【www.hj9292.com】交通领域973重大基础研究项目专家

北京交通大学高自友:“杰青”助力科研起飞

4月28日上午,受我校管理学院邀请,两位国内管理领域和交通领域著名科学家、交通领域973重大基础研究项目专家高自友教授和黄海军教授到我校访问,并在管理学院六角楼分别做了题为“对交通科学研究重要性的认识”和“网络中的交通行为建模与分析”的学术报告。 两位专家分别就交通流理论、城市交通网络与交通行为建模、网格状交通流的拥堵传播过程、造成城市交通拥堵的直观原因、缓解交通拥堵一般现行方法、交通科学促进其他学科研究与发展、国际智能交通领域的研究热点和成果、我国的现状与差距等问题进行了精彩而又深刻地阐述,并回答了师生的提问。 管理学院、电子与信息工程学院、土木水利学院等院系的教师、研究生及来自于兄弟院校的教师共计80余人听取了报告。 高自友,交通领域973重大基础研究项目首席科学家,俄罗斯自然科学院外籍院士,北京交通大学校学术委员会副主任,交通运输学院学术委员会主任,轨道交通控制与安全国家重点实验室主任。2002年度国家杰出青年科学基金获得者。2006年入选新世纪百千万人才工程国家级人选,兼任中国交通运输系统工程学会副理事长,中国管理现代化研究会常务理事。国家自然科学基金委管理科学部学科评审组专家等。 黄海军,北京航空航天大学经济管理学院院长,交通领域973重大基础研究项目科学家。1998年获国家杰出青年科学研究基金,2004年入选新世纪百千万人才工程国家级人选,2005年获国家创新研究群体科学基金, 2006年第六届中国青年科学家奖提名奖。曾任国家自然科学基金委员会管理科学部副主任,现任中国系统工程学会、中国管理现代化研究会等学术组织常务理事,国家自然科学基金委员会第十一届管理科学部专家评审组成员、第三届专家咨询委员会委员,北航经济管理学院学术委员会主任。

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■本报记者 郝俊

“如果没有‘杰青’,我有可能就放弃基础科学研究了,特别是在高校从事研究的待遇还比较差的那个年代。”

“路上会不会很堵?”如今生活在城市里的每一个中国人,出门前几乎都会有这样的担忧。早晚高峰时分,随处可见的“汽车长龙”更是人们司空见惯的“城市景观”。

限行、限购、多修路……为寻求交通拥堵的破解之道,一些城市可谓竭尽全力。然而,应对这一世界性难题的各种手段却似乎总是差强人意,一些城市甚至出现“路通到哪,车堵到哪”的怪现状。

症结究竟何在?在北京交通大学交通运输学院及轨道交通控制与安全国家重点实验室教授高自友看来,城市交通拥堵的现象背后蕴涵着深刻而复杂的科学问题,应从理论上全面系统地研究城市交通运行过程中的各种内在机理。

“如果缺乏先进的理论指导,单纯依靠‘头痛医头,脚痛医脚’的方式来解决城市交通问题,不仅成本高昂而且效果有限。”高自友说。

为了摸索规律、寻求出路,这位原本从事应用数学研究的科学家,改变了自己的研究“航向”。

回望来路,潜心于交通科学基础研究已近20年的高自友,说他的科研人生经历了两次“飞跃”,而帮助他实现起飞的最初动力,正是来自于“杰青”项目的支持和鼓励。他至今对此心怀感念。

“自己的研究究竟是为了什么?”在高自友看来,这是每一个科技工作者首先应回答的基本问题。学术方向的确立是战略选择,它关系到科研人员学术研究的深度、广度以及研究工作的生命力。

高自友博士毕业于中科院应用数学所,专攻最优化理论和方法,后在北京交通大学运输模拟中心从事博士后研究。1995年博士后出站的第二天,他没有给自己留出一点庆祝和放松的时间,随即飞赴香港做访问学者。

“交通活动涉及的主体非常多,有成千上万的人在博弈,最优化理论和方法应该会在交通科学领域大有作为。”在港期间,不少学者建议高自友关注城市交通拥堵等问题。然而事实上,上世纪90年代的中国大陆,交通问题远没有如今这样严峻,相关的研究更谈不上是热门。

翻阅世界各国的交通发展史之后,高自友发现海外学者的判断是正确的。“中国大陆早晚会面临严重的交通拥堵”,不仅如此,他还兴奋地看到,城市交通中不仅蕴涵有工程科技问题,还涉及到人的行为科学、经济分析等诸多领域。

“当时认为,人的问题不能够被量化,难以进行精确描述。”这极大触发了高自友的研究兴趣,“城市交通流状态的产生和演变过程极其复杂,这个方向很有意思。”

