金秋九月，上海迎来了桂子飘香，城市交通研究院迎来了2023级研究生新生。作为城市交通交叉学科人才培养中的一个重要课程，《城市交通挑战周》如约而至，课程包含开题及课程引导、专业讲座与专家交流、课题研究、汇报答辩四个环节，引领大家进入崭新的学习研究旅程。
01开题及课程引导
挑战周课程为期三周。课程负责人，城市交通研究院副院长吴娇蓉教授首先对课程进行了引导及背景介绍，并组织导师们带领大家开题。《城市交通挑战周》是为城市交通交叉学科新生专门设计的先导实践性课程，结合交通学、城乡规划学、经济学、社会学、管理学、工程学等多学科视角，旨在通过有不同研究背景的专家和教授对城市交通面临的挑战、机遇、热点问题的剖析，引导学生理解城市交通中的规划、环境、能源、新技术、经济、安全、政策机制、综合治理和可持续发展等问题，并让同学们以多元专业背景交叉汇聚，以挑战课题作为载体进行思想碰撞与融合，培养从多维度视角看待和研究城市交通各类问题的能力，逐渐适应城市交通交叉学科的思维模式，从而激发同学们的学习兴趣，带领同学们入门城市交通科学研究。
02专业讲座与交流
此次挑战周邀请了研究院导师和校外专家为大家带来了4场精彩的专业讲座。讲座内容围绕能源碳排、立体规划、低空经济、城市物流、出行感知与精准调控技术等方面展开，令同学们发散了思维，拓宽了视野，认知了热点问题，并与所研究的课题相结合，引发深刻多元的思考。
四场精彩的专业讲座令同学们收益匪浅，同学们在聆听之后，与主讲专家展开了热烈的互动交流，挑战周的课题研究也随之推进。
03课题研究
课程汇聚了8位城市交通研究院导师，带领着28位有着交通、规划、经管、邮政、水运等不同学科专业背景的研究生，围绕精心策划挑选的8组前沿与热点的城市交通议题分组展开课题研究。同学们结合兴趣和专业背景3~4人一组，进行了多角度头脑风暴与探索研究，共同领略了交叉学科的魅力。
04汇报答辩
9月26日，在课程负责人吴娇蓉教授的主持下，每个小组进行10-12min的成果展示和答辩。由上海城市交通设计院有限公司副院长，高级工程师俞雪雷和研究院导师吴娇蓉、李健、洪少枝、骆晓、田野、朱宏组成的专家点评组对同学们的汇报进行了互动交流和点评。同学们展示了丰富的研究内容，汇报与答辩也表现得大方得体，思路条理清晰，专家们对大家的成果给予了肯定，也指出了存在的不足和未来改进的方向。
第1组的研究课题为《能源转型和智能化背景下中国网约出行行业的能耗预测》。该课题聚焦于中国网约出行行业的能耗预测。首先，考虑了人口、社会、经济等多种因素，使用三种方法预测未来10年的网约车订单量，并根据自动驾驶发展情况，划分了基础和智能化两种情景。其次，考虑到能源转型，选择了BEV、PHEV和ICE三种能源车型，并依据2035年电动化程度分成乐观、中性和不利三种情景。最后，通过碳排放模型，计算出六种情景下网约出行的二氧化碳排放量。研究结果表明，未来网约车订单量将不断增加，并最终趋于稳定。网约出行行业将在2026-2027年实现碳达峰，其油耗量逐年下降至零，而耗电量将逐年增加，2035年的耗电量将比2022年增长110%。
专家点评：汇报同学自信大方不怯场，讲述清晰逻辑性强，但在汇报时可以更加关注和聚焦展示创新点；目前研究所提出的政策和建议较宏观，可以更加细微，于交通、能源等行业方面上升一下高度。
第2组的研究课题为《自动驾驶出租车RoboTaxi服务水平研究》。该课题立足RoboTaxi这一全新商业模式，开展文献调研、实地调研、访谈调研及网络评论数据调研。基于调研结果建立服务水平综合评价体系，对萝卜快跑（百度），小马智行和享道出行（上汽）三家企业进行综合评价。针对三家企业的服务水平差异，进一步探究其原因并提出建议。
专家点评：后续可以加上RoboTaxi和普通出租车服务水平的评价结果对比，以反映出此评价体系的一般性以及特殊性；应当更具发展眼光看待RoboTaxi的技术革命带动社会影响，使课题有更高的研究意义与价值。
