一、项目背景
随着我国《"十四五" 残疾人保障和发展规划》的深入推进，信息无障碍建设成为社会关注的焦点。根据中国残联统计数据，我国现有视障人士 1700 万，其中高校在读视障学生数量逐年递增。当前视障群体在校园场景中面临三大核心痛点：动态障碍物检测缺失（如施工路段、临时堆放物）、无障碍导航模式手动切换繁琐、紧急情况下救援响应延迟。现有商业化导航应用虽具备基础无障碍功能，但存在场景适配不足（如未集成实时摄像头检测）、交互成本高（需频繁操作屏幕）、本地化服务缺失（无法精准标注校园无障碍设施）等问题。
为响应教育部《教育信息化 2.0 行动计划》中 "技术赋能特殊教育" 的号召，本项目团队基于对 200 名视障用户的调研数据（82% 受访者曾因障碍物检测缺失摔倒），启动 **"无障碍导航助手"开发。项目旨在通过轻量化多模态感知技术与低成本交互系统设计 **，构建一套校园场景专属的智能导航解决方案，实现动态障碍物实时预警、盲道优先路径规划、紧急 SOS 一键求助三大核心功能，最终达成降低视障学生校园出行风险、提升自主生活能力、推动校园无障碍环境建设的社会目标。
二、用户需求概述
角色 1：视障用户
日常工作任务需求
独立出行：需借助盲道、导盲杖完成教学楼、食堂等校园场所间移动
应急处理：遭遇突发障碍物（如井盖缺失）时缺乏有效预警手段
信息获取：依赖他人帮助获取校园设施位置信息（如无障碍电梯）
系统功能期望
实时障碍物检测：支持 0.5m/1m/2m 分级震动预警（对应危险等级）
智能路径规划：自动识别盲道并生成坡度 < 5% 的安全路线
离线导航模式：存储常用路线支持断网使用
多模态交互：语音指令控制 + 震动反馈（支持息屏操作）
紧急求助系统：摇晃手机触发含定位的短信通知（预设 3 位联系人）
角色 2：紧急联系人
日常工作任务需求
安全监护：需及时掌握视障亲属的位置信息
应急响应：在突发情况下快速定位并实施救援
系统功能期望
位置共享：接收含实时坐标的 SOS 短信（支持高德地图直接导航）
历史轨迹：通过微信小程序查看近 7 日移动路径（需用户授权）
异常警报：连续 10 分钟无定位更新触发提醒（防设备故障）
角色 3：校园管理人员
日常工作任务需求
设施维护：定期巡检无障碍设施（如盲道损坏情况）
数据收集：获取视障学生高频事故区域信息
系统功能期望
热力图分析：按周生成障碍物检测热点区域报告
设施标注：通过管理后台添加 / 更新无障碍设施位置（如电梯编号）
数据导出：导出用户反馈的障碍物类型及处理建议
重点需求引导作用：
实时障碍物检测（角色 1 核心需求）驱动 YOLOv5s 算法的轻量化部署
紧急 SOS 功能（角色 2 关键需求）促成北斗 / GPS 混合定位技术方案
热力图分析（角色 3 新增需求）推动 SQLite 数据库的历史轨迹存储设计
通过多角色需求整合，项目确定以视障用户安全出行为核心，同步满足监护者的应急需求与校园管理的优化需求，形成 "用户感知 - 系统响应 - 环境改善" 的闭环生态。
三、功能性需求
将系统按功能模块划分，逐一详细描述每个模块的具体功能：
功能模块 1：
功能 1.1：具体描述功能细节，包括输入内容、操作流程、输出结果，如用户输入 [特定信息]，系统经过 [处理步骤]，输出 [预期成果，如报表、提示信息、更新的数据等]。
功能 1.2：……
与其他功能模块的交互：说明该模块与系统内其他功能模块之间的数据传递、业务协作关系，例如功能模块 A 的数据作为功能模块 B 的输入，触发 B 执行特定操作。
功能模块 2：
……
四、非功能性需求
性能需求：
响应时间：明确系统在不同操作场景下（如日常业务、高峰时段等）对用户请求的最大响应时间限制，确保系统操作流畅性，避免用户长时间等待。
吞吐量：规定系统在单位时间内能够处理的业务量或数据量，保障系统在高负荷下稳定运行。
数据存储与读取效率：针对大数据量操作，给出数据存储、查询、更新的效率要求，保证系统性能不因数据增长而急剧下降。
安全需求：
用户身份验证：描述系统采用的身份验证机制，如用户名密码组合、多因素认证、生物识别等，确保只有合法用户能够访问系统。
数据加密：明确对敏感数据（如用户隐私、商业机密、关键业务数据等）在存储和传输过程中的加密方式，采用的加密算法需符合行业标准，防止数据泄露。
访问控制：定义不同角色用户对系统功能和数据的访问权限，通过权限管理确保数据安全，防止越权操作。
