Học sinh "chế" thiết bị hạn chế tai nạn giao thông

Phạm Thanh Tùng và Hoàng Tiến Đạt luôn đặt ra cho mình những tiêu chí, thử thách cao trong việc tạo ra sản phẩm khoa học. Ảnh: NTCC

Dự án đã đoạt giải 3 cấp tỉnh và giải Nhất tại Cuộc thi nghiên cứu khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học toàn quốc năm 2022.

Những điểm giao cắt chết người

Hoàng Tiến Đạt cho biết, hiện tai nạn giao thông hàng năm vẫn cướp đi sinh mạng, sức khỏe của nhiều người. Tai nạn hay xảy ra tại các điểm giao cắt do bị che khuất tầm nhìn.

Qua khảo sát, Hoàng Tiến Đạt và Phạm Thanh Tùng nhận thấy ngay cả Quốc lộ 1 còn nhiều chỗ giao cắt chưa có hệ thống cảnh báo chính xác để báo hiệu có xe đi đến từ hướng khác… Thực tế này đã dẫn tới nhiều vụ tai nạn giao thông đáng tiếc.

Hai học sinh còn được biết, trong và ngoài nước hiện nay chưa có hệ thống cảnh báo, giám sát giao thông được xử lý bằng hình ảnh mà chỉ tích hợp cùng lúc cả cảnh báo và giám sát tốc độ các phương tiện khi chúng đi tới các điểm giao cắt nguy hiểm… Như vậy, nếu có hệ thống cảnh báo thông minh sẽ hiệu quả hơn trong việc hạn chế các tai nạn giao thông.

Nhóm học sinh đã nêu ý tưởng và được nhà trường ủng hộ triển khai nghiên cứu dự án với sự hỗ trợ trực tiếp của thầy giáo giàu kinh nghiệm Nguyễn Mạnh Tú.

Không dừng sản phẩm ở đoạt giải, Phạm Thanh Tùng còn cho biết nhóm sẽ tiếp tục kiểm nghiệm, đánh giá hoạt động của hệ thống với dải tốc độ lớn hơn nữa trên đường cao tốc. Cùng đó kết nối cơ sở dữ liệu của nhiều trạm điều khiển gần nhau trong một khu vực để có được bức tranh toàn cảnh về giao thông như kẹt xe, va chạm… để cảnh báo các phương tiện có thể lựa chọn hướng đi khác. Đặc biệt, tiếp tục nghiên cứu để có thể áp dụng vào các trường hợp khác như giao cắt ở đường sắt, đường thủy…

Biến đam mê khoa học thành sản phẩm khả thi

Phạm Thanh Tùng cho biết, từ những ưu, nhược điểm nhìn thấy của một số hệ thống giám sát giao thông cũng như đòi hỏi phải chế tạo ra sản phẩm tối ưu hơn nên nhóm đã đặt ra hàng loạt tiêu chí khắt khe khi nghiên cứu.

Đó là hệ thống phải hoàn toàn tự động, thông minh để phát hiện phương tiện và cảnh báo chính xác bằng đèn có hay không có xe đi tới điểm giao cắt. Mặt khác, cần tích hợp cùng lúc tính năng cảnh báo, tính năng đo tốc độ để giám sát các phương tiện vi phạm tốc độ bằng hình ảnh gửi về máy tính.

Đặc biệt, dù là thiết bị thông minh, hiện đại nhưng hoạt động phải thực sự ổn định và có giá thành hợp lí để có thể triển khai lắp đặt đại trà trên các tuyến đường có điểm cắt giao thông…

Phạm Thanh Tùng chia sẻ: “Hai chúng em đã phải nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực để đưa vào sản phẩm như luật giao thông, linh kiện điện tử và chương trình xử lý ảnh để xây dựng hệ thống xử lý với 3 phần chính. Camera để thu thập dữ liệu về hình ảnh chuyển động của phương tiện.

