李树凯
博士、教授
基本信息
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教育背景
2008年-2013年，天津大学，管理与经济学部系统工程研究所硕博连读，工学博士
2011年-2012年，加拿大滑铁卢大学，数学学院应用数学系，访问学者
2014年，荷兰代尔夫特理工大学，系统与控制研究中心，访问学者
工作经历
李树凯，北京交通大学教授、博士生导师，国家优秀青年科学基金获得者。一直从事轨道交通运输组织以及列车运行优化等方面的研究工作。近年来，立足我国轨道交通行业需求背景，面向轨道交通发展中呈现出的网络化运营、大客流需求以及自动化驾驶等重要新的需求特征，在数据驱动下的轨道交通运输组织与管理；列车自动调整与自动驾驶算法；城市公共交通系统实时调度等方面取得了一批创新性成果。与荷兰代尔夫特理工大学、美国南加州大学、美国亚利桑那州立大学、英国利兹大学，加拿大滑铁卢大学相关领域知名学者保持紧密国际合作关系。获中国自动化学会自然科学二等奖1项，中国城市轨道交通协会科技进步一等奖1项，申请国家发明专利10余项，其中授权7项，发表SCI期刊学术论文70余篇，主持和参与国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京自然科学基金等国家级和省部级科研项目30余项。担任中国运筹学会不确定性系统分会常务理事和智能计算分会常务理事等。
目前，每年招收硕士生4名，博士生1名，欢迎对轨道交通运营管控、列车自动驾驶、交通系统建模与决策等感兴趣，并有意保研、读博的学生提前联系。
主要工作经历：
2023年6月至今，北京交通大学系统科学学院，教授，博士生导师
2020年-2023年，北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，教授，博士生导师
2016年-2020年，北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，副教授
2018年1月至6月，北京交通发展研究院，挂职
2013年-2015年，北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，讲师
研究方向
- 系统科学
- 交通运输（专业学位）
- 复杂交通系统建模与调控
- 交通运输规划与管理
- 综合交通系统分析与集成
招生专业
- 系统科学硕士
- 交通运输硕士
- 系统科学博士
- 交通运输规划与管理硕士
科研项目
- 国家重点研发计划-任务: 超大城市轨道交通网络高效韧性运行理论与方法, 2020-2023
- 国家重点实验室: 轨道交通枢纽安全风险管理与韧性提升机制, 2021-2024
- 北京市自然基金“轨道交通联合”: 面向列车编队运行控制的多编组列车动力学建模及应用方法研究, 2020-2023
- 国家重点实验室: 成网条件下城市轨道交通列车协同优化组织与控制, 2020-2021
- 国家重点研发计划-课题: 复杂环境下城市多模式交通流运行特性分析与网络协同设计, 2019-2021
- 国家重点实验室: 高铁列车运行图与线路维修计划协同优化, 2019-2020
- 国家重点实验室: 面向典型时段的城市轨道交通客流-车流协同调度研究, 2019-2022
- 铁路总公司（原铁道部）（不再新立项）: 中欧班列信息平台关键技术研究, 2018-2023
- 自然科学横向项目: 基于实时交通需求响应的大规模车辆调度路径优化并行技术研究, 2018-2019
- 国家重点研发计划: 高速铁路成网条件下运输需求预测应用技术研究, 2018-2021
- 国家重点实验室: 基于大数据的轨道交通能效提升基础理论和方法, 2018-2018
- 国家重点实验室: 城市轨道交通网络列车实时调度优化控制理论与方法, 2018-2020
- 北京市自然基金“轨道交通联合”: 面向客流需求的城市轨道交通列车节能优化模型和算法, 2018-2020
- 国家自然科学基金“面上”: 城市轨道交通网络列车实时调整与客流控制协调优化模型及算法1, 2018-2021
- 国家重点实验室: 高速铁路动车组运用计划的优化研究, 2017-2018
- 国家重点实验室: 基于出行需求的城市轨道交通运营优化理论与方法, 2017-2018
- 国家自然科学基金“创新群体”: 城市群交通出行需求分析与动态管理, 2017-2022
- 基础研究项目: 面向系统节能的城轨列车运行控组一体化研究, 2016-2017
- 北京市自然基金: 城市轨道交通国际前沿研讨会, 2016-2016
- 国家重点实验室: 突发事件下城市轨道交通实时客流出行行为建模研究, 2016-2017
- 国家重点实验室: 基于实测数据的高铁网络列车运行控制及组织优化问题的研究, 2016-2017
- 国家自然科学基金“其他”: 高速铁路出行需求分析与服务网络设计——2, 2015-2018
- 国家自然科学基金“面上”: 高速铁路调度指挥计划同步优化模型和算法, 2016-2019
- 国家自然科学基金“面上”: Disruption下轨道交通应急运输组织相关问题研究, 2016-2019
- 自然科学类人才基金项目: Disruption场景下列车应急调度策略研究, 2015-2017
- 国家重点实验室: 轨道交通运营组织中的相关优化方法研究, 2015-2017
- 国家自然科学基金"青年基金": 网络运营环境下高速列车鲁棒协同优化运行调整策略研究, 2015-2017
- 国家自然科学基金"青年基金": 基于多阶段不确定规划模型的列车运行图加线技术研究, 2015-2017
- 国家重点实验室: 面向高速旅客列车的运行图加线技术综合研究, 2014-2015
- 国家重点实验室: 基于鲁棒预测控制的城轨列车实时运行调整模型及优化策略研究, 2014-2015
- 北京市自然基金“面上”: 切换动态复杂网络协调优化模型及其在城市地铁网络中应用, 2014-2015
- 国家重点实验室: 高速旅客列车运行图鲁棒优化研究, 2014-2015
- 国家重点实验室: 城市轨道交通系统列车流接续的同步控制模型与算法, 2014-2015
- 国家重点实验室: 高速列车运行风险形成机理、耦合作用及演化传播研究, 2014-2015
- 国家重点实验室: 基于多Agent建模的高速列车巡航控制及节能优化策略研究 , 2014-2015
- 北京市教委: 北京市支持中央高校共建项目——城市轨道交通北京实验室, 2013-2015
教学工作
本科生课程：交通运输经济学、自动控制原理
研究生课程：非线性理论与应用
论文/期刊
在轨道交通运营管理与运行控制相关领域发表SCI期刊论文70余篇。代表性研究工作如下：
Shukai Li, Xuesong Zhou, Lixing Yang, Ziyou Gao, Automatic train regulation of complex metro networks with transfer coordination constraints: A distributed optimal control framework, Transportation Research Part B: Methodological, 2018, 117, 228-253（网络列车自动调整）
