2019年研究生数学建模D题《汽车行驶工况构建》解析

2019年研究生数学建模比赛,我们组选择的是D题目——《汽车行驶工况构建》。

选题分析

其实题目一发下来后,基本确定了这几个题目的已知条件、难易程度、问题结果要求等等,具体分析画了个思维导图:

题目难度分析(点击查看大图)
  • 对于A题目,没有接触过专业训练的同学一般都不会去选,因为这个涉及到AI训练的问题。不知道参加比赛的小伙伴们有没有注意到比赛官网好早就贴出通知,华为云为数学建模比赛提供免费的云平台,所以比赛前我就猜到,一定会有大数据的题目,果不其然!对于前期申请了云平台试用的同学,这是个绝佳的机遇,毕竟万一拿奖了,那就意味着可以去华为工作了把~。

  • 对于B题目,没看太懂,直接放弃了。

  • 对于C题目,这个题目我很清楚整个建模过程,但是具体怎么用代码实现,不敢去尝试,因为图像处理这些不是一朝一夕就能掌握的!其实题目中的砖块长度告诉了后,就可以根据长度和砖块在像素中的长度,计算得到一个比例尺,这样就可以根据像素求解实际距离了。对于车的车头,应该会有算法能够实现其车头特征的识别和提取,然确定像素位置,两个车头识别出来后,就可以计算像素距离,反求实际距离了。对于后面的问题研究的是速度,其实只需要根据视频的帧数计算每幅图像中特征点的像素移动距离,除以帧数对应的时长就可以计算出速度,进而做下一步研究... 以上就是我对C题目的大致理解了,不太好做,放弃。

  • 对于D题目,这个题目倒是十分好理解的,基本上就是处理异常数据,提取运动片段,计算运动特征,找个代表出来,做特征表征,这个题目最有把握做出来,而且只有三个问题。并且我自己就是机械专业的,工况这个概念还是十分熟悉的,就决定是他了!

  • 对于E题目,这是个开放性的题目,难在找数据,并且里面应该存在着大量气象学的图像研究,不太好搞,放弃!

  • 对于F题目,年年都有无人机,我的预言验证了!题目看似很好理解,但是其实这种航迹规划类的题目,越做越会发现,约束条件不好描述,很容易陷入僵局,细思极恐!果断放弃!(去年就是死在无人机那个题目,这次打死不敢选)。

经过上面的分析,我和师弟确定了难度顺序:
\[ D < E < F < C < B < A \]
所以,选做D题目是比较有把握的,我们就做D题目!

前期准备

整理题目信息

大概在第一天上午结束的时候,我和师弟决定,就是D题目了。为了保证万无一失,我们先反复研究了题目的内容,其中包括题目的问题背景、问题目标、问题结果。画出了一个思维导图:

汽车工况构建题目分析(点击查看大图)

在这里面,我们有去研究过国家有关汽车工况实验的国家标准 GBT - 中国汽车行驶工况 第1部分:轻型汽车

文件内容整理

题目给了三个文件,非常有必要对三个文件做个具体分析:

汽车行驶数据文件分析(点击查看大图)

我们注意到里面有经纬度的数据,于是想到有没有什么软件可以把连续的经纬度点画成轨迹。

起初本来想利用前端的知识,调用百度地图这样的API来画图,结果前端学的不够扎实,没能实现,这里给出经纬度定位的网站和几个勉强能实现的demo出处:

这个工作持续了一段时间,无果,决定放弃挣扎,看看有没有可以画这种图的软件。找了一会,还真有!

多个经纬度地点数据,如何同时在地图上标注出来(路径显示)

这个软件真的很强大,根据表格导入数据,确定经纬度数据行列,就可以画轨迹。于是我们赶紧画出了三个文件的轨迹:


经纬度轨迹展示(点击查看大图)

很明显有异常数据嘛!!经纬度都跑到海上去了,查看才知道,全部是同为0的经纬度。
此外,我们还发现这次数据的采集地点在福建省福州市和莆田市。


轨迹放大图定位到福建省(点击查看大图)

未完待续...

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转载自www.cnblogs.com/gshang/p/11574162.html