公交车是人们日常日子中重要的交通工具,在便利人们出行的一起,却也带来了许多烦恼:车内乘客密度不均,人流拥堵在车门处,形成上下车困难;迟早顶峰,司机、售票员目不暇接,逃票、漏票状况难以避免;车门忽然关闭,形成的伤人、夹人事情时有产生……

  在前不久举行的北京市中小学生创客秀上,来自大兴八中高二(1)班的两名男生王鑫宇、王子敬展现了他们为处理上述问题特别规划的智能新式公交车,引起了咱们的重视。现在,这个立异著作已在青少年科技立异大赛和金鹏论坛上别离获得了大兴区一等奖,两名高中生正在为参加市级竞赛做准备。

  依据对现有状况的查询和剖析,王鑫宇和王子敬总结出现行的公交车有3个有待改善的当地:榜首,处理公交车车门夹人的问题,“咱们需求规划一套智能防夹人的体系”;第二,处理车体内空间运用的问题,“让有限的空间能够承载更多的人,并进步搭车人的舒适感”;第三,规划一套能够自动计算人数的体系,既能够计算上下车的人数,避免逃票、漏票的现象,还能够记载车内总人数,削减超载的几率,进步行车的安全性。

  那么,他们规划的智能公交车是怎么完结“防夹人”功用的呢?王鑫宇解说,在智能公交车的车门处,装置有一个光电传感器,用来感应上下车的乘客,再由单片机作为主控,“在感应到乘客时,会自动操控车门的开闭”。此外,传感器衔接着坐落车头处的发光二极管,当感应到车门处有人的状况,车头的警示灯展自动点亮,提示司机留意车门方位的状况。

  为处理车体内空间运用的问题,两个男生也是颇费了一番心思。怎样才能让拥堵在车门处的人群均匀地散布在车内遍地呢?他们决议将车门由两个变为4个,这样乘客上下车愈加快捷,运送功率得到了进步,人流的压力也就得到了缓解。“最开端,为了完结分流,咱们依据车门的方位,把公交车内部的空间分成了4个关闭的区域,但考虑到这样的区分过分呆板,咱们仍是抛弃了这个主意。”不能关闭各个区域之间的衔接,男生们又想到运用座椅方位的排布来完结分流,“车内座位的布局变成横向,每个车门对应两排座椅”,依据查询,现有公交车(单机车)内座位最多有30个,而这样规划车内的座位是35个,比一般公交车多了约15%的座位,乘客的站立面积也对应进步了大约1平方米左右,提升了车内空间的运用率。

  计算车内上下人数和避免逃票的功用则是由两块单片机、一个触控传感器、一个光电反射传感器和一个对射传感器一起效果完结的。“一个传感器感应上车乘客,一个传感器感应下车乘客,一个传感器感应刷卡和投币的状况,当上下车人数计算和投币人数不一致时,警报就会自动响起,提示乘客自觉刷卡,然后避免了乘客逃票的状况产生。”这种规划一起也节省了人力,不再需求每个车门都配有一个售票员。别的,单片机则记载上下车人数的计算成果,提示司机操控车载乘客的总量,避免超载状况的产生,进步行车安全。

  从高一开学,到高二前的暑假,这个智能公交车的制造阅历了大半年时刻。其间,两名男生克服了不少困难。王鑫宇介绍,在传感器的挑选上,他们就颇费了一番心思。因为智能公交车的防夹人体系检测部分要完结判别车门处有没有乘客,他们依据所学的常识首要想到的便是运用红外传感器来完结这个功用,别离把发射部分和接纳部分装置到车门处的两头。“起先,咱们选用一般的红外传感器制造模型,但演示和测验的效果并欠好。”测验中,他们发现这种传感器抗干扰才能很差,会遭到太阳光和热光源的影响,变得不灵敏,乃至做出过错的判别。此外,在制造模型的进程中,他们也发现红外对射传感器的一端很难固定在车体上,并且方位不精确,检测效果欠好。后来在指导老师刘维维的启发下,经过屡次测验,他们决议改用光电反射传感器,“这样才彻底处理了抗干扰的问题,并且只需求运用一个传感器装置在车门方位即可,只需有人或许物体遮挡,传感器就能够检测到信号,查验效果很好。”

  而在完结人数计算的功用时,男生们也遇到了困难,“怎样运用传感器区分出上下车的乘客,这是个问题。”他们开始规划运用一个光电传感器来完结人数计算的功用,但在实验中发现,单一的传感器并不能分辩出车门处感应到的乘客是上车仍是下车,这对后续的人数计算带来了很大的困难。经过重复考虑,男生们想到能够经过两个光电传感器一起判别来处理这个问题。“在车门表里顺次装置两个传感器,当一个乘客经过传感器的次序是先内后外时,阐明他是一位下车的乘客;当经过次序为先外后内时,则是一位上车的乘客。”这样,上下车乘客的判别问题就方便的处理了,“上车加一,下车减一,这样体系就能够记载每个车门处上下车的人数,完结人数计算了。”

  大兴八中是科技特征示范校,从初中起就在这儿上学的王鑫宇一向都是个小科技迷。在他上科技立异校本课的实验教室里,王鑫宇给记者展现了他自初中以来参加制造的各种立异创造著作。智能泊车场可完结泊车数量、剩下车位的计算和提示,“在无空位的状况下,泊车场亮起赤色的提示灯,且‘只进不出’。有车位时,能够经过传感器和指示灯衔接自动引导车辆开往空车位。”智能盲杖则经过凹凸方位不同的传感器的散布,与坐落手柄处舵机的衔接,能够提示运用者留意避开凹凸不同的障碍物,“盲杖上的警示灯在光线暗淡时也会自动亮起,提示行人留意自动躲避”……

  针对这一次创造、制造的智能公交车,王鑫宇以为还有不少亟待改善之处,究竟现在的实验都是在考虑抱负条件的状况下进行的。假如考虑到老年人及儿童等不需求购票的集体,防逃票的体系则需求从头规划和排布;假如一起有四五名上下车乘客经过传感器前,传感器能不能灵敏地完结反响、计算的进程……这些都是他们仍在探究和企图处理的问题。

  “首要咱们计划在公交车的外部装置一个LED的光屏,提示等车的行人车内的人数状况。一起,经过光屏色彩的改变起到警示的效果:当车内满员时,光屏显现赤色;车内人数较多时,则显现黄色;假如环境较为宽松,显现绿色。这样能够提示等车乘客,依据自己的出行状况和车内人数的状况挑选是否上车。”这项改进功用,他们计划在即将到来的寒假完结。


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