根植災害應急救援 共筑城市韌性交通

2008年5月12日，發生在我國四川省汶川縣里氏8.0級的大地震震驚世界。災難的發生造成了數以萬計的人員傷亡，災區的救援情況牽動著全中國人民的心。彼時，張釗正在位于成都的西南交通大學交通運輸學院讀研。通過新聞報道，他了解到：地震造成了大量公路橋梁的損毀，給震后災區人民的營救與撤離造成了極大阻礙。而當時我國在重大災害下的應急交通管控研究幾乎才剛剛開始，因此迫切需要在這一領域開展大量科研探索。在這一事件的驅使下，張釗內心“為國而研”的科研使命感越發強烈，并下定決心今后立足于突發事件的應急交通管控領域進行深耕。

志之所趨，無遠弗屆，窮山距海，不能限也。為了將研究更好地面向國家與社會所需，張釗十幾年來輾轉國內外求學，在這一領域打下了深厚的科研根基。隨著時代的變革，重大災害問題與城市化問題，成為阻礙交通領域發展的關鍵問題。現如今，立足于北京航空航天大學交通科學與工程學院這一平臺，張釗仍舊步履不停，用科學為我國重大災害應急救援與城市交通疏導提供“錦囊”，共同筑造我國交通可持續發展的“生命線”。

在交通工程中踐行科研理想

俗話說：“要致富，先修路。”自古以來，交通對我國經濟的發展起到了至關重要的作用。其中公路交通更加靈活、便利，是我國是經濟發展的助推器。出生于20世紀80年代的張釗，在成長歷程中見證了我國交通運輸行業的變革與發展，并深刻地感受到了交通工程領域的偉大魅力。因此，在2000年9月考入西南交通大學交通運輸學院后，張釗決心投身于交通工程領域進行深耕。

大學4年的學習，堅定了張釗的科研理想。為了在相關領域積累更加深厚的科研經驗，他選擇碩博連讀，繼續自己的科研夢想。2008年在張釗攻讀研究生期間，汶川地震的發生成為他學術生涯的轉折點。通過查閱相關文獻，張釗發現：我國對于應急交通領域的研究大約從2007年開始，但其研究背景也僅僅是針對北京奧運會的應急預案的制訂。而對于地震等重大災害需求，如何開展科學性的救援工作，卻鮮少有研究涉及。在此之后，他正式將研究轉向應急交通領域，開始面向國家需求開展一系列科研探索。

隨著研究工作的日漸深入，張釗意識到：由于我國在相關領域的研究發展較晚，因此他在解決相關科研問題時遭遇了極大瓶頸。在這一現狀下，張釗內心萌生了前往國外留學的想法。幸運的是，博士攻讀期間，他順利獲得了國家公派的留學名額，并于2010年8月前往美國路易斯安那州立大學土木工程系進行聯合培養。在美國從事科研工作的這段時間里，張釗認識了許多在應急交通領域的科研工作者，在與他們的交流中，他的研究視野得到了極大的拓寬。在導師的引領下，張釗開展了針對美國城市群的應急交通研究，并在這一過程中將整個應急交通管控領域的建模仿真、行為分析、交通信號燈的控制優化、后端的政策評估都進行了系統性的整合研究，使自己的研究深度和研究水平有了大幅度提升。

博士畢業后，張釗又來到了清華大學工業工程系開展研究工作。這段時期，他將研究立足于人的行為，開展應急疏散行為建模方向的深入探究，從另一個維度開展應急交通領域的科研探索，為其今后科研工作的開展奠定了堅實基礎。

應急交通與韌性交通探索

近些年來，隨著城市功能的逐漸完善和城市規模的擴大，城市道路網的規模隨之壯大。迄今為止，我國現有的691個建制城市因自然條件、城市運輸需要和城市總體布局的要求，形成了七大類城市路網布局結構。長期以來，城市與城市道路交通網絡的關系猶如人體與血液循環系統的關系，因此加強對大規模城際路網的快速應急交通，成了現如今研究領域的大勢所趨。

在美國進行聯合培養期間，張釗曾成功構建了基于城市群的應急交通仿真模型。但因為模型系統十分復雜，因此需要7～10天的超長運行時間。除此之外，龐大的規模還會導致其在運行過程中極易崩潰，一旦發生問題所面臨的便是艱難而又漫長的優化過程。在之前的研究經驗啟發下，張釗一直在嘗試建立一個更為完善的研究模型，使其運行速度及運行效率得到大幅度提升。

