堵產(chǎn)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(shù)據(jù)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(guān)研究。

在承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)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(lián)環(huán)境下共享出行行為建模與管理優(yōu)化的相關(guān)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(xué)依據(jù)。

在承擔(dān)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(diào)控技術(shù)”中，陳喜群將研究面進行了拓展，將關(guān)注點放在了更為復(fù)雜的交通系統(tǒng)調(diào)控研究上，為提升城市多模式交通系統(tǒng)調(diào)控策略的科學(xué)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(dān)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(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(xué)習(xí)的混合模型進行研究，陳喜群帶領(lǐng)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(xiàn)了對未來交通狀態(tài)的演化進行短時預(yù)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(xué)至今，陳喜群成長得很迅速，他入選了中國科協(xié)青年人才托舉工程，2019年成為國家自然科學(xué)基金優(yōu)青項目獲得者。2020年12月31日，他成為浙江大學(xué)長聘教授。除了感到自己非常幸運外，他更感謝浙江大學(xué)和建工學(xué)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(shù)據(jù)、交通仿真、優(yōu)化三個關(guān)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(xiàn)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(lián)網(wǎng)、移動支付、5G技術(shù)為我們提供了超強的實驗環(huán)境和數(shù)據(jù)環(huán)境，在這些方面中國在全世界已走在領(lǐng)先行列，在如此良好的環(huán)境下，我們應(yīng)該努力讓未來交通出行變得更美好。”