城市公交车智能让座自控装置

郑晓舸 湛梓剑 廖天卓

1. 公交车上让人伤心的事

目前，在城市公共交通车上都设有一定数量的“老、弱、病、残、孕优待座”，为需要照顾的乘客提供必要的出行方便，这一措施体现了对老、弱、病、残、孕乘客权益的保护和人性关怀。让公交车上的“优待座”能够真正发挥优待特定乘客的作用，也是一种城市文明的体现。对其他乘车公民来说，善待“优待座”也是一种公德要求。

但是，现实中的情况并不令人满意。记得有一天我在长沙市搭乘168路公交车，从河西咸嘉湖花园站上车就已经是满满的一车乘客。我站到烈士公园西门时，看到一位老太太抱着大概有两岁大的孙子挤在人群中，而旁边的优待座上却坐着一个年轻人。尽管车里几度播放“请给身边的老、弱、病、残、孕及带小孩的乘客让个座”的广播，但那位年轻人始终充耳不闻。小孩热得不行，老太太显然很吃力，车里有看不过去的乘客也发出善意的提醒，但仍然没有人让座。看到如此一幕，实在是让人痛心。

回家的路上，我又看见了类似的情况。我上了116路公交车后，发现车内只剩下一个优待座。说时迟，那时快，一位时髦女子不顾身旁的一位刚上车的白发苍苍的老大爷，抢先一步在优待座上坐下，还故意将头扭向窗外，一路上都不让座。这种情况使有着“文明城市”称号的长沙形象大打折扣。

公交车上不让座的伤心事，在其他城市显然也时有发生。由于目前我国几乎所有大中城市上下班时间段的公交车都人满为患，政府公共管理部门要求公交车上设置一定数量的“优待座”，以保障少数弱势群体的乘车权益，实现社会和谐。当然，“优待座”的资源是不能浪费的，在没有优待对象乘车的情况下，其他无须照顾的乘客坐在“优待座”上是无可非议的。但问题在于，既然设置了“优待座”，只要有需要优待的乘客上车，坐在“优待座”上的普通乘客理应起身让位，这不仅是对公共权利的敬畏，更是对普通乘客的道德要求。当然，我们在看到令人伤心的一幕幕的同时，也会看见许多坐在“优待座”或其他座位上的乘客能够迅速主动起来给老、弱、病、残、孕及带小孩的乘客让座，相信随着文明城市建设加快，能够自律让座的乘客也会越来越多。相信当我国城市文明和人们的公共道德水准达到一定高度后，公共汽车上就没有必要设置专门的“优待座”了，因为车上所有的座位都是“优待座”。

但是，当下公交车上设置“优待座”还是有必要的，普通乘客错误占据“优待座”的现象还会长期存在。因此，如何解决“优待座”的问题还值得发明创造者思考。基于这种思考，我和另外两个同学在科技创新活动中，决定选择“优待座”问题进行研究与创新设计。

2. 我们的“智能自控让座”创意

怎样解决人们错误占据“优待座”的问题呢？我们想，关键是提高人们的公共道德水平，使车上让座成为人们的一种自律行为。可以认为，自律是解决“优待座”问题的根本。当然，目前仅仅靠乘客的自律是不能完全解决问题的，辅以智能自控措施也是有必要的。我们的发明创造，就是从研究和设计一种新的促使人们让座的智能自控装置开始的。

目前，人们已经研发出声光提示装置等智能自控装置，提醒人们给需要照顾的乘客让个座。除此之外，还可以采取哪些“智能自控”办法呢？有一天，我们从小区中的儿童玩具——斜溜梯得到灵感，于是一个创意产生：设计一种信息化的机械装置组装在公交车“优待座”座位上，可以在相关乘车信息的引导下使座板的角度发生变化。如果普通乘客得到“请让座”的信号后不自律让位，那么智能自控性装置将使“优待座”的座板慢慢地向前倾斜，让占座者无法正常就坐。“罚”占座者起立让座。当然，在“罚”人让位过程中装置也发出友好的声光信号，尊重被动让座者的人格，在和谐的智能自控过程中传播公共道德和乘车文明。

