2024年,北京交通大學(xué)(簡(jiǎn)稱“北交大”)智巡天眼——鐵路無(wú)人值守智能巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)航者項(xiàng)目獲“中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽”(簡(jiǎn)稱“國(guó)創(chuàng)大賽”)全國(guó)總決賽高校主賽道金獎(jiǎng)。
該項(xiàng)目突破了無(wú)人機(jī)巡檢圖像樣本庫(kù)標(biāo)注、無(wú)人機(jī)巡檢圖像存儲(chǔ)管理、圖像高精度智能識(shí)別預(yù)警、無(wú)人機(jī)巡檢智能化應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù),提出了面向基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維需求的無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)方案,首創(chuàng)了一種基于鐵路多樣化目標(biāo)的鐵路視覺捕獲模型體系,實(shí)現(xiàn)了鐵路巡檢的全流程自主化。
“智巡天眼”項(xiàng)目的主理人是北交大交通工程專業(yè)的陳奕超。
找路找到實(shí)驗(yàn)室
陳奕超做事喜歡自己探路。因?yàn)楦赣H經(jīng)營(yíng)商業(yè),陳奕超從小也萌生了創(chuàng)業(yè)的念頭。2022年考入北交大后,他琢磨了好幾個(gè)問題:大學(xué)怎么讀?除了常規(guī)學(xué)習(xí),課外還能做點(diǎn)啥?有哪些全國(guó)性的大學(xué)生活動(dòng),特別是有哪些大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽可以參加?總之,心里得有數(shù)兒,“不能像無(wú)頭蒼蠅一樣亂撞?!?/p>
問了許多學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐,他得出結(jié)論:參加“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽(簡(jiǎn)稱:“小挑戰(zhàn)”)、“國(guó)創(chuàng)大賽”無(wú)疑是最好的選擇。這些大賽不僅能培養(yǎng)同學(xué)做科創(chuàng)項(xiàng)目的能力,而且能鍛煉寫商業(yè)計(jì)劃書跟投資人溝通以及路演答辯等的技能。
大一上學(xué)期,陳奕超就開始為日后參加大賽做各種準(zhǔn)備。他分析了往屆比賽的諸多獲獎(jiǎng)項(xiàng)目后,摸到了規(guī)律:那些和參賽者的專業(yè)、學(xué)校特色相貼合的項(xiàng)目,更容易獲得投資人的青睞。反觀有一些項(xiàng)目持續(xù)參加了幾年,雖然也不錯(cuò),但沒有所學(xué)專業(yè)的支撐,其技術(shù)厚度和創(chuàng)新性就顯得不足,幾乎都止步于省賽二等獎(jiǎng)。經(jīng)過認(rèn)真分析,他認(rèn)為作為交通工程專業(yè)的同學(xué),自己所選的項(xiàng)目必須和本專業(yè)緊密相連。
接下來,得盡快找到自己的導(dǎo)師,進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。北交大交通運(yùn)輸學(xué)院有五六十名教授,每個(gè)教授又有各自不同的研究方向,陳奕超不知道該選材料、編組還是巡檢?最有效的辦法就是在不斷嘗試中縮小范圍。
他采取海投戰(zhàn)術(shù),利用網(wǎng)絡(luò)查詢、問學(xué)長(zhǎng)要郵箱地址,一口氣發(fā)出50多封自薦信。幸運(yùn)的是,有一半的老師給他回了郵件,陳奕超得以有機(jī)會(huì)進(jìn)入一些項(xiàng)目組。但沒過多久,陳奕超發(fā)現(xiàn)許多實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目已經(jīng)比較成熟,本科生特別是像他這樣的低年級(jí)學(xué)生,不太可能發(fā)揮主導(dǎo)作用。他腦子里逐漸有一個(gè)判斷:不做傳統(tǒng)交通方向的,要做智能交通領(lǐng)域,最好是偏硬件的。于是,他開始尋找新的機(jī)會(huì)。
