近日，南方科技大学机械与能源工程系鲁洪良助理教授团队与合作者在中国工程院院刊 Engineering 发表题为“Reframing Urban Transportation As Complex Systems: A Three-Dimensional Evolutionary Perspective”的视角论文。研究从复杂系统视角重新审视城市交通发展，提出城市交通演化的三维理论框架，为理解智能交通与低空交通背景下未来城市交通系统的演化提供了新的系统性视角。

交通如同城市的“血管”，其发展不仅决定人和物如何流动，也持续重塑城市空间和社会经济活动。然而，传统研究通常分别关注道路、车辆、交通行为或土地利用，较少从长期系统演化角度考察这些要素之间的耦合关系。针对这一问题，研究团队将城市交通抽象为三个相互作用的维度：交通基础设施（X）、交通工具（Y）和交通空间（Z）。

研究指出，城市交通的发展本质上是三个维度协同演化的过程：交通基础设施从传统道路、水路和铁路逐步走向数字化、智能化基础设施；交通工具从人力和机械化交通迈向电动化、自动化与智能化；交通空间则从主要依赖地面，发展至地铁、高架等多层空间，并进一步向低空立体交通拓展。三个维度通过非线性作用、反馈和不同时间尺度上的演化，共同影响城市的运行效率与可达性。

与此同时，研究强调，交通技术进步并不必然意味着城市的公平性必定增加。自动驾驶、低空出行和智能调度在提升效率和可达性的同时，也可能带来数字鸿沟、隐私保护、算法偏差及空间资源分配等新问题。因此，未来交通系统的设计需要从单纯追求“更快、更智能”，进一步转向兼顾效率、可达性、公平性与可持续性的系统发展。

该研究建立了一个连接交通历史演化、智能交通与未来低空出行的统一分析框架，为理解人工智能时代交通技术、城市空间与社会发展之间的复杂关系提供了新的理论视角。

鲁洪良、香港科技大学博士研究生施子逸为论文共同第一作者，鲁洪良、香港科技大学（广州）郑心湖教授和香港科技大学杨海教授为论文共同通讯作者。论文作者还来自香港中文大学（深圳）、北京理工大学、洛桑联邦理工学院、香港理工大学、香港大学、浙江大学、澳门大学、京东等高校和科研机构。南科大为论文第一单位。该研究得到了国家自然科学基金、新一代人工智能国家科技重大专项等项目支持。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809926004492

供稿：机械与能源工程系

通讯员：李新月

主图：丘妍

编辑：曾昱雯