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科普实验单元-智能交通命题

一、考察目标

机械结构设计、安卓手机开发、电路设计、创意及判断性思维、产品设计流程、动手能力、团队合作、自主学习、临场应变、项目管理、人际沟通。

二、命题背景

智能交通系统是未来交通系统的发展方向,它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理 系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。经过十几年的研发和应用,中国智能交通技术在众多大型事件中发 挥了重要作用。

三、命题介绍

要求参赛队伍自选材料设计并制作一个行驶装置。装置通过自主识别道路方式或者手机遥控方式完成大赛指定赛道。比赛分为初赛、复赛、决赛三个阶段。
初赛:初赛评审以装置完成组委会统一设计的赛道时间为评判标准。参赛队伍需要利用编写的APP软件完成车模运行的辅助遥控。并在行驶装置上安装摄像头,通过无线传输,将车模第一视角的影像传送到一款安卓手机屏幕进行显示。
复赛:将作品带到组委会指定地点参加比赛。完成组委会统一设计、制作的比赛赛道,以完成时间作为评判标准,用时少的名次在前。比赛时选手无法直接观察赛道及装置运行情况。

四、初赛

a)限制条件
i. 参赛队伍自行采买部件组装或者自己设计制作装置,材质、自重不做限制,装置尺寸不得超过A4纸外边尺寸,即平放装置后其在水平面投影不得超出A4纸尺寸。
ii. 参赛设计作品须将装置运行过程图像以装置第一视角上传至安卓手机,供参赛选手观察赛车行驶情况。
iii. 参赛设计作品中,车模机械结构可以自行制作,也可以购买成品车模进行改造。车模控制电路需要自行设计制作,控制软件需要自行编写,实验结果不得伪造,违者一经查实,将取消参赛资格。
iv.赛道的平面距离地面的高度为3(±0.3)厘米。赛道中心线为不连续黑色实线,宽2厘米;赛道表面为白色KT板,通过PVC白色泡沫板垫高至3厘米,赛道 边缘无任何标志、标记。其他参数见下图。若因经费和制作工艺等条件限制,制作赛道时可不考虑赛道距离地面高度。赛道铺设背景为白色底面即可。
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v. 参赛作品无安全隐患,对于比赛赛道不会造成损伤。
b)作品提交
i. 初赛由各参赛团队自行开展。参赛团队在设计制作装置及进行测试的过程中,应对制作、实验过程进行拍摄,对实验数据进行记录,时间不得少于10分钟。
ii. 初赛参赛选手根据组委会提供的赛道设计图纸自行制作赛道,全程录像装置完成比赛的过程,时间不得多于5分钟。
iii.录制比赛过程时,装置须从起跑线由静止状态,使用手机进行遥控出发,出发后选手不能触碰装置。选手必须在特定的遥控区内操作装置,不可在赛道周围任意走 动,但是可以以直接目视的遥控方式完成一轮比赛。选手在设计装置时可以自行选择是否利用中心线实现自动循迹功能。如果遇到赛道中圆形环岛路段,赛车需要进 入环岛运行至少一周的路程。
iv. 完成比赛后,将视频和《初赛作品技术报告》上传到大赛官方网站,并在网站填写相应的基本信息。参赛选手需要按照网站提示的相关要求要求填写各类信息,不可漏填、虚报等。《初赛作品技术报告》需严格按照模板要求撰写。(下载《初赛作品技术报告模板》
v. 参赛团队应遵循诚实守信原则,保证所提交内容均来自实验本身,保证数据真实。
c)入围标准
评审委员会专家根据参赛队伍实验结果,综合考虑装置电路、机械结构和遥控程序的设计,最终主要以完成标准赛道时间评选出入围队伍。

