سامانه هوشمند ثبت تخلفات رانندگی

دهمین دوره از پروژه‌های دانش‌آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پرشور شما دوستان و علاقه‌مندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال‌های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح‌ها و ایده‌های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه‌ها یاری نموده‌اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده‌های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه‌ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقه‌مند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح‌های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: سامانه هوشمند ثبت تخلفات رانندگی
نام ارائه‌دهنده/دهندگان: تینا فردطاهری-سما چیت ساز- نیاز اخوان رضایی
زمینه و نوع پروژه: الکترونیک
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبیرستان ضحی

کشور ما علی رغم داشتن تنها یک درصد از جمعیت جهان، دو درصد از تلفات انسانی حاصل از تصادفات وسایل نقلیه در سراسر جهان را به خود اختصاص داده است. آمار کشته شدگان در تصادفات وسایل نقلیه در ایران دو برابر و آمار مصدومین در سوانح ترافیکی در ایران پنج برابر میانگین آمارهای جهانی است. قابل ذکر است تنها در سال 1385 بیش از ۲۷ هزارکشته و ۲۷۶ هزارمجروح درحوادث ترافیکی جاده‌ ای داشته‌ایم.

این عامل نه تنها تأثیر ناهنجاری بر روح وجسم شهروندان می گذارد، صدمه‌ای سخت برپیکر اقتصادکشور وارد کرده است. به طور کلی میزان مرگ و میر ناشی ازحوادث رانندگی در کشور در یک سال درحدود ۲۹ هزارمورد و خسارت ناشی ازاین سوانح بیش از ۶۰ هزارمیلیارد ریال یعنی معادل ۵ درصددرآمد ناخالص ملی برآورد شده است.

 سرعت بیش از حد مهم‌ترین و شایع‌ترین عامل تصادفات و مرگ و میر در حوادث ترافیکی است. هرچه سرعت وسیله نقلیه بالاتر باشد احتمال انحراف و واژگونی خودرو بیشترشده، احتمال تصادف، صدمه ومرگ‌ ومیر نیز بیشتر می شود.
 
کنترل سرعت
کنترل سرعت وسایل نقلیه یکی از الزامات رانندگی در تمامی کشورهاست. گرچه سرعت‌گیرها و اعلام‌کننده‌های اتوماتیک صوتی سرعت درداخل اتومبیل هریک می تواند نقش مفیدو موثری درکنترل سرعت اتومبیل داشته باشد اما آنچه که بیشترین اهمیت را دارد، رعایت سرعت مجاز و مطمئن توسط رانندگان خودروهاست.

خوشبختانه تعداد رانندگانی که قوانین راهنمایی و رانندگی را زیر پا گذارده و با سرعت‌های غیرمجاز می رانند بسیار کمتر از رانندگانی است که به قوانین احترام می گذارند اما باید به خاطر داشت که همین تعداد اندک می توانند با رفتارهای غلط در حین رانندگی جان دیگر انسان‌ها را به مخاطره بیندازند.

 بنابراین یکی از بهترین راه حل‌ها آن است که در لحظه تخلف، هشداری جدی به راننده متخلف داده شود و او را مطلع سازیم که تخلف او ثبت و جریمه مناسبی در انتظار اوست و این می تواند یکی از بهترین عوامل بازدارنده باشد.

ثبت تخلفات
امروزه استفاده از دوربین‌های سرعت سنج ثابت و سامانه‌های هوشمند ثبت تخلف رانندگی ثابت در بسیاری از جاده‌ها نصب و تا حد مناسبی از تخلفات کاسته است و حتی برگه‌های جریمه به آدرس متخلفین ارسال می گردد. اشکال این سیستم‌ها پر هزینه بودن آن‌ها و در عین حال نا آگاهی راننده از ثبت تخلف او در لحظه است. به عبارت دیگر پس از بروز حادثه، صدور قبض جریمه، گره گشای مشکل مصدومین نخواهد بود.

موضوع پروژه
 به منظور کنترل سرعت وثبت تخلف و گزارش آن به راننده در لحظه وقوع که منجر به انصراف راننده از ادامه‌ی تخلف گردد، سیستمی با مشخصات ذیل پیشنهاد می گردد:

1-نصب سنسور کیلومتر شمار که عبور از سرعت مجاز را اعلام کند.
2-نصب یک سیم کارت در داخل خودرو که پیام عبور از سرعت مجاز را از سنسور کیلومتر دریافت می کند.
3-ارسال پیام تخلف از سیم کارت به اداره راهنمایی و رانندگی.
4-ارسال پیام تخلف از اداره راهنمایی و رانندگی به سیم کارت خودرو و نمایش آن بر روی صفحه نمایش مقابل راننده.
لازم به ذکر است وجود نقشه راه‌های کشور و سیستم GPS و GSM به همراه محدوده سرعت مجاز هر قطعه از راه جزء ملزومات این پروژه است.

سامانه موقعیت‌یابی جهان یی اجی‌پی‌اس (به انگلیسی: Global Positioning System) (بانماداختصاری GPS) منظومه‌ای از ۲۴ ماهواره است که زمین رادورمی زندو درهر مدار ۴ ماهواره قراردارد. راکت‌های کوچکی نیز ماهواره‌ها را در مسیر صحیح نگاه می دارد.
جی‌ پی ‌اس در تمام شرایط به‌صورت ۲۴ ساعت در شبانه ‌روز و در تمام دنیا قابل استفاده ‌است، و هیچ‌ گونه بهایی بابت این خدمات اخذ نمی شود. ماهواره‌های جی ‌پی ‌اس، هر روز دوبار در یک مدار دقیق دور زمین می گردند و سیگنال‌های حاوی اطلاعات را به زمین می فرستند.

