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专访新加坡工程院院士李德纮:在广州打造归于未来的地铁

你有没有因为地铁和公交车的协作不合理,错失出站的公交车?又是否受制于地铁的跋涉速度,分明也没有太远,却需求每天在地铁上站一两个小时?又是否从前分明快要迟到了,却还要在安检口排队好久?而关于供给地铁服务…

你有没有因为地铁和公交车的协作不合理,错失出站的公交车?又是否受制于地铁的跋涉速度,分明也没有太远,却需求每天在地铁上站一两个小时?又是否从前分明快要迟到了,却还要在安检口排队好久?

而关于供给地铁服务的运营商来说,越来越多的客流量、越来越杂乱的地铁线路,也意味着越来越大的运营应战。车辆班次怎样优化?乘客过闸的速度能不能前进、前进、再前进?人流量忽然添加时要怎样进行引导?速度不同却运转在同一条线路上的两辆列车,又要怎样合理安排、高效避车?

地铁现已成为了大城市最重要的交通工具,以人口 1500 万的广州为例,广州地铁日均旅客数量能够抵达 850 万人次之多,节假日乃至能够超越 1000 万人次。但不论是关于乘客,仍是站在地铁运营商视点,现有的地铁运营水平,都还有着显着的前进空间。

这些都是新加坡工程院院士、新加坡国立大学教授李德纮期望处理的问题。他于上一年挑选全职加盟广州人工智能企业——佳都科技,担任高档副总裁,兼任全球智能技能研讨院、交通大脑研讨院院长。

图 | 李德纮

给地铁打造操作体系

地铁作为一个大型的工业体系,还没能完结工业互联网要求的新 “四化”:数字化、智能化、网络化和和谐化。李德纮表明,以和谐化为例,现在 “线网级” 的地铁跟曩昔的 “线路级” 有很大的不同。不同线路之间有着交互的联系,咱们班次规划、发车间隔等规划不合理,不只约束乘客的体会,也令运营商感到头疼。

作为粤港澳大湾区 2019 年首位引入的全职外籍院士,李德纮致力于为广州供给一个一起针对地铁运营和乘客痛点的一体化处理方案。具体来说,便是一套地铁的“操作体系”。更进一步,他等待能够把地铁服务打形成一种全新的未来日子办法。

这套操作体系首要要完结的,便是快速过闸。传统的读卡、IC 卡、二维码过闸办法,速度较慢是一方面,更遍及的问题是并没有树立起依据乘客身份辨认的信息体系。要知道乘客是谁,这不只仅依据安全考虑,更多的是要开掘乘客出行的特性,优化出行办法的供给。怎样完结身份辨认?最好的办法便是人脸辨认。

关于北上广这样体量的城市来说,地铁站要完结千万等级乘客量级的人脸辨认过闸,是一个国际级的课题。千万等级的乘客数量,需求树立一个非常巨大的人脸数据库,还需求非常强壮的处理才能,能够让乘客跋涉的进程中就快速、精确地完结身份的辨认和车费的付出。以广州地铁为例,人脸辨认的精度要抵达 99.9999%。

这背面是一整套收集、剖析构成的完好的数据体系,要有许多的传感设备进行数据收集,还需求运用数据剖析的办法,例如边际核算渠道、人脸聚类等算法,依据特征完结快速的人脸检索。

除了过闸,地铁安检现已逐步成为了地铁服务的瓶颈和乘客诉苦的首要方针。李德纮也在研讨,怎样把安检做得愈加省心。当人通过安检空间的时分,能否人包同检?虽然人和包的检测设备是不相同的,但能够完结当人通过人体安检设备的时分,就能够一起拿到自己的包,而在这个进程中,还能够趁便完结付出的流程。这样一来,乘客进站的进程就能够大大优化。李德纮表明,他们并不是要完结无感付出,仍是要让乘客意识到他们被扣钱了,但整个搭车的流程应该愈加简洁。

而关于运营商来说,许多的硬件设备还能够大大进步车站办理的功率。传统的地铁站办理办法需求依托人工对客流量进行调查,再依据阅历履行分流预案。但地铁操作体系能够依据现在和前史的状况,依据一套适当杂乱的算法和算法体系,使用人工智能对车站的状况进行完好的研判,制定最佳的客流预案。今后的乘客并不会感受到为操作体系供给数据的传感器的存在,但却会发现地铁虽然人仍是许多,但忙中有序,而不是忙中有乱。

当乘客通过站厅、抵达站台等车的时分,李德纮期望给乘客供给原本只要运营商才知道的信息,完结乘客和运营商的信息对称。在站台门的展现板上,乘客能够知道之后两班车的到站时刻和拥堵状况,自行判别要不要等下一班不那么拥堵、但也不至于等太久的车。乃至,在等车期间,还能够观看依据 5G 供给的视频、语音的高品质串流数据,更进一步,地铁站台门乃至能够变为购物商场,在等车的期间,乘客能够在站台门这样一块巨大的屏幕上完结购物的进程,在目的地车站就能够直接取货、脱离,而无需再购买唤醒一天所需的早餐、咖啡。

