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绿色通行,安全驾驶 ——智能礼让行人红绿灯诞生记

慈溪市慈吉实验学校 胡柯一

2021-12-24

(本文内容过于模式化/模板化,建议修改为更有新意的,趣味性更强的)

一.缘起
“红灯停,绿灯行”这些安装了红绿灯的路口,通行顺畅,人车安全。但是有些路口是没有安装红绿灯的,在这些路口,我经常看到有些行人不知道该走还是该停。礼让行人的交通规则出台后,如果不安装红绿灯,仅靠行人和司机自己判断是否通行,安全隐患就大啦。如果在礼让行人路段大量安装人行道红绿灯,这样也会有隐患。比如,没有行人时,普通红绿灯也会按时亮红灯,如此,不但极大影响了车辆顺利通行,还会导致车辆拥堵加剧。
通过调查,我发现礼让行人的交通规则出台后,主要引起了以下三类问题:
1.行人无法确定车辆是否会让行,导致行人不敢通过,或者通过时被未让行的车撞到,从而导致车祸的问题。
2.司机因人行道障碍物遮挡,没看到过斑马线的行人,导致车祸或者因未礼让行人被罚款的问题。
3.前车因礼让行人紧急刹车,后车刹车不及时导致车辆追尾的问题。
二.初稿
为了解决这些问题,我想到了我们科学课上所学的“电路”,其中有一个拓展的内容是制作红绿灯。可是这样普通的“红绿灯”解决不了现实的问题。怎么办呢?妈妈建议我去咨询一下科学老师。
当我把我的问题告诉科学老师后,科学老师给我提供了一组我没接触过的材料:光敏电阻和激光发生器。光敏电阻器是一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小;入射光弱,电阻增大。在斑马线上的激光发生器和光敏电阻模块的配合使用,检测到有行人需要通过时先闪黄灯提示远处的司机提前准备,防止车辆急刹车造成追尾事故。在行人通过时亮起红灯,明确指示司机让行,指示行人安心通过路口。按照设计思路,我在老师的帮助下做了缩小版的可以使用的模型(跟实际成品只存在大小差异的模型,工作原理完全相同)。我用玩具小人模拟行人通过斑马线的过程,发现效果很好,能在行人到达感应位置的瞬间作出反应,调整红绿灯的信号,由绿灯变为黄灯,闪3次,后跳转为红灯。
三.改进
 我非常高兴,没想到有一天我也能用所学知识解决问题了。高兴之余,仔细想想还有许多问题:1.行人过多的路口,使用该装置容易导致车辆一直礼让行人,而车辆自身无法通行。2.行人不多,但是零零散散过马路,使用该装置容易使红绿灯变化迅速,司机不好判断......还有很多问题等着我去解决。怎么办呢?我再次去咨询了科学老师。科学老师告诉我:“当一门学科的知识解决不了问题的时候,你可以想想是否需要其他学科的帮助。”对呀,我可是学了好几年的编程,可以试着在这个红绿灯模型里加入编程模块,控制红灯的时间。老师还给我提出了建议:使用多感应头感应行人,在行人达到一定数量后再开始出现红灯,保障人车双方的通行时间。说干就干,我在编程老师的帮助下,完成了程序模块的设计并将其应用在了红绿灯上。改进后的智能礼让红绿灯有以下优点:
1、让红绿灯智能化,不再是死板得按照设计好的时间程序控制。有人需要通过就红灯,没有人需要通过就绿灯,行人通过后及时亮绿灯,让车辆和行人通过路口的效率最大化。
2、给行人和司机明确的通行指示,防止出现人车同时相让,或者车人同时不让的尴尬情况出现。最大程度的保护行人的安全和司机的经济利益。
3、让司机能够更早的发现行人,防止因没看见行人导致的车祸。
四.感想
伟大的剧作家莎士比亚曾说过:“美是生活,美是创新。”通过这次的小发明活动,我明白了要用自己的双手和大脑去创造,去改善我们的生活。这个小发明大大激发和调动了我学科学、爱科学的热情,在创作过程中,锻炼了我的观察、分析、思维、动手和探究能力,极大地提高了我创造发明的兴趣。我刚刚开始我的创造,希望得到同学、老师的支持和帮助,让我在这条路越走越稳。

 

指导教师:姚阳

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