10月14日，两江新区长安科技产业园，重庆国家应用数学中心的数学家们正和长安汽车工程师讨论问题。首席记者 龙帆 摄/视觉重庆

　　数学被誉为“自然科学的皇冠”，当数学家集体“破圈”走向产业界、和企业合作时，他们往往能掌握破旧立新的“关键密码”。

　　在2025世界智能产业博览会上，一项“红外夜视安全智能感知系统”成果在长安汽车“前瞻科技”专区展台首次亮相。

　　这套系统由长安汽车与重庆国家应用数学中心（以下简称重庆中心）团队联合研发，利用红外热成像技术，让汽车装上“透视眼”，从而“看”得更清楚、行驶更安全。有了数学“国家队”的加持，该系统集成的多个原创红外视觉感知算法，均达到国际领先水平。

　　是工程问题更是数学问题

　　长安的一些问题“卡”在数学上

　　重庆中心主任、重庆师范大学（以下简称重师）教授杨新民是应用数学博士出身，已深耕数学领域40余年。2021年，他还多了一个身份：长安汽车独立董事。

　　一家汽车央企，为何邀请一位数学家担任独立董事？这还得从头说起。

　　2020年2月，科技部公布首批13个国家应用数学中心名单。重庆中心作为其中之一，由重师牵头，联合中国科学院大学、北京大学、重庆大学等高校、院所和企业共建，杨新民担任主任。

　　“国家应用数学中心的建设使命，是要加强数学家与其他领域科学家及企业家的合作与交流，聚焦、提出、凝练和解决一批国家重大科技任务、重大工程、区域及企业发展重大需求中的数学问题。想要解决问题，首先要找到问题。”在杨新民看来，关在实验室里是找不出问题的，一定要走出去。

　　杨新民从学校数学、计算机与信息等相关学院抽调了几位老师，开始对包括长安汽车在内的40多家企事业单位进行走访调研。

　　随后的大半年时间，重庆中心与长安汽车团队展开了40余次反复研讨，提出多个汽车制造中的关键数学问题。其中，“复杂条件下自动驾驶实时轨迹优化问题”获批2021年重庆市科技局“揭榜挂帅”项目。

　　“在汽车研发过程中，其实有很多数学问题。但研发团队很少把这些问题看作数学问题，而是当作工程问题来看待。”时任长安汽车工程研究总院总经理的詹樟松谈道，正是与数学“国家队”的合作，让长安汽车看到：原来许多“卡脖子”问题，归根到底都“卡”在数学上。

　　数学家的加入，成为长安汽车创新发展的“助推器”，长安汽车也加大了合作投入：对重庆中心牵头承担的市级“揭榜挂帅”项目予以资助；主动提出成立重庆中心汽车研究中心；从2022年起招收数学类博士……

　　这些投入让长安汽车尝到了“甜头”：一项由重庆中心团队开展的变速器研究，通过优化变速器控制算法，使变速器质量问题的数量降低60%，整车问题降低8%，节约上千万元售后成本，助力长安汽车登上“第四届世界十佳变速器”榜单。

　　集装箱堆存问题

　　本质上是数学组合优化问题

　　“如果没有他们，我们的问题可能到现在还没解决！”提起这些年与数学家的合作，重庆果园集装箱码头有限公司信息部部长孙晓驰感慨道。

　　近年来，果园港虽“上新”了很多智慧化手段，但一些问题始终没得到有效解决。例如，码头堆场集装箱堆存问题是个“老大难”。孙晓驰介绍，过去他们根据经验对集装箱生产管理系统做过算法迭代、系统优化，起初很有效，但很快就遇到了瓶颈，翻箱率降不下来，作业效率提升不上去。

　　2023年9月，重庆中心与果园港签订数智化合作框架协议。随后，重庆中心“爱优化”团队负责人杨有带队进驻码头蹲点，像工人一样上下班，一蹲就是几个星期。

　　最终，杨有团队形成一份长达70多页的调研报告，针对码头生产指挥调度、码头作业历史大数据挖掘等问题进行了深入分析。

　　“集装箱的堆存问题，本质上是数学组合优化问题。”杨有说，他们用数学规划方法精准描述应用场景，首次将数模融合的AI模型用于港口作业，为集装箱装卸提供了更加科学高效的存储选位方法。

　　2024年，果园港翻箱率同比下降6.2%，港口综合作业效率同比提升1.7%。一行行数字、公式和代码，变成破解企业痛点的“关键密码”。

　　在重庆果园集装箱码头有限公司的一间工作室里，有一面知识产权墙。一张“基于堆存行为特征的集装箱存储选位方法”的国家发明专利证书，占据“C位”。这项今年5月授权的专利，也是公司获得的首个国家发明专利。

　　“数学+”打破学科壁垒

　　公式符号成为解决难题的“利器”

　　如今，驾车行驶在重庆高新区，有了更“丝滑”的体验。自从“智能交通信号控制系统及平台”上线运行后，该区10余个路口的车辆最大排队长度降低20%、通行速度提升15%。

　　这项创新成果，由重庆中心与中国电信旗下中电智安科技有限公司（以下简称中电智安）联合开发。之所以有此效果，是因为团队结合运筹学最优化方法及人工智能算法，自主研发出“秒级”实时自适应交通信号算法库，让红绿灯等交通信号设备有了更聪明的“大脑”，能够根据实时采集的交通流量、排队长度、车速等数据，对交通信号进行实时动态优化。

　　仅2024年，该成果就助力中电智安中标西藏昌都、新疆哈密等智能交通项目，总金额超亿元。

　　“加入这个团队，能让自己的科研成果产生经济社会价值。”皮家甜是数学与智能交通团队的核心骨干，人工智能专业背景出身，原是重师计算机与信息科学学院教师。2021年3月，他被选聘为重庆中心专职研究人员，成为最早的“国家队”队员之一。

　　事实上，团队的其他成员，也来自应用数学与运筹学、交通工程、电气工程、人工智能等不同学科。正是以“数学+”打破学科壁垒，深度跨界融合，他们不断取得原创性、引领性成果，让数学真正“用”起来、“活”起来，不是高冷的公式、抽象的符号，而是解决现实难题的“利器”。

　　如今，在超大城市“治堵”的问题上，他们又将目光投向了应急车道。

　　“我们研发的应急车道智慧动态管控系统，实现了道路资源分时、分段的动态优化配置、高效利用。”皮家甜介绍，目前，该系统已在重庆多个易堵路段试点，实现交通管理理念和技术的双重创新。