毛遂自薦去參賽
2022年11月的一天,陳奕超在學(xué)校食堂吃飯時(shí)偶遇了本學(xué)院正在讀博的左亞昆,聊起科創(chuàng)話題,兩個(gè)人相談甚歡。左亞昆隨口問了他一句,“你想選什么方向?”陳奕超便一股腦兒將自己正面臨的困境說了出來。左亞昆的導(dǎo)師王志鵬是北交大軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授,近幾年,王教授團(tuán)隊(duì)正在積極探索軌道交通智能感知器的多場(chǎng)景應(yīng)用,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)規(guī)劃的無(wú)人機(jī)航線,通過可視化巡查提供決策依據(jù),構(gòu)建創(chuàng)新型的鐵路巡檢安全保障體系。于是,熱心的左亞昆將導(dǎo)師的電話號(hào)碼給了陳奕超。
寒假期間,陳奕超主動(dòng)給王教授打電話,王教授不僅熱情地與他互加微信,還發(fā)來許多無(wú)人機(jī)飛控的視頻,讓他先熟悉熟悉,再深入交流。整個(gè)假期,陳奕超不僅看完了所有視頻,還上網(wǎng)搜索資料,又跑到商場(chǎng)的無(wú)人機(jī)專賣店了解相關(guān)知識(shí)。他對(duì)無(wú)人機(jī)在智能交通領(lǐng)域發(fā)揮的作用滿懷期待,打定主意要加入王教授的研究團(tuán)隊(duì)。
開學(xué)后,陳奕超常常主動(dòng)參加王教授團(tuán)隊(duì)的例會(huì)、聚餐,給師兄師姐們打下手、畫圖,和這些讀碩博的學(xué)長(zhǎng)們熟絡(luò)起來后,他把實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)大致分了三類:一類負(fù)責(zé)想點(diǎn)子;一類通過實(shí)踐,驗(yàn)證點(diǎn)子的可行性;一類同學(xué)擅長(zhǎng)對(duì)點(diǎn)子進(jìn)行歸納總結(jié)。才讀大一的自己,專業(yè)能力明顯不足,想開創(chuàng)科研之路,得先弄懂項(xiàng)目到底在做什么,協(xié)助做好歸納總結(jié)無(wú)疑是必由之路。
根據(jù)導(dǎo)師提供的資料,陳奕超跟著實(shí)驗(yàn)室的耿毅軒學(xué)長(zhǎng)完成了一項(xiàng)關(guān)于無(wú)人機(jī)針對(duì)高鐵接觸網(wǎng)(沿鐵路線上空架設(shè)團(tuán)隊(duì)核心成員平臺(tái)開發(fā)的特殊形式的輸電線路)的視覺檢測(cè)的專利。通俗地理解,就是構(gòu)建一種方法,讓無(wú)人機(jī)不僅可以檢測(cè)自己對(duì)于高鐵接觸網(wǎng)支撐裝置的相對(duì)視角,同時(shí)還能更快更精準(zhǔn)地采集到更多更高質(zhì)量的接觸網(wǎng)自身裝置的圖片。令他沒想到的是,這項(xiàng)專利竟開啟了自己的整個(gè)競(jìng)賽生涯。
大二上學(xué)期,王教授組織了一次去京郊的團(tuán)建,陳奕超原本以為那只是一次普通的短途旅游。當(dāng)天,大伙乘坐市郊鐵路S2線返回學(xué)校,列車到站后,他發(fā)現(xiàn)所有人都沒有出站,而是聚在一塊兒觀察手機(jī)拍攝的鐵路接觸網(wǎng)和鐵軌的照片,饒有興趣地討論起接觸網(wǎng)上的鳥巢和鐵軌上肉眼難辨的細(xì)小裂縫。見陳奕超一臉茫然,耿毅軒推了推他,“還記得你之前寫的那項(xiàng)專利嗎?”陳奕超似懂非懂,“莫非這就是實(shí)驗(yàn)室正在研究的利用無(wú)人機(jī)構(gòu)建的創(chuàng)新型鐵路巡檢安全保障體系?”