為了攻克這一問題，張釗獨辟蹊徑將宏觀交通基本圖和中觀的元胞傳輸模型這兩個交通流領域的基本模型相結合，共同作用于突發事件的應急交通快速建模仿真。在這一基礎上，他創新性地提出了一種兼具中觀仿真模型和宏觀交通模型優點的動態交通流模型，可以在有限的計算資源下，對大規模城際路網進行快速應急交通仿真建模。“現如今我們對超大城市或者城市群進行路網交通仿真建模時，不僅速度很快，對模型的調整和修改也十分及時，大大提升了應急交通管控和建模的實時性和精確性。”張釗說。

近些年來，隨著氣候問題與城市化問題越發嚴重，建設一個可持續發展、具有適應力和恢復力的交通運輸系統已逐漸成為交通運輸行業研究的重點之一。在這一背景下，韌性交通成為近十年來交通工程領域研究的大勢所趨。“韌性交通與應急交通相比，涵蓋范圍更加廣泛，其不僅僅針對比較重大的突發事件進行應急響應，還具備對小型道路交通事件的反應和恢復能力，以及風險抵抗的冗余能力。”張釗說。而這也是當前社會所面臨的關鍵問題。來到北京航空航天大學交通科學與工程學院后，張釗就和研究團隊成員們將研究的重點聚焦在韌性交通領域中，開展了諸多研究實踐。

城市是人流的聚集地。災害發生時，其應急疏散時間分配與交通流量需求必須具備科學性與合理性。在這一背景下，張釗研究了城市應急疏散系統的韌性，提出了交通韌性的平衡曲線模型，解釋了路網交通流量異質性對韌性的影響，經過研究實踐，大大提升了城市的交通應急效率，以及交通恢復能力。

為了將科學研究更好地扎根于祖國大地，多年來基于應急交通建模和管控的成果，張釗成功申請了一系列應急交通疏散、管控、優化方法的專利和軟件著作權，并和行業里的主要企業合作將應急交通疏散模型和控制算法應用于柳州、天津等城市的早晚高峰信號控制中，在降低延誤和停車次數上，取得了良好成效。

教學相長育英才

博學而不窮，篤行而不倦。科研之外，張釗還十分注重人才的培養工作。在他看來，一名好老師要廣泛了解自己領域的最新進展，還要堅持教學相長、相輔相成。

回顧自己之前的求學歷程，張釗從本科期間就開始投身科研項目實踐中，而這些經歷也在無形中影響著他的科研創新生涯。如今作為大學本科生導師和班主任，張釗也十分鼓勵自己的學生從本科階段就積極參與科研創新活動，以此來培養他們的自主創新能力。在他的帶領下，學院各年級學生形成了良好的科研創新梯隊，并先后獲得了2020年、2021年和2022年全國交通科技大賽優秀獎、二等獎和一等獎等獎項。

應急交通管控與韌性交通領域在海外的發源更早。為了將研究與國際接軌，張釗還十分注重對學生國際化視野的培養。2018年，張釗邀請了國際應急交通頂級學者、美國應急交通委員會創始主席作為主講教師，在北京航空航天大學開設了“交通韌性安全”這門課程。作為國內為數不多的交通韌性課程，他從整個交通韌性系統出發，講解交通韌性發展建模、理論基礎方法的相關課程，其通過全英文教學的方式，面向北京航空航天大學的全體學生，并在疫情期間實現了全球化的線上云授課，為我國的韌性交通領域學生的培養提供了新的方式。

行穩致遠，積厚成器。不管是過去還是未來，張釗的科研理想始終堅定。在他看來，韌性交通不僅是一塊亟待開發的處女地，也是我們國家交通研究的重大需求：2021年中共中央、國務院頒布《國家綜合立體交通規劃綱要》，強調“綜合交通網絡布局仍需完善，結構有待優化，互聯互通和網絡韌性還需增強”。2022年中國科協發布未來十大前沿科學問題，“如何全方位精準評價城市綜合交通系統韌性”成為問題之一。立足前景，今后張釗表示還將扎根在韌性交通這一領域，為國家突發事件的應急交通管控以及城市交通系統事故的預防，奠定更加堅實的理論基礎，并盡全力將科研成果推向應用，為我國韌性交通的發展貢獻力量，以此來踐行青年科研工作者的創新使命！

（責編：張聞）