香港理工大学全奖博士项目(Edward Chin Shin Chung教授)

一、导师简介

Edward Chin Shin Chung,现任香港理工大学电子计算学系教授,同时担任智能交通系统、RAIoT、SCRI及PolyU Academy for Interdisciplinary Research核心成员。ORCID记录显示,其学术生涯始于1992年,在莫纳什大学先后获得工学学士学位与博士学位。截至2025年,h-index达到31,累计发表169项研究产出,涵盖期刊论文、会议报告及专利,其中2025年度已发表9篇高水平论文。

二、近期文章和项目解析

香港理工大学全奖博士项目(Edward Chin Shin Chung教授)

(一)自动驾驶与车路协同研究

2025年发表于IEEE Transactions on Mobile Computing的论文提出一种CAV Cooperative Lane Change Protocol。该协议在专用高速公路上实现车辆编队协同换道,采用Constant Time Headway (CTH)安全保证机制。研究团队通过构建分布式决策框架,使网联自动驾驶车辆能够实时交换意图信息并同步执行换道动作。实验数据显示,该协议将换道冲突率降低至传统方法的三分之一,同时将道路通行效率提升约18%。

同期在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems发表的Dynamic High-Order Control Barrier Functions With Diffuser for Safety-Critical Trajectory Planning,聚焦于无信号交叉口的安全路径规划。研究引入高阶控制障碍函数与扩散模型结合的方法,处理动态交通参与者的不确定性。通过将行人、非机动车等弱势交通参与者的运动轨迹建模为概率分布,系统能够实时生成满足安全约束的行驶路径。模拟测试表明,该方法在复杂交叉口场景下将碰撞风险降低了42%。

(二)交通流量预测与数据融合

2024年Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering刊载的Feature Extraction and Deep Learning Approach for Network Traffic Volume Prediction,针对检测器失效场景提出鲁棒性预测模型。研究采用多源数据融合策略,在6%检测器故障率下,交通速度预测的平均绝对误差(MAE)仅增加0.17 km/h,均方根误差(RMSE)增加0.23 km/h。该模型通过引入邻近检测器的时空相关性,在单点失效时仍能保持96%以上的预测精度。目前该成果已在香港部分快速路段部署试点。

2025年的Origin–destination Prediction via Knowledge-enhanced Hybrid Learning进一步拓展了交通需求预测边界。研究构建知识增强的混合学习框架,整合图神经网络(Graph Neural Network)与时空注意力机制。与基线模型相比,该方法在15分钟预测窗口内将RMSE降低34.7%,在45分钟预测窗口内降低36.9%。模型能够捕捉长程空间依赖,解决了传统图神经网络在远程节点间信息传递时的过度平滑问题。

(三)电动车能源管理优化

Interpretable Deep Reinforcement Learning With Imitative Expert Experience for Smart Charging of Electric Vehicles(2025年IEEE Transactions on Power Systems)提出可解释的电动车智能充电策略。研究创新点在于将模仿学习融入深度强化学习框架,使模型能够从历史调度数据中提取专家经验。实验采用香港实际充电站运行数据,结果显示该策略在降低充电成本的同时,将电网负荷波动减少27%。模型通过注意力权重可视化,清晰展示充电决策依据,解决了传统强化学习"黑箱"问题。

Real-Time Planning of Route, Speed, and Charging for Electric Delivery Vehicles(2025年IEEE Transactions on Transportation Electrification)针对电动物流车提出一体化规划方案。研究将路径选择、车速控制与充电调度建模为联合优化问题,采用双深度Q网络(DDQN)求解。在香港复杂路网测试中,该方案相比传统三段式规划方法,配送效率提升12%,电量消耗降低8.5%,充电等待时间减少31分钟。

(四)交通安全与状态估计

2025年IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems发表的Recent Estimation Techniques of Vehicle-Road-Pedestrian States for Traffic Safety: Comprehensive Review and Future Perspectives,系统梳理了车辆-道路-行人状态估计技术。综述指出,传统卡尔曼滤波在处理非线性动力学时存在局限,而新兴的深度学习方法在复杂场景下展现出优势。论文提出分层估计框架,将宏观交通流状态与微观个体行为解耦处理,为混合交通环境安全评估提供新思路。

Diffusion-Driven Hybrid Unknown Input Observer for Vehicle Dynamics Estimation(2025年IEEE Transactions on Industrial Electronics)采用扩散模型处理车辆动力学中的未知输入。研究将轮胎力、侧风等不可测扰动视为隐变量,通过生成式模型进行推断。实车测试表明,该方法对侧向加速度的估计误差控制在0.08g以内,显著优于传统观测器。此类技术为下一代车辆稳定性控制系统提供理论支撑。

三、未来研究预测

从技术演进路径观察,Chung教授团队在三个方向具备持续深耕潜力:

其一,多模态交通数据融合将向细粒度发展。当前研究主要依赖固定检测器与浮动车数据,未来可能整合视频图像、激光雷达点云及手机信令等多源异构数据。特别是在低渗透率网联车辆条件下,如何利用少量观测数据推断全网状态,将成为关键科学问题。知识图谱与基础模型(Foundation Model)的结合,可能为跨城市场景迁移学习提供解决方案。

其二,车路协同控制从单车智能向群体智能过渡。现有协议多假设高渗透率网联环境,实际部署中面临混合交通流挑战。研究可能转向"人机混驾"场景下的鲁棒协同控制,考虑人类驾驶员行为异质性与不确定性。区块链技术在信任机制构建中的应用,以及联邦学习在隐私保护下的协同优化,或成为新的技术切入点。

其三,能源与交通系统耦合优化将从单一充电调度扩展至"源网荷储"一体化。随着可再生能源渗透率提升,电动车作为移动储能单元的价值凸显。研究可能探索分布式能源交易机制、V2G(Vehicle-to-Grid)互动策略及碳中和路径下的交通能源系统规划。氢燃料电池车等新兴载运工具的加入,将使优化问题更加复杂多元。

【竞赛报名/项目咨询+微信:mollywei007】

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