10月14日，兩江新區長安科技產業園，重慶國家應用數學中心的數學家們正和長安汽車工程師討論問題。首席記者 龍帆 攝/視覺重慶

數學被譽為“自然科學的皇冠”，當數學家集體“破圈”走向產業界、和企業合作時，他們往往能掌握破舊立新的“關鍵密碼”。

在2025世界智能產業博覽會上，一項“紅外夜視安全智能感知系統”成果在長安汽車“前瞻科技”專區展臺首次亮相。

這套系統由長安汽車與重慶國家應用數學中心（以下簡稱重慶中心）團隊聯合研發，利用紅外熱成像技術，讓汽車裝上“透視眼”，從而“看”得更清楚、行駛更安全。有了數學“國家隊”的加持，該系統集成的多個原創紅外視覺感知算法，均達到國際領先水平。

是工程問題更是數學問題

長安的一些問題“卡”在數學上

重慶中心主任、重慶師范大學（以下簡稱重師）教授楊新民是應用數學博士出身，已深耕數學領域40余年。2021年，他還多了一個身份：長安汽車獨立董事。

一家汽車央企，為何邀請一位數學家擔任獨立董事？這還得從頭說起。

2020年2月，科技部公布首批13個國家應用數學中心名單。重慶中心作為其中之一，由重師牽頭，聯合中國科學院大學、北京大學、重慶大學等高校、院所和企業共建，楊新民擔任主任。

“國家應用數學中心的建設使命，是要加強數學家與其他領域科學家及企業家的合作與交流，聚焦、提出、凝練和解決一批國家重大科技任務、重大工程、區域及企業發展重大需求中的數學問題。想要解決問題，首先要找到問題。”在楊新民看來，關在實驗室里是找不出問題的，一定要走出去。

楊新民從學校數學、計算機與信息等相關學院抽調了幾位老師，開始對包括長安汽車在內的40多家企事業單位進行走訪調研。

隨后的大半年時間，重慶中心與長安汽車團隊展開了40余次反復研討，提出多個汽車制造中的關鍵數學問題。其中，“復雜條件下自動駕駛實時軌跡優化問題”獲批2021年重慶市科技局“揭榜掛帥”項目。

“在汽車研發過程中，其實有很多數學問題。但研發團隊很少把這些問題看作數學問題，而是當作工程問題來看待。”時任長安汽車工程研究總院總經理的詹樟松談道，正是與數學“國家隊”的合作，讓長安汽車看到：原來許多“卡脖子”問題，歸根到底都“卡”在數學上。

數學家的加入，成為長安汽車創新發展的“助推器”，長安汽車也加大了合作投入：對重慶中心牽頭承擔的市級“揭榜掛帥”項目予以資助；主動提出成立重慶中心汽車研究中心；從2022年起招收數學類博士……

這些投入讓長安汽車嘗到了“甜頭”：一項由重慶中心團隊開展的變速器研究，通過優化變速器控制算法，使變速器質量問題的數量降低60%，整車問題降低8%，節約上千萬元售后成本，助力長安汽車登上“第四屆世界十佳變速器”榜單。

集裝箱堆存問題

本質上是數學組合優化問題

“如果沒有他們，我們的問題可能到現在還沒解決！”提起這些年與數學家的合作，重慶果園集裝箱碼頭有限公司信息部部長孫曉馳感慨道。

近年來，果園港雖“上新”了很多智慧化手段，但一些問題始終沒得到有效解決。例如，碼頭堆場集裝箱堆存問題是個“老大難”。孫曉馳介紹，過去他們根據經驗對集裝箱生產管理系統做過算法迭代、系統優化，起初很有效，但很快就遇到了瓶頸，翻箱率降不下來，作業效率提升不上去。

2023年9月，重慶中心與果園港簽訂數智化合作框架協議。隨后，重慶中心“愛優化”團隊負責人楊有帶隊進駐碼頭蹲點，像工人一樣上下班，一蹲就是幾個星期。

最終，楊有團隊形成一份長達70多頁的調研報告，針對碼頭生產指揮調度、碼頭作業歷史大數據挖掘等問題進行了深入分析。

“集裝箱的堆存問題，本質上是數學組合優化問題。”楊有說，他們用數學規劃方法精準描述應用場景，首次將數模融合的AI模型用于港口作業，為集裝箱裝卸提供了更加科學高效的存儲選位方法。

2024年，果園港翻箱率同比下降6.2%，港口綜合作業效率同比提升1.7%。一行行數字、公式和代碼，變成破解企業痛點的“關鍵密碼”。

在重慶果園集裝箱碼頭有限公司的一間工作室里，有一面知識產權墻。一張“基于堆存行為特征的集裝箱存儲選位方法”的國家發明專利證書，占據“C位”。這項今年5月授權的專利，也是公司獲得的首個國家發明專利。

“數學+”打破學科壁壘

公式符號成為解決難題的“利器”

如今，駕車行駛在重慶高新區，有了更“絲滑”的體驗。自從“智能交通信號控制系統及平臺”上線運行后，該區10余個路口的車輛最大排隊長度降低20%、通行速度提升15%。

這項創新成果，由重慶中心與中國電信旗下中電智安科技有限公司（以下簡稱中電智安）聯合開發。之所以有此效果，是因為團隊結合運籌學最優化方法及人工智能算法，自主研發出“秒級”實時自適應交通信號算法庫，讓紅綠燈等交通信號設備有了更聰明的“大腦”，能夠根據實時采集的交通流量、排隊長度、車速等數據，對交通信號進行實時動態優化。

僅2024年，該成果就助力中電智安中標西藏昌都、新疆哈密等智能交通項目，總金額超億元。

“加入這個團隊，能讓自己的科研成果產生經濟社會價值。”皮家甜是數學與智能交通團隊的核心骨干，人工智能專業背景出身，原是重師計算機與信息科學學院教師。2021年3月，他被選聘為重慶中心專職研究人員，成為最早的“國家隊”隊員之一。

事實上，團隊的其他成員，也來自應用數學與運籌學、交通工程、電氣工程、人工智能等不同學科。正是以“數學+”打破學科壁壘，深度跨界融合，他們不斷取得原創性、引領性成果，讓數學真正“用”起來、“活”起來，不是高冷的公式、抽象的符號，而是解決現實難題的“利器”。

如今，在超大城市“治堵”的問題上，他們又將目光投向了應急車道。

“我們研發的應急車道智慧動態管控系統，實現了道路資源分時、分段的動態優化配置、高效利用。”皮家甜介紹，目前，該系統已在重慶多個易堵路段試點，實現交通管理理念和技術的雙重創新。

來源：重慶日報