第4课《反馈的实现——智能交通信号灯》课件-2025-2026学年信息科技六年级下册浙教版

智能交通信号灯 反馈的实现—— 活动1：分析传统交通信号灯系统。 （1）观察交通信号灯模型的结构，说一说它由哪些部分构成？ 主控板 红绿灯模块 （2）打开学件，说一说传统交通信号灯系统是如何实现控制的？ （3）观察如何点亮交通信号灯。 （4）说一说，系统是如何实现控制的？ 固定配时方案 控制中心（主控板） 信号灯按方案执行 输入 计算 输出 控制系统是根据方案提前设置好的，启动后循环执行，控制时间在运行中无法更改） （1）观看视频，说一说影响通行效率的因素有哪些？ 活动2：认识反馈，提出升级方案。 控件 功能   AI摄像头批量识别物体   通过“物体识别”数量来模拟车流量 （2）当车速不变时，怎么判断车流量的大小？ （3）探究车流量与绿灯时长的关系。 要求： ①学生2人一组，明确各自的工作职责。 ②程序员打开“Mind+”图形化编程软件，添加“Ardunio Uno”主板和“HUSKYKENS AI摄像头”， 操作员使用AI摄像头记录车流量。 （1）算一算，如果根据车流量的变化，改变绿灯时长，通行效率会发生什么变化？ 活动3：探究智能交通信号灯系统的工作原理。 实验次数 绿灯时长（秒） 车流量 （辆/单位时间） 车辆阈值 （辆/单位时间） 通行效率（辆/秒） 备注 1 10 5 20   2 20 10 20   3 25 15 20   4 30 20 20 超过阈值，绿灯时长固定 5 30 25 20 因为有车辆等待，所以实际通行效率会下降 6   … … … 1.车流量＜车辆阈值使用公式：通行效率=车流量÷绿灯时长。 2.车流量≧车辆阈值使用公式：通行效率=车流阈值÷绿灯时长 （1）算一算，如果根据车流量的变化，改变绿灯时长，通行效率会发生什么变化？ （2）绿灯时长是不是越长越好？过长的绿灯时间可能会导致什么情况？ 在车流量低于阈值时，适当增加绿灯时长可以有效提高通行效率。当车流量超过阈值时，绿灯时长固定为30秒，通行效率达到峰值。这种设计可以避免因绿灯时长过长而导致的交通拥堵，同时也能保证路口的通行能力。 过长的绿灯会导致其他方向的车辆等待时间过长，从而降低整体通行效率。 （3）通过实验，你能总结出绿灯时长与通行效率之间的关系吗？ 在控制系统中，将输出量通过检测装置返回到输入端，并与输入量进行比较的过程，叫作反馈。依据反馈的车流量信息，我们可以合理设置绿灯时长，以达到最优的通行效率。 （1）算一算，如果根据人流量的变化，改变绿灯时长，通行效率会发生什么变化？ 活动4：优化智能交通灯系统。 实验次数 绿灯时长 （秒） 人流量 （人/单位时间） 人流量阈值 （人/单位时间） 通行效率 （人/秒） 备注 1 10 3 20   2 20 8 20   3 25 12 20 超过阈值，绿灯时长固定 4 30 20 20 超过阈值，绿灯时长固定 5 30 30 20 因为有行人等待，所以实际通行效率会下降 6   … … … 1.人流量＜人流量阈值使用公式：通行效率=人流量÷绿灯时长。 2.人流量≧人流量阈值使用公式：通行效率=人流量阈值÷绿灯时长 （2）生成折线图，观察趋势，说一说人流量的增加对交通灯系统的优化有什么影响？ （3）计算综合通行效率 综合通行效率=MAX（车辆通行效率，行人通行效率) 实验次数 绿灯时长（秒） 车辆通行效率 行人通行效率 综合通行效率 备注 1 15 0.50 0.30   2 20 0.50 0.40   3 25 0.60 0.48 超过阈值，绿灯时长固定 4 30 0.67 0.67 超过阈值，绿灯时长固定 5 30 ＜0.67 ＜0.67 因为有车辆和行人等待，所以实际通行效率会下降 6 … … … … （4）观察折线图的趋势和最高点 最优绿灯时长=（30）秒，此时通行效率（0.67） （1）说一说，智能交通信号灯系统的实现过程。 活动5：生活中的反馈。 A. 摄像头  B.被控对象(信号灯)  C.车流量和人流量  D.设定的车流量和人流量 A B C D （六）思维导图，建构认知 $