第3组的研究课题为《游客时空行为模式分析及交通管理策略》。在为缓解疫情后迅速增长的城市旅客需求与居民正常出行需求之间的冲突的研究背景下，该课题基于上海市手机信令数据对游客出行进行轨迹识别、时空特征分析，将游客轨迹分为“闲逛型”、“特种兵型”、“专一型”三种不同类型，并以此为基础对景点进行分类，结合景点的地理位置与交通条件，对三种不同类型的景点提出满足游客交通需求方面的建议。
专家点评：本研究的选题十分契合当下多种城市旅游业发展需求，在汇报时应该将研究的创新指标进行专门说明，后续可以尝试将研究视角反过来探究，不同属性的景点会对游客轨迹特征产生什么样的影响；可以进一步探究交通枢纽与景点之间的联系。
第4组的研究课题为《人工智能技术驱动的夜间经济活力分析》。城市夜间活力是城市多元化生活和经济繁荣的体现。然而，现有的研究很少在微观尺度研究夜间经济活力。为填补这些空白，该研究基于细粒度的手机信令数据和其他多源数据（大众点评数据、高德POI数据、路网数据等），对上海的夜间经济活力进行了全方位的研究。结合上海市发展夜间经济的顶层设计，选取中心商圈、吴中路、环大宁马戏城、五角场-大学路、浦东滨江富都-船厂等五片研究区域，基于人工智能的方法解析数据，发现城市活力在夜间呈现出更强的空间集聚模式。
专家点评：现有研究成果值得肯定，可以再加入夜间商圈的街景数据，从而更加全面地度量区域夜间经济活力。希望小组成员可以以此次挑战周为契机，继续深入地对城市夜间经济进行研究。
第5组的研究课题为《城市货车活动模式识别与分类》。货物运输关系到每个家庭的生活和每家企业的运营，影响着城市的发展和繁荣。在城市高密度地区，货车是货物运输的绝对主力，但面临着显著的约束和高额的成本。近年来，货车高频轨迹数据的可获取性大大提高，使得从微观角度研究货车活动规律、挖掘货车活动模式变得可能。该研究基于多元数据，研究城市货车活动行为，刻画其出行特征，推断其出行目的，对货车活动模式进行归纳和感知并分类提出建议，为货运交通行业降本增效、促进经济发展，城市交通治理精细化实现，提升道路网络运行效率做出贡献。
专家点评：该课题研究成果和汇报效果很好，后续可以继续对聚类加入更多有价值的变量，特征考虑尽可能全面；筛选更多遗漏掉的与货运相关的企业，对货运停留行为判别算法进行优化；细化给予的政策和管理建议。该课题很有发展潜力和研究意义，值得继续探索推进。
第6组的研究课题为《城市电动公交车队充电排班优化与分析》。该研究针对电动公交充电排班决策展开研究，致力于构建较为合理的电动公交充电排班方案。首先，该研究深入研究电动公交车行业面临的挑战。而后，将最小化电动公交充电成本作为核心目标，同时综合考虑光伏一体化充电模式、气温条件、分时电价等多个因素，构建了混合整数规划模型。最后，以上海市嘉定区公交线路为实例，深入分析了充电站负载管理、分时电价政策、日照情况、气温变化等因素对电动公交车充电排班的影响，为电动公交系统提供了值得参考的充电排班方案。
专家点评：该组工作量较大且模型及分析内容较为丰富，但汇报答辩时可以逻辑更清晰、更简洁。未来可以加入车龄对电动公交车电池的影响作为因素分析，并综合考虑上海市嘉定区电动公交车的实际充电排班情况，与现有研究的模型优化结果进行对比分析。
第7组的研究课题为《基于代理模型的网联交叉口信号控制优化方法》。该研究基于 SUMO 仿真平台随机生成 8000 余组交叉口控制场景数据，以车端数据等为输入变量，构建并训练基于编码器-解码器结构的交叉口延误预测模型；将延误预测模型作为滚动优化的目标函数代理模型，进一步构建基于模型预测控制的信号控制优化方法，规划并输出交叉口未来多周期的优化控制方案。实现了基于真实交通需求的交叉口精细化信号控制，优化效果能够实现一定范围内的更优。
专家点评：课题完成度很值得肯定，需要去论证一下代理模型输出延误的速度，可以增加一些小样本的训练。未来还需要考虑在代理模型中增加解析的或是基于人工经验调整代理模型的结构，训练深度也需要调整，并且可以使用真实场景下的数据来进行验证。
