Page 41 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新实践工作站

达人 符煜
上海工程技术大学交通运输工程实践工作站
上海市向明中学
科创格言：创新改变生活

工作站的经历让我感受到科研的魅力和科创的价值
探究有轨电车平交路口交通冲突检测
探究有轨电车平交路口交通冲突检测 工作站的经历让我感受到科研的魅力和科创的价值
我的选题是“基于视频图像技术的有轨电车平交路口交通冲突检 回顾整个实践站学习过程，我深深感到参加这次科创实践活动使
测”。 我对学习、对科研、对创新有了更深刻的理解。
具体内容是，通过对松江有轨电车 T1 示范线平交路口进行交通 在研究创新上，通过视频图像检测技术建立估测有轨电车平交路
状况调研，主要采用视频图像采集方法，并室内处理视频图像资料， 口交通冲突发生可能性和严重程度的数学模型。运用视频图像检测
获得与冲突分析有关的参数，包括速度、加速度、坐标位置、距离； 技术更加合理的分析预估了交通冲突，给出适用范围较广的数学模
了解有轨电车行车安全特点与交通冲突理论，并结合视频图像处理 型，尽量降低发生的可能性和冲突严重程度，减少损失，这对于保
的运动单元检测探索交通冲突检测与分析方法。 障有轨电车安全运行意义重大。这一课题项目充分锻炼了我发现生
建模的基础是 xy 轴坐标系，在此之上加上时间量以形成时空约 活中的科学问题、寻找解决问题的方法和工具、搜集数据资料、开
束，表达具体某一时间一个运动单元在物理区中的具体位置。在计 展实验研究并寻求解决问题的工程措施等多方面的综合研究能力，
算时将运动单位作为质点，然而有轨电车的长度并不足以忽略，造 使我感受到科研的魅力和科创的价值。
成较大误差。又比如当两车速度很慢，极限距离之内也不会发生冲 在这里我希望每位同学能一同在科创中勇于挑战自我，提升自己
突。因此老师通过简单的物理式：s=vt+at2，引出了车头时距的概 的科研能力，培养严谨的科学精神，为国家创新和繁荣发展贡献自
念，通过△ t 能更好表达冲突发生可能性。冲突发生可能性和冲突 己的青春。
严重程度共同决定了冲突造成损失程度，因此需要研究这两方面，
尝试运用风险矩阵法，掌握好其中几个因素的权重，已达到减少伤
亡损失的目的。
在采集数据时造成的误差可能因为设备无法避免，但在处理数据
时的误差大多是可以避免的，这样数据的有效性才能变得更高。但
是这种方法的不足在于：转弯时坐标的难以确定；机器视觉造成的
误差；网格间距与精度的关系；车流量大时造成的重叠使数据不连
贯（交通密度问题）。如何解决这种问题，一个方法是在地势较高
的地方（如高楼）上俯拍，可以避免无人机使用的复杂问题。以摄
像机从车出现在视野开始时到消失，如果用相邻图像计算出 v 计算，
会导致划分的网格过多，因此用车头车尾的距离 L 来划分网格是比
较理想的。且网格化并不需要一整块区域，通常来说行车的轨迹是
固定的，出现其他线路的情况极少，因此可以划分出多个不同等级
的区域，在固定行驶的轨迹区域中可以作为一个重点的研究对象。
最后本课题将获取精度较高的有轨电车平交路口视频图像并基
于图像进行采集数据，通过数据总结得出交通冲突发生概率和严重
性的数学模型。

善于思考，建模达人
善于思考，建模达人
符煜同学在上海工程技术大学交通运输工程实践站短短两个月的学习期间 , 学习积极主动 , 能够独立完成各项学习要求 , 独立思考，灵
活运用自己的搜集和学习专业知识和建模方法解决课题的核心问题。在建模工作中，遇到困难，能够迎难而上，建立了考虑多要素、适用
范围更广的交通冲突数学分析模型，体现出了基本的科研能力和追求创新的科研精神。
希望符煜同学在未来的学习和专业探索的科研道路上，继续加强理论学习，保持这种认真学习、独立思考、敢于攻坚、勇攀高峰的科研
素养，努力提升自己，争取考取理想的大学和喜爱的专业，成为祖国需要的栋梁之材。
——指导老师：上海工程技术大学讲师 方勇

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