[教学]自行车摆放如何合理的研究问题

[教学]自行车摆放如何合理的研究问题[教学]自行车摆放如何合理的研究问题北京师范大学第三附属中学 10-11学年度高二研究性学习课题评选【编号】【课题名称】北师大三附中办公用纸使用情况调查【课题成员】组长:焦娇;组员:葛佳、刘文奇、聂鑫、卫菁菁、侯雨苗【指导教师】李泉【联系电话】62011607-6109 《校园停车棚中自行车摆放方案的研究》闵卓、庞博北京师范大学第三附属中学指导老师:何晚秋北京师范大学第三附属中学前言: 我国是一个人口大国，北京作为祖国的首都，虽然其交通状况日益严峻，但是越来越多的人选...

[教学]自行车摆放如何合理的研究问题北京师范大学第三附属中学 10-11学年度高二研究性学习课题评选【编号】【课题名称】北师大三附中办公用纸使用情况调查【课题成员】组长:焦娇;组员:葛佳、刘文奇、聂鑫、卫菁菁、侯雨苗【指导教师】李泉【联系电话】62011607-6109 《校园停车棚中自行车摆放方案的研究》闵卓、庞博北京师范大学第三附属中学指导老师:何晚秋北京师范大学第三附属中学前言: 我国是一个人口大国，北京作为祖国的首都，虽然其交通状况日益严峻，但是越来越多的人选择了积极的生活态度，选择了绿色出行、低碳生活。其中自行车就是我们很多人必不可少的交通工具，相信有自行车的人一定会有这样的感受:无论到了哪里，摆放自行车都是一件让人头疼的事情。经过我们的观察和实际了解，发现之所以会出现这种现象，是因为我们自行车的拥有量巨大，而能够停车的地方却非常少，即便有比较宽敞的停车位，随意摆放也使得能够摆放的自行车数量非常有限，很多的自行车不得不占据人行横道，甚至是人行横道中的盲道，这严重影响了城市的容貌。所以我们希望自行车的摆放能有序化，使自行车这一重要的出行工具在摆放问题上不再使人们头疼，减少取放自行车的时间，从而提高做事的效率。于是我们把目光投向了自行车的摆放方案上。鉴于我们现在的知识水平有限，我们就以我校的自行车棚中的自行车的摆放方案为例展开研究，尝试在有限的面积内如何摆放自行车才能使得摆放的自行车数量最多，并提出我校自行车棚中自行车的最佳摆放方案。一、摆放方案的提出: 我们将自行车抽象成如图1所示的模型，其中AB指自行车的车把，CD指自行车的车身。方案一:车头车尾并排放置，如图2所示(其中AB是车把，CD是车身) 这种摆放方式是现在绝大多数车棚中采用的，比较传统，其摆放的特点是:看起来较为整齐，且放入车辆和取出车辆时都比较方便，但是所占的面积比较大。方案二:车头方向一致，互相交错放置，如图3所示方案三:车头和车尾交叉放置，如图4所示以上的两种摆放方式的特点是:可以将平常大家不太注意的空隙利用起来，这样便可大大减少自行车摆放的占地面积。二、数据的收集: 我们在学校车棚中以3辆车并排放置做了很多次试验，收集了四组自认为较好的数据:其中车长指3辆车的总长度，车宽指3两车的总宽度，单辆车长度为一辆普通车的长度。其中数据的单位为“米”。第一组数据: 方案方案一方案二方案三单辆车长度车长 1.53 2.04 1.83 1.83 车宽 0.63 0(58 0.49 0.57 第二组数据: 方案方案一方案二方案三单辆车长度车长 1.53 2.01 1.83 1.83 车宽 0.59 0.54 0.53 0.57 第三组数据: 方案方案一方案二方案三单辆车长度车长 1.53 2.00 1.83 1.83 车宽 0.63 0.51 0.55 0.57 第四组数据: 方案方案一方案二方案三单辆车长度车长 1.53 2.02 1.83 1.83 车宽 0.61 0.59 0.48 0.57 四(数据的分析 : 对于不同型号的自行车的车长和车宽，我们采取了取它们的平均值的方法对数据进行了如下的分析: 方案方案一方案二方案三单辆车长度总计车长 1.53 2.02 1.83 1.83 长度10 车宽 0.61 0.55 0.53 0.57 宽度100 我们运用控制变量法，观察数据，易得知:第二、三两种方案，自行车穿插摆放时，自行车在相同数量下，所用的车宽比平排放置自行车所用的车宽要小。