新闻|复杂城市模拟学术论坛 ——暨城市科学与计算研究中心团队开门学术活动与城市模拟器3.0发布会顺利完成
2023年7月1日，由清华大学电子工程系城市科学与计算研究中心团队举办的“复杂城市模拟学术论坛”在清华大学罗姆楼成功召开。此次论坛由专题报告分享、“城市模拟器3.0”发布会和圆桌讨论三部分组成。
近年来，全球城市化进程的加速导致了城市规模和复杂性不断增加，如何科学有效地管理城市成为一个重要的任务，城市模拟器是解决相关问题的一个必备的工具，因而被学术界和工业界关注和研究。本次论坛通过邀请顶尖专家学者、知名企业负责人从学术前沿成果到产业应用场景，共同探讨城市模拟技术应用的前沿问题，旨在推动相关技术的创新发展，促进相关领域的实践落地。
清华大学电子工程系教授、系党委书记沈渊与清华大学电子工程系教授袁坚出席论坛并致辞。华北电力大学电气与电子工程学院教授刘文霞、商汤科技绝影车路协同产研副总裁武伟、清华大学自动化系助理教授封硕、国家信息中心信息化和产业发展部主任单志广、清华大学信息国研中心助理研究员高宸出席论坛并作主题分享。清华大学电子工程系长聘副教授李勇、副研究员王钺、助理研究员王寰东分别主持论坛的各个阶段。
领导致辞
论坛伊始，沈渊教授致辞。沈教授指出，近年来，城市模拟技术在包括能源、交通等各个领域快速发展，深刻改变着城市规划、城市治理、城市可持续发展等相关问题的解决思路，在智慧城市建设中发挥出了重要作用。智慧城市平台是清华电子系十四五规划的重要平台之一，是电子系三大发展方向中的重要内容，也是城市科学与计算研究中心的重要研究方向，该平台的开发不仅涉及到大量的前沿科学问题，也需要和产业界密切合作。沈教授希望通过本次论坛，促进城市模拟的研究和智慧城市的发展，为学术界和产业界的合作打下良好的基础。最后，沈教授对参加论坛的各位嘉宾表达了感谢，并预祝此次论坛圆满成功。
接下来，袁坚教授代表城市科学与计算研究中心致辞，袁老师指出城市对我们而言具有重要意义，然而我们对城市的理解仍然不够深入。幸运的是，如今我们已经形成了城市模拟作为一个重要的工具，帮助我们更好地理解城市的运行和发展。然而，复杂的城市模拟面临着许多挑战。为了应对这些难题，我们需要共同努力，加强交流与合作。让我们一同探索城市模拟的边界，共同解决挑战。
嘉宾分享
刘文霞教授带来题为《城市电力能源系统发展与韧性提升仿真技术》的主题报告。首先，刘教授针介绍了控制碳排放的必要性和世界各国碳减排的目标变化，并对我国碳减排的具体政策以及电力基础设施的变化特点做了详细阐释。接下来，刘教授针对城市功能与基础设施网络的耦合以及韧性问题，从电力能源系统相关的五个典型工作进行分享，具体包括电力与通信、供水、交通和燃气的耦合以及需求侧响应的分布式仿真。
武伟副总裁带来了主题为《大模型浪潮下的自动驾驶模拟仿真研究》的报告，武老师指出自动驾驶模拟可以有效覆盖长尾场景，快速、低成本地完成算法安全性的验证，并从场景库挖掘、交通流模拟、传感器模拟三个方面对相关技术问题作了详细的阐述。另一方面，现有方法都是从分模块的视角解决自动驾驶模拟问题，在大模型展现出卓越的零样本推理能力并逐步扩展到多模态领域的浪潮下，利用大模型有可能实现端到端的自动驾驶解决方案。在这一方面，武老师具体介绍了包括端到端自动驾驶UniAD、新一代的决策器GITM、通用自动驾驶框架MLAM、端到端自动驾驶仿真UniSim、端到端自动驾驶仿真GAIA-1在内的杰出工作。
封硕教授分享的主题是《面向自动驾驶安全测试的交通仿真模型》，封硕教授指出，当下的自动驾驶发展远远没有达到若干年前人们的预期，其中很重要的一个原因是自动驾驶的安全性还未得到解决，事故率相比于人类司机约高出一个数量级。使用交通仿真可以有效地评估自动驾驶算法在各种场景下的安全性。封硕教授团队在此方面发表了包括《自然》、《自然·通讯》等期刊上的多篇工作，一方面重点解决无偏性，让模拟测试环境中的车辆行为与真实世界中车辆行为的分布一致；另一方面重点解决效率问题，通过密集强化学习算法，仅保留与安全性相关的状态，极大加速了模型的训练收敛过程。
单志广主任带来了名为《智慧城市的系统工程问题》的主题报告。单主任指出智慧城市的宗旨在于以人为本，实效惠民。接着，他提出了两个关于智慧城市的核心法则：一是尊重规律，演化生长，认识对象需要归核本原，读懂城市，阐述城市是一个生命体、有机体、智能体，智慧城市不是建出来的，而是改出来的；二是方法论需要系统思维，顶层设计，他提出智慧城市设计原则应该从条块分割转向顶层设计，从课题导向转向整体设计，实现更加整体、一体、协同。最后，单教授强调了场景与应用创新的重要性，主张始于应用、终于应用。
高宸助理研究员带来主题为《基于大模型的城市社会模拟》的分享。高老师首先对城市社会模拟从定义和必要性两个方面进行了详细阐述，并通过对比了系统动力学和数据驱动模型两个城市社会模拟已有范式，指出它们模拟效果难以保障、无法处理复杂环境、难以应用于多个社会要素等不足。接下来，高老师介绍了大模型的外部环境感知能力、个性判断思考能力和类人行动决策能力，认为可以用大模型赋能城市社会模拟，完成环境理解、思考记忆和决策行动等任务。最后，他介绍了AI小镇和城市模拟器3.0等目前已经采用了大模型的城市社会模拟工作。
城市模拟器3.0发布会
在各位专家学者的共同见证下，城市科学与计算研究中心对“城市模拟器3.0”进行了正式发布。这一备受期待的城市模拟器的最新版本相较于2.0版本在算法、加速、应用取得全面突破。在模型算法方面，通过结合知识数据协同驱动方法与AIGC最新学术进展，实现从城市宏观场景生成到微观行人移动模拟的全方位模型算法真实性与可控性提升。在计算加速方面，实现了软硬件协同创新，相较于2.0版本实现计算效率的6~74倍的提升，在超大型城市上高达270倍模拟加速效果，并成功迁移到全自主创新的超算平台。在落地应用方面，基于城市模拟系统强大的平台性能与便捷的二次开发能力，已实现在城市治理、城市应急、城市可持续发展、城市规划等多个重要城市问题上的落地应用。
圆桌讨论
接下来的圆桌讨论，几位专家就“城市模拟器在智慧城市中的定位和作用”、“城市模拟器中大模拟和小模拟”、“自动驾驶中哪些经验可以用于城市模拟器”、“新一代人工智能发展和算力提升对城市模拟的机遇与挑战”、以及“城市模拟器的现有架构和未来规划”等多个议题展开了相关讨论，表达了城市模拟器应紧扣业务场景和现实需求，同时从策略模拟、整体生态构建和数据分层等角度对城市模型未来发展进行了探讨，并对现场观众的积极提问进行了回答。
论坛最后，李勇老师再次感谢各位老师的报告分享。所有老师合影留念。
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