安全审计：要求系统具备记录和分析安全相关事件的能力，便于及时发现潜在安全隐患，追溯问题源头。
易用性需求：
界面设计：强调界面简洁、美观、布局合理，符合用户操作习惯，提供交互设计原则，如操作流程简化、信息提示友好等，降低用户学习成本。
操作指南：规定系统应配备详细的操作指南、帮助文档或在线客服支持，方便用户在使用过程中随时获取帮助，解决遇到的问题。
多终端支持：说明系统是否需要支持多种终端访问，如电脑端、移动端（包括不同操作系统版本适配），确保用户能够随时随地便捷使用系统。
兼容性需求：
浏览器兼容：列出系统需兼容的主流浏览器及其版本范围，保证在不同浏览器环境下系统功能正常、界面显示无误。
软件 / 硬件兼容：若涉及与特定软件或硬件设备交互，明确兼容的设备型号、软件版本，确保系统集成的稳定性。
五、系统架构需求
总体架构设计：
描述采用的架构模式，如分层架构（展示各层名称及职责，如表现层负责用户交互、业务逻辑层处理核心业务等）、微服务架构（说明服务划分原则及服务间协作方式）等，解释为何选择该架构以满足项目需求。
绘制架构图，直观展示系统各组件、模块之间的层次关系、交互路径，辅助理解系统整体架构。
扩展性需求：
功能扩展：阐述系统未来可能需要添加的功能模块方向，要求架构设计预留扩展接口或具备灵活的模块插拔机制，便于后续升级开发，适应业务发展变化。
性能扩展：考虑随着用户量、数据量增长，系统如何实现性能横向扩展，如是否支持集群部署、负载均衡等技术手段，确保系统长期稳定运行。
在此阶段绘制系统结构图、业务流程图（UML活动图）及状态机图
六、数据需求
数据实体：
实体 1：罗列实体的名称及详细属性列表，如客户实体包括客户 ID、姓名、联系方式、地址、注册时间等，每个属性要有清晰定义，便于数据库设计。
实体 2：……
数据关系：
以实体关系图（ER 图）或文字描述方式，阐述各数据实体之间的关联关系，如一对一（如员工与工号）、一对多（如部门与员工）、多对多（如学生与课程）等关系，并说明关系的基数与约束条件，为数据库设计提供依据。
在此阶段绘制用例图、E-R图与数据流图（0层及1层）
七、项目进度安排
按项目阶段划分，列出关键里程碑及时间区间：
需求调研与分析阶段：[起止时间]，任务包括收集各方需求、整理分析、撰写需求文档、与客户沟通确认需求，输出物为需求分析报告定稿。
系统设计阶段：[起止时间]，依据需求进行架构设计、数据库设计、界面设计，生成系统设计文档，涵盖架构图、ER 图、界面原型等，组织内部评审完善设计。
开发阶段：[起止时间]，根据设计文档编码实现各个功能模块，定期代码审查与集成测试，提交阶段性代码成果。
测试阶段：[起止时间]，全面开展功能测试、性能测试、安全测试、兼容性测试，记录测试问题反馈开发团队修复，输出测试报告，确保系统质量达标。
上线部署阶段：[起止时间]，在服务器环境安装部署系统，上线前最后检查，组织用户培训，保障系统顺利上线运营。
制定项目进度甘特图，以可视化方式呈现各阶段任务起止时间、并行或串行关系，方便团队成员直观了解项目进度全貌，把控项目节奏。
八、项目风险评估与应对
识别项目实施过程中可能面临的各类风险：
技术风险：如新技术应用难度大、技术选型失误、技术难题攻克不了等，分析风险发生的可能性及对项目的潜在影响程度。
需求变更风险：因业务调整、用户需求理解变化等因素导致需求频繁变更，影响项目进度、成本、质量。
人力资源风险：关键人员离职、团队协作不畅、人员技能不足等，危及项目顺利推进。
外部因素风险：包括政策法规变化、市场波动、第三方合作伙伴问题（如供应商供货延迟、接口对接问题）等不可抗力或间接影响因素。
针对每种风险制定具体应对策略：
技术风险应对：提前技术预研、引入专家支持、建立技术备用方案、加强团队技术培训等。
需求变更风险应对：建立严格需求变更流程，成立变更评估小组，合理调整项目计划与资源分配。
人力资源风险应对：关键岗位备份、加强团队建设、建立激励机制、开展培训提升技能等。
外部因素风险应对：关注政策法规动态、建立市场监测机制、与第三方签订严谨合同、提前规划替代方案等。
个人贡献评分准则
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评估贡献比例
姓名 贡献比例 完成任务
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