师生研究聚焦：打造智能停车App

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为学生提供与教授一对一合作的机会是上海纽约大学引以为傲的特色之一。今天为大家分享一组师生合作研究的成功案例。

学生

贺方晴

家乡 |上海

本科专业 |计算机科学、互动媒体艺术

毕业去向 |哈佛大学设计研究生院 设计研究硕士科技方向

张正

家乡 | 上海

本科专业 | 计算机科学、互动媒体艺术

毕业去向 | 佐治亚理工学院 计算机科学理学硕士计算感知与机器人技术方向

教师

陈志斌

现任上海纽约大学工程学助理教授。加入上纽大前，曾任密歇根大学安娜堡分校土木工程与环境工程系博士后研究员。

研究兴趣

交通路网建模与优化

交通经济分析

智能交通系统

新兴车辆技术

任教课程

• Emerging Technologies for Smart Cities

• Introduction to Optimization and Mathematical Programming

抓住机遇，让想法付诸实践

2020届学生贺方晴、张正在校期间就读于计算机科学与互动媒体艺术双专业。大三那年，两人都萌生了毕业后继续深造的想法，但想专攻的方向不甚明确。

上海纽约大学本科生科研基金项目（DURF）给了两人一个深入探索兴趣领域的绝佳机会，该项目旨在为想在暑期开展学术研究的本科生提供奖金资助。贺方晴和张正已在其他研究项目多次搭档。在这次的DURF研究项目中，他们决定运用课上所学的知识，比如自然语言处理，研究交通运输问题，但却无法确定一个具体的研究问题。也正是在这时，两人遇见了上纽大工程学助理教授陈志斌。

“作为上纽大学生很幸运的一点是，当你有一个好的想法，学校会鼓励你将其付诸实践，老师们也总会给予相应的帮助，”张正说，“我们很高兴地发现陈志斌教授的研究兴趣‘智慧交通’与我对汽车的兴趣十分吻合，且这对我们来说都是还未探索的新领域。于是，我们立刻与陈教授取得了联系。”

简短的交流过后，三人几乎是一拍即合。陈教授迅速整合了两位学生的想法，细化研究主题。“陈教授根据我们的学术背景、已有技能和可支配时间，提供了十分具体的研究方向。他甚至还考虑了项目是否对我们的研究生申请有所帮助。”张正说。

在陈教授给出的研究方向选项中，贺方晴和张正对设计一款更高效的停车导航app最感兴趣——而这恰好也是陈志斌教授博士论文的研究主题。

张正（一排右一）和贺方晴（一排右二）在2019年秋季本科生科研专题展与海报竞赛上获得一等奖

设计车位分配最佳机制

在繁忙的街区寻找停车位通常既费时又费力。目前市面上已有的几款停车辅助app均存在许多不足，例如，许多app只能帮车主找到空车位，但无法预订车位。

贺方晴和张正还回忆了两人在纽约参加海外学习时的经历。当时，他们曾使用过几款提供停车位预约服务的app，但体验不佳。“虽然它们解决了几辆车同时抢一个车位的问题，但如果车主预约成功后并未使用，车位要等到预约时间结束后才会重新对公众开放，造成了空间资源的浪费。”张正说。

陈志斌教授在其论文中将机制设计领域广为人知的双向匹配算法运用在了停车位分配问题上。该算法根据司机的实时位置和泊车偏好为其匹配停车位，有效避免司机之间的竞争。“最合适的停车位应该是离你当前位置最近且你一定可以抢到的车位。”陈教授说。

贺方晴和张正通过对双向匹配算法加以实现和优化，设计了一款手机应用，进一步完善了陈志斌教授论文中的想法。他们很快便完成了app的用户界面设计，但在应用的后端搭建过程中遇到了一些困难。“测试app时，我们发现匹配司机和停车位的过程需要耗时30秒。现实情况下，用户不会有耐心等这么长时间。”张正说。

与陈教授讨论之后，两人逐渐厘清了问题的脉络和原因。“我们之间更像是同事关系而非师生关系，”陈教授说，“我不会替他们解决问题，而是给出我的想法和建议，让他们有足够的自由尝试各种可能方案，独立找到解决办法。”

贺方晴和张正于是重新写了一遍代码，并在匹配流程开始前增加了一个缓冲区，使得算法可以为在缓冲区等待的一组用户同时执行匹配计算，而不是在每次有新用户加入时单独运行。这一调整减轻了应用程序的运算负担，大大提高了运行效率。

随后，张正和贺方晴向上纽大本科生科研专题展与海报竞赛递交了自己的研究项目，并在最后的评选中获得一等奖。“这是我们第一次向公众展示自己的作品，也是我们的研究首次获奖。很荣幸也很感激能获得大家的认可与肯定。”贺方晴说。

张正（左一）和贺方晴（中央）在本科生科研专题展与海报竞赛上展示研究成果

研究开启科研路

张正和贺方晴表示，与陈志斌教授合作研发app的这段经历使他们对科研完全改观。“我以前觉得科研是一项非常理论的工作，有些与现实生活脱轨。但在利用优化理论开发了app后，我看到了科研的实用价值，”贺方晴说，“我目前在哈佛大学设计研究生院攻读设计研究硕士科技方向的学位。这是一个偏重研究的项目，我也真的很喜欢深入探究人机交互领域。多亏有DURF的这段经历，我确立了自己的科研梦想，也找到了自己在研究领域的长处和优势。”

两位学生也与陈志斌教授建立了深厚的情谊。拥有工程学博士学位的陈教授为两人的硕士项目申请提供了许多指导与帮助，他针对各种工程学项目给出了自己的专业建议。“我们没想到陈教授会如此细致周到。他耐心地为我们讲解每个项目开设的课程，并从内行人的视角帮我们分析项目设置与我们想学的内容是否匹配。”

如今，张正和贺方晴依然与陈教授保持着联系，常常与他分享自己在学业、科研上的进展，以及研究生生活。“我正在佐治亚理工学院的计算机科学理学硕士项目学习计算感知和机器人技术。我的一些研究重点，例如无人驾驶，与智慧交通息息相关，”张正说，“我常常会和陈教授探讨智慧交通领域的最新动态，每次的交流都很愉快，并给我带来许多启发。”

小贴士

本科生科研基金项目

Deans' Undergraduate Research Fund (DURF)

学校鼓励并资助各年级学生开展任一学科的暑期研究课题，培养学术好奇心，在实践中训练科研思维。学生可以个人或小组形式，提出科研课题方向与方案，由导师一对一指导开展，并可申领7000元的研究基金。

2019-2020学年，共有85名学生和60多个科研项目受到资助。

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