Mô hình giao thông… thông minh

Nhận thấy hậu quả khủng khiếp mà tai nạn giao thông đường sắt để lại cho con người, nhất là với các em nhỏ, hai học sinh Hứa Quang Khánh và Diệp Khánh Đạt (lớp 11A1 Trường THPT Lê Quý Đôn, Q.3, TP.HCM) đã nảy ra ý tưởng sáng tạo mô hình “Hệ thống giao thông thông minh” nhằm khắc phục tình trạng trên.

Cô Lê Thị Thúy (giữa) cùng Hứa Quang Khánh và Diệp Khánh Đạt sáng tạo mô hình “Hệ thống giao thông thông minh” để giảm tai nạn giao thông đường sắt

Ngoài tính năng giảm thiểu tai nạn, sáng kiến này còn giúp tiết kiệm điện năng, nguồn nhân lực và tăng khả năng sống sót cho những người chẳng may gặp phải tai nạn giao thông đường sắt. Mô hình trên xuất sắc vào vòng chung kết Hội thi Tin học trẻ TP.HCM lần thứ 28 năm 2019.

Từ tiết kiệm điện năng…

Mặc dù không phải là người trong cuộc nhưng Khánh và Đạt luôn thấu hiểu những mất mát, đau thương mà tai nạn giao thông đường sắt để lại. Nó cướp đi tính mạng của con người, làm mẹ mất con, chồng mất vợ, nhiều đứa trẻ mất cả cha lẫn mẹ…, khiến cho không ít gia đình đang hạnh phúc, ấm êm bỗng chốc phải chịu cảnh li tán, “kẻ ra đi người ở lại”. Với mong muốn được đóng góp công sức của mình cho xã hội, hai em quyết định chia sẻ với cô Lê Thị Thúy (giáo viên bộ môn công nghệ). Sau đó, cô và trò nghĩ ra sáng kiến “Hệ thống giao thông thông minh” để hạn chế tai nạn xảy ra. Theo đó, sáng kiến gồm 3 phần: hệ thống đèn thông minh, chắn tàu tự động và báo cứu nạn thông minh. Với quang trở, đèn led, cảm biến siêu âm SRF05, mạch Arduino nano, Khánh và Đạt lập trình các đèn đường giao tiếp với nhau thông qua module NRF24L01 thu phát sóng vô tuyến 2.4GHz. Ngoài ra còn đặt một quang trở trên đỉnh cột đèn nhằm giúp hệ thống phát hiện sự thay đổi của ánh sáng trong môi trường xung quanh. Khi chuyển động của phương tiện lưu thông được phát hiện bởi cảm biến, thông tin sẽ được truyền cho các cột đèn kế tiếp để tăng cường độ chiếu sáng giúp cho người và phương tiện giao thông luôn có đủ ánh sáng trên lộ trình. Đặc biệt, những đoạn đường nào có nhiều người đèn sẽ sáng hơn chỗ ít người, thậm chí tự động giảm cường độ chiếu sáng khi trên đường không có người. “Hệ thống đèn hiện tại bật – tắt theo giờ. Những khi giao mùa (tháng 10), thời điểm 17 giờ – 19 giờ, trời tối rất nhanh nhưng chưa thấy đèn đường bật lên, trong khi có thời điểm trời sáng nhanh (tháng 5) thì đèn đường lại bật gây lãng phí điện năng rất lớn. Hay hệ thống đèn không tăng – giảm ánh sáng khi có người lưu thông và những lúc không có người lưu thông đèn vẫn sáng. Một bất cập nữa là thời gian bật – tắt đèn không căn cứ vào thời tiết nên ảnh hưởng tới việc đi lại. Trong khi đó, hệ thống đèn thông minh sẽ tự điều chỉnh đèn sáng khi trời tối và tắt khi trời sáng mà không cần dùng đến hệ thống bật – tắt theo thời gian; đồng thời tăng – giảm cường độ chiếu sáng để phù hợp với lượng người lưu thông trên đường, giúp tiết kiệm lượng điện năng công cộng rất lớn”, cô Thúy cho biết.

