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夙兴夜寐绘未来

同济大学交通运输工程学科持续发力国家未来交通建设

2021-03-12 11:06:52 来源:中国交通新闻网 作者:程国政

一部人类发展史,其实也是一部交通发展史。从车马慢行到如今“同城化”的现代文明,人类的进步在很大程度上体现为交通的进步。交通不断发展,不仅极大缩短了空间距离、节省了时间成本,而且为相互交往、合作、交流带来极大便利,为信息共享、商业发展、科技进步打通了“任督二脉”。

更美好的交通发展图景正慢慢呈现在我们眼前。近日,中共中央、国务院印发了《国家综合立体交通网规划纲要》(简称《纲要》),明确到2035年,除部分边远地区外,基本实现全国县级行政中心15分钟上国道、30分钟上高速公路、60分钟上铁路。

《纲要》编制除集结了在京诸多科研单位,有关部门还在京外征召了科研团队——同济大学陈小鸿团队,承担专题研究《城市群交通布局思路研究》。

“《纲要》是我国2035年建成现代化高质量国家综合立体交通网的动员令、冲锋号。”陈小鸿说,同济大学交通运输工程学科拥有深厚的研究基础,广大科研人员将持续发挥自身优势,提供智力支持,助力《纲要》描绘的蓝图早日实现。

贡献城市群交通布局研究成果

《纲要》专栏二:国家综合立体交通网布局,对铁路、公路、水运、民航、邮政快递作出详细规划,明确提出京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区双城经济圈等重点城市群率先建成城际铁路网,其他城市群城际铁路逐步成网。研究推进超大城市间高速磁悬浮通道布局和试验线路建设。

城际铁路在城市群交通布局中的重要作用不言而喻,陈小鸿团队在此领域深耕多年。

这段表述浸润在陈小鸿团队的研究成果之中。为何选择了陈小鸿团队?“这是过去二十余年同济交通规划团队三代人的科研和实践成果使然,包括林航飞、李晔、吴娇蓉、叶建红、张华等学者的接续奋斗。”陈小鸿介绍,以都市圈、城市群作为城镇化的主要承载模式,不仅符合大城市和特大城市的发展目标,也符合区域内各个等级城市的发展规律。

陈小鸿。

从1999年开始,陈小鸿团队相继完成了“十二五”期间我国综合运输体系发展研究,长江三角洲、珠江三角洲、厦漳泉大都市区、长株潭大都市区交通发展战略研究和综合交通一体化规划,以及上海市高速公路网规划等工作。其中,上海高速公路网规划是国内较早开展的同类研究之一。团队针对上海“1966”的多层级城镇空间体系提出了公路网络“15—30—60”分钟的可达性目标。研究成果又拓展至长三角、海峡西岸、长江中游、粤港澳大湾区等多类型、多层次城市群及都市圈。

去年11月,《纲要》专题《城市群交通布局思路研究》结题。专家组一致认为,课题研究视角宽阔、分析扎实、结论明确,对城市群综合立体交通网规划方案编制具有指导意义。专题研究中,团队研判了我国新型城镇化和城市群发展的中长期态势,根据城市群发育进程、发展竞争力和战略定位,将我国城市群及都市圈分为三种类型,提出建设世界级综合交通体系、轨道上的世界级城市群、强化中西部地区门户枢纽、改善边远地区可达条件等差别化发展策略。团队提出在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝经济区等世界级城市群之间规划布局下一代高速磁浮系统,做好骨干通道及重要枢纽预留控制工作,推动试验线和工程线路建设等规划建议。

在高速磁浮领域,近年来,同济取得了骄人成绩。同济大学国家磁浮交通工程技术研究中心是一支国家队,自2001年起连续牵头承担了三个“863”计划重点研发项目,较为全面地掌握了低—中—高全速度谱系的磁浮系统整体设计方法、车—轨耦合基础理论、悬浮控制器研发、高速道岔设计等核心科技,打造出了一支产学研用特色鲜明的磁浮交通系统技术队伍。

2019年6月,我国时速600公里磁浮列车下线。2020年,团队千方百计克服新冠肺炎疫情带来的种种困难,高质量按时完成了时速600公里磁浮列车的各项技术测试和验证。“高速磁浮研发的持续加速,城市群之间的两小时通达就会有可靠的保证。”担任中心主任的陈小鸿说。

厚植创新沃土 科研底气十足

不仅陈小鸿,凌建明、杨晓光、徐瑞华、李兴华、张戎、马万经、杜豫川、滕靖……同济大学交通运输工程学院众多学者正在为“构建便捷顺畅、积极高效、绿色集约、智能先进、安全可靠的现代化高质量国家综合立体交通网”而努力拼搏。

