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11岁双胞胎姐妹设计“桥隧组合式十字路口”治拥堵 喜获国际发明大奖
2019-01-21 08:47来源:东南网-海峡导报

  ▲姐妹俩展示纽伦堡国际发明展纪念徽章

  厦门网讯 据海峡导报报道 每天傍晚望着楼下拥堵的十字路口,她们盼望着爸爸能早点回到家,一个朴素的想法,激发了姐妹俩无穷的创造力。于是,在老师的指导下,“无红绿灯十字路口”应运而生,并获得实用新型专利。创新设计作品一出,在国内获得不少奖项,并“走向”国际舞台。

  近日,厦门鹭江新城小学六年级一对11岁的双胞胎小姐妹火了,她们的科技创新设计成果《桥隧组合式十字路口道路》在第70届德国纽伦堡国际发明展上获得了银奖!

  这到底是一件怎样的科技创新作品?近日,导报记者与“小小发明者”姚郏不约、姚郏不韦小姐妹面对面,听她们讲述专利成果背后的故事。

  1创作初衷“不堵车,爸爸就可以早点到家”

  未见其人,姚郏不约、姚郏不韦这两个名字便足够引人关注。带着一系列的疑问,导报记者见到了她们,两人留着一样的蘑菇头,温文尔雅,说话声音不大,但条理清晰。“你们谁是姐姐,谁是妹妹呀?”导报记者问,“我是不约,我比妹妹大3分钟。”姐姐不约指着妹妹不韦。要不是不韦戴着眼镜,还真分辨不出这对双胞胎。

  小姐妹很娴熟地介绍起她们名字的由来,不约说,爸爸姓姚,妈妈姓郏,“不约”出自《礼记·大学》“大信不约”,“真正讲信用的人是不用订约立誓的”。妹妹不韦接着说,“不韦是《说文解字》里优美和顺的意思。”

  怎么会想到设计十字路口交通方案呢?小姐妹打开了话匣。原来,她们的家在吕厝十字路口旁,每当夜幕降临,姐妹俩总喜欢从高楼往下望,总会看到“火龙”般的车流,“高峰期都要堵车到很晚,爸爸也经常很晚到家”。小姐妹看着想着,“要是不堵车,爸爸就可以和我们一起吃饭了”。不约说,爸爸是漳浦的公务员,平常周五才回家,她们和妈妈格外珍惜和爸爸在一起的时光。“如果没有红绿灯又不堵车,辛苦了一天的大人就可以早点回家吃晚饭了。”不韦说,她和姐姐就此萌生了解决拥堵的想法。

  平时,姐妹俩喜欢看科普类、探索类、侦探类的读物,爱思考,这也成了她们思考的“课题”。随后,姐妹俩写了一篇“科幻”作文《没有红绿灯的十字路口》,老师看到后,觉得孩子的创意不错,便作为学校科技创新发明项目的思路和课题,引导她们探究和设计。那年,她们四年级。

  2作品成型历经一年多实地考察和设计

  不约说,得到老师鼓励后很兴奋,她们开始了对交通知识的学习。

  “一开始想法很简单,对实际交通规则和几何图形都不大懂,老师就开始教我们,让我们多查资料多思考。”除了查资料,姐妹俩还利用课余时间,开始实地“考察”。“爸爸也经常带我们去不同的十字路口观察,并在纸上画图。”

  “我们觉得直行和左转是最大的问题,如果可以克服,拥堵就能够很大程度上解决了。”不韦说,为了研究这个问题,她们在吕厝十字路口、湖滨中路与厦禾路十字路口实地观察了不下十次。

  姐妹俩细心观察发现,上下班高峰时即使没有什么交通事故也会有很长的滞留车辆,这些车都是在等待直行和左转的红绿灯,“也就是说要缓解十字路口的排队现象,最主要的是解决直行和左转的红绿灯问题”。她们因此想到了横向直行和纵向直行分别在高架和隧道行驶。左转车辆上行高架桥,下行后绕桥下左转,这样就有效避免了几个方向的交叉。而这一设想,得到了老师的肯定。

