Школьники создали симулятор транспортной системы под руководством сотрудников Лаборатории ПСПОД
31 мая состоялась защита проектов по программе «Сириус.Лето». Под руководством Александра Купцова, Никиты Шерепы и Михаила Лихолетова ребята разработали и протестировали интерактивный симулятор транспортной системы «Умный перекрёсток».
Программа «Сириус.Лето: начни свой проект» проводится фондом «Талант и успех» и Образовательным центром «Сириус» для вовлечения талантливой молодежи в работу над актуальными задачами российской науки и бизнеса. Школьники 7-11 классов выбирают себе на сайте программы задачу для проектной работы в 2021/22 учебном году, а также наставников из числа студентов региональных вузов, которые помогут разобраться в задаче и будут сопровождать участников в течение всего проекта. Проектные команды работают над своими задачами в течение учебного года — по 31 мая 2022.
Пять старшеклассников из школ Санкт-Петербурга и Ленинградской области – Дмитрий Келтокайнен, Роман Сухов, Злата Закутская, Юрий Рыбаков и Андриан Мантула – выбрали проект «Интеллектуальный контроль движения автомобилей на перекрестках», который был реализован под руководством студентов Высшей школы интеллектуальных систем и компьютерных технологий Института компьютерных наук и технологий СПбПУ Александра Купцова, Никиты Шерепы и Михаила Лихолетова, которые также являются сотрудниками Лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ.
Проектная команда разрабатывала интерактивный симулятор транспортной системы «Умный перекрёсток» для тестирования алгоритмов адаптивного регулирования фаз светофоров. Слушатели изучили принципы построения цифровой 3D-реальности и выполнили задание по расчету алгоритмов работы светофоров в условиях плотного трафика. Подобные программы разрабатываются с целью снижения городских пробок и увеличения скорости движения машин по дорогам без автомобильных заторов.
«Существует глобальная проблема с загруженностью дорог, особенно в больших городах, — отмечает Никита Шерепа. – Отсюда идут всем понятные проблемы: пробки в часы пик, большая вероятность аварий, невозможность добраться куда-то вовремя и так далее. Стало интересно, можно ли как-то решить эту проблему». Наставники обладают высокой экспертизой в предметной отрасли предложенной задачи, поскольку с первых студенческих лет увлечены сферой программной инженерии, 3D-моделирования, 3D-графики и различными технологиями обработки данных.
«Тематика внедрения адаптивного регулирования – крайне актуальная область, и она будет еще больше востребована в ближайшем будущем. Проект, который мы предложили на программу «Сириус. Лето», основан на моей магистерской диссертации «Разработка симулятора дорожного трафика для анализа алгоритмов адаптивного регулирования транспортных и пешеходных потоков с возможностью интеграции внешних алгоритмов». И мне было очень интересно развить эту тематику, посмотреть, как можно ее расширить и попробовать альтернативные применения на практике», — рассказывает Александр Купцов.
В проекте использовался актуальный, перспективный и разносторонний стек технологий. Школьники попробовали свои силы в программировании алгоритмов и в 3D-моделировании, научились объединять 3D-объекты с программной логикой. Все эти навыки очень востребованы в современном мире и применяются в большом количестве сфер, начиная от виртуальных шоурумов, киноиндустрии и заканчивая интерактивными VR-тренировками.
В ходе проекта ребята освоили современные программы для моделирования и симуляции на базе движка Unity, которые позволяют не только создавать прототипы, но и симулировать уже имеющиеся модели и системы. Также они углубили свои знания в математике для создания алгоритмов и научились программировать на языках C#, Python или C++.
«Я выбрал этот проект, потому что мне нравится как разработка программ, так и тема дорожного движения, — пишет участник проекта Дмитрий Келтокайнен, ученик 10 класса школы № 667. – В будущем я хочу стать разработчиком, так что мне доставляло удовольствие работать над своей частью проекта. Особенно приятно, когда тебе помогали отзывчивые и добрые ребята. Я думаю, что у нас получился отличный проект, который превратил нас в настоящих друзей».
В своих отзывах о ходе работы наставники отметили обширные познания ребят в программировании, анализе данных, 3D-визуализации, а также большой энтузиазм школьников и их увлеченность проектом.
«Как только началась работа, они сразу же приступили к своим задачам и уже через несколько дней показывали первые наработки», — отмечает Никита Шерепа. «Школьники быстро брались за новые задачи, активно обсуждали варианты решений как с нами, так и между собой, — говорит Александр Купцов. — И я считаю, что это самое главное, а с трудностями в реализации проекта мы всегда им помогали».
В дальнейшем, по условиям программы, ребята смогут представлять свою разработку на других всероссийских и международных конкурсах, в том числе на Всероссийском конкурсе научно-технологических проектов «Большие вызовы».
Итоговая презентация проекта:
