公交車人機(jī)課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.引言1</b></p><p>　　2.人體各項參數(shù)1</p><p><b>　　3.實測數(shù)據(jù)4</b></p><p><b>　　3.1數(shù)據(jù)記錄4</b><

2、/p><p><b>　　3.2數(shù)據(jù)圖示5</b></p><p>　　4.具體分析與設(shè)計6</p><p>　　4.1座椅的人機(jī)設(shè)計6</p><p>　　4.2拉手的人機(jī)設(shè)計8</p><p>　　4.3門的人機(jī)設(shè)計9</p><p>　　4.4車體的人機(jī)設(shè)計1

3、0</p><p><b>　　5.總結(jié)13</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：14</b></p><p><b>　　1.引言</b></p><p>　　隨著人們生活水平的日益提高，交通工具已逐漸多樣化。然而城市里最方便實惠的交通工具還屬公交車。由二十年代

4、初的第一輛公交車開始，公交文化已經(jīng)經(jīng)歷了差不多一個世紀(jì)，一個城市的精神文化面貌能很大程度在公交車生反映出來。公交車的安全性、舒適度也成為人們越來越關(guān)注的問題。使公交車?yán)锏脑O(shè)施更加合理、舒適、安全，更加符合人與機(jī)的匹配，是我今天要研究的課題，也是我們越來越有必要研究的課題。和湖南工學(xué)院密切聯(lián)系的便是40路公交車，現(xiàn)在我便對40路公交車的車廂進(jìn)行一下人機(jī)分析與改進(jìn)設(shè)計。</p><p><b>　　2.人體

5、各項參數(shù)</b></p><p>　　在設(shè)計中要用到的人體有關(guān)參數(shù)。這些數(shù)據(jù)主要來自于GB/T 10000—1988和GB/T 13547—1992《工作空間人體尺寸》。所運用的數(shù)據(jù)如下表所示：</p><p>　　表2-1 人體主要尺寸（mm）</p><p>　　表2-2 人體立姿尺寸（mm）</p><p>　　表2-3

6、 坐姿人體尺寸（mm）</p><p>　　表2-4 人體水平尺寸（mm）</p><p>　　動態(tài)測量數(shù)據(jù)可為設(shè)計合理的操作活動范圍和舒適的操作姿勢提供資料。人體動態(tài)測量數(shù)據(jù)是指在被測者活動狀態(tài)下測取的各種活動范圍，主要是測成年男、女在坐姿或站姿時，上下肢體的活動角度和伸展長度。這里用到的是立姿和坐姿時上身和手的可及范圍。</p><p>　　圖2-1 立姿

7、上身及手的可及范圍</p><p>　　圖2-2 坐姿上身及手的可及范圍</p><p><b>　　3.實測數(shù)據(jù)</b></p><p>　　測量工具：卷尺、三角板、量角器、標(biāo)記筆等。</p><p>　　測量對象：車體、座椅、拉手、前后門等。</p><p>　　測量目的：具體的數(shù)據(jù)來說明和

8、分析測量對象的人機(jī)界面的不合理性，從而為下一步改進(jìn)措施提供有力的依據(jù)。</p><p>　?。ㄗⅲ核鶞y車體為40路公交車輛之一，車牌為湘D-92943）</p><p><b>　　3.1數(shù)據(jù)記錄</b></p><p>　　經(jīng)仔細(xì)測量，得到的數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　車體： 長：850cm</p>

9、<p><b>　　寬：250cm</b></p><p>　　高：250cm （底盤到車頂?shù)母叨龋?lt;/p><p>　　顏色：紫，夾雜其他雜色廣告。</p><p>　　座椅： 坐寬：41cm；坐深：40cm</p><p>　　坐高：42cm；靠背高：62cm</p><p>&l

10、t;b>　　斜度：108°</b></p><p><b>　　左右間距：1cm</b></p><p><b>　　前后間距：30cm</b></p><p>　　個數(shù)：23個（不包括司機(jī)座位）</p><p>　　分布：車廂前段：左邊2個、右邊3個</p>

11、<p><b>　　車廂中段：右邊2個</b></p><p>　　車廂后段：左右各8個，共16個，分4排，每排4個。</p><p>　　拉手： 寬：12cm</p><p>　　距地高度：167cm</p><p><b>　　前后間距：42cm</b></p>&l

12、t;p><b>　　左右間距：82cm</b></p><p><b>　　個數(shù)：13個</b></p><p>　　分布：左邊7個、右邊6個</p><p>　　前門（單葉自動門）：寬：75cm</p><p><b>　　高：198cm</b></p>

13、<p>　　后門（雙葉自動門）：寬：104cm</p><p><b>　　高：198cm</b></p><p><b>　　3.2數(shù)據(jù)圖示</b></p><p>　　車廂布局如下圖所示：</p><p>　　圖3-1 車廂平面圖</p><p>　　圖3-2

14、 乘客座椅的具體參數(shù)</p><p>　　4.服務(wù)區(qū)主要設(shè)施的人機(jī)分析與設(shè)計</p><p>　　4.1座椅的人機(jī)設(shè)計</p><p>　　4.1.1 座椅的尺寸設(shè)計：</p><p>　　(1) 座面高度 座面的高度是一個重要的參數(shù)，一般椅面至腳掌的距離為腓骨的高度，即430mm~450mm。如果腳掌接觸不到地面，座面過高，雙腳懸空，壓縮

15、腿部肌肉，會造成下肢麻木；而座面過低的話，也會導(dǎo)致膝部伸直，妨礙大腿活動，易于疲勞。按我國人體尺寸座面高度可取為380～450mm。原座椅尺寸為420mm，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。但是最好設(shè)計成高度可調(diào)，以適應(yīng)不同身材的乘客需要，調(diào)節(jié)范圍不宜過大。</p><p>　　(2) 坐深 座面深度正確的設(shè)計應(yīng)使臀部得到全面的支撐，腰部得到靠背的支撐，其深度可取臀部至大腿全長的3/4。座椅太淺，會造成大腿支撐不足，身體重量全都壓

16、在坐骨結(jié)節(jié)上，時間長了會產(chǎn)生疼痛感；座椅太深，不利于靠背，而且小腿背側(cè)被座椅前緣壓迫而至膝部無法彎曲。座面前緣與小腿間留有適當(dāng)距離，保證小腿可自由活動。坐深應(yīng)按350～400mm來取。原座椅為400mm，應(yīng)適當(dāng)調(diào)小一些，取380mm為宜。</p><p>　　(3) 坐寬 座寬應(yīng)滿足臀部就座所需要的尺度，使人能自如地調(diào)整坐姿。最小的椅面寬度是400mm，在加上冬季衣服的厚度和口袋中裝的東西，大約要加大到450m

17、m左右。若要照顧到肥胖和纖瘦的乘客都適用，則需加大到530mm。原尺寸為410mm，偏窄，應(yīng)取450mm為宜。</p><p>　　(4) 座面形狀 老式的椅子面曾塑造出臀部凹形，在兩腿之間略有隆起，目的是欲使坐者更舒適些，但實踐證明，人的臀部大小和大腿粗細(xì)個體差異很大，這種座面凹凸形狀反而不合適。它既妨礙臀部在座面上自由移動，又會使人體的全部身體重量壓在臀部，與解剖生理學(xué)提出的由坐骨結(jié)節(jié)承重的結(jié)論相違背，不利

18、于血液流通。因此，座位還是以無凹凸形狀者為宜，但座面上可加一層軟墊，以增加接觸面積，減小壓力分布不均勻性。坐墊以纖維性材質(zhì)為宜，既透氣又可減少滑動。</p><p>　　(5) 靠背高以及形狀 靠背的作用是保持脊椎處處于自然形狀的放松姿勢。靠背可分為腰靠和肩靠，公共汽車的座椅大部分屬于腰靠?？勘车淖畲蟾叨瓤蛇_(dá)480～630mm，最大寬度350～480mm。以容納向后擠出的臀部肌肉。原座椅尺寸基本達(dá)標(biāo)，但靠背的下