Shukai Li, Maged M. Dessouky, Lixing Yang, Ziyou Gao, Joint optimal train regulation and passenger flow control strategy for high-frequency metro lines, Transportation Research Part B: Methodological, 2017, 99, 113-137（地铁客流管控）
Shukai Li, Ronghui Liu, Lixing Yang, Ziyou Gao,Robust dynamic bus controls considering delay disturbances and passenger demand uncertainty, Transportation Research Part B: Methodological, 2019,123, 88-109（公交调度）
Lixing Yang, Yan Zhang, Shukai Li, Yuan Gao, A two-stage stochastic optimization model for the transfer activity choice in metro networks, Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 83, 271-297, 2016.（地铁网络出行选择）
Shukai Li, Ronghui Liu,Ziyou Gao, Lixing Yang, Integrated train dwell time regulation and train speed profile generation for automatic train operations on high-density metro lines: A distributed optimal control method, Transportation Research Part B: Methodological, 148: 82-105, 2021（列车调整与曲线优化）
Shukai Li, Lixing Yang, Ziyou Gao, Distributed optimal control for multiple high-speed train movement: An alternating direction method of multipliers, Automatica, 112, 108646, 2020（列车群协同运行)
Chengpu Yu, Jie Chen, Shukai Li, Michel Verhaegen, Identification of affinely parameterized state-space models with unknown inputs, Automatica, 122, 109271, 2020（系统辨识与估计）
Chengpu Yu,Yao Li, Shukai Li, Jie Chen, Inverse linear quadratic dynamic games using partial state observations, Automatica, 145, 110534, 2022（动态博弈）
Renmin Liu, Shukai Li, Lixing Yang,Collaborative optimization for metro train scheduling and train connections combined with passenger flow control strategy, Omega,2020,90: 101990（列车运行图动态编制）
Lixing Yang, Jianguo Qi, Shukai Li, Yuan Gao, Collaborative optimization for train scheduling and train stop planning on high-speed railways, Omega, 64, 57-76, 2016（列车运行图和开行方案）
Huimin Zhang, Shukai Li,
Yihui Wang, Lixing Yang, Ziyou Gao, Collaborative real-time optimization
strategy for train rescheduling and track emergency maintenance of high-speed
railway: A Lagrangian relaxation-based decomposition algorithm, Omega, 2021, 102, 102371（列车调整与维修管理）
Zebin Chen, Shukai Li, A. D'Ariano, Lixing Yang, Real-time optimization for train regulation and stop-skipping adjustment strategy of urban rail transit lines, Omega, 110, 102631, 2022.（列车调整和跳站策略）
Shukai Li, Lixing Yang, Ziyou Gao, Keping Li, Optimal guaranteed cost cruise control for high-speed train movement, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, Vol. 17, 2879-2887, 2016（列车追踪控制）
Shukai Li,
Lixing Yang, Ziyou Gao, Efficient real-time control design for automatic train
regulation of metro loop lines,IEEE Transactions on Intelligent Transportation
Systems, 2019, 20(2), 485-496（列车实时控制）
Pei
Liu, Lixing Yang, Ziyou Gao, Yeran Huang, Shukai Li, Yuan Gao, Energy-efficient
train timetable optimization in the subway system with energy storage
devices, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, Vol. 19,
No. 12, 3947-3963, 2018（列车节能优化）