  “如果没有红绿灯的话,就要用高架和隧道分流车辆。”经过一段时间的考察后,她们有了初步的设计图。老师看到后,和姐妹俩不断探讨改进,从隧道的设计到车道的方向,经过一年多时间,数易其稿,最终形成了《桥隧组合式十字路囗道路》的创新项目作品。

  指导老师王慧萍对导报记者说,双胞胎姐妹起初的想法是“粗线条”的,但很有创意,“我们今天看到的设计模型,是经过反复多次的修改、模拟、再修改而来,耗时长,但是她们在遇到困难或者瓶颈的时候并没有放弃,孩子的这种精神很宝贵。”王老师认为,科学教育是一项艰巨而深远的任务,保护好学生对世界的好奇心,善于提问,勇于解决,才能让科学“落地”。

  3作品获奖姐妹俩要将专利献给厦门

  值得一提的是,作品因其新颖性和实用性,在今年3月被国家知识产权局授予实用新型专利。同时,作品先后获得第33届全国青少年科技创新大赛一等奖、第十四届宋庆龄少儿发明奖金奖、卢嘉锡青少年科技创新奖等奖项。

  今年10月,校长郭英俊只身带着设计模型,代表不约、不韦远赴德国参加第70届德国纽伦堡国际发明展并代表她们答辩。创办于1948年的德国纽伦堡国际发明展(IENA),与美国匹兹堡国际发明展、日内瓦国际发明展并称世界三大发明展。孩子们的作品获得评委一致认可,最终获得银奖。

  对于学生在国际上“露脸”,郭校长颇为感慨,“这是一个幸福的经历,这对双胞胎代表鹭江新城小学,代表厦门,也是福建省唯一的选手,站上世界舞台,是中国少年的骄傲!”

  王慧萍老师介绍,作品获得国际国内发明界认可,主要是因为它具有无障碍、无交叉、无变道、无红绿灯控制四个特点,让各个方向车辆各行其道,能大大缓解十字路口的交通压力。从结构设计上来说,将横向高架桥和纵向地下隧道巧妙地进行组合,在十字路口构造出高架层、下穿层和地面层,形成桥隧组合式的三层立交。此外,设计最大的亮点是所有直行的车辆都通过高架桥或下穿隧道双向直行,在高架桥桥面两侧设有下桥岔道,各个方向的左转、右转、调头都在地面层行驶,而行人通行是通过人行天桥或人行地下通道。这样一来,车辆告别“禁左”,各个方向的车辆和行人各行其道,提高了车流通过率,也确保了交通安全。

  对于自己的作品获得国际发明大奖,双胞胎姐妹谦逊地表示,没有老师们的悉心指导就没有今天的成绩。“我们的荣誉不仅仅属于鹭江新城小学,更属于厦门。我们希望将专利献给厦门,让它真正服务于城市建设。”

  专家点评

  设计难能可贵具有可行性

  对此,集美大学交通问题专家林地球教授进行了点评:不约和不韦很聪明,这样的设计值得肯定,难能可贵,考虑到不同方向的车辆交会和行人通行,可以有效解决城市交通拥堵问题,是具有可行性的,能为城市建设道路的改造和规划提供借鉴。

  林教授分析,这项设计符合未来城市发展“向地下要空间”的趋势。利用高架和隧道巧妙组合,相比单纯的地面高架,有效减低了地面标高,且节约成本,更具安全性和结构稳定性。

  此外,林教授也提到,将设计应用到实际建设中还需因地制宜。这项设计占地空间大,比较适合用在新城建设中。同时,具体设置几个车道,以及高架和隧道的施工也要考虑到地质状况。

  林教授指出,少年强则国强,孩子们的创新值得赞许和鼓励,而创新也是民族的未来。

  导报记者林毅彬林少蓉文/图

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责任编辑:李奕佳,赖旭华

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