19、部應(yīng)向前稍稍突起，橫截面可以是一個半徑大于1000mm的圓弧，用來支撐腰部以下的骶骨部分以便能增加舒適感，靠背下沿與座面之間最好留有一定的空間（70～80mm以上）。</p><p>　　4.1.2.座椅靠椅的斜度設(shè)計：</p><p>　　靠背與座面夾角若小于90°，則腹部受壓迫，讓人產(chǎn)生不適感；夾角太大會降低人的警覺狀態(tài)，存在一定的安全隱患。所以靠背與座面的夾角一般可定為95

20、°～105°。原座椅的夾角為108°，應(yīng)改為103°左右為適宜。</p><p><b>　　3.座椅間距設(shè)計：</b></p><p>　　座椅的間距是公交車上一項非常重要的參數(shù)。間距過小會使乘客感到不適，而且在車身搖晃或急剎車時會碰到膝蓋；而間距過大則會占用太多空間而使車廂容納乘客的數(shù)量大打折扣。按我國人體坐姿尺寸，坐時人體

21、臀膝距大約在500~610mm，所以為了車身搖晃時不碰到膝蓋，在節(jié)省空間的前提下座椅前后間距應(yīng)取280~300mm。</p><p>　　4.座椅的安全設(shè)計：</p><p>　　舒適雖然重要，但前提還是安全，安全是基礎(chǔ)，也是重中之重。目前，隨著大家生活水平越來越高，路上的車也越來越多，路況也越來越復(fù)雜，有時候司機(jī)避免不了會出現(xiàn)急剎車或急轉(zhuǎn)彎的操作，這樣會給乘客帶來預(yù)想不到的危險。為了避免

22、乘客在車急轉(zhuǎn)彎時摔倒，靠邊的座椅應(yīng)加設(shè)扶手。扶手不宜太高，以免引起肩部酸痛。一般取200～230mm。座椅面應(yīng)該設(shè)計為稍稍向上翹起，用以加大人身體由于汽車急停而向前滑動的阻力。</p><p>　　5.座椅的材料設(shè)計：</p><p>　　如今的公交車座椅一般都是用塑料材料制成。塑料是一種用途廣泛的合成高分子材料，在我們的日常生活中塑料制品比比皆是。塑料以它優(yōu)異的性能逐步地代替了許多已經(jīng)使

23、用了幾十年、幾百年的材料和器皿，成為人們生活中不可缺少的助手。塑料集金屬的堅硬性、木材的輕便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蝕性，橡膠的彈性和韌性于一身，塑料種類很多，到目前為止世界上投入生產(chǎn)的塑料大約有三百多種。而公交車座椅的材料最基本的一個屬性就是應(yīng)該韌性好，經(jīng)久耐用，不易損壞，而且還應(yīng)該選取熱容較大的塑料材料，盡量減少冬冰夏燙的不適。還一個重要的安全方面的因素就是應(yīng)考慮其防火性能。</p><p>　　4.2拉

24、手的人機(jī)設(shè)計</p><p>　　1.拉手的高度設(shè)計：</p><p>　　根據(jù)測量數(shù)據(jù)，左右兩個拉手的間距為820mm，高度為1670mm，根據(jù)人體尺寸參數(shù)，一個身高165cm左右的人站在車廂中間去拉拉手會感到很吃力，一般人手舉那么高也會容易疲勞，所以拉手的高度應(yīng)該調(diào)低一些，應(yīng)取1600~1630mm之間。</p><p>　　2.拉手的結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計：</