全国123出行交通圈。

2020年12月10日,凌建明受邀参加中国民航局召开的民航“十四五”发展专家征求意见座谈会,与专家学者及业内人士,共同就贯彻落实党的十九届五中全会精神,系统谋划“十四五”期间民航改革发展工作思路和重点任务开展研讨。民航作为国家综合立体交通网的重要组成部分,在未来综合立体交通网的发展中,将充分发挥其科技支撑作用。凌建明作为课题负责人参与编制了《民航科技发展“十四五”规划》,牵头编制了《“十四五”民航机场系统专业领域组—科技发展规划研究报告》。

李兴华领衔的同济大学中国交通研究院,近年来开展了一系列服务国家综合交通运输战略、规划及政策研究工作。该研究院先后完成了《面向全球的网络与枢纽布局研究》《综合交通运输合理规模和结构优化》《新时期交通运输发展新动能新空间》等诸多课题,分别提出了“六廊三路三主七要”全球交通网络;建立了以“一带一路”沿线区域枢纽节点为基础、以全球性城市为重点的“1+1”全球枢纽城市体系规划;系统论证了未来我国综合立体交通网络中各种运输方式的总体规模和组成结构,提出了新时代背景下交通运输发展的新技术新模式新业态。这些理念、方法和技术路径已分别体现到国家各种交通方案之中。

2003年,受中国铁路上海局集团有限公司委托,运输管理工程系季令、叶玉玲、徐行方团队专题开展了长三角都市圈地区轨道交通系统规划方案研究,并提出了都市圈地区轨道交通系统规划理念,即分层次规划、综合轨道交通网的联合规划、地区轨道交通与公路网一体化规划三大理念。团队还较早地提出,解决区域轨道交通、干线铁路与城市轨道交通规划的重点,是要解决三者之间的衔接和换乘组织问题,强调在车站换乘和技术制式上互相衔接并留有充裕的接口。运输管理工程系主任滕靖说:“这个规划研究在当时具有较好的预见性、前瞻性,后续长三角的轨道交通网络规划基本延续了当时的规划思想。”

2005年,在季令带领下,联合徐行方、叶玉玲、滕靖等研究了长三角区域多层级轨道交通线网,提出建设城际轨道交通体系概念:规划建设长三角都市圈城际轨道交通线网、互联互通和运输组织方案等。

“我们提出建设城际轨道交通网,如沪宁城际,让这张网与老铁路网无缝接驳,两城之间实现通勤化。这样,上班族住在上海,早晨乘坐合适的轨道班车,就能按时上班了。这个规划在当时具有较好的预见性、前瞻性。”滕靖说。

张戎、杨晟、朱晔团队长期从事多式联运规划与管理研究,其成果已广泛应用于上海港、宁波港、连云港等海铁联运实践中,对推动出口货物运输公转铁、优化长三角综合货运体系作出了重要贡献。团队还承担了长三角铁路物流发展规划、义乌铁路物流中心规划及交通组织优化、中欧班列多式联运、上海临港海铁联运规划等项目。张戎介绍,团队深耕大城市物流规划与货运管理领域,多次参与上海市货运和物流体系规划的编制、上海市综合交通调查中货物运输调查方案的制定与实施以及北京市城市货运模型的研发等工作。

马万经团队长期深耕交通系统管控与智慧出行服务领域,研发出混合流道路交通设计技术、多模式交通网络协同管控技术、公交精准服务与高效通行技术等。成果广泛应用于上海、北京、深圳、济南等城市的交通治理,为70%的“国家公交都市建设示范城市”提供了关键技术支撑。马万经介绍,面对新时代我国高质量发展的新要求,同济联合团队正在全力推进智慧城市出行服务关键技术和系统的研发。

杜豫川团队一直聚焦于交通系统中运行状态和设施性能的高精度感知、交通大数据人工智能分析决策等研究研发。该团队与上海机场集团合作完成的国家“863”课题《综合交通枢纽多模式交通信息协同服务》、上海市科委重点项目《浦东国际机场旅客捷运系统关键技术研究与应用》中,突破了高强度多模式枢纽集散客流动态组织与协同运营、差异化乘客出行需求智能辨识与精准服务等关键技术难题,提出了基于AI的客流特征识别技术、基于信息需求强度的客流诱导技术,为不同人群分类制定了个性化诱导方案和接驳系统调度管理方案,很好地改善了旅客的机场体验,有效提升了机场枢纽的运行效率。团队开发的智能运营服务关键技术还运用在虹桥机场的出租车和停车管理系统、浦东机场捷运系统中,效果良好,广受好评。

