年夜型停車場智能治理體系：胡思亂想自由泊車 - 清華大學(xué)消息網(wǎng)

2015-03-25 08:26 來源：http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

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胡思亂想自由泊車

——記清華大學(xué)第三十屆“挑戰(zhàn)杯”特等獎失掉者“基于MATLAB圖像識別與廣義最短距離的大型停車場智能管理系統(tǒng)”團隊

研通社記者孫冕王芳

　　在你身旁有無正在學(xué)車、想要學(xué)車、剛學(xué)完車的友人？

　　或者，你就是其中之一？

　　信任你一定據(jù)說過、甚至經(jīng)歷過可怕的“倒庫”測驗！

　　假如你看過美國大片《碟中諜》，你一定會希望倒庫可以像電影里的一樣簡單——起落機主動將開入停車場的車送到閑暇的車位。

　　你所想到的，正是有心的同窗們盼望完成的。一群度量著創(chuàng)新幻想的先生們正試圖將科幻釀成事實。

圖為及時顯示停車場停車情況、倡議最好停車位置的管理軟件界面。

　　克日，記者采訪了這群“異想天開”的青年發(fā)現(xiàn)家們——清華大學(xué)土木系2008級本科生孔郁斐、閆盛楓、楊馨、呂超、匡文博構(gòu)成的團隊。正是本著技巧辦事于美妙生活的理念，他們實現(xiàn)了作品“基于MATLAB圖象辨認(rèn)與狹義最短間隔的大型停車場智能治理體系”，并以此在清華大學(xué)第三十屆“挑戰(zhàn)杯”先生課外學(xué)術(shù)科技作品比賽榮獲特等獎。

創(chuàng)新篇：高手非偶得，天成亦好學(xué)

　　如此精妙的創(chuàng)意從何而來？陸游答復(fù)說，“文章本天成，好手偶得之”。但是，從孔郁斐同等學(xué)的經(jīng)從來看，這句話還需要改一下：“妙手非偶得，天成亦勤學(xué)”。

　　偶爾的成果包含了必定的趨向，炫目標(biāo)成就后一定有持久的積聚。當(dāng)被問及“為何想到做這個作品”時，孔郁斐想了想說：“排除法吧！”不要小視這個“消除法”，這代表著重復(fù)的思考和有數(shù)次的否認(rèn)。靈感只要了閱歷精益求精的斟酌和詳確的調(diào)研能力成為成熟的計劃。經(jīng)由過程和孔郁斐同學(xué)扳談，懂得到他和他的同學(xué)們都是生活中的有心人，擅長將生涯中成績提煉成作品創(chuàng)意。

圖為2012年4月14日在“挑戰(zhàn)杯”終審問難現(xiàn)場，團隊與教師合影。從左至右分辨為：匡文博、閆盛楓、趙紅蕊教師、呂超、楊馨。

　　他還談到了生活中的積累和社會實際的經(jīng)歷是分不開的。早在大一時，他們就樂于從實踐中挖掘熱門，曾到內(nèi)蒙進(jìn)行過草地沙化情況的環(huán)境調(diào)研。行萬里路，讀萬卷書。深刻社會、了解社會正是清華學(xué)子責(zé)無旁貸的義務(wù)。

　　除了生活和經(jīng)歷上的積累，該團隊同學(xué)還積累了大批的技術(shù)和數(shù)據(jù)。識別車位的圖像處理技術(shù)的核心就采用了孔郁斐曾完成的攝影測量項目中的圖形數(shù)據(jù)庫。為了獲得分歧角度、距離、清楚度的圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行圖像計算，他足足破費了兩個月的時間。這些代碼和數(shù)據(jù)是非�？少F的,清華培訓(xùn)班，能在不同項目中應(yīng)用闡明了它們的價值。

　　各方面的積累，對作品的發(fā)生都是不成或缺的，這也正是團隊可以厚積薄發(fā)的前提。

實踐篇：紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行

　　斷定了作品標(biāo)題，有了踏實的基本和深沉的積累，在開端實行名目之前，他們還停止了實地調(diào)研。團隊中的匡文博和閆盛楓兩位同學(xué)花了兩個周的時光到中關(guān)村和海淀黃莊的兩個停車場，了解了停車場的現(xiàn)實情形。