基于上述创意，我们将自己的科技创新课题命名为“城市公交车智能让座自控装置”。

1. 装置的工作原理设计

装置的智能自控让座原理如图1所示：

裝置的“灯光智能自控”系统工作过程如图2所示：

装置的“声音智能自控”系统工作过程如图3所示：

装置的“机械智能自控”系统工作过程如图4所示：

2.装置的原理实现说明

（1）优待者上车刷卡后，若优待座位上无人，则无须任何提示，优待者直接坐入优待座。

（2）优待者上车刷卡后，若优待座位上坐有普通乘客，则优待座上的灯光智能自控系统与声音智能自控系统同时启动，提示普通乘客让座，如果占位者马上起身让座，则声光智能自控系统马上停止运行；如果占位者在声光智能自控系统的提示下仍充耳不闻、视而不见，则声光智能自控系统将循环提示，并启动延时信号系统，继而启动机械智能自控系统，使优待座的座板转动倾斜，从而促使其让座，若这时普通乘客起身让座，则声光停止，座板停转，并马上启动座板回转，恢复正常状态；若这时普通乘客还不让座，则机械智能自控系统将可倾斜座板转动到位（倾斜角度约35度），使该优待座位处于一种非正常坐姿状态，进而促使占位者被迫离座、让座，一旦占位者起身离座，可倾斜座板将马上自动复原，让优待者正常就座。

（3）优待者上车刷卡，坐入优待座后，再将优待卡放在优待座的扶手上的刷卡锁定口上刷一下，则优待座进入系统功能锁定状态，直到优待者离座，系统锁定自动解除。

（4）由于病人、孕妇等特殊乘客一时不具备优待卡，但也是具有优待资格的乘客，则由司机完成上车刷卡启动和刷卡锁定等工作程序。

3. 装置的总体结构

该装置的总体结构方案如图5所示。它主要由可倾斜座板、转轴、蜗轮、蜗杆、蜗轮箱体、电机、座板边框、刷卡口、信号显示窗口、支架背板、支柱，以及底座等组成。

4.装置制作

公交车优待座智能自控装置的设计方案确定后，在科技辅导教师的指导下，我们进行了装置模型的制作。我们先绘制了模型的草图，再从五金日杂市场上购置了部分材料，如PVC板材、502胶、有机玻璃板、砂纸、螺钉、轴承、电机、开关、导线等。我们在学校的科技制作室内制作了最初的模型，然后拿了这个模型去请教科技辅导老师，老师指导我们进行了多次修改。我们与辅导老师一道还就作品的精工制作请教了模型制作技工，在他们的帮助下成功地制作出了作品模型。随后我们启动智能自控装置，验证装置的声、光、电路控制系统与机械控制系统的配合是否协调，检验活动座板的转动定位与复位的灵敏性。

我们通过对装置进行综合试验，确定装置的协调性与可靠性达到了设计的预期要求。

1. 该项目的主要贡献

（1）应用心理学原理，对公交车上人们让座的现象进行了调查分析，协调人的行为模式与机电系统动作，设计了一种新型的公交车优待座智能自控装置，是解决善待公交车优待座问题的原创性设计。

（2）利用声、光、机电一体化技术，同时考虑了装置智能自控让座时的心理要求，使公交车优待座智能自控装置具有人机和谐的功能。

2. 收获与体会

通过本项目的研究与设计，提高了我们进行研究性学习的信心，体验了科技创新过程，增强了我们的创新意识，在新的平台上，我们将进一步加强学习，全面提高自身综合素质。

作为中学生的我们，能够运用自己所学的课本上的文化理论知识，来解决实际生活中遇到的实际问题，并且有所收获，我们的内心感到无比高兴与自豪。

（指导教师 韩志红 编 辑 孙世奇）