第8组的研究课题为《基于四网融合运营的枢纽灾害源识别及预警方法》。该研究聚焦四网融合背景下的综合交通枢纽的安全运营。运用价值管理体系的分析方法，对综合交通枢纽的功能进行了梳理，并以火灾为例，对虹桥枢纽进行了事故树分析；搭建了灾害监测系统模型和火灾预警算法框架，制定了应急状态下的疏散流程。通过实地考察，对虹桥枢纽局部进行三维建模和实例分析，根据人群特征、疏散设施特点结合文献，给出了具体的改进方案和疏散路线。
专家点评：未来可以深化研究应急状态下的应急标识的设置，即如何在应急状态下向乘客有效传递安全出口、疏散路线等信息，以及对综合交通枢纽中人流的特征分布的进一步探究，包括乘客的时空分布的特征和乘客画像的进一步细化。
最后，吴娇蓉教授对于本次的《城市交通挑战周》课程进行了总结：经过短短三周的密集讲座，多专业背景的导师与学生深度互动讨论，所有同学对于选题均进行了多角度再思考，面对问题不断磨合，挑战思想的碰撞和研究的迷茫。通过8个议题在短时间内快速研究推进，同学们对城市交通问题的复杂性有了进一步认识，也清楚地看到同一个问题的研究可以有多维度的视角和不同的思维方式，城市交通交叉学科研究正蓬勃发展。8个议题中的很多研究点，可以继续深挖，进而形成学术论文或学位论文，甚至参加各种城市、交通、科技、公共政策相关的比赛。希望同学们扬帆起航，不断提高自己的科研能力，为现在和未来城市交通可持续发展贡献自己的力量。
专家老师和各位同学对于本次《城市交通挑战周》有极高的评价，挑战周课程带领新生们理解城市交通问题的复杂性和学科交叉的现实需求，使大家快速投入城市交通领域的科研学术，培养挑战创新精神。
《城市交通挑战周》课程不是结束，而是同学们在交叉学科研究的开始，交叉学科有多元的研究领域值得探索，未来有广阔的发展前景，期待城市交通的学子们“与祖国同行，以科教济世”，为我国新型城镇化和交通强国建设贡献同济智慧、同济方案，“城”就美好，“交”行远方。
学生感言
“挑战周课程充满了挑战，也让我们深刻感受到了学科交叉和城市交通研究的魅力和价值，以往对于自己本身所学的专业以外的其他专业只是有些浅薄的认知，真正和大家一起合作研究才发现不同专业的视角和方法都有其独特和不可取代的闪光点，从大家的身上学到了很多。感谢学院老师和专家们打造的精彩课程，感谢课题导师的指导，感谢优秀又可爱的同学和组员们，未来会带着在课程中收获的知识和能力更加努力，一路前行！”
“交通挑战周虽然只有短短的3周，但是我从中受益匪浅。首先，我认识了我的队友，在这个相对陌生的环境，交到了非常优秀且投缘的朋友们；其次，通过小组合作完成作业的形式，我的合作能力与表达能力都得到了提高；接着，通过这个项目，我第一次了解到四网融合的交通枢纽，在防震减灾与应急疏散方面学到了很多新的知识；并且通过实地考察虹桥枢纽，我的观察能力、策划能力也得到了提高。”
“挑战周我的收获：①认知提升：通过同学们展示的课题及老师们精彩的讲座，我们对过去没有/较少关注的领域有了更深入的认识，了解到了很多新的专业名词比如“低空经济”；②实践锻炼：初窥并实践了课题研究，科研的大致流程，对未来的研究生学习更加期待。③强化技能：建模、代码、软件使用等科研必备能力得到了提升。”
专家寄语
吴娇蓉老师：“同学们在短短的3周内，顺利完成了城市交通8个课题的研究挑战，8个课题涉及新能源交通、自动驾驶、城市夜间经济活力、游客时空间行为、城市货运模式、枢纽灾害识别及预警、网联交叉口信号优化等不同研究方向，在8位导师指导下均提出了明确的研究目标和清晰的研究框架。各分组中不同专业背景的同学随着课题的研究推进，不断产生思想碰撞，摸索有效沟通的方式，同时也初步了解我们国家新阶段、新格局下的城市交通新问题、新需求，研究视野也得到了拓展。《城市交通挑战周》课程结束了，但同学们的科研探索活动才刚开始，预祝同学们在城市交通交叉学科学习的三年收获满满！”
袁泉老师：“城市交通面向的研究生同学们来自不同教育背景，拥有不同学术兴趣。在适应交叉学科学习任务的第一个月里，通过挑战周紧凑的课程学习，以小组合作的形式，接触并完成城市交通的各类研究问题，是如此令人兴奋的！大家在短短的三周之内，共同感受精诚合作的挑战和快乐，探索未知的瓶颈和突破，值得掌声！期待你们带来更多惊喜！”