由此猜想，自行车在同种条件下，穿插放置时，可以最大限度的放置自行车，特别是第三种方案，车尾和车头交叉放置时，所放置的自行车数量是三种方案中最多的，所以自行车的摆放方式与自行车在一定区域内最大数量的摆放有很大的关系。由此我们得出，方案三可以最大数量的摆放自行车。但是到底在一定的区域内可以摆放多少辆自行车便可以用我们所学的数学知识求得。于是我们便选择了我校地下车棚加以研究，图5为地下车棚的平面图，在数据处理的过程中，入口处的宽度忽略不计令S为可用自行车面积，地下车棚的长为L，自行车摆放的宽为D，则根据上图可以用S=L×D求出可用自行车面积为S=1000m?。又令n为自行车摆放数量，s为自行车所占的面积，中间通道的宽度为l。方案一:n=(100?0.61)×3?491(辆) s=245×2.02×1.22?603.78m?，l=5-2.02×2=0.96m 方案二:n=(100?0.55)×3?545(辆) s=220×1.53×0.55?185.13m?，l=5-1.83×2=1.34m 方案三:n=(100?0.53)×3?566(辆) s=254×1.83×1.18?548.49m?，l=5-1.83×2=1.34m 五(结果分析: 在面积一定的情况下，三种方案摆放的自行车数量有很大的差距，下面对三种方案的结果加以分析。方案一:这是传统方案，自行车在一定区域内停放量不是很多，而且占地面积是一个确定的量。方案二:摆放的自行车数量比方案一多，但这种摆放方式使得中间的疏散通道太窄，一旦出现紧急情况，若想快速疏散，所花费的时间就比方案一要多。方案三:是三种方案中在有限的面积内摆放的自行车数量最多的一种摆放方式，不仅自行车停放量最大，而且中间留出的紧急通道和方案一一样宽阔，占地面积也比较小，是三种方案中的最佳方案。在对以上三种方案的分析过程中，我们通过问题的设想、方案的提出、数据的收集、数据分析以及结果分析，得出了最佳结论。由于自行车在一定区域内摆放方式的不同，所以导致了自行车在区域内最大摆放数量的不同，经过计算得出，在车头车尾交叉放置时，自行车摆放的数量最多。又经过计算自行车在仅仅是并排放置时，摆放的数量是最少的。六、写作过程和体会: 当我们首次想到这个课题时，第一时间想到的是以学校的车棚为实际模型展开研究。由于测量工具有限，所以我们在测量车棚时，是先用尺子将绳子的长度量出来，再用绳子量出车棚的长，宽。令我们高兴的是学校的车棚是一个规则的矩形。这使我们省了不少的脑筋和力气。之后便是测量自行车的长度，由于自行车的长短不一，所以我们采用的是把测量出来的自行车的长度取平均值的方法，来计算所占用的最大面积。想方案是个艰难的过程。我们先后想出了二十多种方案，但从经济，安全，实用性等多个角度考虑，认为只有这几种有可操作性。这些方案中，有异想天开的，有昂贵的，有不安全的。所以综合来看第三种还是可行。在对这个问题的研究过程中，我们做了大量的实验完成了数据的搜集及数据的分析，并验证了我们的观点。这次研究使我们对数学又有了进一步的了解，丰富了我们的学习生活，相信这次研究经历会对我们今后的学习有很多有益的启示。 [参考文献]: 1(数学通报.2008.

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