一、课程基本信息
课程名称：交通科学中的数学问题
举办时间：2024年8月12日-8月16日
主办单位：华东师范大学数学科学学院/数学与工程应用教育部重点实验室
举办地点：华东师范大学闵行校区数学楼102报告厅
授课教师：
吕长虹，华东师范大学数学科学学院
邵 虎，中国矿业大学数学学院
肖义彬，电子科技大学数学科学学院
课时数：20
招生对象：数学及相关专业强基、拔尖计划学生和优秀本科生
招生人数：30人左右
先修课程要求：数学分析，高等代数，运筹学，最优化方法
二、课程简介
交通科学涉及多学科领域的交叉，对国民社会经济发展、国家安全保障等具有重要意义。交通系统的设计、规划和优化离不开数学方法的支持，数学在交通科学领域扮演着至关重要的角色。本课程将深入探讨交通科学中的数学问题，通过解析实际交通问题以及相关数学模型介绍，帮助学生理解交通系统运行背后的数学原理。
在交通科学中，数学方法被广泛应用于交通需求分析、交通规划、网络设计、交通管理等方面。通过交通模型的建立与求解，解释交通系统中的复杂行为，揭示相关规律。这也将引导学生学习如何运用数学工具来解决交通系统中的实际问题，培养学生的数学建模能力，同时，本课程也将为学生提供一个跨学科领域的视角，来理解数学在现代社会中的重要性和广泛应用性。
三、课程目标
通过课堂教学，使学生了解交通科学中的数学模型，包括交通配流模型，交通OD需求估计模型，交通中的博弈问题，可靠路径问题，交通流量可观测问题，交通数据分析，交通大数据应用，航运与航空港建模等问题，以及应用运筹学、最优化方法、机器学习等工具研究交通问题的理论和方法。
四、课程内容（每讲2学时）
第一讲：绪论（周一上午）
1.1 交通网络的数学描述，包括：交通网络、交通需求、城市交通系统，建设交通强国的重要意义。
1.2 交通网络建模设计的最优化基础，最优化问题简介，基本的优化算法。
第二讲：交通配流模型（周一下午）
2.1交通规划的四阶段法
2.2 交通配流模型
2.3 交通配流模型中的诡异现象
2.4 交通配流效率问题
第三讲：双层规划模型的交通应用（周二上午）
3.1 双层规划模型
3.2 OD需求估计
3.3 交通网络设计
第四讲：博弈论与图论在交通中的应用（周二下午）
4.1 博弈论简介
4.2 交通中的博弈论模型
4.3 交通流量分析中的图论问题
第五讲：城市交通网络中的路径搜索问题（周三上午）
5.1 最短路径与K短路径介绍
5.2 不确定条件下的可靠性路径模型与算法
第六讲：交通大数据建模（周三下午）
6.1 机器学习简介
6.2 交通数据分析
6.3 交通大数据建模与应用
第七讲：城市道路交通网络前沿展望 （周四上午）
7.1 交通网络脆弱性建模
7.2 车联网与自动驾驶
第八讲：不确定环境下航空/航运港口投资问题（周四下午）
8.1 不确定环境分析
8.2 航空/航运港口投资建模与政策研究
第九讲：数字港建设中的数学需求（周五上午）
9.1 数字港口的发展现状
9.2 泊位分配和自动牵引车的路线规划
第十讲：结业仪式，前往长江河口科技馆调研（周五下午）
五、报名方式
问卷星：
https://www.wjx.cn/vm/OtQDsq5.aspx
二维码：
报名截止时间：2024年7月28日20点
注：本次暑期学校可为部分外地学员提供住宿，具体名单将根据报名人数和申请材料确定，并通过邮件通知。
六、联系人
朱老师，mzhu@math.ecnu.edu.cn
杨老师，byang@math.ecnu.edu.cn