Đó là dự án đạt giải 3 cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học cấp quốc gia vào tháng 3-2016 do Bộ GD-ĐT tổ chức do em Trần Mai Khiêm, cựu học sinh lớp 12C3 trường THPT Long Khánh thực hiện.

Học sinh Trần Mai Khiêm

Xuất phát ý tưởng từ một lần đi học về, qua ngã tư có chốt đèn tín hiệu giao thông, bên phần đường của mình có rất đông người đứng chờ đèn đỏ nhưng thời gian lại khá lâu, trong khi phía đường bên kia có ít hoặc không có người lưu thông mà thời gian đèn xanh lại rất dài. Tạo nên sự bất hợp lý trong lưu thông, mất thời gian chờ đợi và gây nên ô nhiễm môi trường từ khói bụi của các phương tiện giao thông dừng chờ. Nên Trần Mai Khiêm suy nghĩ, cần có một giải pháp để giải quyết vấn đề này.

Trong khoảng thời gian gần 2 tháng, với sự động viên về tinh thần từ thầy giáo bộ môn và một phần kinh phí hỗ trợ từ nhà trường, Mai Khiêm đã hoàn thành ý tưởng của mình với dự án “Hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thông tự động”. Hệ thống này vừa đảm nhận việc cảm nhận lưu lượng, vừa đưa ra quyết định một cách tự động. Đó là một tổ hợp thiết bị điều khiển lưu thông trên một giao nhau giữa các đường theo các hướng đối lập. Bên cạnh đó, phần mềm điều khiển và quản lý cũng đã được cài đặt vào thiết bị, bao gồm vòng dây cảm ứng (cuộn cảm), bộ phận tạo dao động và lái cuộn cảm, bộ xử lí, đèn báo hiệu. Trong đó, các vòng dây cảm ứng  hay còn gọi là cuộn cảm đóng vai trò quan trọng, đây là phương tiện trực tiếp để thiết bị có thể cảm nhận được lưu lượng trên đường. Từ đó, thông qua so sánh để đưa ra quyết định đúng đắn. Các vòng dây được đặt dưới mặt đường theo các rãnh được đào lên và tráng lại một lớp nhựa đường. Sau đó, tùy vào lưu lượng mà cuộn cảm cảm nhận được, sẽ làm thay đổi dao động này trong cuộn cảm và bộ phận này sẽ nhận ra sự thay đổi đó, đưa về cho bộ xử lí tiếp nhận các thông tin về lưu lượng, tính toán và điều chỉnh số giây của đèn xanh hay đỏ của mỗi trụ đèn một cách phù hợp.

Em Trần Mai Khiêm cho biết: “Với ý tưởng của mình, em bắt đầu dùng những phần mềm để viết chương trình cho hệ thống, còn về phần cứng là những cái mạch và đường dây. Phần quan trọng nhất trong dự án này là những cuộn cảm, cuộn dây đặt dưới đường. Dựa vào đó, những cuộn dây này sẽ phát ra từ trường và khi mà xe cộ đi qua thì nó sẽ hấp thụ năng lượng của từ trường này, dựa vào đó, hệ thống của em sẽ biết được mật độ lưu thông trên nhánh đó nhiều hay ít, và nếu mật độ lưu thông trên nhánh đó nhiều, đèn xanh của nó sẽ ưu tiên, lâu hơn, tương tự đèn đỏ trên nhánh còn lại sẽ kéo dài ra để bù lại. Nếu mà hai nhánh có lưu lượng bằng nhau, hoặc là rất đồng, hoặc không có ai đi thì đèn đỏ, đèn xanh lại cân bằng như cũ”.

Có thể thấy “Hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thông tự động” nếu được áp dụng vào thực tế sẽ mang lại hiệu quả thiết thực vì có thể tận dụng được các đèn tín hiệu có sẵn của các cột tín hiệu. Ngoài ra, bộ xử lí còn có khả năng kết nối với camera nhằm phát hiện đối tượng chạy quá tốc độ, vượt đèn đỏ để phối hợp với cảnh sát giao thông xác minh đối tượng, cũng như kết nối với các hệ thống khác nhằm đưa ra báo cáo tự động chi tiết về tình hình lưu lượng trên một khu vực, góp phần điều tiết giao thông hợp lý hơn, đảm bảo ATGT.

Thầy Thái Trung Hải - giáo viên dạy tin học và là người trực tiếp cùng Khiêm đến với cuộc thi khoa học kỹ thuật cho biết thêm: “Mô hình này em Khiêm nảy ra từ một lần đi học về. Công nghệ này thì nước ngoài đã có rồi, nhưng người ta áp dụng ở mô hình ở nước họ. Còn về em Khiêm thì em có sáng tạo hơn, cũng lấy công nghệ đó nhưng áp dụng mô hình thực tế ở Việt Nam chúng ta, chủ yếu là xe máy, xe gắn máy và xe đạp là nhiều; nên mô hình của em nó ưu thế hơn và có tính mới hơn. Về mô hình này của em thì mặc dù ở lứa tuổi học sinh, em làm mô hình này khá là tốt và có khả năng thực tiễn khá cao. Ngoài đèn tín hiệu, những bộ vi xử lý chúng ta có thể để bên hông đường giống các đèn giao thông khác. Riêng các cuộn cảm phải đặt dưới lòng lề đường. Nếu như mà áp dụng trong thực tế chúng ta chỉ đào đường 1 lần, chúng ta sẽ xây những cái cống có nắp đan đậy, sẽ khỏi đào đường nhiều lần để tu sửa”.

Qua tiếp xúc, chúng tôi cảm nhận Trần Mai Khiêm là một cậu học trò hiền lành, yêu thích các môn Vật lý và tin học, say mê tìm tòi, nghiên cứu khoa học để bổ sung thêm kiến thức cho chính mình và giúp ích cho mọi người. Trong suốt bậc học Trung học phổ thông em đã được các giải thưởng trong kỳ thi khoa học kỹ thuật cấp tỉnh như giải nhì phần mềm mô phỏng vật lý cơ học, giải 3 về dự án nhà thông minh và đặc biệt dự án “Hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thông tự động” đạt được giải nhất cấp tỉnh và giải 3 cấp quốc gia.

Với giải thưởng này, trong năm học mới 2016-2017 này, Trần Mai Khiêm đã được tuyển thẳng vào trường Đại học Khoa học tự nhiên TPHCM, chuyên ngành lập trình kỹ thuật phần mềm máy tính.

                                     Thanh Thủy - Minh Anh