李德纮表明,在这一范畴,中国大陆的地铁现已走到了国际的前列。比方准点率高、列车技能先进等等,但现在的地铁不再单纯仅仅一个出行的场景,更是一个日子场景。

有着深沉城市规划研讨布景的李德纮,长久以来都一向期望能够打造出有温度、有特性的城市,而不只仅表面上的宜居、便利的城市。城市,要为日子带来显着的回想。在城市的开展中,许多东西都会改动,但地铁车站的方位和称号却很难改动,这使得地铁站成为了城市日子回想的重要载体。通过打造地铁操作体系,李德纮不只期望能够使用现在的技能前进搭车体会,更要让地铁使用者对其所日子、作业的城市留下一个愈加深入和夸姣的回想。

而在城市之外,李德纮还期望使用地铁操作体系,为一座城市的地铁赋予服务整个区域的才能。

广州是整个粤港澳大湾区的几许中心。粤港澳大湾区一体化的开展,必需求面临的一个问题便是要怎样处理人员的快速互通,完结湾区的“一小时日子圈”。而轨道交通,是完结高效、晓畅交通的不贰之选。

跨城交通能够由高铁来完结,但高铁站点间隔较远、高铁站离日子区也较远,高铁并不是最便利的轨道交通办法。与之对应,地铁每三四公里乃至更短的间隔就有一站,咱们能够使用地铁完结跨城交通,将极大地便利一小时日子圈的构成。但是,过密的站点设置也约束了地铁的速度,一小时内从广州搭地铁到珠海是不现实的。

图 | 李德纮要用地铁来打造粤港澳大湾区的一小时日子圈

处理方案,便是“普快共轨”:同一条线路上,有的车每站必停,有的车则能够呼啸而过,直接把乘客送到下一个城市。关于乘客来说,只需求在屏蔽门上了解下一班车是慢车仍是快车,就能够决议是去近邻街区看电影,仍是去近邻城市吃饭,但关于列车的安全运转就提出了很高的要求。

首要,快车比慢车发车晚、但抵达早,在与慢车相遇的时分必需求避车。怎样合理规划避车的方位和时刻,才能在现已达到必定密度的站点上完结普快共轨。此外,列车到站时分发生的风压,和快速列车过站发生的风压不是一个量级,因而,屏蔽门和屏蔽门玻璃都要从头规划。而地铁地道、避车区的规划也要相应改动。因而,关于未来地铁来说,乘客体会到的将只要便利快捷,而李德纮他们需求处理的,是背面先进的科技和巨大的工程量。

深耕交通范畴

全职来到粤港澳大湾区作业之前,李德纮在新加坡国立大学从事了长达二十年的教育、科研与专业服务作业。

在交通和城市规划范畴,李德纮是毫无疑问的权威级人物。他曾长时刻专心于交通范畴算法的研讨,其代表研讨之一便是客流的猜测算法。在一座城市的公共交通网络中,每时每刻都有乘客在五湖四海进站出站,上车下车。关于一个只要一条线路的城市来说,想要知道乘客的客流量是很简略的,只要看进站出站的刷卡数量就能够了。但关于现代化的线网级的城市,要怎样知道在一个车站下车的乘客,是从哪里动身、哪里中转的呢?李德纮就开发了一套实时的客流猜测的算法。与天气预报比较,这套算法的难度有过之而无不及,它乃至能够让城市的交通灯与公交车的运转相匹配,在疏解城市拥堵的一起,前进公交体系的运转功率。凭借着这套算法,李德纮从前于 2002 年当选《麻省理工科技谈论》“35 岁以下科技立异青年 35 人”榜单。

图 | 李德纮是《麻省理工科技谈论》2002 年 35 位 35 岁以下立异者得主。

除此之外,李德纮曾有十余年研讨阅历,专心于港口集装箱港口的运营优化研讨,结合集装箱港口设备与作业特色,规划优化算法,以前进港口的运作功率。新加坡是国际航运纽带,其集装箱转运量位居国际前列。这首要要归功于新加坡得天独厚的地理方位优势,但更多的是新加坡港口超卓的转运功率。从货轮泊位的挑选,再到集装箱的岸桥抓取、厂桥堆积,再到后边的开箱、分装、重组,李德纮在这个范畴做了许多的算法作业,优化了其间每一个环节。

