重庆数学“国家队”巧解现实难题

重庆数学“国家队”巧解现实难题数学，这门被誉为“自然科学的皇冠”的学科，在多数人眼中是抽象的公式与符号。但在重庆，有一支特殊的数学“国家队”——重庆国家应用数学中心团队，他们打破实验室的围墙，主动“破圈”对接产业需求，将高深的数学理论转化为破解现实难题的“钥匙”，在自动驾驶、港口运营、城市交通等多个领域，书写着“数学赋能”的生动实践。智驾护航：破解汽车产业“卡脖子”数学难题“许多汽车研发中的‘卡脖子’问题，归根到底都‘卡’在数学上。”时任长安汽车工程研究总院总经理的詹樟松曾这样感慨。2020年，重庆国家应用数学中心获批成立，由重庆师范大学牵头，联合多所高校、院所和企业共建，深耕应用数学领域40余年的杨新民教授担任主任。成立之初，团队便走出实验室，对包括长安汽车在内的40多家企事业单位开展走访调研，精准捕捉产业痛点。在与长安汽车的合作中，双方经过40余次反复研讨，将“复杂条件下自动驾驶实时轨迹优化问题”列为重点攻关方向，该项目还获批2021年重庆市科技局“揭榜挂帅”项目。团队针对城市复杂环境下自动驾驶决控智能性、场景适应性不足等难题，创新性采用模型-数据混合驱动的轨迹优化算法，探索出求解大规模非线性优化问题的新范式，显著提升了自动驾驶决策的实时性与安全性。不止于此，双方联合研发的“红外夜视安全智能感知系统”，集成多个原创红外视觉感知算法，在夜间及恶劣天气下目标识别准确率超96%，预警准确率超90%，让汽车装上“透视眼”，大幅提升行车安全，达到国际领先水平。另一项变速器控制算法优化成果，更是让变速器质量问题数量降低60%，整车问题降低8%，为长安汽车节约上千万元售后成本，助力其登上“第四届世界十佳变速器”榜单。如今，长安汽车不仅加大合作投入，还主动成立重庆中心汽车研究中心、招收数学类博士，持续深化与数学“国家队”的协同创新。港口增效：用组合优化破解堆存“老大难”重庆果园集装箱码头，作为长江上游重要的物流枢纽，曾长期被集装箱堆存问题困扰。过去，码头依靠经验迭代算法、优化系统，但翻箱率居高不下、作业效率难以提升，成为制约发展的瓶颈。“如果没有他们，我们的问题可能到现在还没解决！”重庆果园集装箱码头有限公司信息部部长孙晓驰的感慨，道出了数学“国家队”带来的改变。2023年9月，重庆国家应用数学中心与果园港签订数智化合作框架协议。中心“爱优化”团队负责人杨有带队进驻码头，像工人一样上下班，蹲点调研数周，最终形成长达70多页的调研报告，精准剖析码头生产指挥调度、大数据挖掘等核心问题。团队明确提出，集装箱堆存问题的本质是数学组合优化问题，通过数学规划方法精准描述应用场景，首次将数模融合的AI模型用于港口作业，为集装箱装卸提供了科学高效的存储选位方法。这一“巧解”成效显著：2024年，果园港翻箱率同比下降6.2%，港口综合作业效率同比提升1.7%。更值得一提的是，团队研发的“基于堆存行为特征的集装箱存储选位方法”，还获得了果园港首个国家发明专利，让一行行数学公式，真正转化为提升港口竞争力的核心动能。城市治堵：让红绿灯有了“聪明大脑”“以前上下班经过这些路口，总要堵上一阵子，现在通畅多了。”如今，驾车行驶在重庆高新区的市民，都能感受到交通的变化。这一改变，得益于重庆数学“国家队”与中电智安科技有限公司联合开发的“智能交通信号控制系统及平台”。团队结合运筹学最优化方法及人工智能算法，自主研发出“秒级”实时自适应交通信号算法库，让红绿灯拥有了“聪明大脑”——它能实时采集交通流量、排队长度、车速等数据，动态优化信号放行时间，实现分钟级仿真与秒级响应。该系统在高新区10余个路口部署后，车辆最大排队长度降低20%、通行速度提升15%，区域平均车速提升9%，全域拥堵指数稳定在1.5以下。仅2024年，这一成果就助力中电智安中标西藏昌都、新疆哈密等智能交通项目，总金额超亿元。针对超大城市“治堵”的深层需求，团队还将目光投向应急车道，研发出应急车道智慧动态管控系统，实现道路资源分时、分段的动态优化配置。目前，该系统已在重庆凤中至华岩、赖家桥至G93等易堵路段试点，高峰拥堵时间平均缩短45分钟，每天引导超过3万车次快速通行，实现了交通管理理念和技术的双重创新。跨界融合：让数学“活”起来、“用”起来重庆数学“国家队”的巧解之道，源于“数学+”的跨界融合思维。团队成员来自应用数学与运筹学、交通工程、人工智能等不同学科，打破学科壁垒，让抽象的数学符号成为连接科研与产业的桥梁。2025年11月，在“应用数学赋能产业创新与发展”分论坛上，中心集中发布8项重要成果，覆盖智能交通、智能驾驶、智能制造三大领域，每一项都紧扣现实需求，彰显着数学的实用价值。从校园里的数学竞赛赛场到产业一线的实践战场，重庆的数学力量正在不断成长。除了重庆国家应用数学中心这支“专业国家队”，巴蜀中学等校园里也涌现出一批年轻力量——张恒烨等学子在国际数学奥林匹克竞赛中斩获满分金牌，成为重庆数学人才梯队的重要组成部分。无论是深耕产业的科研团队，还是崭露头角的青少年学子，都在以不同方式，让数学走出象牙塔，赋