徐瑞华的名字与轨道交通智能运输组织紧密相连。团队在国内外首次实现了超大规模、复杂结构、海量客流、多运营主体的网络票务清分和客流分布计算;首次研发并实际运用了城市轨道交通列车运行图计算机编制系统(TPM)及运营管理辅助决策系统,实现了运行图的智能编制和快速实施,在北上广深等近30个城市得到广泛应用,效果备受客户、出行者称赞。

最近,该团队刚刚完成了江苏省内高速铁路网络列车开行方案研究。徐瑞华介绍,我国铁路线路种类复杂,旅客出行要求越来越高,如何编制出一张高效、优质的列车运输组织方案?高速铁路、普速铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通如何协同运营,实现优质高效?徐瑞华团队的成果正加速向运输组织与调度指挥智慧化方向挺进。

作为“智能交通和城市交通治堵”专家,杨晓光团队长期致力于综合智能交通运输及枢纽交通系统研究,努力通过信息化和智能化技术将综合交通的需求网、运输网、设施网、能源网、服务网、互联网、感知网、管控网、通信网、治理网等十网加以耦合,以支撑国家多模式多尺度立体交通网络和枢纽城市交通和谐、通畅、可靠、安全、高效运行,以及最佳集成与集散发展。目前,成果已经广泛运用于上海、长三角和粤港澳大湾区等都市圈和城市群。

深化研究 加速未来交通落地

未来交通将是怎样的一幅图景?杨晓光表示,把不同地域、不同城市、不同交通模式有机立体地联系起来,不仅可以进一步加速我国广袤的国土成为“中国村”,也会强健“一带一路”筋骨,助力实现加快建设交通强国目标。

时速600公里高速磁浮试验样车在同济大学嘉定校区磁浮试验线上成功试跑。

《纲要》提出:“推动城市内外交通有效衔接。推动干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路融合建设,并做好与城市轨道交通衔接协调,构建运营管理和服务‘一张网’,实现设施互联、票制互通、安检互认、信息共享、支付兼容”“运用现代控制技术提升铁路全路网列车调度指挥和运输管理智能化水平”“建设‘轨道上的长三角’”。徐瑞华表示,这些都为轨道交通网络运输组织带来了巨大的机遇与挑战,特别是在区域多制式轨道交通网络运营管理、智慧运输方向提出了众多亟待深入研究的课题。这也是团队近年来重点研究的领域。未来,将重点聚焦长三角一体化、建设“轨道上的长三角”,研究区域轨道交通综合网络的运营管理智慧化。

“都市圈内不同制式的轨道交通如何互联互通,提供安全、可靠、便捷的一体化服务,是我们正在研究的领域。”滕靖说,“运输管理工程系已布局多个科研团队正在针对不同互联互通运营模式背景下的系统资源配置方案、车站设施布局设计、运输组织方案、调度指挥方案、协同运输服务标准、管理规则和协调机制等展开攻关。”相关研究成果已支持长三角、粤港澳大湾区的城际和市域轨道交通一体化运营组织工作,下一步还将支持多个行业和地方标准的编制工作。

凌建明在民航“十四五”发展专家征求意见座谈会上指出,聚焦国家综合立体交通网的交通愿景,民航首先要跳出行业视角转向行业与产业协同发展,使航空港与产业、城市协同发展。第二,全国协调布局,打造世界级机场群和综合立体交通枢纽,以实现运输服务一体化。第三,科技先行,进一步提升民航的地面效率,加速提升四型机场的智能化、自主化水平,用科技覆盖基础设施、机场服务、运行管理等。第四,进一步发挥科技平台的作用,通过民航重点实验室和工程中心建设,全面支撑国家综合立体交通网建设。

2012年以来,陈小鸿团队相继开展交通出行服务创新研究等工作,先后提交保障出行新服务健康发展政策建议。互联网预约出行服务行业现状和对策建议、新技术运用与交通运输质量效益提高研究等多份智库成果,获得决策部门采纳。陈小鸿介绍,交通运输部战略咨询重点项目《新技术运用与交通运输质量效益提高研究》,系统地研判了新一轮科技革命下交通运输现代化发展趋势,提出了包括加快智能车路系统技术研发和标准体系建设、推进新一代高速磁浮系统研发和试验选线、推动交通电力化和能源绿色化、发展智慧交通、建设现代化治理体系等建议。现在,这些建议也成了落在同济交通人肩上的使命担当,并激发广大科研人员再接再厉、努力奋斗。

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