近年来,李德纮又开端研讨怎样使用公交智能卡进行多形式公交体系的出行模型剖析。李德纮说,每天通勤的时分,咱们遇到的经常是同一批人。这些每天都要碰头、但互相并不知道的人,可谓萧亚轩歌里“最了解的陌生人“。通过 IC 卡的数据剖析,他们就能够使用算法发现每位乘客每天跟哪些人触摸、触摸多久。这是一项附加值很高的作业,例如,能够有用帮忙疫情期间的溯源管控:剖析同行乘客是流行病学上的阻断传达的重要办法,但过往这些都是由人手动标示的,其作业量之大能够幻想。而有了这套算法,就能够直接从 IC 卡数据中剖分出相关信息。

图 | 依据公交智能卡数据的多形式公交建模。

通过剖析,李德纮发现,新加坡的双层巴士上下客的功率不高。这是因为乘客在前门上车的时分,上客通道一般会被从二层下车的乘客阻断,导致双层巴士在车站的停靠时刻显着偏长。在这项研讨见报前,新加坡有关部分正好于英国拜访,原方案向英方订货一批与之前相同的双层巴士。而李德纮研讨的宣布,使得相关部分意识到这批订货或许存在问题,通过审慎的研讨之后,新加坡所以决议追加向另一家公司订货了一种不会形成上下客乘客阻断的双层巴士。自己的研讨成果影响到了政府的决议方案,让他意识到需求让研讨走出校园,更好地服务社会。而李德纮完结这个方针的办法,便是脱离教职,参加企业,并且,参加的仍是一家中国企业。

为何挑选广州

在新加坡,李德纮无疑从一位青年科学家逐步生长为了一名国际尖端大学的科研巨头。但他也意识到,科研不应该仅仅发论文这么简略。和数学、物理不相同,交通是一个需求与用户发生互动的范畴。这么多年在高校的研讨进行下来,他觉得咱们研讨出来的算法或者是模型没有办法在实在国际得到使用,就好像少了一点什么。

所以,2019 年,在新加坡作业、日子整整 20 个年初之后,李德纮决议脱离这个体量相对较小的城市国家,在广州、在粤港澳大湾区完结一些在新加坡想要完结但缺少舞台的新时机。而新加坡国立大学也对此非常支撑,以为他的停薪留职除了“勇气可嘉“之外,更能把业界的信息带回校园,也能为学生找到更宽广的开展空间。

面临人物的转化,李德纮并不觉得在文明和日子上需求什么习惯。他表明自己在台湾出世、长大,作为一个中国人,在去美国之前一向承受的都是中华文明的熏陶和教育。海峡两岸虽然有不同之处,但相同之处更多。而在日子办法上,他乃至觉得广州比新加坡还要便利。一次回新加坡的时分,他约请朋友吃饭,却只带了手机没带钱包,成果反而让被请的朋友掏了饭钱。

而人物转化的真实应战,来自于作业环境的改变。与高校比较,企业的节奏很快,需求及时依据商场和客户的反应做出调整,企业里工程师的布景也比高校里研讨生的布景更杂乱。此外,习惯了以院士、教授身份与人交流的李德纮,也要开端学着以一个企业办理者的身份,与企业内部的不同部分,以及外部的政府机构、国有企业进行交流。快速习惯之后,他作为尖端科学家的效果就开端显现出来了。

曩昔,企业的研制侧重于“发”,也便是开发的进程,而他带领的佳都科技全球智能技能研讨院则更多地在“研”,也便是从研讨的视点对企业的关键技能打开攻关,进步企业的中心竞争力。李德纮的研讨院不只要帮忙各个作业群的研制部分,处理他们处理不了的问题,更要为他们指出应该要重视和开展的方向。凶猛的企业,不只仅要被动地重视商场的需求,更要像乔布斯创造 iPhone 相同引导商场的需求。

此外,他还为企业招引了高端的人力资源和研制才能。加盟广州的时分,除了他自己,李德纮还带上了两个中国留学生。他们原本都在新加坡得到了很好的作业时机,但在导师的鼓舞和感化之下,仍是认同了他的主意,并终究为广州和佳都的人才堆集都做出了奉献。人才是有会聚效应的,有了这现已加盟的高端人才,佳都在本年的行情下仍然招引了许多高端人才的参加。

而最初 “大度” 地放李德纮远走广州的新加坡国立大学,也因自己的 “大方” 而收成颇丰。而李德纮则在中新广州常识城的基础上,直接促成了新加坡国立大学和广州市在科研方面的协作,方案共建新加坡国立大学广州立异研讨院。中国商场的多样性和宽广性都不是新加坡能够比较的,这个立异研讨院的建成,也让新加坡国立大学多年以来堆集的常识产权和科研成果能够在粤港澳大湾区进行转化。在广州这个愈加开阔的空间里,新加坡国立大学的学生和教师也将赢来更好的开展机会。这一双赢,既是李德纮、新加坡国立大学和广州市、粤港澳大湾区才智的表现,更是当今改变多端的国际布景下,跨国立异协作的模范。

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