回校后,他又拉著耿毅軒聊了許久。近年來,隨著我國(guó)鐵路線網(wǎng)密度加大、列車速度提升,傳統(tǒng)的人工巡檢和巡檢車存在效率低、夜間巡檢條件差、檢查區(qū)域窄等問題,已無(wú)法滿足鐵路智能化和自動(dòng)化的高速發(fā)展需求。無(wú)人機(jī)因具有飛行靈活性高等優(yōu)點(diǎn),逐漸被運(yùn)用到鐵路巡檢中,與現(xiàn)有方法形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
但目前市面上的相關(guān)產(chǎn)品都只針對(duì)單一問題,而在實(shí)際工作中,除了接觸網(wǎng)的問題,還有其他的問題,比如軌道扣配件因?yàn)椴粩啾粩D壓,可能會(huì)出現(xiàn)偏移甚至脫落;鐵路橋梁的聲屏障在長(zhǎng)年累月的風(fēng)吹雨打中,設(shè)備會(huì)生銹等。如果鐵路單位想對(duì)一段鐵路進(jìn)行全方位巡檢,就需要找多家無(wú)人機(jī)公司分頭巡檢,效率十分低下。此外,無(wú)人機(jī)的飛行里程數(shù)受電池性能影響也較大。
耿毅軒接著介紹王教授實(shí)驗(yàn)室首創(chuàng)的一種基于鐵路多樣參加第十四屆“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽,右一為王志鵬教授無(wú)人機(jī)調(diào)試介紹化目標(biāo)的鐵路視覺捕獲模型體系,它涉及無(wú)人機(jī)控制、算法集成,運(yùn)營(yíng)調(diào)度、圖像處理等多方面內(nèi)容。簡(jiǎn)單來說,這是一種集成式可操作系統(tǒng)。操作員只要調(diào)試好系統(tǒng),不僅能讓無(wú)人機(jī)有效規(guī)避各類問題,完成規(guī)定路段的巡檢數(shù)據(jù)采集,將數(shù)據(jù)上傳至云端后分析問題生成報(bào)告,還能進(jìn)行自我檢測(cè),當(dāng)電量不足時(shí),它會(huì)自動(dòng)飛回機(jī)箱充電,由下一臺(tái)無(wú)人機(jī)接棒巡檢。即便遇到飛鳥或信號(hào)干擾等異常現(xiàn)象,無(wú)人機(jī)也能確保墜毀在高鐵旁邊,不會(huì)影響正常的鐵路運(yùn)營(yíng),真正實(shí)現(xiàn)了鐵路巡檢的全流程自主化?!澳憧?,智能巡檢包含這么多領(lǐng)域和方向,你可以選擇最感興趣的那部分試試?!?/p>
耿毅軒的話提醒了陳奕超,他又想到自己參與寫作的那項(xiàng)針對(duì)無(wú)人機(jī)在高鐵巡檢中的圖像處理方法的專利。既然已經(jīng)取得了成果,何不以此立項(xiàng)參加商賽?為了穩(wěn)妥行事,他沒有立刻去找王教授,而是試探性地問了問之前就表達(dá)過創(chuàng)業(yè)想法的左亞昆學(xué)長(zhǎng)。果然不出所料,左亞昆一口答應(yīng)了,他讓陳奕超盡快準(zhǔn)備好匯報(bào)材料,到時(shí)兩人一起講給導(dǎo)師聽。
幾天后,王教授專門為他們召開了一次會(huì)議,還把可能涉及的幾個(gè)方向的碩博生全叫過來一起聽。陳奕超和左亞昆相互補(bǔ)充,進(jìn)行匯報(bào)。陳奕超分析了項(xiàng)目的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、前景以及實(shí)驗(yàn)室在行業(yè)內(nèi)處于比較前端的地位,同時(shí)表達(dá)了自己愿意挑頭擔(dān)任項(xiàng)目主理人,誓將實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有成果帶到全國(guó)拿大獎(jiǎng)的想法。見陳奕超信心滿滿,又做了大量功課,導(dǎo)師和學(xué)長(zhǎng)們都被他的誠(chéng)意打動(dòng),同意由他牽頭組隊(duì)試試看。
