Question

张鹏的主要学术贡献

Answer 1

（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。