高二男生设计智能公交车 具有防夹人防逃票功能
2016/11/4 13:44:30
作为日常交通工具的一种——公交车,在方便人们出行的同时,却也带来了很多的烦恼。例如:车内乘客密度不均,人流拥挤在车门处,造成上下车困难;早晚高峰,司机、售票员应接不暇,逃票、漏票情况难以避免;车门突然关闭,造成的伤人、夹人事件时有发生……
在北京举办的中小学创客秀上,来自大兴八中高二(1)班的两名男生王鑫宇、王子敬的创新作品在青少年科技创新大赛和金鹏论坛上分别获得了大兴区的一等奖。他们的作品是解决了上述问题特别设计的智能新型公交车,目前,两名高中生正在为参加市级比赛做准备。
让有限的空间承载更多的人
根据对现有情况的调查和分析,王鑫宇和王子敬总结出现行的公交车有3个有待改进的地方:第一,解决公交车车门夹人的问题,“我们需要设计一套智能防夹人的系统”;第二,解决车体内空间利用的问题,“让有限的空间能够承载更多的人,并提高乘车人的舒适感”;第三,设计一套可以自动统计人数的系统,既可以统计上下车的人数,防止逃票、漏票的现象,还可以记录车内总人数,减少超载的几率,提高行车的安全性。
那么,他们设计的智能公交车是如何实现“防夹人”功能的呢?王鑫宇解释,在智能公交车的车门处,安装有一个光电传感器,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,会自动控制车门的开闭”。此外,传感器连接着位于车头处的发光二极管,当感应到车门处有人的情况,车头的警示灯会自动点亮,提醒司机注意车门位置的情况。
为解决车体内空间利用的问题,两个男生也是颇费了一番心思。怎样才能让拥挤在车门处的人群均匀地分布在车内各处呢?他们决定将车门由两个变为4个,这样乘客上下车更加便捷,运输效率得到了提高,人流的压力也就得到了缓解。“最开始,为了实现分流,我们根据车门的位置,把公交车内部的空间分成了4个封闭的区域,但考虑到这样的划分太过死板,我们还是放弃了这个想法。”不能封闭各个区域之间的连接,男生们又想到利用座椅位置的排布来实现分流,“车内座位的布局变成横向,每个车门对应两排座椅”,根据调查,现有公交车(单机车)内座位最多有30个,而这样设计车内的座位是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提高了大约1平方米左右,提升了车内空间的利用率。
统计车内上下人数和防止逃票的功能则是由两块单片机、一个触控传感器、一个光电反射传感器和一个对射传感器共同作用完成的。“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情况,当上下车人数统计和投币人数不一致时,警报就会自动响起,提醒乘客自觉刷卡,从而避免了乘客逃票的情况发生。”这种设计同时也节约了人力,不再需要每个车门都配有一个售票员。另外,单片机则记录上下车人数的统计结果,提醒司机控制车载乘客的总量,防止超载情况的发生,提高行车安全。