項(xiàng)目主理統(tǒng)全局
“小挑”是陳奕超團(tuán)隊(duì)的第一次試水,止步于市賽在他意料之中。備賽時(shí),團(tuán)隊(duì)中的幾位學(xué)長(zhǎng)一直堅(jiān)持技術(shù)最重要,倉(cāng)促之下,大家只草草做了份簡(jiǎn)易的PPT就去參賽,結(jié)果鎩羽而歸。陳奕超請(qǐng)北交大就業(yè)與創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)中心的馬云老師復(fù)盤。馬老師坦言,他們之所以能在校內(nèi)選拔時(shí)入選,勝在技術(shù)前景可觀?!暗銈兊腜PT做得太丑。”馬老師忍不住吐槽。不久后,團(tuán)隊(duì)又參加了“京彩大創(chuàng)”北京大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,這次比賽的結(jié)果也不太好,主要問題依然出在文書的撰寫和PPT制作上。
接連兩次失利,讓陳奕超意識(shí)到,作為項(xiàng)目主理人,他要全面負(fù)起責(zé)任。剛好接下來想?yún)⒓拥摹皣?guó)創(chuàng)大賽”,明確地將本科生和研究生細(xì)分為不同賽道,陳奕超下決心要組建一支真正的本科生團(tuán)隊(duì)。關(guān)于如何組建團(tuán)隊(duì),他的思路逐漸明晰:由他負(fù)責(zé)統(tǒng)籌全局,其他的事交給專業(yè)的人做。目前項(xiàng)目組急缺一名PPT制作高手,需要經(jīng)管專業(yè)的同學(xué)寫商業(yè)計(jì)劃書,還可能會(huì)涉及一些法律問題,所以也需要法學(xué)院的同學(xué)加入。
想清楚所有問題后,陳奕超開始招人。他在校園墻發(fā)布了招聘啟事,當(dāng)天晚上就有20多個(gè)同學(xué)加他微信好友。他和每個(gè)人私聊,了解對(duì)方的需求。把原始PPT發(fā)給幾位應(yīng)聘的美工修改,兩三天后陸續(xù)收到了不少修改后的PPT。陳奕超驚喜地發(fā)現(xiàn)王媛學(xué)姐制作的PPT,無(wú)論配色還是邏輯表達(dá)都是最棒的,而且因?yàn)橥蹑潞妥约和瑢俳煌ㄟ\(yùn)輸學(xué)院,所以不用擔(dān)心她對(duì)PPT中所涉及的專業(yè)知識(shí)的理解會(huì)出現(xiàn)很大偏差。就這樣,陳奕超優(yōu)選出"4名志同道合的本科生,組建了自己的核心團(tuán)隊(duì)——智巡天眼項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。
項(xiàng)目再好,也要講出來別人才知道?!皣?guó)創(chuàng)大賽”的路演答辯環(huán)節(jié)不僅是展示項(xiàng)目的好機(jī)會(huì),也是吸引潛在投資人的重要方式。在路演臺(tái)上,路演人代表的就是參賽項(xiàng)目,因而路演人的選擇很重要,他不僅要具備思維清晰、臺(tái)風(fēng)穩(wěn)健、臨場(chǎng)反應(yīng)快等特點(diǎn),更要對(duì)參賽項(xiàng)目有全面系統(tǒng)的了解,還要對(duì)項(xiàng)目所處行業(yè)及市場(chǎng)都有一定的認(rèn)知。
