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研究简介与未来方向
今天我们分享的是大连理工大学交通运输学院,智能交通系统这个研究方向,和大家聊聊如何在大学四年里做好规划:
(1)大一大二咋打基础?哪些课必须死磕?怎么偷偷“混”进实验室攒经验?
(2)大三关键期怎么选导师、定课题?手把手教你从读文献到写论文的秘诀!
(3)大四不管保研、考研还是留学,哪些“加分项”能让你直接逆袭?比如专利、竞赛、牛导推荐信,今天咱全都掰开揉碎讲!
智能交通系统(ITS)是将先进的信息技术、通信技术、控制技术及计算机技术等有效地集成应用于整个交通运输管理体系,从而建立起一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输和管理系统。近年来,大连理工大学在智能交通系统方向取得了长足的进步,特别是在车路协同、交通大数据分析和智能公交系统等领域。
据《交通运输学院学科发展报告(2022)》显示,大连理工大学交通学科在最新一轮学科评估中获得A-评级,其中智能交通系统研究方向已成为学院的重点发展方向之一。目前学院拥有"智能交通系统与装备"省部共建协同创新中心和"道路交通智能感知与控制技术"交通运输部重点实验室。
最新研究热点主要集中在以下几个方向:
1. 自动驾驶与智能网联汽车:根据中国工程院《智能网联汽车技术发展战略研究报告》,这一领域将在未来十年内实现重大突破,大连理工在车辆环境感知、决策控制算法方面具有一定优势。
2. 交通大数据与人工智能融合:《交通强国建设纲要》明确提出发展智慧交通,大连理工的交通大数据分析平台已在多个城市得到应用。
3. 智能公交与共享出行系统:这是解决城市拥堵的重要手段,学校与大连市交通局合作开发的"智慧公交"系统已成为示范工程。
4. 可持续交通系统:结合"双碳"目标,智能交通系统如何降低能耗、减少排放,成为新的研究热点。
从就业前景看,智能交通系统专业毕业生主要流向三大方向:一是交通管理部门,如各级交通运输局;二是科研院所与高校;三是相关企业,包括百度自动驾驶、滴滴出行、各大汽车企业的智能网联部门等。据教育部就业质量报告显示,相关专业就业率保持在95%以上,且薪资水平普遍高于工科平均水平。
该领域国内外升学解析
国内考研与保研
国内考研方向,除了大连理工大学本校外,北京交通大学、同济大学、东南大学、重庆交通大学等高校的交通运输工程学科都是不错的选择。根据2023年全国高校硕士研究生招生简章,智能交通系统方向的考试科目通常包括:数学(一)、英语(一)、交通运输工程基础、专业课(通常包含智能交通系统、交通信息工程等内容)。
我曾指导过一位大连理工的学生考取同济大学交通运输工程专业。他的备考策略值得借鉴:从大三下学期开始,每天至少保证6小时的复习时间,其中英语占1.5小时,数学占2.5小时,专业课占2小时。值得一提的是,他通过参与学校的智能交通项目,对专业知识有了更深入的理解,这在专业课复习中起到了事半功倍的效果。
保研方面,大连理工大学交通学科有推免资格。根据学校官方《推荐优秀应届本科毕业生免试攻读研究生工作管理办法》,主要考量因素包括:学业成绩(占比70%)、科研创新能力(占比20%)、综合素质(占比10%)。智能交通系统方向的学生,科研创新能力主要通过以下途径体现:参与教师科研项目、发表学术论文、参加学科竞赛(如"挑战杯"、"互联网+"大赛、智能车竞赛等)、获得专利等。
国外留学
从国际视野看,智能交通系统研究在美国、德国、新加坡等国家发展迅速。美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校、新加坡南洋理工大学、德国慕尼黑工业大学等都设有相关专业。
以美国为例,申请材料通常包括:GRE(一般要求320+)、托福(100+)或雅思(7.0+)、本科成绩单(GPA 3.5+为佳)、个人陈述、推荐信、科研经历等。根据QS世界大学排名交通科学与技术专业排名,美国排名前三的院校分别是麻省理工学院、加州大学伯克利分校和佐治亚理工学院。
我曾辅导一位学生成功申请到新加坡南洋理工大学的交通工程硕士项目。他的成功因素在于:一是有两篇与智能交通相关的论文(一篇EI检索,一篇国内核心期刊);二是参与了"基于深度学习的交通流预测"项目并取得了实际成果;三是托福成绩达到了105分;四是获得了校级优秀毕业设计。这些都是在我的指导下,从大二开始一步步规划和实施的结果。
直博选择方面,国内985高校和中科院相关研究所是主要选择。要求较高,通常需要优秀的科研经历和显著的创新能力。例如,近年来华中科技大学、中科院自动化所等在智能交通领域的直博生,基本都有高水平论文发表经历。
早期科研基础启蒙(1-2年级)
学科基础构建
智能交通系统是一个跨学科领域,需要扎实的基础知识体系。大一大二阶段,除了学好专业必修课外,我建议学生额外关注以下几个方向:
1. 数学基础:除了高等数学、线性代数、概率论外,还应学习优化理论、图论等。可以选修数学系开设的相关课程,或通过中国大学MOOC平台学习清华、北大等名校的公开课。
2. 计算机基础:编程能力是必备技能。Python是智能交通数据分析的首选语言,MATLAB适合进行交通仿真。我通常建议学生在大一就开始系统学习Python,并尝试用其完成一些小项目,如交通数据可视化、简单的交通流预测等。
3. 交通工程基础:《交通工程学》《道路交通规划》是核心课程,建议同时阅读John D. Sterman的《交通系统动力学》等经典教材拓展视野。
4. 传感器与信号处理基础:智能交通系统大量依赖各类传感器数据,了解基本的信号处理原理非常重要。
