2015-08-12

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

建設智慧城市已成為當今世界城市可持續發展的必然選擇。今年兩會上，智慧城市建設也是代表委員熱議的焦點。

“智慧城市離不開智能交通系統建設。”清華大學自動化系副教授李力介紹，智能交通本質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。“我們通過智能設備逐步掌握了各大城市交通運行規律，能夠為城市規劃和交通發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一動。李力的父親是華中科技大學控制系教授，受益于家庭熏陶，李力從小對自動化、人工智能等諸多領域產生了濃厚興趣。2001年，李力赴美求學，在亞利桑那大學系統與工業工程系攻讀碩士和博士學位，跟隨導師從事智能汽車和智能交通領域研究。2006年李力回到清華大學任教，開始進行智能交通與車路協同的創新探索。

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

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

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。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。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，李力在智能交通領域國際一流學術期刊上發表SCI論文近50篇，多次獲國際學術會議最佳論文獎，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動車搶行搶拐、行人闖紅燈等交通違規現象嚴重，國際通用的交通流分析方法部分失效，國外引進的基于協同駕駛的交通控制系統無法高效實施。李力研究團隊圍繞交通沖突區域競爭與協同駕駛行為的科學問題，在智能交通領域開展了一系列具有理論創新和實用價值的原創性工作。

在智能交通大數據融合和預測方面，李力研究團隊提出了新的交通時空關聯特性和趨勢特征學習模型、基于貝葉斯主成份分析模型的交通流缺失數據補償方法，性能顯著優于以往算法。在考慮交通系統不確定性的智能交通系統建模、評估和管控方面，李力研究團隊提出了交通流隨機時空狀態演化模型成果，獲中國智能交通學會二等獎。在智能車路協同方面，李力研究團隊提出的基于計劃樹的路口協同控制算法已成為該領域具有代表性的設計方法，獲智能交通領域國際頂級期刊《IEEE Trans. Intelligent Transportation Systems》2012-2013年度Best Survey Paper Award。

除了理論研究探索創新，李力研究團隊還成功將科研成果轉化為實踐應用。綜合數據解決方案是973項目（2006CB705506，2012CB725405）、863項目（2011AA110301）等國家重大課題中的關鍵技術，已在北京市交管局監控指揮系統中得到應用。交通系統評測和規劃方法成功應用于全國首個園區電動微公交系統的設計實施。設計的車路協同系統已多次成功路演，并通過863項目（2011AA110401）評估，得到國內外專家學者的高度認可，目前正在深入推廣中。 

“智慧”傳承與發展 

“我不習慣觥籌交錯的生活，時間基本都用于科研和培養學生。學科發展需要優秀青年傳承”，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會。我所講授的課程內容多難度大，而清華學生求知欲強，兩者相得益彰。很多課程教學評分在全校占前5%，這是學生對我的認可和鞭策。”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容偏傳統的問題，出版了介紹最新前沿技術的中英文教材。“立足全新技術的系統教材編寫和使用，能在很大程度上激發學生的興趣，吸引更多優秀青年投身于智能交通研究。”

在培養青年人才方面，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，在發現其編程潛力后，便著力培養其在交通仿真優化方面的編程能力，指導其發表多篇高水平論文，最后該生順利進入美國麻省理工學院深造。九年來，李力指導并推薦諸多本科生進入麻省理工、普林斯頓、斯坦福、加州伯克利等世界著名學府，作為副導師指導的陳喜群博士現為浙江大學百人計劃特聘研究員。

當被問到團隊發展是否面臨壓力時，李力坦言：“交通是一門交叉學科，清華大學并沒有獨立的交通學院，相關研究團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可智能交通研究的價值，如何幫助年輕學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，李力認為智能交通至少還有十年黃金發展期。按照清華大學工科“頂天立地”的發展要求，李力將今后研究重點分為兩個方向：一是“頂天”，即車路協同和無人駕駛方向，希望自己及團隊能夠開創交通新模式；二是“立地”，進一步做好微公交、電動公交、智慧拼車、智能停車、智能信號控制等工作，創造更多的社會和經濟價值。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：科學中國人 2015年第8期  封底人物