參加“國(guó)創(chuàng)大賽”市賽答辯時(shí),幾位幫忙答辯的學(xué)長(zhǎng)突然有事來不了,陳奕超只能硬著頭皮自己頂上。經(jīng)此一戰(zhàn),他決定不再依靠外力,自己做好路演人的角色。
如何在短時(shí)間內(nèi)全面掌握項(xiàng)目涉及的所有知識(shí)點(diǎn)?陳奕超有自己的一套:他把涉及項(xiàng)目核心技術(shù)的七八篇碩博士畢業(yè)論文全部讀完,然后盡可能轉(zhuǎn)化成通俗易懂的語(yǔ)言和生活化的例子講給評(píng)委聽。別看在答辯中提到的某一個(gè)技術(shù)點(diǎn),只說了“我們?cè)趪?guó)內(nèi)首創(chuàng)了XX方法,解決了XX問題”這么短短的"100來個(gè)字,背后可是陳奕超“嚼爛”的"100多頁(yè)論文。每一篇論文,他不光自己讀,還拉上合伙人蔡昊驄一起看。然后兩個(gè)人討論各自的見解,再把思路整理成文檔,發(fā)送給人工智能軟件,請(qǐng)它生成一份理解結(jié)果。如果與自己的理解差距太大,還得再請(qǐng)教老師。
一次,陳奕超讀到一篇論文,他怎么都看不明白其中提到的兩種算法究竟有什么區(qū)別。聽說寫那篇論文的師兄已經(jīng)留校當(dāng)了老師,打聽到師兄上課的時(shí)間和地點(diǎn)后,陳奕超提前10分鐘趕到教室門外“堵”他。
如果說王志鵬教授幫陳奕超夯實(shí)了科創(chuàng)競(jìng)賽的“硬底子”,北交大就業(yè)與創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)中心的董瑞老師則向他傳授了打比賽的“軟功夫”。
校內(nèi)備戰(zhàn)“國(guó)創(chuàng)大賽”時(shí),董老師邀請(qǐng)多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域和創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域的專家,組織了多場(chǎng)模擬會(huì)議,幫助選手反復(fù)排練,提高答辯水平。
別看陳奕超平時(shí)講話時(shí)聲音比較輕柔,但每次的路演答辯中,他可是出了名的大嗓門。能在"13分鐘的答辯中始終保持飽滿的情緒和高亢清晰的音調(diào),這都?xì)w功于董老師的“妙招”。每次答辯前,董老師都要求他務(wù)必養(yǎng)護(hù)好嗓子,盡量少說話,還要不斷喝糖漿潤(rùn)喉,養(yǎng)足一天一夜后,在答辯時(shí)將“能量”集中爆發(fā)出來。此外,一定要提前做熱身運(yùn)動(dòng),比如早上9點(diǎn)進(jìn)行答辯,最好"7點(diǎn)就去操場(chǎng)跑幾圈。排隊(duì)候場(chǎng)時(shí),也可以通過一些簡(jiǎn)單的跑跳動(dòng)作,讓身體快速進(jìn)入興奮狀態(tài)。
路演人在舞臺(tái)上的站位也大有講究,董老師讓陳奕超一定要直接正面面對(duì)評(píng)委。在講述過程中,為了避免突然忘詞,可以適當(dāng)?shù)靥舫鲆恍┭葜v稿上的關(guān)鍵性文字,穿插到PPT中評(píng)委不太注意的地方。在翻屏過程中很自然地瞄一眼,能減緩不安的情緒。
就這樣一步一個(gè)腳印,“國(guó)創(chuàng)大賽”決賽現(xiàn)場(chǎng),陳奕超發(fā)揮穩(wěn)定,最終,他們以第五的好成績(jī),摘得高校主賽道總決賽金獎(jiǎng)。
責(zé)任編輯:刁雅琴