Xi Wang, Shukai Li, Tao Tang, Lixing Yang, Event-Triggered Predictive Control for Automatic Train Regulation and Passenger Flow in Metro Rail Systems, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2020 (地铁事件触发客流控制)
Shukai Li, Bart De Schutter, Lixing Yang, Ziyou Gao, Robust Model Predictive Control for Train Regulation in Underground Railway Transportation, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 24（3）:1075-1083, 2016（列车预测调整控制）
Yihui Wang, Songwei Zhu, Shukai Li, Lixing Yang, and Bart De Schutter, Hierarchical Model Predictive Control for On-Line High-Speed Railway Delay Management and Train Control in a Dynamic Operations Environment, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 30(6): 2344-2359.2022 (高速列车动态调度)
Xi Wang, Shukai Li, Shuai Su, and Tao Tang,Robust Fuzzy Predictive Control for Automatic Train Regulation in High-Frequency Metro Lines, IEEE Transactions on Fuzzy Systems，2019, 27（6）：1295-1308（列车自动调整）
Renmin Liu, Shukai Li, Lixing Yang,Jiateng Yin, Energy-Efficient Subway Train Scheduling Design With Time-Dependent Demand Based on an Approximate Dynamic Programming Approach,IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 50(7): 2475-2491,2020,（运行图动态编制）
Shukai Li, Lixing Yang, Ziyou Gao, Coordinated cruise control for high-speed train movements based on a multi-agent model, Transportation Research Part C，56, 281-292, 2015（列车编队运行）
Shukai Li, Lixing Yang, Ziyou Gao,Optimal switched control design for automatic train regulation of metro lines with time-varying passengers arrival flow,Transportation Research Part C,2018, 86, 425-440（列车自动调整）
Shukai Li, Lixing Yang, Keping Li, Ziyou Gao, Robust sampled-data cruise control scheduling of high speed train, Transportation Research Part C, 2014, 46, 274-283（列车追踪控制）
Shukai Li, Xi Wang, Lixing Yang, Tao Tang, Robust efficient cruise control for high-speed train movement based on the self-triggered mechanism, Transportation Research Part C, 2021, 128: 103141（列车巡航运行）
Xi Wang, Shukai Li, Tao Tang , Xiaoning Wang,Jing Xun, Intelligent operation for heavy haul train based on machine learning methods considering data imbalance. Knowledge-Based Systems，2019,163:36-50（列车智能驾驶）
Shukai Li, Lixing Yang, Ziyou Gao, Keping Li, Robust train regulation for metro lines with stochastic passenger arrival flow, Information Sciences, 2016, 373, 287-307（列车鲁棒调整）
Shukai Li, Lixing Yang, Ziyou Gao, Keping Li, “Stabilization strategies of a general nonlinear car-following model with varying reaction-time delay of the drivers”, ISA Transactions, 53, 1739-1745, 2014（车辆跟驰）
Shukai Li, Lixing Yang, Ziyou Gao, Adaptive coordinated control of multiple high-speed trains with input saturation, Nonlinear Dynamics，83, 2157-2169,2016（列车群编队控制）
专著/译著
专利
一种高速列车多动力单元分布式控制方法，已授权，专利号：ZL201910588591.1
一种基于事件触发的列车自动调整控制方法，已授权，专利号：ZL201910390719.3
一种基于预测控制的高速列车节能曲线在线计算方法，已授权，专利号：ZL202011032137.7
一种基于周期性间歇控制的重载列车巡航控制方法，已授权，专利号：ZL201910426221.8
软件著作权
基于模糊预测控制的列车运行自动调整仿真软件，已登记，登记号：2020SR0119981
基于随机场景预测控制的高速列车动态调度仿真软件，已登记，登记号：2020SR0684764
基于动态客流需求的列车运行图编制和限流策略协同优化仿真软件V1.0，已登记，登记号：2021SR0266801
获奖与荣誉
中国自动化学会自然科学奖二等奖
中国城市轨道交通协会科技进步一等奖
社会兼职
中国运筹学会智能计算分会常务理事
中国运筹学会不确定系统分会常务理事
中国管理科学与工程学会交通运输管理分会委员