五、复赛

a)复赛比赛
i. 比赛当日参赛队伍须携带制作完成的作品到现场比赛。选手需要统一使用三星提供的同一款手机作为遥控工具(S7 edge),可选用1-3台,手机调试时间为比赛前一天,每队最多2小时,调试完成后回收手机,并于赛前配发。
ii. 各参赛队伍抽签决定比赛顺序,按顺序依次进行比赛。
iii. 进入比赛区后,每支队伍的准备时间为15分钟,比赛时间为5分钟。
iv. 准备时间内选手需要完成装置调试,调试完成后将装置放置于赛道起点准备开始比赛。准备时间内未完成调试的队伍,则占用比赛时间继续调试,占用的比赛时间从总的比赛时间(5分钟)内扣除。
v. 准备完成后,参赛队伍自行将装置放置在起跑线后等待比赛开始。每支队伍比赛时间为5分钟,5分钟内每队可进行多次测试,若所有测试都未完成赛道全程,则视成绩为0。
vi. 在完成赛道全程的前提下,取单次最好成绩作为比赛成绩。
b)限制条件
i. 赛道参数如下图所示:
赛道(此为示例赛道,复赛时以现场实际赛道为准):
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ii. 赛道中含有不连续黑色循迹线,选手在设计车模时可以自行选择是否增加辅助与遥控功能。
iii. 赛道由组委会统一制作,赛道表面材质为白色为塑胶地板,通过PVC白色泡沫板垫高至3厘米,赛道边缘无任何标志、标记。赛道的背景为白色的广告布铺设。
iv. 比赛时赛场内会提供专用WiFi环境(参数待定),选手可以选择使用。手机和车模的通讯,除大赛提供的WiFi环境外,也可以使用任何选手认为稳定的传输方式。
v. 比赛时,所有参赛参赛队员须进入操作室完成对装置的遥控,该遥控操作室距离赛场不超过3米。在操作室无法目测到赛道情况,须通过装置的摄像头或各类传感器得到赛道信息。
vi. 比赛时,参赛队员未经场内裁判允许,不得随意出入操作室,操作室外人员不能以任何方式向室内人员传递装置运行状态及信息。
vii. 装置须从起跑线由静止状态,使用手机进行遥控出发,出发后选手不得以任何方式触碰装置,直至完成一轮比赛或者比赛失败。
viii. 比赛过程中当装置有以下情况时,本次成绩无效。
1)赛车两个以上的轮子偏出跑道,车辆掉下跑道后无法自行返回跑道继续比赛。
2)选手自愿放弃本次测试机会。
3)比赛时间结束。
ix. 参赛作品无安全隐患,不会对于赛道产生损伤。
x. 复赛操作小车手机(S7edge)安卓版本号:6.01
c)评选标准
比赛现场采用电子计时方式进行测量并实时。每个车模上在比赛前均需要在车模底盘粘贴一个计时磁标用以准确触发计时系统。计时系统的测量精度为1毫秒。

六、决赛

a)决赛比赛
i. 比赛当日参赛队伍须携带制作完成的作品到现场比赛。选手需要统一使用三星提供的同一款手机作为遥控工具(S7 edge),可选用1-3台,手机调试时间为比赛前一天,每队最多2小时,调试完成后回收手机,并于赛前配发。
ii. 各参赛队伍抽签决定比赛顺序,按顺序依次进行比赛。
iii. 进入比赛区后,每支队伍的准备时间为15分钟,比赛时间为5分钟。
iv. 准备时间内选手需要完成装置调试,调试完成后将装置放置于赛道起点准备开始比赛。准备时间内未完成调试的队伍,则占用比赛时间继续调试,占用的比赛时间从总的比赛时间(5分钟)内扣除。
v. 准备完成后,参赛队伍自行将装置放置在起跑线后等待比赛开始。每支队伍比赛时间为5分钟,5分钟内每队可进行多次测试,若所有测试都未完成赛道全程,则视成绩为0。
vi. 在完成赛道全程的前提下,取单次最好成绩作为比赛成绩。
b)限制条件
i. 赛道参数以及赛道元素如下图所示:
赛道元素示例(此为复赛赛道,决赛时以现场实际赛道为准):
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ii. 赛道分为元素中包括有直线赛道、弯道、环形赛道、坡道等元素。赛道中央具有断续的黑色引导线。选手在设计车模时可以自行选择是否增加辅助与遥控功能。
iii. 赛道由组委会统一制作,赛道表面材质为白色为塑胶地板,通过PVC白色泡沫板垫高至3厘米,赛道边缘无任何标志、标记。赛道的背景为白色的广告布铺设。
iv. 比赛时赛场内会提供专用WiFi环境(参数待定),选手可以选择使用。手机和车模的通讯,除大赛提供的WiFi环境外,也可以使用任何选手认为稳定的传输方式。
v. 比赛时,所有参赛参赛队员须进入操作室完成对装置的遥控,该遥控操作室距离赛场不超过3米。在操作室无法目测到赛道情况,须通过装置的摄像头或各类传感器得到赛道信息。
vi. 比赛时,参赛队员未经场内裁判允许,不得随意出入操作室,操作室外人员不能以任何方式向室内人员传递装置运行状态及信息。
vii. 装置须从起跑线由静止状态,使用手机进行遥控出发,出发后选手不得以任何方式触碰装置,直至完成一轮比赛或者比赛失败。
viii. 比赛过程中当装置有以下情况时,本次成绩无效。
1)赛车两个或者以上的轮子偏出跑道,车辆掉下跑道后无法自行返回跑道继续比赛。。
2)选手自愿放弃本次测试机会。
3)比赛时间结束前,车模没有完成赛道运行。
ix. 参赛作品无安全隐患,不会对于赛道产生损伤。
c)评选标准
比赛现场采用电子计时方式进行测量并实时。每个车模上在比赛前均需要在车模底盘粘贴一个计时磁标用以准确触发计时系统。计时系统的测量精度为1毫秒。在完成赛道全程的前提下,取单次最好成绩作为比赛成绩。

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