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科学研究

Scientific Research

杨晓光教授高峰团队
主要成员:杨晓光教授、马万经教授、吴志周副教授、云美萍副教授、胡笳同济大学青年百人学者
研究内容:1)城市交通健康分析与智能诊断;(2)车路联网与协同交通管理与控制;(3)智能公共与共享交通管理与服务;(4)交通设计理论与方法
主要成员简介
杨晓光杨晓光,1959年9月生,同济大学-日本京都大学联合培养博士、同济大学二级教授/教学名师/博导/智能交通运输系统(ITS)研究中心主任,“交通信息工程及控制”、“交通运输规划与管理”学科主要带头人之一。长期主攻交通系统工程与ITS,主持完成了国家自然科学基金项目6项(含重点项目2项)、国家“973”/“863”/攻关计划等6项。创立了“交通设计理论与方法及其教学体系”;开创了“车路联网与协同交通控制系统”、“交通运输系统2.0”研究及其应用;主参与完成的我国第一个“城市交通信号实时自适应控制系统” 获国家重大成果奖(1990年),另获各类科技进步奖10余项;培养博士62人。享受国务院特殊津贴、入选交通运输部“新世纪十百千人才工程”第一层、上海市领军人才,兼任教育部交通运输工程学科教指委委员/交通工程专业分委会副主任、上海市防灾救灾研究所交通安全研究室主任、The International Symposium on Transport Network Reliability 国际委员、《交通信息与安全》编委会主任等。(Email:yangxg@tongji.edu.cn,http://www.yxggroup.com/Index.aspx )
代表性成果
1、交通设计理论与方法及教学体系

       基于国家自然科学基金重点项目“城市道路交通系统集成设计理论与方法”等国家自然科学基金计划4项和省部级计划3项,历经30年创立了“交通设计理论与方法及教学体系”。主要成果包括:(1)首次构筑“交通设计理论和方法体系”;(2)混合交通流与道路设施的适应性及其基本规律揭示;(3)复杂及环形交叉口优化设计和控制整合方法;(4)信号控制交叉口群交通阻塞机理与时空协同优化设计方法;(5)主动交通安全设计理论与方法等。发表检索论文50余篇;出版世界上第一部《城市道路交通设计指南》、第一部《交通设计》教材(入选国家“十一五”、“十二五”规划教材,并被翻译为英文版在国际上推广);“交通设计”课程入选“国家精品视频公开课”、“上海市精品课程”等;主编国家和省部级规范标准5部、国家住建部交通设计导则;获得省部级奖项7项,软件著作权10项。总体上处于国际领先水平,对国内外交通工程学科将产生深远的影响。

    

   

2、基于车路协同的新一代交通管理与控制系统
基于1986年主参与研发的中国第一套“城市交通实时自适应控制系统”,进一步面向复杂的交通管理与控制需求-城市快速路及其与地面交通一体化、公交优先、交叉口群以及非常态交通控制与管理等,研发完成了精细化与精准化交通控制系统;并于2006年和国际同步开展了车路联网与协同交通控制系统研究,并以该领域第一个国家自然科学基金项目“基于车路协调的交叉口信号控制探索研究”和国家863课题“车路协同系统交通协调控制关键技术”(编号2011AA110404 )等为依托,重构了基于车路联网与协同的交通控制机制、车速引导与主动控制基础理论和方法。先后在廊坊、太仓等城市进行示范,取得了显著效益,在国内外产生重要影响。





3. 先进的公共交通系统理论与方法

       自上世纪90年代,即着眼于我国城市公共交通现代化发展的紧迫需求,在国内率先启动相关研究。特别是依托国家自然科学基金项目“公共信号优先控制理论”(59878039)、国家自然科学基金项目“专用道优先控制与公交调度协调优化方法研究”,交通运输部科技项目“城市公共交通运营监管信息平台关键技术研发与示范” 以及“十五”国家科技攻关课题“公交专用道信号优先策略与技术研究”(2005BA414B01)等研究计划,围绕公交优先、公交智能化调度与管理、公交运行智能服务与绩效评估等关键技术展开重点研究,取得了显著效益。主要成果包括:①公交基础数据和信息分析:国际检索论文10篇、软件著作权-基于IC卡数据的公交线路客流OD反推及挖掘系统V1.0(2013SR020765);②公交行程时间动态预测:国际检索论文10篇、专利-基于浮动车数据的公交到站时间预测方法及系统(200710045987.9)、软件著作权-TranSMART公交到站信息预测系统V2.0(2011SR081888);③公交运行服务质量评价:国际检索论文15篇、软件著作权-TranSMART城市公交车辆运行评价系统 V1.0(2009SR035236)、软件著作权-基于多元数据的公交线路服务质量评价系统(2013SR028330);④公交线网优化决策支持:国际检索论文10篇、软件著作权-城市公交线网优化决策支持系统(2007SR20843)。译著《公共交通通行能力与服务质量手册》等。