在基础启蒙阶段,我通常会让学生从三个层次进行:
第一层次是"广泛阅读"。我会推荐IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、Transportation Research Part C等期刊的综述文章,帮助学生建立对领域的整体认识。
第二层次是"工具掌握"。我会指导学生系统学习Python数据分析库(如Pandas、NumPy、Matplotlib),以及交通仿真软件(如SUMO、VISSIM)的基本使用方法。我曾指导一位大一学生利用SUMO软件模拟大连市某十字路口的交通流,并尝试优化信号灯配时方案,这个小项目极大地激发了他的学习兴趣。
第三层次是"实验室初步接触"。大二学生可以尝试联系学院相关实验室,参与一些基础性工作。我建议学生先了解学院各个导师的研究方向,然后有针对性地发邮件或当面交流。不要急于要求参与高水平项目,而是应该表达学习的态度和对科研的热情。
初步科研经历培养(2-3年级)
科研项目参与
大二下学期到大三是真正开始科研训练的关键期。这个阶段,我主要从以下几方面指导学生:
1. 选择合适的导师和项目:基于前期的了解,选择与自己兴趣相符的研究方向。大连理工大学交通学院在车路协同和交通大数据方面实力较强,如刘庆教授团队的智能网联汽车控制与决策研究、王淑荣教授团队的交通大数据挖掘与应用研究等,都是不错的选择。
2. 科研方法训练:这一阶段需要掌握科学研究的基本方法。我会要求学生每周阅读2-3篇相关领域的高水平论文,并撰写读书笔记。同时,我会教授论文检索技巧,如如何使用Web of Science、Google Scholar等数据库,如何筛选高质量文献。
3. 参与具体研究项目:在导师指导下,参与实际项目的某个模块。例如,我曾指导一位大三学生参与"基于多源数据融合的城市交通拥堵预测"项目,负责数据预处理和初步模型构建部分。这个过程中,他不仅学会了数据清洗、特征工程等实用技能,还对交通流理论有了更深的理解。
4. 初步成果产出:鼓励学生在这一阶段产出初步成果,如国内会议论文、科技竞赛获奖等。我指导的学生中,有一位在大三上学期就以第二作者身份在中国智能交通协会年会上发表了论文,这对他后来的保研起到了很大帮助。
在科研训练中,我特别注重培养学生的以下几项能力:
· 文献调研能力:教会学生如何快速定位关键文献,提取有价值信息,形成自己的研究思路。
· 数据处理能力:交通数据通常具有高维、非线性、时空相关等特点,需要掌握相应的处理方法。
· 模型构建能力:从简单的统计模型到复杂的深度学习模型,逐步提升建模能力。
· 学术交流能力:鼓励学生参加组内讨论、学院学术沙龙,锻炼学术表达和交流能力。
深入科研成果产出(3-4年级)
独立研究能力培养
大三下学期到大四是科研成果产出的关键期。这一阶段,我主要从以下几方面指导学生:
1. 独立课题设计:在前期积累的基础上,鼓励学生提出自己的研究问题。例如,我指导过一位学生,他注意到现有的交通信号控制算法在面对突发事件时表现不佳,于是提出了一种结合强化学习和知识图谱的自适应信号控制方法,最终发表在SCI二区期刊上。
2. 高质量论文产出:这一阶段应争取发表高水平论文。根据经验,智能交通系统方向的高水平期刊包括:IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems(IF: 6.492)、Transportation Research Part C: Emerging Technologies(IF: 7.292)等。国内期刊如《中国公路学报》《交通运输工程学报》也是不错的选择。
3. 科技竞赛深度参与:"互联网+"大学生创新创业大赛、"挑战杯"全国大学生课外学术科技作品竞赛等都设有智能交通相关赛道。我曾指导一个团队参加"中国研究生智慧交通创新大赛",基于前期研究成果开发了一套"城市交通拥堵预警系统",最终获得了全国二等奖。
4. 专利申请:鼓励学生将研究成果转化为专利。智能交通领域的专利主要集中在方法发明和软件著作权方面。例如,我指导过的一个学生团队,基于他们开发的"基于视觉AI的非机动车违章智能识别系统"申请了三项发明专利和两项软件著作权。
在成果产出阶段,我特别注重培养学生的创新能力和成果转化能力。不仅要发表论文,还要考虑研究成果如何应用于实际问题解决。例如,我指导的一个毕业设计项目"基于多模态数据的共享单车需求预测系统",不仅发表了学术论文,还与大连某共享单车企业合作,将算法应用到实际运营中,取得了很好的效果。
升学申请与科研成果的结合
无论是国内考研、保研,还是出国留学,科研成果都是重要的加分项。在辅导学生申请时,我会根据不同的目标给出针对性建议:
1. 保研:强调科研成果与研究方向的契合度。如果目标是本校,可以提前与意向导师沟通,参与其项目;如果目标是外校,可以关注目标院校导师的研究方向,有针对性地进行研究。
2. 考研:科研经历可以体现在复试中,特别是面试环节。我曾指导一位考生在面试中清晰地介绍自己的研究项目,获得了面试官的高度认可。
3. 出国留学:国外院校非常看重研究潜力。我指导过的一位申请美国大学的学生,在个人陈述中详细描述了自己参与的"基于强化学习的自适应交通信号控制"项目,展示了解决实际问题的能力,最终获得了理想院校的录取。
最后,我想强调的是,科研能力的培养是一个循序渐进的过程,需要踏实的学习态度和持续的努力。在指导学生时,我始终坚持"基础先行、兴趣驱动、问题导向、能力为本"的原则,帮助他们在智能交通系统这一充满活力的领域中找到自己的研究兴趣和发展方向。