Máy tính mini để xử lý dữ liệu hình ảnh đưa ra thông số vận tốc, xuất hiện tín hiệu điều khiển đèn, cảnh báo tại các điểm giao cắt. Các chip arduino và rơle điều khiển bật tắt đèn tín hiệu… Và sản phẩm sau khi hoàn thành đã đáp ứng được những yêu cầu đặt ra”.

Thầy Nguyễn Mạnh Tú cho biết, sau khi tham dự các cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp toàn quốc, dự án được đánh giá có nhiều tính năng ưu việt. Nó tự động, thông minh, phát hiện được chính xác các xe đi đến điểm giao cắt và đưa ra được tín hiệu đèn cảnh báo an toàn.

Mặt khác, hệ thống được đánh giá cao bởi tích hợp được cả tính năng đo tốc độ để giám sát việc đi quá tốc bằng cách chụp hình ảnh gửi về trực ban; Hoạt động ổn định, gọn nhẹ mà giá cả chỉ 7,3 triệu đồng (tính cả linh kiện điện tử và phần mềm). Như vậy, việc đưa vào ứng dụng trong thực tiễn sẽ rất thiết thực, khả thi.

Theo thầy Tú, nhóm nghiên cứu đã chọn đề tài khá khó so với kiến thức, lứa tuổi. Thậm chí nhiều lĩnh vực khi các em bế tắc thầy giáo hướng dẫn cũng chưa hỗ trợ nhiều. Cả hai học sinh luôn chủ động, kiên trì trong nghiên cứu qua nhiều kênh khác nhau: Mạng, sách, tài liệu trong và ngoài nước.

Đặc biệt, đề tài đòi hỏi tính thực nghiệm cao nên sau giờ học sáng các em phải thử nghiệm xuyên trưa tại các điểm cầu vượt và một số đoạn đường giao cắt nguy hiểm. Để đảm bảo tiến độ nên sau giờ học hầu như các em không giải trí, vui chơi… tranh thủ tối đa thời gian để nghiên cứu, tìm hiểu triển khai.

“Có thể nói, với sự quyết tâm, chịu khó, giỏi kiến thức và khả năng ứng dụng kiến thức từ lý thuyết vào thực hành… đã giúp cho Phạm Thanh Tùng và Hoàng Tiến Đạt thành công. Dự án dù chỉ đoạt giải 3 tại Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia nhưng đã tạo ra sản phẩm hữu ích, ý nghĩa trong bối cảnh xuất hiện nhiều sự vụ an toàn giao thông nếu có thiết bị cảnh báo kịp thời, hữu ích sẽ được hạn chế…”, thầy Tú chia sẻ.

Thầy Lê Quốc Huy, Hiệu trưởng Trường THPT Hoa Lư A (Ninh Bình), cũng cho rằng, thành công của dự án mang tới động lực, thổi thêm “ngọn lửa” đam mê nghiên cứu khoa học cho học sinh toàn trường.

Đây cũng là dự án trong 6 năm liên tiếp của trường đoạt giải tại Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia. Để có được thành tích đáng tự hào này, bên cạnh nỗ lực của học trò, giáo viên hướng dẫn nhà trường luôn quan tâm tới vấn đề học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật.

Bên cạnh quan tâm chọn lọc ý tưởng của học sinh từ sớm (lớp 10 hoặc đầu lớp 11) để các em có thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, hoàn thiện sản phẩm thì cũng sớm phân công người phụ trách hướng dẫn.

Trường luôn tạo điều kiện về cơ sở vật chất, thời gian cho học sinh nghiên cứu (kể cả ngoài giờ học); Quan tâm đặc biệt đến việc cho học sinh thực hành để có minh chứng khoa học thuyết phục cho sản phẩm dự thi. Đặt ra yêu cầu cao trong việc kết hợp nhuần nhuyễn giữa thực hành và lý thuyết, lấy thực hành để khẳng định lại lý thuyết với học sinh khi tham gia nghiên cứu khoa học kỹ thuật…