2015-08-12

人力終有窮盡之時，人類探索未知領(lǐng)域需要自動化技術(shù)的發(fā)展。1946年，美國福特公司的機(jī)械工程師D.S.哈德最先提出“自動化”的概念。經(jīng)過60多年的發(fā)展，自動化技術(shù)不僅將人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解救出來，而且增強(qiáng)了人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。

建設(shè)智慧城市已成為當(dāng)今世界城市可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。今年兩會上，智慧城市建設(shè)也是代表委員熱議的焦點。

“智慧城市離不開智能交通系統(tǒng)建設(shè)。”清華大學(xué)自動化系副教授李力介紹，智能交通本質(zhì)上是交通信息的獲取和利用，使人們的出行變得更加安全和便利。“我們通過智能設(shè)備逐步掌握了各大城市交通運(yùn)行規(guī)律，能夠為城市規(guī)劃和交通發(fā)展提供更好的決策支持。” 

探索“智慧”之旅 

“心懷浩渺連廣宇，于無聲處聽驚雷”，李力時常拿這句詩來形容自己對科研工作的廣泛興趣和尋求突破時的靈機(jī)一動。李力的父親是華中科技大學(xué)控制系教授，受益于家庭熏陶，李力從小對自動化、人工智能等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚興趣。2001年，李力赴美求學(xué)，在亞利桑那大學(xué)系統(tǒng)與工業(yè)工程系攻讀碩士和博士學(xué)位，跟隨導(dǎo)師從事智能汽車和智能交通領(lǐng)域研究。2006年李力回到清華大學(xué)任教，開始進(jìn)行智能交通與車路協(xié)同的創(chuàng)新探索。

智能車路協(xié)同系統(tǒng)代表當(dāng)今世界智能交通系統(tǒng)的最新發(fā)展方向。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的無線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全方位實施人、車、路之間動態(tài)實時信息交互，并在全時空動態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上，開展車輛主動安全控制、道路交通協(xié)同管理和行人安全輔助，充分實現(xiàn)人車路的有效協(xié)同，保證交通安全，提高通行效率，從而形成安全、高效和環(huán)保的道路交通系統(tǒng)。李力向記者舉例解釋，“在沒有紅綠燈的情況下，智能車路協(xié)同系統(tǒng)也能讓交叉路口的車輛安全地通過。”

李力在車路協(xié)同和智能交通領(lǐng)域不斷開拓創(chuàng)新，先后主持和參與了國家自然科學(xué)基金面上項目、973項目、863項目等多個國家重大項目。經(jīng)過近些年的不懈努力和實踐探索，李力研究團(tuán)隊在沖突區(qū)域交通流數(shù)據(jù)收集、車輛（駕駛員）常見行為模式的提取和描述、沖突區(qū)域的車輛競爭與協(xié)同行為的建模和仿真、以及基于上述研究結(jié)果的交通控制策略設(shè)計四個方面得到了一系列互相關(guān)聯(lián)的高水平研究成果。2014年10月9日，在青島舉行的智能交通系統(tǒng)國際會議上，李力所在的清華大學(xué)智能交通團(tuán)隊成功組織了車路系統(tǒng)專題探討會和典型應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)場演示活動。國內(nèi)外與會專家學(xué)者對該成果給予了高度評價，認(rèn)為該研究開創(chuàng)了我國智能車路協(xié)同系統(tǒng)方向上的創(chuàng)新與實踐，總體上同步達(dá)到美、日等國際先進(jìn)水平。

李力告訴記者，他很推崇比爾.蓋茨的自述“I never took a day off in my twenties. Not one.”并以此自勉。除了出差，在辦公室從上午九點工作到晚上十一點已成為常態(tài)。無論是提想法、編代碼還是寫論文，李力都會親歷親為。沒有任何周末、一年休息3～5天，這是李力目前的工作狀態(tài)。李力略帶自豪的告訴記者：天道酬勤，有些科研想法“天外飛來，絲絲入扣”。作為第一作者或通訊作者，李力在智能交通領(lǐng)域國際一流學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文近50篇，多次獲國際學(xué)術(shù)會議最佳論文獎，成果獲得廣泛好評和引用。 

開啟“智慧”之路 

我國城市道路交叉口機(jī)動車搶行搶拐、行人闖紅燈等交通違規(guī)現(xiàn)象嚴(yán)重，國際通用的交通流分析方法部分失效，國外引進(jìn)的基于協(xié)同駕駛的交通控制系統(tǒng)無法高效實施。李力研究團(tuán)隊圍繞交通沖突區(qū)域競爭與協(xié)同駕駛行為的科學(xué)問題，在智能交通領(lǐng)域開展了一系列具有理論創(chuàng)新和實用價值的原創(chuàng)性工作。