一般认为,富有意义的科研选题有三个原则:一是要贴近科学前沿,强调国际公认,即所谓“顶天”模式;二是要围绕国家经济社会发展的战略需求,从国情出发,所谓“立地”模式;三是寻找科学前沿和国家需求的结合点。

“重大需求往往从学科前沿发展而来,交通问题就很典型。” 出于学科发展对接国家社会需求的科学敏感性,高自友找到了“既要顶天,又要立地”的研究方向。

即便如此,高自友深知前路艰辛,将个人兴趣与国家目标相结合,更需要扎实的储备。

“杰青”赋予的创新土壤

基础研究的最大特点是厚积薄发,需要依靠长期、持续的积累才能取得创新突破。转道交通科学的基础研究,高自友深知要“沉得住气,耐得住寂寞”。

万事开头难。在高自友交通科学基础研究的起步阶段,2002年成功申请国家自然科学基金委的“杰青”项目,为他提供了难得的创新土壤。

首次申请,一次性通过,尽管申请“杰青”的过程可谓顺风顺水,但对于当年在管理学领域初出茅庐的高自友而言,却是个“豁出胆子”的决定。

“我之前在自然基金委管理科学部只承担过一个面上项目,也不认识其中的任何专家。”高自友说,他只是单纯地认为由于交通科学问题不仅涉及到全体交通参与者的行为,同时还会受到各种交通管理控制措施及相关因素的影响,研究方向应属于管理科学部,“应该到这里来报”。

回头来看,高自友无疑作出了正确的决策。立足中国实践、促进合作发展、关注社会责任,国家自然科学基金委管理科学部所倡导和支持的研究,正是要提炼和解决中国特色管理科学的问题。

“对我个人而言,‘杰青’最大的作用就是给了我一个非常宽松的环境,让我转变研究方向成为可能,这无疑非常重要。”高自友告诉《中国科学报》记者,成功申请“杰青”,不仅得到了经费上的支持,更重要的是,“杰青”鼓励原始创新和自由探索,这让他实现了从原来单纯的最优化理论和方法的应用数学研究,向交通运输领域基础科学研究的真正转型。

在四年左右的学术“转折期”,高自友并不急于发论文、出成果,“杰青”让他能够心无旁骛地打基础、建团队、进行国际交流。

与其他类型的资助项目不同,为了让青年科学家获得足够的成长时间和空间,“杰青”的考核灵活而宽松。“没有一天到晚的各种检查评估,每年提供一张A4纸大小的简单进度报告,而且允许失败,当然你必须弄清楚失败的原因,为什么会失败。”

这样的创新土壤,让青年科学家在其人生中最重要的阶段能够稳定在科学前沿和一线。“如果没有‘杰青’,我有可能就放弃基础科学研究了,特别是在高校从事研究的待遇还比较差的那个年代。” 高自友对过往不无感慨。

潜心钻研数十载,高自友终于迎来了收获的时刻。2011年度国家科学技术奖励大会上,高自友领衔完成的研究项目“基于行为的城市交通流时空分布规律与数值计算”荣获国家自然科学奖二等奖。

同行评价,该成果不仅加深了人们对城市交通流时空分布规律的认识,而且对建立现代交通科学理论体系具有重要的理论指导意义,是国内交通科学领域第一个重大的基础性研究成果。

论及成功的原因,高自友特别强调了他的团队—— 一支涉及数学、物理、力学、统计、信息、管理、交通工程等多学科的综合交叉科研队伍。

而在这支团队的成长过程中,“杰青”项目同样功不可没,高自友说:“‘杰青’的重要性在于,它确确实实可以带动一支队伍的建设,甚至是促进某一个学科的开拓和发展。”

随着研究的深入,高自友充分认识到解决城市交通问题不能单纯依赖路面交通系统,还要大力发展城市轨道交通系统。由此,他的研究生涯迎来了又一次转变和飞跃。

“这是认识逐步深化的一个过程。”作为北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室的首任主任,2006年起,高自友就带领团队对轨道交通运输组织和列车运行控制中的关键问题进行相关科学研究,并在构建城轨运输组织与运行控制的优化理论和方法等方面取得了一批原创性研究成果,解决了我国城轨发展中的一些基础理论及关键技术难题。

随着我国经济社会的迅速发展,交通拥堵数十年来变得愈加严峻,解决“交通难”问题在不少人看来有些可望而不可及。

“尽管交通科学目前仍处于发展阶段,但一些成果已经在实际交通工程实践中起到了重要的理论支撑作用。”谈及未来的研究,高自友说还需要进一步把握城市交通中的基本规律,“随着科学技术的进步以及社会各界的重视,对于破解交通难题,我们很有信心”。

《中国科学报》 (2014-07-18 第11版 学人)

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