城市公交車智能讓座自控裝置

鄭曉舸 湛梓劍 廖天卓

1. 公交車上讓人傷心的事

目前，在城市公共交通車上都設有一定數量的“老、弱、病、殘、孕優待座”，為需要照顧的乘客提供必要的出行方便，這一措施體現了對老、弱、病、殘、孕乘客權益的保護和人性關懷。讓公交車上的“優待座”能夠真正發揮優待特定乘客的作用，也是一種城市文明的體現。對其他乘車公民來說，善待“優待座”也是一種公德要求。

但是，現實中的情況并不令人滿意。記得有一天我在長沙市搭乘168路公交車，從河西咸嘉湖花園站上車就已經是滿滿的一車乘客。我站到烈士公園西門時，看到一位老太太抱著大概有兩歲大的孫子擠在人群中，而旁邊的優待座上卻坐著一個年輕人。盡管車里幾度播放“請給身邊的老、弱、病、殘、孕及帶小孩的乘客讓個座”的廣播，但那位年輕人始終充耳不聞。小孩熱得不行，老太太顯然很吃力，車里有看不過去的乘客也發出善意的提醒，但仍然沒有人讓座?？吹饺绱艘荒?，實在是讓人痛心。

回家的路上，我又看見了類似的情況。我上了116路公交車后，發現車內只剩下一個優待座。說時遲，那時快，一位時髦女子不顧身旁的一位剛上車的白發蒼蒼的老大爺，搶先一步在優待座上坐下，還故意將頭扭向窗外，一路上都不讓座。這種情況使有著“文明城市”稱號的長沙形象大打折扣。

公交車上不讓座的傷心事，在其他城市顯然也時有發生。由于目前我國幾乎所有大中城市上下班時間段的公交車都人滿為患，政府公共管理部門要求公交車上設置一定數量的“優待座”，以保障少數弱勢群體的乘車權益，實現社會和諧。當然，“優待座”的資源是不能浪費的，在沒有優待對象乘車的情況下，其他無須照顧的乘客坐在“優待座”上是無可非議的。但問題在于，既然設置了“優待座”，只要有需要優待的乘客上車，坐在“優待座”上的普通乘客理應起身讓位，這不僅是對公共權利的敬畏，更是對普通乘客的道德要求。當然，我們在看到令人傷心的一幕幕的同時，也會看見許多坐在“優待座”或其他座位上的乘客能夠迅速主動起來給老、弱、病、殘、孕及帶小孩的乘客讓座，相信隨著文明城市建設加快，能夠自律讓座的乘客也會越來越多。相信當我國城市文明和人們的公共道德水準達到一定高度后，公共汽車上就沒有必要設置專門的“優待座”了，因為車上所有的座位都是“優待座”。

但是，當下公交車上設置“優待座”還是有必要的，普通乘客錯誤占據“優待座”的現象還會長期存在。因此，如何解決“優待座”的問題還值得發明創造者思考?；谶@種思考，我和另外兩個同學在科技創新活動中，決定選擇“優待座”問題進行研究與創新設計。

2. 我們的“智能自控讓座”創意

怎樣解決人們錯誤占據“優待座”的問題呢？我們想，關鍵是提高人們的公共道德水平，使車上讓座成為人們的一種自律行為?？梢哉J為，自律是解決“優待座”問題的根本。當然，目前僅僅靠乘客的自律是不能完全解決問題的，輔以智能自控措施也是有必要的。我們的發明創造，就是從研究和設計一種新的促使人們讓座的智能自控裝置開始的。

目前，人們已經研發出聲光提示裝置等智能自控裝置，提醒人們給需要照顧的乘客讓個座。除此之外，還可以采取哪些“智能自控”辦法呢？有一天，我們從小區中的兒童玩具——斜溜梯得到靈感，于是一個創意產生：設計一種信息化的機械裝置組裝在公交車“優待座”座位上，可以在相關乘車信息的引導下使座板的角度發生變化。如果普通乘客得到“請讓座”的信號后不自律讓位，那么智能自控性裝置將使“優待座”的座板慢慢地向前傾斜，讓占座者無法正常就坐?！傲P”占座者起立讓座。當然，在“罰”人讓位過程中裝置也發出友好的聲光信號，尊重被動讓座者的人格，在和諧的智能自控過程中傳播公共道德和乘車文明。