圖為2012年4月29日在挑戰(zhàn)杯科技作品展示場（土木系展區(qū)），呂超（左）與孔郁斐展現(xiàn)獲獎證書。

　　他們發(fā)明良多的停車場是須要報酬領(lǐng)導(dǎo)，由于駕駛員找不到車位在甚么處所，以是在停車場的每個拐角處都要有人來批示，這無疑是一筆宏大的人力成本。用機械取代人力提早告知駕駛員那里有適合的車位，可以完整不必人力指揮車輛往哪里尋覓車位了。別的，作品的另有一個精巧的地方就是采取了攝像頭而不是傳感器來識別車位是不是合適停車。不管是壓力感到器仍是紅別傳感器的價格都是幾十元一個，每一個車位都要裝置一個才能識別車位能否有車。但是，每一個攝像頭的價錢也會有幾十元，卻能夠拍攝到十余個車位的情況，本錢有了明顯的下降，光是這一項就大大增添了全部項目市場推行的可行性。

　　從進(jìn)入停車場到停好車的最短路徑算法可以說是整個作品的中心，這局部重要由團隊的呂超和楊馨兩位同學(xué)擔(dān)任完成。所謂廣義最短門路，不僅是車輛駛?cè)腭偝龅男谐套疃蹋⑶疫€綜合斟酌了其他要素。他們不是簡略照抄書籍，而是在充分了解現(xiàn)實需要基礎(chǔ)上做了許多的改進(jìn)。比方，考慮到人們下車之后可能去購物，停車車位到超市出進(jìn)口的距離也是影響路徑計算的要素，另外開車過程當(dāng)中有幾個彎、要�？康能囄凰闹苡袔讉€車位，也都被歸入了最短路徑的盤算。他們的算法還將全局兼顧思惟歸入個中：為了整體上的勤儉，在不影響這輛車停車便利的條件下，盡可能使厥后的車也能夠比較方便地停車，和諧部分最優(yōu)和全體最優(yōu)。為每團體節(jié)儉下的停車時間，就是對整個社會效力的晉升了；為每輛車削減的停車路程，就是為節(jié)儉的全社會動力耗費。

　　正是有了充足的調(diào)研，才使他們的作品不單單是逗留在觀點設(shè)計的檔次上，而是步入了適用計劃的高度。正是有了完成性的意思，才使他們的作品愈加瀕臨成型的運用型產(chǎn)物，加倍有市場、有商機。

成果篇：春種一粒粟，秋收萬顆子

　　經(jīng)由了恒久堅定不移的努力，孔郁斐和他的團隊迎來了他們當(dāng)之無愧的結(jié)果——清華大學(xué)的“挑戰(zhàn)杯”特等獎。在頒獎的現(xiàn)場曾經(jīng)有一家企業(yè)和取得了他們接洽，生機能夠?qū)⒋俗髌吠耆度氤霎a(chǎn)推行。當(dāng)談到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用時，孔郁斐說他們的作品離完全的產(chǎn)品還有段距離，要實現(xiàn)市場化，還要考慮很多細(xì)節(jié)，需要進(jìn)行很多改進(jìn)。這套系統(tǒng)因其經(jīng)濟性和實用性存在必定的應(yīng)用遠(yuǎn)景，雖然還沒有進(jìn)行市場推行，但他們等待通過盡力實現(xiàn)其代價。

　　從構(gòu)造上講，他們的作品包含攝像和圖像收集系統(tǒng)、處置器以外，還有一個重要部門——導(dǎo)航系統(tǒng)，而這部分是和停車園地設(shè)計是分不開的。那時團隊中在日本交流的匡文博，在日本拍攝了很多進(jìn)步的停車場的照片供隊友們參考，他們考慮了片子《閉幕者4》中的科幻場景。除了高真?zhèn)€技術(shù)，他們也考慮最簡單有用的方式——將道路打印成字條，在車輛進(jìn)入停車場的時候發(fā)給駕駛員。而終極他們承認(rèn)的比較調(diào)和的方案是通過攝像頭識別車牌以肯定車輛地位，并在該車輛的可視范疇內(nèi)大屏幕上提醒表現(xiàn)行走道路。

　　從用戶休會的角度來說，這套作品的表示也是值得稱頌的，經(jīng)過做到每秒鐘對車位進(jìn)行革新，可以做到即時呼應(yīng)，艱深點說就是用戶按下一個回車后就可以夠取得最優(yōu)的行駛線路。

　　將看似“異想天開”的理念變成現(xiàn)實，在磨礪中一步步打造周全而精巧的作品，正是孔郁斐和他的團隊努力的目的。

團隊篇：一個英雄三個幫，一個竹籬三個樁

　　團隊成員呂超說：“大學(xué)四年，能和一個優(yōu)秀的團隊一路做一件優(yōu)秀的事件，是很值得光榮的。”此次團隊配合的友情在他的心中已升華成為一種美好的回想。但是，在團隊建立之初，也碰到了很多的艱苦，意見的不統(tǒng)一就是此中之一。為此，團隊中常常為了爭論成績在一同用飯，飯局中爭論聲不止，為了一個細(xì)節(jié)幾小我乃至面紅耳赤。因為作品著重于工程利用，大多時刻看法的不合要經(jīng)過試驗結(jié)果來打消。比方，車位的識別能否要采用攝像頭就曾是爭辯的核心。在年三十的頭幾天，身在日本的匡文博用Skype和5位同學(xué)開德律風(fēng)集會，每次一開就是一個多小時，統(tǒng)共有探討了3次。因為攝像頭的方案比擬新鮮，團隊中的閆盛楓以為這樣比較“雷”。直到匡文博、閆盛楓向先生借了一輛車，停止了實踐的測試以后，團隊的意見才趨于同一。

