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日程生活及工作中关于十字路口的TRIZ物理矛盾最佳应用

十字路口与物理矛盾
生活中常见的关于十字路口的几种解决方案是TRIZ物理矛盾最佳应用。
阿奇舒勒定义了物理矛盾(physical contradiction,PC)这个概念来描述以下情况:对同一个对象的某个特性提出了互斥的要求。当一个技术系统中对同一参数具有相互排斥(相反的或是不同的)需求时,所产生的矛盾称为物理矛盾。物理矛盾与技术矛盾不同,技术矛盾是指两个参数之间的矛盾,而物理矛盾则是单一参数的矛盾。
如图一所示十字路口,问题:又要走,又要停。走,到达目的地;停,避免危险。何处可以走:无车、无阻碍的地方;何处不可以走(需要停):有车、有阻碍的地方。
日程生活及工作中关于十字路口的TRIZ物理矛盾最佳应用(图1)
图1 十字路口示意图

如何解决物理矛盾——分离原理:

解决物理矛盾的核心思想是实现矛盾双方的分离。分离方法包括空间分离、时间分离、条件分离和系统级别分离四种方法。

1.空间分离: 

将矛盾双方在不同的空间上分离开来,以获得问题的解决或降低问题的解决难度。需求同时发生,但在不同地方。

解决方案,利用发明原理17(空间维数的变化),采用立体交流道(高架桥、深槽路和地下通道等)消除十字路口,图2。
日程生活及工作中关于十字路口的TRIZ物理矛盾最佳应用(图2)
图2 立体交流道

2.时间分离: 

将矛盾双方在不同的时间上分离开来,以获得问题的解决或降低问题的解决难度。冲突一方是否在整个时间段中“正向"或“负向"变化?冲突的一方在一个时间段内是否可不按一个方向变化?

解决方案,利用利用发明原理19(周期性动作)使用红绿灯,让车辆分时通过。图3。
日程生活及工作中关于十字路口的TRIZ物理矛盾最佳应用(图3)
图3 红绿灯

3.条件的分离:

是将矛盾双方在不同的条件下分离开来,以获得问题的解决或降低问题的解决难度。系统在不同条件下必须具备相反的特性。当系统或关键子系统矛盾双方在某一条件下只出现一方时,则使用基于条件的分离原则是可行的。

解决方案,利用发明原理14,改直线运动为回转运动,图4。在十字路口使用转盘,四个方向的车流到达路口后,均进入转盘,形成减速和分流。其所遵循的条件是,各路进入转盘的车辆都向右逆时针行驶,再右转进入要去的路口。
日程生活及工作中关于十字路口的TRIZ物理矛盾最佳应用(图4)
图4 转盘

4.系统级别的分离:

将矛盾双方在不同的系统级别(超系统、系统、子系统)上分离开来,以获得问题的解决或降低问题的解决难度。整体来看一个状况,个体来看另一个状况。将对同一个参数的不同要求,在不同的系统级别上实现。

解决方案,利用发明原理1分割,将十字路口设计成两个丁字路口,延缓一个方向的行车速度,加大与另外一个方向的避让距离。图5
日程生活及工作中关于十字路口的TRIZ物理矛盾最佳应用(图5)
图5 丁字路口
利用分离原理解决物理矛盾包括三步:第一步分析技术系统。在本步骤中,包含三个子步骤,一是确定技术系统的所有组成元素,二是找出问题的根源,三是.定义关键参数;第二步定义物理矛盾;第三步解决物理矛盾。


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