基于上述創意，我們將自己的科技創新課題命名為“城市公交車智能讓座自控裝置”。

1. 裝置的工作原理設計

裝置的智能自控讓座原理如圖1所示：

裝置的“燈光智能自控”系統工作過程如圖2所示：

裝置的“聲音智能自控”系統工作過程如圖3所示：

裝置的“機械智能自控”系統工作過程如圖4所示：

2.裝置的原理實現說明

（1）優待者上車刷卡后，若優待座位上無人，則無須任何提示，優待者直接坐入優待座。

（2）優待者上車刷卡后，若優待座位上坐有普通乘客，則優待座上的燈光智能自控系統與聲音智能自控系統同時啟動，提示普通乘客讓座，如果占位者馬上起身讓座，則聲光智能自控系統馬上停止運行；如果占位者在聲光智能自控系統的提示下仍充耳不聞、視而不見，則聲光智能自控系統將循環提示，并啟動延時信號系統，繼而啟動機械智能自控系統，使優待座的座板轉動傾斜，從而促使其讓座，若這時普通乘客起身讓座，則聲光停止，座板停轉，并馬上啟動座板回轉，恢復正常狀態；若這時普通乘客還不讓座，則機械智能自控系統將可傾斜座板轉動到位（傾斜角度約35度），使該優待座位處于一種非正常坐姿狀態，進而促使占位者被迫離座、讓座，一旦占位者起身離座，可傾斜座板將馬上自動復原，讓優待者正常就座。

（3）優待者上車刷卡，坐入優待座后，再將優待卡放在優待座的扶手上的刷卡鎖定口上刷一下，則優待座進入系統功能鎖定狀態，直到優待者離座，系統鎖定自動解除。

（4）由于病人、孕婦等特殊乘客一時不具備優待卡，但也是具有優待資格的乘客，則由司機完成上車刷卡啟動和刷卡鎖定等工作程序。

3. 裝置的總體結構

該裝置的總體結構方案如圖5所示。它主要由可傾斜座板、轉軸、蝸輪、蝸桿、蝸輪箱體、電機、座板邊框、刷卡口、信號顯示窗口、支架背板、支柱，以及底座等組成。

4.裝置制作

公交車優待座智能自控裝置的設計方案確定后，在科技輔導教師的指導下，我們進行了裝置模型的制作。我們先繪制了模型的草圖，再從五金日雜市場上購置了部分材料，如PVC板材、502膠、有機玻璃板、砂紙、螺釘、軸承、電機、開關、導線等。我們在學校的科技制作室內制作了最初的模型，然后拿了這個模型去請教科技輔導老師，老師指導我們進行了多次修改。我們與輔導老師一道還就作品的精工制作請教了模型制作技工，在他們的幫助下成功地制作出了作品模型。隨后我們啟動智能自控裝置，驗證裝置的聲、光、電路控制系統與機械控制系統的配合是否協調，檢驗活動座板的轉動定位與復位的靈敏性。

我們通過對裝置進行綜合試驗，確定裝置的協調性與可靠性達到了設計的預期要求。

1. 該項目的主要貢獻

（1）應用心理學原理，對公交車上人們讓座的現象進行了調查分析，協調人的行為模式與機電系統動作，設計了一種新型的公交車優待座智能自控裝置，是解決善待公交車優待座問題的原創性設計。

（2）利用聲、光、機電一體化技術，同時考慮了裝置智能自控讓座時的心理要求，使公交車優待座智能自控裝置具有人機和諧的功能。

2. 收獲與體會

通過本項目的研究與設計，提高了我們進行研究性學習的信心，體驗了科技創新過程，增強了我們的創新意識，在新的平臺上，我們將進一步加強學習，全面提高自身綜合素質。

作為中學生的我們，能夠運用自己所學的課本上的文化理論知識，來解決實際生活中遇到的實際問題，并且有所收獲，我們的內心感到無比高興與自豪。

（指導教師 韓志紅 編 輯 孫世奇）