اساس کار دستگاه موقعیّت‌ یاب (جی. پی. اس) تعیین موقعیت است و این کار با دریافت امواج ماهواره های موقعیّت‌ یاب که در مدارهایی به دور کره زمین در چرخش هستند، انجام می شود.

برای تعیین موقعیت، گیرنده موقعیّت‌ یاب زمان‌های دریافت شده را با زمان خود مقایسه می کند. تفاوت این دو مشخص کننده فاصله گیرنده موقعیّت‌یاب از ماهواره مزبور می باشد. این عملی است که دقیقاً یک گیرنده موقعیّت‌یاب انجام می دهد.

با استفاده از حداقل سه ماهواره یا بیشتر، موقعیّت‌یاب می تواند طول و عرض جغرافیایی مکان خود را تعیین نماید. (که آنرا تعیین دوبعدی می نامند.) و با تبادل با چهار (و یا بیشتر) ماهواره یک موقعیّت‌یاب می تواند موقعیت سه بعدی مکان خود را تعیین نماید که شامل طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع می باشد.

با انجام پشت سر هم این محاسبات، موقعیّت‌یاب می تواند سرعت و جهت حرکت خود را نیز به دقت مشخص نماید امروزه در بعضی مکان‌های ایران قادر به دریافت اطلاعات تا ۱۰ ماهواره می باشیم و حداقل به ۴ تا ۵ ماهواره درهر زمان از شبانه روز ودر هر مکان دسترسی داریم. هرقدر تعداد ماهواره‌های قابل مشاهده بیشتر شود معادلات اساسی تعیین موقعیت بیشتر خواهند شد و بنابر این زمان لازم برای تعیین موقعیت یک نقطه کاهش یافته و دقت تعیین موقعیت نیز افزایش خواهد یافت.

GSM:
جی‌اس‌ام (GSM) سامانه جهانی ارتباطات همراه یک شبکه سلولی است که تلفن‌های همراه از طریق جستجوی نزدیک‌ترین فضای اطراف به آن متصل می شوند. بیش ترین مسافتی که مشخصات GSM پشتیبانی می کند 35 کیلومتر است.

سرویس پیام کوتاه (SMS)، که امروزه در سایر استانداردهای تلفن همراه نیز پشتیبانی می شود. یک مزیت دیگر آن است که استاندارد شامل یک شماره تلفن اورژانس جهانی، ۱۱۲، می باشد.
دانش آموزان در پژوهش حاضر سعی در معرفی دستگاه‌ها و شیوه‌های کنترل تخلفات داشتند و جهت این کار از روش‌های مطالعات کتابخانه ای، جستجوی در اینترنت و مراجعه به مراکز راهنمایی و رانندگی کسب اطلاعات کردند.

مهارت‌های کسب شده

الکترونیک مقدماتی
 کار با سیستم GPS و ماژول GSM

نام ایده: سامانه نجات غریق
نام ارائه‌دهنده/دهندگان: پارمیدا خدابخش-سوگل ملک زاده
زمینه و نوع پروژه: الکترونیک
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دبیرستان ضحی

با توجه به آمار قابل توجه مرگ و میر بر اثر غرق شدن در دریاها به ویژه دریای خزر که علی رقم تعیین مکان‌های مشخصی برای شنای هموطنان عزیزمان به عنوان مناطق حفاظت شده و به دلیل بی توجهی به هشدارهای مأمورین و مسئولین در زمان‌ها و مکان‌های نامطمئن به شنا می پردازند دانش آموزان تصمیم گرفتند که وسیله ای بسازند تا با آن افراد خود را از این خطر نجات دهند. این دستگاه از 3 بخش تشکیل می گردد:

1. بخش نخست شامل دکمه ایی است که شناگر در صورت احساس خطر آن را می فشارد و اطلاعات به 2 بخش دیگر ارسال می گردد.

2. این بخش متصل به یک کیسه هوا می باشد که با دریافت سیگنال باز خواهد گردید و از غرق شدن فرد جلوگیری می نماید. اما با توجه به اینکه امکان دارد شناگر پس از نجات از غرق شدن توان شنا تا ساحل را نداشته باشد بخش سوم دستگاه که در ساحل قرار دارد در نظر گرفته شده است.

3. این بخش شامل یک گیرنده RF در ساحل می باشد که در اختیار نیروهای امداد و نجات قرار دارد. این گیرنده امواج را از فرستنده داخل دریا دریافت نموده و با به صدا درآوردن سیستم هشدار نیروهای امدادی را مطلع می سازد. برای اینکه عملیات امداد ونجات با سرعت و دقت بیشترصورت پذیرد سیستم فرستنده یک چراغ و سیستم زنگ خطر را به کار می اندازد تا نجات دهندگان راحت تر غریق را پیدا کنند. یکی از نکات پر اهمیت ضد آب کردن بخش نخست می باشد.

البته باید به وزن سیستم متصل به شناگر هم توجه گردد تا برای شنا کردن دچار مشکل نگردد. برای تکمیل این طرح می توان سیستم را به یک سیستم GPS هم مجهز نمود تا محل دقیق را به نیروهای مستقر در ساحل اطلاع دهد. البته هزینه زیاد سیستم مکان نما ما را از انجام آن منصرف نمود.
 

مهارت‌های کسب شده

الکترونیک مقدماتی
 کار با سیستم GPS و ماژول GSM

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه:مهدی رحمانی
تنظیم: علی سرمدی