Đến giảm tai nạn giao thông đường sắt

Đó là hệ thống chắn tàu lửa tự động được tự động hóa để có thể hạ và nhấc thanh chắn. Tự hào với sản phẩm, Khánh phân tích từng chi tiết: “Hệ thống này khá phức tạp so với hệ thống đèn thông minh vì phải tính toán thời gian, vận tốc của tàu để lắp cảm biến siêu âm thích hợp. Khi cảm biến này nhận biết có tàu đi qua, tín hiệu sẽ được truyền tới barie chắn, ngay sau đó đèn tín hiệu và còi tại trạm sẽ chớp và kêu để báo hiệu trước cho người lưu thông, thanh chắn được hạ xuống cho tàu đi qua rồi nhấc lên vị trí cũ mà không cần phải có người canh gác”.

Các barie chắn tàu hiện nay vẫn phụ thuộc vào con người nên còn sai sót. “Với hệ thống này nhiều người sẽ hỏi: nếu cúp điện thì sao? Chúng ta có thể lắp đặt thêm hệ thống để cung cấp nguồn điện khi có sự cố mất điện cho hệ thống báo tín hiệu và hệ thống chắn tàu hoạt động bình thường”, Khánh và Đạt cùng phân tích.

Ban đầu, Khánh và Đạt chỉ lên ý tưởng và thực hiện đối với 2 bộ phận hệ thống đèn thông minh và hệ thống chắn tàu tự động. Nhờ sự góp ý, chỉ dẫn của cô Thúy, hai em quyết định làm thêm hệ thống báo cứu nạn thông minh. “Chúng em nhận thấy có rất nhiều người mong muốn được cứu giúp những người không may gặp tai nạn nhưng lại sợ gặp rắc rối, ảnh hưởng đến công việc của mình nên đành ngó lơ. Cùng với đó là hệ thống số điện thoại khẩn cấp – 114 cũng chưa được tối ưu, tốn nhiều thời gian khiến nhiều nạn nhân không cầm cự được nên đã “trút hơi thở cuối cùng”; nếu có hệ thống báo cứu nạn thông minh, chúng em hy vọng góp phần làm giảm sự e ngại và thờ ơ của mọi người xung quanh trước tai nạn”, Khánh và Đạt chia sẻ.

Hệ thống báo cứu nạn thông minh gồm 2 phần: loa báo tin và phần nhận tín hiệu được thiết kế từ linh kiện Arduino Nano, RF (12V) và Module Buzzer, các nút bấm… “Các nút bấm khẩn cấp sẽ được bố trí tại các cột đèn trên đường nơi có gắn camera an ninh. Hệ thống có một đầu phát tín hiệu đặt ở các cột đèn và một bộ thu tín hiệu đặt ở các bệnh viện gần tuyến đường đó, mỗi tuyến đường được thiết lập một vị trí. Khi có tai nạn giao thông xảy ra, mọi người xung quanh có thể bấm nút để gửi đi tín hiệu báo cấp cứu và vị trí xảy ra tai nạn đến những bệnh viện gần đó để bệnh viện có phương án hỗ trợ xe cứu thương. Khi một bệnh viện nhận ca cấp cứu đó thì hệ thống sẽ vô hiệu hóa để tránh trường hợp nhiều bệnh viện đến hỗ trợ cùng lúc”, Đạt miêu tả. Tuy nhiên, khi làm sắp xong thì hai em gặp phải một câu hỏi khó: “Nếu có ai đó cố tình bấm nút gửi đi tín hiệu giả thì sao?”. Bằng kiến thức, cuối cùng hai chàng trai đã đưa ra đáp án: “Để tránh bị tình trạng quậy phá, chúng em quyết định cho đặt nút bấm ở độ cao hợp lý, trên tuyến đường có gắn camera an ninh để truy xuất hình ảnh và dùng pháp luật để răn đe. Như vậy sẽ tránh sự quá hoại của trẻ em và một số người. Ngoài ra, sản phẩm sẽ được gắn thêm còi báo hiệu tại vị trí nhấn nút, tín hiệu đó sẽ báo cho những người xung quanh đến giúp đỡ ngay lúc đó hoặc sẽ làm mọi người chú ý đến nhằm ngăn chặn những người có ý phá hoại”.

Đây chỉ là mô hình, tuy nhiên khi được đưa vào thực tế sẽ góp phần giải bài toán về tai nạn giao thông đường sắt, giảm lượng điện năng công cộng. Thông qua đó còn giúp mọi người thể hiện tinh thần tương thân tương ái mà không phải gặp nhiều rắc rối, ảnh hưởng đến công việc cá nhân.

Hồ Trinh