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同舟共济,同行致远:最佳金象奖同济大学参赛队心路分享

发布时间:2020-10-30 23:49:02 丨 浏览次数: 36

今年突如其来的新冠疫情,让我们在家中度过了2020年的大半,正当我们四人不知该如何充实度过这漫长的暑假时,“云丰杯”大赛的比赛通知来到了我们眼前。面对这样一个以绿色供应链和逆向物流设计为主题的全国性大型赛事,对于我们队伍四人,既是机遇,也是挑战。是机遇,是因为我们拥有一定的优势,我们队伍四人本身拥有较为丰富的科创与学术竞赛经验,在本年度刚刚结束的挑战杯大赛、“互联网+”创新创业大赛、同济大学同路人交通科技大赛、同济大学校内及全国性数学建模比赛中均有所斩获,同时我们队伍的队长更是同济大学交通工程专业第一名,队伍四人的交通专业知识与科创能力非常扎实;但另一方面,这个比赛对于我们更是挑战,由于我们四人的专业方向分别为交通工程和运输管理,虽然修读过学院内的物流工程等物流方向的专业课程,但是由于非物流专业,很多相关的理论知识和实践经验有所欠缺,对于参加这样一个全国性的专业性很高的学术性竞赛,我们心里更多的也是压力与不确定性。就在这样一种心态与条件下,我们走上了比赛的漫漫长路。
经过和导师慎重的讨论,我们最终选择了“医疗废弃物回收优化”这一主题。即使在确定赛题之后,相对缺乏物流专业与实践经验的我们也前行的比较艰难,由于不熟悉只好不断去搜索国内外的文献进行阅读,同时检索国内外相关公司的现行方案,对目前的医疗废弃物回收现状及存在问题进行仔细梳理和总结,同时开始疯狂自学物流工程的专业知识。
在医疗废弃物国内外回收现状及存在问题的调研和梳理中,我们发现目前的医疗废弃物回收体系在分类、监管、回收网络的建设上依旧存在着较多问题,例如医疗废弃物回收监管体系不健全、暂存回收点位置及数量设置不合理、运输路线与频率设置不合理等,这些问题的解决对于提高分类质量和回收效率、降低物流公司回收运输成本有着重要意义。
在解决这些问题的过程中,我们非常注重交叉学科知识的运用。为了对医疗废弃物的回收全流程实现监管、优化医疗废弃物前端的分类质量,我们设计了医疗废弃物在线分类监管系统。该系统的核心功能包括智能称重管理、车辆北斗追踪管理、医疗废弃物RFID追踪管理、基于机器视觉的分类评价管理等。而在这其中,基于机器视觉的医疗废弃物分类评价管理系统的设计与实现是我们自认为非常具有创新性和实用性的一部分:现有的各类各等级医疗单位均可能存在医疗废弃物分类不完全、分类质量低、评价监管难等问题,而由于医疗废弃物具有污染性、数量巨大等特点,因此对于这些医疗废弃物进行再次分类以及分类质量评价是非常困难的,基于上述背景,我们使用Google提出的MobileNet深度学习结构模型训练得到医疗废弃物分类模型(由于我们队伍的成员之前深度参与完成过一个自动驾驶视觉感知的科研项目,因此我们在图像分类、深度学习等技术方面具有一定的积累),该模型可以用于自动化的检测、识别和分类医疗废弃物。在训练该模型的过程中,我们首先采集样本数据并对数据进行预处理,接着该模型对于目标区域内对医疗废弃物进行目标定位和图像裁剪,并基于神经网络模型进行训练,得到最终的识别模型。我们的模型具有成本低、检测精度高、效率高、提升空间大等优势。
建设好这样一个分类识别模型后,当回收车辆将医疗废弃物运输至处置点,回收点基于这样一个医疗废弃物分类系统进行识别评价,向医院反馈评价结果,如果分类质量不达标,则可以通过提升后期的该医疗单位的医疗废弃物回收运输费用进行“惩罚”,从而反向倒逼医疗单位提高分类质量。我们认为这样一个系统和分类评价体系对于现有医疗废弃物等危险品的无人化分类处理具有很好的应用价值,如果能够得到实践应用,可能会对提升目前的医疗废弃物前端分类质量有所帮助。
除了建设这样一个在线医疗废弃物分类与监管系统之外,我们还建立了数学模型对于目前的暂存处置中心位置及数量、医疗废弃物车辆回收路线及频率进行优化,在该过程中,我们通过爬虫技术批量爬取目标医疗单位的经纬度、医疗单位等级、床位数等信息,综合使用了聚类算法、层次分析法、遗传算法等多种算法进行求解优化,最终有效降低了运输以及运营成本,提高了运输效率。
说来也巧,我们选择的题目是关于医疗废弃物的回收优化处理,而该题目中有一部分便是针对今年的新冠疫情医疗废弃物提出优化方案,最终能够看到我们所提出的方案确实能够一定程度上解决现实问题,我们也是非常拥有成就感,也让我们四人对于理论学习与实践应用、知识获取与服务社会之间的关系理解更为生动深刻。在这样一个过程中,我们团队物流方面的专业能力、数学建模、解模能力及机器学习、图像识别等跨专业知识的应用能力均得到了提升,同时在这几个月的团队合作中,我们小组四人和指导老师不断进行讨论思路、打磨内容,力求做到精益求精,在这个过程中,我们的默契程度显著提升,团队合作能力、交流沟通能力也得到了进一步的加强。
在比赛的整个过程中,我们对于最终结果始终没有特别高的期待(毕竟我们四位队员均为非物流专业同学),但从海选到初赛,再到决赛,我们一路还是顺利走了过来,我们始终抱有“尽人事,听天命”的这样一种心态:将自己的作品做到最好,用最好的状态向评委展现出来,之后的结果无论如何,我们都会坦然接受。但当颁奖仪式公布最佳金像奖的获奖队伍之时,我们四人依旧感到了非常惊喜和意外,能够得到各位评委老师的肯定对于我们四人来说都是莫大的鼓舞,也让我们对于未来的实践活动、科创竞赛、科研活动都有了更大的热情和期待。
“同心同德同舟楫,济人济事济天下!”作为同济大学的学子,能够在该赛事中捧得最高荣誉,这对我们既是一种肯定,更是一份责任,我们一定会以更加饱满热情的姿态面对未来的专业学习与科研创新,以己微弱之光默默奉献于社会,将论文写在祖国大地上!
最后,最应该感谢的还是“云丰杯”的赛事主办方以及赞助方云丰国际物流有限公司,感谢你们为全国相关专业的大学生提供了一个绝佳的交流竞技平台,也祝愿“云丰杯”全国绿色供应链与逆向物流设计大赛能够越办越好,影响力越来越大,能够吸引更多的优秀高校、优秀大学生参与进来,产生更大的社会与教育效益。
同济大学 闪电物流队
队长:刘佳琦
队员:廖宜珺 李凌波 薛朝中
指导老师:朱晔
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