在智能交通大數(shù)據(jù)融合和預(yù)測方面，李力研究團(tuán)隊提出了新的交通時空關(guān)聯(lián)特性和趨勢特征學(xué)習(xí)模型、基于貝葉斯主成份分析模型的交通流缺失數(shù)據(jù)補(bǔ)償方法，性能顯著優(yōu)于以往算法。在考慮交通系統(tǒng)不確定性的智能交通系統(tǒng)建模、評估和管控方面，李力研究團(tuán)隊提出了交通流隨機(jī)時空狀態(tài)演化模型成果，獲中國智能交通學(xué)會二等獎。在智能車路協(xié)同方面，李力研究團(tuán)隊提出的基于計劃樹的路口協(xié)同控制算法已成為該領(lǐng)域具有代表性的設(shè)計方法，獲智能交通領(lǐng)域國際頂級期刊《IEEE Trans. Intelligent Transportation Systems》2012-2013年度Best Survey Paper Award。

除了理論研究探索創(chuàng)新，李力研究團(tuán)隊還成功將科研成果轉(zhuǎn)化為實踐應(yīng)用。綜合數(shù)據(jù)解決方案是973項目（2006CB705506，2012CB725405）、863項目（2011AA110301）等國家重大課題中的關(guān)鍵技術(shù)，已在北京市交管局監(jiān)控指揮系統(tǒng)中得到應(yīng)用。交通系統(tǒng)評測和規(guī)劃方法成功應(yīng)用于全國首個園區(qū)電動微公交系統(tǒng)的設(shè)計實施。設(shè)計的車路協(xié)同系統(tǒng)已多次成功路演，并通過863項目（2011AA110401）評估，得到國內(nèi)外專家學(xué)者的高度認(rèn)可，目前正在深入推廣中。 

“智慧”傳承與發(fā)展 

“我不習(xí)慣觥籌交錯的生活，時間基本都用于科研和培養(yǎng)學(xué)生。學(xué)科發(fā)展需要優(yōu)秀青年傳承”，李力直言：“我很喜歡上課，這是智能交通理念和知識傳承的最好機(jī)會。我所講授的課程內(nèi)容多難度大，而清華學(xué)生求知欲強(qiáng)，兩者相得益彰。很多課程教學(xué)評分在全校占前5%，這是學(xué)生對我的認(rèn)可和鞭策。”上課和研究之余，李力還專注于教材編寫，針對目前交通類教材內(nèi)容偏傳統(tǒng)的問題，出版了介紹最新前沿技術(shù)的中英文教材。“立足全新技術(shù)的系統(tǒng)教材編寫和使用，能在很大程度上激發(fā)學(xué)生的興趣，吸引更多優(yōu)秀青年投身于智能交通研究。”

在培養(yǎng)青年人才方面，李力堅持秉承“有教無類，唯渡有緣”的教育理念。李力回憶道，曾有本科生在系里排名一百多名，在發(fā)現(xiàn)其編程潛力后，便著力培養(yǎng)其在交通仿真優(yōu)化方面的編程能力，指導(dǎo)其發(fā)表多篇高水平論文，最后該生順利進(jìn)入美國麻省理工學(xué)院深造。九年來，李力指導(dǎo)并推薦諸多本科生進(jìn)入麻省理工、普林斯頓、斯坦福、加州伯克利等世界著名學(xué)府，作為副導(dǎo)師指導(dǎo)的陳喜群博士現(xiàn)為浙江大學(xué)百人計劃特聘研究員。

當(dāng)被問到團(tuán)隊發(fā)展是否面臨壓力時，李力坦言：“交通是一門交叉學(xué)科，清華大學(xué)并沒有獨立的交通學(xué)院，相關(guān)研究團(tuán)隊被分散到多個院所。智能交通處于交通和自動化的交織點，在自動化系如何評價和認(rèn)可智能交通研究的價值，如何幫助年輕學(xué)者獲取資源支持安心科研，是值得多方探討的問題。”

面向未來，李力認(rèn)為智能交通至少還有十年黃金發(fā)展期。按照清華大學(xué)工科“頂天立地”的發(fā)展要求，李力將今后研究重點分為兩個方向：一是“頂天”，即車路協(xié)同和無人駕駛方向，希望自己及團(tuán)隊能夠開創(chuàng)交通新模式；二是“立地”，進(jìn)一步做好微公交、電動公交、智慧拼車、智能停車、智能信號控制等工作，創(chuàng)造更多的社會和經(jīng)濟(jì)價值。李力期待智能交通研究成果可以使民眾生活得更加舒適和幸福。

 來源：科學(xué)中國人 2015年第8期  封底人物