　　從最后的假想到算法的實現(xiàn)消費3、四個月，這是這段時間是團隊保持不懈精誠協(xié)作的時間，也是讓他們最終走向成功的要害。在此進(jìn)程中也涌現(xiàn)了有數(shù)的難題。在“挑戰(zhàn)杯”比賽的前一天，法式不知為什么呈現(xiàn)了問題，無奈準(zhǔn)確得出結(jié)果。其時離系外面比賽開始答辯只有不到一天的時間了，直到天亮都不處理問題，為了預(yù)備早晨的答辯，白日還要籌備PPT的練習(xí)訓(xùn)練，有的同學(xué)急得嘴上都起泡了，但是團隊的合作給了一切人信念，通過最后的努力還是把問題處理了。他們參加的比賽的時間是在大三放學(xué)期，與課程、學(xué)分績、SRT結(jié)題、社工都邑有一定水平的抵觸，正是多方的壓力最大的時候，但是作為一個團隊他們能夠頂住壓力完成作品。這是這類堅貞不拔的品德和激烈的團隊認(rèn)識和責(zé)任感是分不開的。

　　團隊需要磨合，需要彼此了解�？子綮澈退膱F隊正是做好了這一點，才能取長補短，施展出群體的上風(fēng)。

領(lǐng)會篇：新竹高于舊竹枝，全憑老干為攙扶

　　被問及獲得挑戰(zhàn)杯特等獎的體會和感觸時，孔郁斐說他最愿望感謝的是土木系的幾位老師。當(dāng)他談起熱情贊助他們的老師的時候，臉上充斥了戴德的臉色。他說在大二的時分通過“丈量學(xué)”的課程他意識了趙紅蕊老師，從當(dāng)時起他就對“拍照測量”產(chǎn)生了興致，而且經(jīng)常和趙老師交流。在孔郁斐的印象中趙老師人十分好，可以說是“有求必應(yīng)”。趙老師也在他們介入“交通競賽”和“挑戰(zhàn)杯”的時分也給了他們很大的支持，也曾屢次向其余老師推舉他們的團隊。除了趙老師之外，孔郁斐還代表他的團隊感激了很多老師：如他們參加全國大學(xué)生交通科技競賽的帶隊老師李瑞敏老師在生活上對他們關(guān)心備至；團隊成員匡文博的碩士生階段的導(dǎo)師陸化普老師為他們提出過很多改良意見；還有他自己博士生階段的導(dǎo)師宋二祥老師也始終支持他們的項目任務(wù)。

　　他們之所以能夠取得如此豐盛的成績，除教員的輔助外和清華大學(xué)人才造就的方案和土木系的科研氛圍是分不開的。與他們的研討項目深度相干的交通工程研究所專業(yè)籠罩交通運輸計劃與管理、途徑與鐵路工程、交通訊息與把持，穿插范疇的碰撞帶給他們創(chuàng)新的思維火花。土木系的學(xué)生科協(xié)也在系內(nèi)支持推進(jìn)了許多的比賽和項目。孔郁斐說他和他的團隊前后加入了清華大學(xué)交通科技競賽，天下大學(xué)生交通科技競賽和清華的“挑戰(zhàn)杯”科級賽事。當(dāng)談及本人心目中優(yōu)良項目的尺度的時辰，他說“Make it small, make it good!”（把項目做的精致，讓它變得更好�。┻@些方面的競賽也讓他們的獲得了反復(fù)的錘煉和積累。

　　清華年夜學(xué)和土木系對他們團隊的支撐和對踴躍立異氣氛的營建也是他們可能獲得勝利的主要身分。在如許積極朝上進(jìn)步情況中固然在“挑釁杯”賽事懷才不遇的只要多少支步隊，然而，每位參加者城市從中受害，他們傍邊仍然藏龍臥虎，恰是如斯，才干為拔尖創(chuàng)新人材培育任務(wù)搭建起了杰出的學(xué)術(shù)交換平臺跟翻新文明。

（清華消息網(wǎng)5月17日電）

編纂：襄樺