张鹏 :上海大学应用数学和力学研究所研究员

更新时间:2024-09-21 10:57

张鹏,男,1963年出生,云南省个旧市人。计算数学、应用数学和交通科学研究领域知名学者。现研究偏向理论与实际结合,包括智能车辆和行人流交通系统的开发和应用等。现为上海大学上海市应用数学和力学研究所研究员,博士生导师,2015年度上海市自然科学奖二等奖获得者(第一完成人)。

主要经历

主持国家自然科学面上项目、海外青年学者合作研究等基金5项,参与国家自然科学基金重点项目1项,参与973项目2项,主持和参与其它研究基金多项。

担任《Transportmetrica A: Transport Science》 Associate Editor,车辆技术和智能交通系统国际会议 (International Conference on Vehicle Technology and Intelligent Transport Systems, VEHITS) 2015, 2016, 2017的程序委员会 (Program Committee) 成员,上海市力学学会交通流及数据科学专业委员会主任,中国计算数学学会计算交通及大数据活动组组长。

在《Journal of Computational Physics》、《SIAM Journal on Applied Mathematics》,《European Journal of Applied Mathematics》、《Numerical Methods in Partial Differential Equations》、《Physical Review E》、《Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering》和《Transportation Research Part B》等国际著名期刊发表SCI学术论文40多篇。

与中国科技大学刘儒勋教授(硕士和博士导师)、香港大学S.C. Wong教授、布朗大学舒其望教授、上海大学戴世强教授(博士后导师)和韩国亚洲大学Keechoo Choi教授有长期和密切合作。

主要学术贡献

(1)在国际上首先发现了由多车种混合的双曲守恒律模型所描述的"超车波"现象,给出"超车波"的数学和物理本质描述。进而,较为系统地解决了该类模型的数学理论和计算方法问题,为混合交通流的研究奠定了坚实的理论基础,开拓了多车种混合交通流的研究领域。相关工作被SIAM Review等顶级期刊引用,被国际上多位守恒律和计算流体力学名家及其研究团队跟进。

(2)在国际上率先研究了多车种混合的交通瓶颈问题,突破了由流通量间断所导致的困难,发现了由"混合"和接触间断耦合所诱发的、包含激波和稀疏波的所有间断分解模式。藉此,还创建性地提出了求解一般流通量间断双曲守恒律方程的δ-映射算法,使其能与任意的经典格式(如WENO和DG)结合,适于其它很多应用问题(如非均质固体弹性波)的数值计算。相关工作被SIAM系列和J. Comput. Phys.等顶级期刊引用。

(3)发现了形成时停时走波的"压力"和"松弛力"耦合机理,并给出确定宽幅移动阻塞参数(最大、最小密度和波速度)的解析方法。这些发现深刻揭示了交通流自组织临界行为和物理相变的数学和力学机制,为实测中"压力"和基本图的参数标定提供了解析工具。相关工作被B.S. Kerner等国际交通科学名家引用。

(4)与S.C. Wong教授和舒其望教授及其团队合作,在国际上开拓了行人流宏观数值模拟的研究领域,包括通过实验和理论分析,发现了两组行人相互作用的机理;首次应用宏观模型实现了行人流对流成行等复杂现象的数值模拟;将宏观与微观方法结合,提出了基于费用势场的元胞自动机模型。

代表性论文

部分代表性论文如下:

P. Zhang, X.X. Jian, S.C. Wong and K. Choi, Potential field cellular automata model forpedestrian flow, Phys. REV E, 85(2012) 021119.

T. Xiong, P. Zhang, S.C. Wong, C.-W. Shu and M. Zhang, Amacroscopic approach to the lane formation phenomenon in pedestrian counterflow, Chinese Physics Letters, 28(10) (2011) 108901.

P. Zhang, S.C. Wong and 世界树迷宫 Dai, A conserved higher-order anisotropictraffic flow model: description of Equilibrium and non-equilibriumflows, Trans. Res. Part B, 43(2009), 562-574.

P. Zhang, S.C. Wong and Z.L. Xu, A hybrid scheme for solving a multi-classtraffic flow model with complex wave breaking, Comp. Meth. in Appl. Mech. and Eng.,197(45-48) (2008), 3816-3827.

R.Y. Xu, P. Zhang, S.Q.Dai and S.C. Wong, Admissibility of a wide cluster solution inanisotropic higher-order traffic flow models, SIAMJ. onAppl. 数学., 68(2)(2007), 562-573.

P. Zhang, S.C.Wong, Essence of conservation forms in the traveling wave solutions ofHigher-Order Traffic Flow Model, Phys. REV E, 74(2006) 026109.

P. Zhang, S.C.Wong and C.-W. Shu, A weighted essentially non-oscillatorynumerical scheme for a multi-class traffic flow model on an inhomogeneoushighway, J. Comput. Phys., 212(2006), 739-756.

P. Zhang, R.X. Liu, S.C. Wong and S.Q. Dai, Hyperbolicity and kinematicwaves of a class of multi-population partial differential equations, Euro.J. of Applied 数学, 17(2006), 171-200.

P. Zhang and R.X.Liu, Hyperbolic conservation laws with space-dependent flux: II. General studyof numerical fluxes., J. Comput. Appl. Math., 176(2005), 105-129.

P. Zhang and R.X. Liu, Generalization of Runge-Kutta Discontinuous Galerkin Method to LWR traffic flow model with inhomogeneous road conditions, Numer. Meth. Part. D. E., 21(2005), 80-88.

参考资料

Transportmetrica A: Transport Science.Transportmetrica A: Transport Science.2016-06-05

中国计算数学学会第九届理事会.中国计算数学学会.2017-09-26

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