Trong trường hợp mất thẻ xe, khách hàng cũng có thể dựa trên thuật toán để tìm được xe đang đỗ trong bãi, nhờ các thông tin họ cung cấp.
TTXVN - Có thể giải quyết hiệu quả vấn đề khan hiếm không gian đỗ xe, giảm thời gian đỗ, tìm kiếm xe trong các bãi đỗ trong đô thị bằng cách sử dụng kỹ thuật cơ khí. Đó là những kết quả có được từ sản phẩm mô hình “Hệ thống lưu giữ xe ô tô tự động” của hai em học sinh Nguyễn Ngọc Quỳnh Trâm (lớp 11) và Vân Duy Kỳ (lớp 10) Trường Trung học Phổ thông Nguyễn Thiện Thuật, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa. Đây là một trong sáu giải pháp đạt giải nhất Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh học sinh trung học năm học 2023 - 2024, lĩnh vực kỹ thuật cơ khí.
Theo Quỳnh Trâm, ngoài giảm thời gian đỗ và lấy xe trong bãi, ưu điểm của mô hình (dự án) là tính cộng đồng cao, nếu được hiện thực hóa có thể giúp giảm ùn tắc giao thông, giảm tiếng ồn trong đô thị, giảm lượng khí thải, đảm bảo tính mỹ quan đô thị, thông thoáng lề đường dành cho người đi bộ… Từ đây, tạo ra môi trường sống thông minh hơn, tăng tính an toàn, thúc đẩy sự tương tác xã hội thông qua việc chia sẻ thông tin về tình trạng đỗ xe và lưu lượng giao thông.
Thực tế, mô hình bãi đỗ xe thông minh đã được sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển, tại Việt Nam mới chỉ bước đầu áp dụng ở các đô thị lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh. Do đó, Quỳnh Trâm cùng Duy Kỳ quyết định nghiên cứu và thực hiện dự án theo hướng hoàn thiện từng phần ý tưởng - hoàn thiện hệ thống giữ xe ô tô tự động, hướng đến cung cấp dữ liệu để nghiên cứu và phát triển các giải pháp thông minh trong lĩnh vực đô thị thông minh trong tương lai - khi xuất hiện tình trạng khan hiếm không gian đỗ xe tại các trung tâm mua sắm, chung cư, bệnh viện, trường học… ở các đô thị; đồng thời giúp quản lý xe an toàn, thuận tiện cho người sử dụng.
Hệ thống lưu giữ xe ô tô tự động có nhiều phương án thiết kế, chế tạo: Bãi đỗ xe dạng xếp hình, bãi đỗ xe dạng di chuyển quanh tòa nhà… Nhóm đã chọn theo dạng xếp hình, theo phương thẳng đứng, phân chia thành các ô để tiết kiệm diện tích, phù hợp với diện tích vừa và nhỏ ở khu vực tầng hầm. Hệ thống cơ khí gồm động cơ bước, trục vitme, hệ thống điều khiển tương thích với PLC, bàn nâng… Các vật liệu để làm nên hệ thống này hoàn toàn không khó để tìm thấy trên thị trường, tuy nhiên giá của nó khá đắt.
“Chúng em được sự hỗ trợ, động viên của Ban Giám hiệu, các thầy cô trong trường về tinh thần, vật chất trong suốt quá trình làm việc. Mỗi nguyên vật liệu làm nên mô hình đều được trường hỗ trợ. Chúng em rất vui và sẽ luôn cố gắng để thực hiện, truyền động lực cho nhiều thế hệ học sinh khác của nhà trường về nghiên cứu khoa học”, Duy Kỳ nói.
Sau khi hoàn thành xong phần cơ khí và phần điện của hệ thống, nhóm đã bắt tay vào thiết lập thuật toán, lập trình nội dung cho phần mềm để điều khiển. Đây là công đoạn không đơn giản, bởi phải đưa ra nhiều lập trình giả định để xác định vị trí, hướng đi cho xe mới có thể tìm ra phương án phù hợp nhất. Thời gian đầu, hệ thống xuất hiện rất nhiều lỗi, vừa mới bắt đầu thử nghiệm, hệ thống chạy chưa êm, có lúc bị kẹt, thiết bị cong vênh, xe di chuyển không đúng vị trí… Sau nhiều lần thử nghiệm thất bại, có lúc tưởng như bỏ cuộc giữa chừng, nhưng cuối cùng, cả hai cũng hoàn thành mô hình.
Duy Kỳ cho biết, sau khi hoàn thành xong phần cơ khí và phần điện, hệ thống hoàn toàn chạy tự động theo các thuật toán đã đặt sẵn. Phần mềm điều khiển giao diện dễ dàng thiết lập, chỉnh sửa. Trong trường hợp mất thẻ xe, khách hàng cũng có thể dựa trên thuật toán để tìm được xe đang đỗ trong bãi, nhờ các thông tin họ cung cấp.
Về nguyên lý hoạt động, sau khi quẹt thẻ ở hộp điều khiển, xe vào bãi được tự động đặt trên các bàn nâng và được nâng lên bằng trục vitme (thiết bị truyền động cơ học có nhiệm vụ biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến) và động cơ bước (dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển thành các chuyển động góc quay). Cùng với đó, bộ điều khiển PLC (được dùng phổ biến trong công nghiệp) sử dụng chương trình được lập trình để kiểm soát và giám sát các quy trình tự động. Với cổng cảm biến quang, thẻ từ và thiết bị quét thẻ có thể nhận diện, nhận tín hiệu xe vào và ra nhanh chóng.
“Chúng em nghĩ, nếu muốn mô hình hoàn thiện và ứng dụng thực tế cần tính toán và cải thiện nhiều nội dung, trong đó cần cơ cấu phanh điện từ, chống quá tải, bảo vệ pha khi hoạt động, bảo vệ chống rơi xe bằng thiết bị điện, cơ cấu chống rung lắc…”, Quỳnh Trâm nhìn nhận.
Cô Võ Thị Quỳnh Nga, giáo viên Vật lý, Trường Trung học Phổ thông Nguyễn Thiện Thuật, người hướng dẫn nhóm học sinh thực hiện dự án nhận xét, cả hai em đều có năng lực trong nghiên cứu khoa học. Các em đưa ra ý tưởng, giải quyết vấn đề và hiện thực nó bằng mô hình đó là những kết quả rất lớn trong việc nghiên cứu khoa học. Mỗi em có một thế mạnh riêng, Quỳnh Trâm nghiên cứu kỹ về cơ khí, trong khi Duy Kỳ giỏi về lập trình. Điều quan trọng là qua sân chơi này, các em đã có cơ hội thể hiện được những kiến thức được học, rèn luyện bản lĩnh tự tin, thuyết trình và làm chủ được chính mình trong nghiên cứu khoa học ở lứa tuổi phổ thông./.