 

4、城市交通全息感知与智能预测预报预警及决策支持系统
       面向城市交通智能化管理与控制和决策支持的重大需求,基于多元(源)异构海量数据,对城市道路交通流随时间和空间及条件变化而呈现常态与非常态状况,基于国家863计划“城市道路交通全息感知与交互及战略实验室”、“城市道路交通网络小区动态智能划分关键技术”等,研发建立了(1)全要素-包括交通主体(自然人、驾驶人和决策人)、交通载体(交通流与交通网络),(2)全尺度-包括交通轨迹、城市、区域等宏中微观多种尺度感知系统,以及预测预报预警及决策支持系统。攻克了:城市道路网络交通解析理论与方法;面向交通控制和诱导的交通小区动态划分技术;海量多源(元)异构数据处理与融合技术;交通状态预测预报预警以及决策支持关键技术;考虑诱导效用及个体特征差异的多目标路径诱导理论与关键技术等。研究成果在上海市、杭州市、南京市等城市取得了应用,并获得上海市等多项科技进步奖。

社会服务典型案例——
(1)推广应用“城市交通设计理论与方法”,促进我国城市交通综合改善。(主要完成人:杨晓光、白玉、马万经、云美萍等)。
面向我国大量城市日趋尖锐的交通阻塞等问题,运用本团队所创立的“城市交通设计理论与方法”,服务于社会。向国家住建部城建司建议并主参与编制了《城市交通设计导则》(已送审),推进了“交通设计”工作进入城市交通综合改善体系;植根于上海市,破解了包括拥堵十余年的“天目路环形立体交叉片区”、“世纪大道-杨高路交叉口片区” 交通阻塞顽疾、内环线沿途进出口匝道交通阻塞难题,以及“延安路公交专用道交通设计”;承担了“北京市城市道路交通设计与组织优化研究”,为北京奥林匹克运动会前的综合交通改善提供了重要的技术支撑;承担了“广州市中心城区交通综合改善”,成果还进一步被广泛地应用于广东、广西、江苏、浙江、安徽、山东、湖南、天津等多省市,所提出的技术和方法已被国内诸多规划院、设计院和大学等咨询研究部门所采用,为提升中国城市交通的服务能力和服务水平,节省资源、降低能耗等产生了重要的作用和深远的影响。与此同时,还主参与编制我国《道路交通工程技术人员职业资格标准》,主编国家“十一五”、“十二五”规划教材(全国50余所大学采用),主讲“国家精品视频公开课”,推动了我国“交通设计”人才的培养。

  

天目路立体交叉片区(上海)                                 世纪大道-杨高路片区(上海)                                 环岛交通改善技术推广(厦门)

(2)智能交通系统管理与控制及服务(主要完成人:杨晓光、马万经、云美萍、吴志周、滕靖)。
面向我国广大城市全面推进智能交通与智慧城市的建设,全面地展开社会服务。包括:(1)智能综合交通运输系统规划与设计,主持承担我国最具影响力的“苏州工业园区智慧大交通规划设计”、主笔上海市重点决策支持课题“上海市率先实现交通信息化问题研究”(1997)等;(2)城市交通全息感知与交互及预测预报预警和决策支持系统,主承担完成杭州市、南京市、宁波市等相关系统的实现;(3)城市交通组织管理与控制信号优化,为我国近60座城市提供相应的社会服务,并与国家公安部交通安全研究中心合编著了《城市道路交通组织》,在全国范围推广应用;(4)城市公共交通与共享交通服务提升工程,为交通运输部、上海、浙江、广东、江苏等诸多省市公共优先、公交服务质量、公交绩效等评价分析提供技术服务,特别是为上海市200余条公交线路时刻表编制做出了重要的贡献(国内首次)。在国内具有广泛的影响。

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