创新之路Way of Innovation
张健
在城市的公交站台,不少人已经习惯站定后先划开手机,通过手机A P P输入目的地,了解可乘线路公交车的实时到站信息、预计到达时间;智能停车场收费系统越来越普及,车辆出入记录、停车位置、收费时长经过数据的反映变得一目了然,节省人力的同时还提升了效率。
这一切,都要归功于智能交通的发展。
21世纪,现代电子信息技术步入大繁荣阶段,使以其为基础的交通运输服务系统迈向一个新纪元。车与车之间、车与路之间有了包含速度、位置、能耗、效率等数据的沟通,网联通信为智能化交通规划、管理及交通安全带来了前所未有的
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口的智能化控制、路口和路面的交通监管措施等已成为常态。其中,路口的智能控制可以有效监控路口车辆的通行情况,并根据车流量的高低自动调整红绿灯的变换频率,以此来提高单位时间内的道路通行效率。这就相当于给道路装了一双“眼睛”,让它自身拥有指挥的权利,在造成拥堵前“先下手为强”,尽可能避免连线式塞车。
此外,除了科学化调配红绿灯时间,必要的交通监管也可以利用智能化技术。视频探测器,媒体和老百姓口中的“电子眼”,在城区路面的全方位覆盖让交管局监控中心对上百条道路的状况了如指掌,实现了智能测速、对违章行为的筛查及统计、人工智能体识别、警力调配等多项功能。这些智能化技术的融入让数据规整起来更为便利。
让科学研究紧跟城市建设
20世纪90年代开始,智能化交通在世界范围内大行其道,我国也紧紧跟进,从大局着眼,根据道路运输的实际需求匹配智能交通系统来提高运输效率、丰富道路功能、保障安全和环境效益。
“依照我国的发展特,城镇化是必然趋势。但是土地、环境等公共资源是有限的,不可能做到人人开汽车,所以发展公共交通理应是我国的长远倾向。”张健道出投身交通规划与管理相关研究的考量,同时还表示自己从最初的理科“转行”工科,并投入城市公共交通的规划和智能调度等研究有些波折。
2002年,张健参加完高考,一头扎进东南大学数学系应用数学专业。但随着深入学习,他了解到学科内涵并出于对日后从业的考虑,决定换专业。这个想法最终在两位女性的支持下得偿所愿。“一个是我大学期间的班主任朱老师,当时她对
我比较关照,她认为纯数学比较看天赋,
建议我转到工科。另一个是我当时的女朋
友,也就是现在的爱人。她也比较支持
我。”几番考量后,张健选择了东南大学
全国排名靠前的强势学科——交通规划与
管理专业。为了弥补自己的专业不足,他
一有时间就跑去交通学院老师请教,最
后如愿以147分(满分150分)的专业课成
绩完成硕士研究生考试。
之后在导师的建议下,张健提前攻
读博士学位,迎来一次难得的机会。2009
年,他获得国家留学基金委资助,作为
国家第3批联合培养人才赴外访问学习。
“无论是生活环境、学校氛围及硬件和软
件设施,还是学校管理、不同的文化等方
面,这次访学对我都有很大的冲击。”在
“公立常春藤”名校美国威斯康星大学麦
迪逊分校深造期间,张健坦言自己不仅获
得了专业知识的提升,还对日后开展科研
工作产生了深刻的影响。
“首先是视野开阔了,我以后做研
究的定位和立意要求更高,要能站在全球
的角度看问题;其次就是体现在研究方式
上,以前我喜欢单独作战,到了美国却看
到更多的分工协同和传帮带;第三个就是
对于东西方的文化认识,当时利用假期到
东、西海岸的城市学习,这让我对西方文
化有了更深层的认知。”
后来,在国内外导师联合指导下,
张健开始了城市公交智能调度研究,结合
中国城市公交的独特性和国外先进的车路
协同、车联网等技术,思考着如何弹性优
化、提升现有城市公交运行体系的效率。
得益于国家自然科学基金委项目、科技
部、交通部的资助,他先后主持了“车联
网环境下公交车辆行车计划智能化编制及
优化方法研究”“车联网环境下常规公交
车辆调度模型研究”等项目,在智能化编
制及优化理论与方法、网联调度建模与分
析等方面取得了重要的研究进展。其中,
相关成果获得了教育部高等学校科学研究
优秀成果奖(技术发明奖)一等奖、中国
公路学会科学技术奖(科技进步奖)一等
奖等,联合合作单位在全国数十个城市中
发挥了显著作用。
车、路联合保障交通服务水平
科技发展日新月异。从颠簸的土路到
水泥沥青路、光伏路面乃至智能网联路,
路面不断更新换代;车辆由有轮子就能跑
的时代迎来电动汽车、混合动力车、智能
汽车的诞生。道路的本质是服务运输,早
期交通工程建设没有考虑到通信、数据
传输、监控等需求,如今道路的功能多样
化,路究竟要重建还是说能够通过智能化
改造实现优化?
“国家有战略需求、社会有行业需
要,科研工作者就要想办法把问题抽象
化,通过一些技术和手段去解决。”张健
说。因此,在高速公路信息化和智能化研
究相对匮乏的时期,他迅速投身相关研
究,基于国内智能交通系统奠定者(两位
交通学院老院长)黄卫院士、王炜教授的
研究基础,协助东南大学物联网交通应用
研究中心冉斌主任完善了智慧高速公路相
关研究,填补了领域空白。除此之外,他
还积极投身部委和江苏、浙江、安徽等地
方政府的30多项高速公路智能化、信息化
改造建设项目,为减少交通出行成本、提
升服务质量、减少道路基础建设、节省路
网交通采集投资成本等做出了重要贡献。
在系列研究过程中,出于对综合性学
习理念的尊崇,张健指出,“交通问题不
仅仅是解决路的问题,还需要解决车的问
题,国内很多交通事故的发生及交通的效
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回忆起人生中的重要经历,张健讲述了因勘察高速公路与死神擦肩而过的事情。只不过如今谈起来,他不渲染当时的情形反倒和记者聊起老本行,“如果车辆能够预判故障,行驶过程中有安全预警提醒系统,或者说路上有个检测报警设施,很多事故问题就可以避免了。这说明,我们在智能交通研究方面要走的
高考分数智能匹配大学路还很长呢。”将生死一线的凶险草草带过,张健更乐意讲一讲他在机缘巧合下得到的一份迎接新生命的仪式感。
那是为了完成涉及江苏省4000多公里的高速公路信息化顶层设计相关课题,他临危受命,和同事们埋头工作到年腊月二十七,牺牲掉连续两个晚上的休息时间换来成果汇报的圆满成功。汇报结束那一天,张健印象格外深刻。“平时穿得都比获省部级竞赛奖、省级科研项目、优秀毕业生、优秀学术学位论文等荣誉,还指导学生荣获东南大学暑期社会实践优秀团队特等奖1项、2016年江苏省大中专学生志愿者暑假文化科技卫生“三下乡”社会实践活动等荣誉称号。
作为东南大学交通学院优秀班主任,张健重视本科生的知识教育、科学研究、社会服务、品格提升等多方面发展,表示想要让学生通过参与工程研究、社会实践得到锻炼。“学生在不同的阶段有不同的侧重点,我们要尽可能根据学生的特点和诉求去培养对社会有用的人才。比如说,适合从事科学研究,那么就尽可能按照博士生的路线培养;有一定的管理素质,就给学校的团委和院办推荐去做选调生……”
2019年在车路协同自动驾驶国际论坛上主持法律与法规平行论坛