25、p><p>　　上面提到調(diào)低拉手，那么只有兩種辦法，一是把固定拉手的鋼管降低，二是拉手上面的布帶加長。前一種方法會使身高較高的人碰頭，后一種方法會降低拉手的穩(wěn)定性，那這個問題該怎么解決呢？ </p><p>　　于是我把拉手的結(jié)構(gòu)改進(jìn)了一下，把拉手與鋼管的連接設(shè)計為三角形結(jié)構(gòu)，如下圖所示，這樣，在加長了布帶長度的同時又利用三角形的特性增加了拉手的穩(wěn)定性，一舉兩得。</p>&l

26、t;p>　　圖4-1 拉手示意圖 圖4-2 拉手概念圖</p><p><b>　　4.3門的人機(jī)設(shè)計</b></p><p>　　1.前后門的高度設(shè)計：</p><p>　　我國的成年男性平均身高為1697mm，成年女性為1586mm，為了避免碰頭，應(yīng)該在此基礎(chǔ)上加200~300mm，原高度

27、為1980mm，基本符合規(guī)范。不過為了避免出現(xiàn)意外情況，門框上沿因加設(shè)一層橡膠軟層，以保護(hù)乘客頭部，免其受到撞擊。</p><p>　　2.前后門的安全性設(shè)計：</p><p>　　自動門的開啟和關(guān)閉的動作是在司機(jī)按下開關(guān)鍵后馬上執(zhí)行的，這樣會使站在門邊的乘客來不及反應(yīng)而出現(xiàn)門夾住身體部位的情況，不安全成分很大。所以我認(rèn)為門的控制系統(tǒng)應(yīng)做一下改進(jìn)。問題的原因是開關(guān)門動作留給乘客的反應(yīng)時間過

28、少，我們應(yīng)該延長這個時間。設(shè)計如下：在門上方設(shè)置一個警報器，在司機(jī)按下開關(guān)鍵后，門暫無動作，情報器發(fā)出提示音，3秒鐘后門執(zhí)行相應(yīng)動作。這樣，站在門邊上的乘客有足夠的時間移動到安全的位置，避免夾到頭手或身體其他部位。</p><p><b>　　3.前門寬度設(shè)計：</b></p><p>　　前門一般設(shè)計為一名乘客通過，正常人最大肩寬為486mm，加上200mm的行李的

29、寬度為686mm，所以門的寬度應(yīng)設(shè)計在780mm左右。原門寬為750mm，稍窄。</p><p><b>　　4.后門寬度設(shè)計：</b></p><p>　　后門一般設(shè)計為可以兩人同時通過，跟據(jù)最大肩寬486mm×2=972mm，再加上400mm行李寬度，總共為1372mm。所以后門應(yīng)在原來的1040mm基礎(chǔ)上在加寬350mm。</p><

30、;p><b>　　5.其他門窗要求：</b></p><p>　　門扇應(yīng)無變形、破損和銹蝕，涂層完好，門鉸應(yīng)無變形、裂紋，轉(zhuǎn)動靈活連接牢固門密封條無老化門玻璃完整，鑲裝牢固，駕駛室門玻璃推拉或升降應(yīng)靈活可靠。側(cè)窗口對角線長度差不應(yīng)大于3 mm，門框、門軸中心對角線長度差不應(yīng)大于8 mm；駕駛室門鎖及定、限位裝置應(yīng)齊全有效車門門軸應(yīng)無彎曲變形、裂紋?；ㄦI齒形規(guī)整；車門窗關(guān)閉時應(yīng)嚴(yán)密不松動

31、；前風(fēng)窗和后窗玻璃應(yīng)完整，密封條無老化，鑲裝牢固。前風(fēng)窗應(yīng)用安全玻璃，不眩目。</p><p>　　4.4車體的人機(jī)設(shè)計</p><p>　　1.車體外殼顏色設(shè)計</p><p>　　根據(jù)中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 3024.2-1995,國家對公共汽車車體有如下要求：車身外蒙皮應(yīng)無面積為40 cm，以上破損；車身漆膜應(yīng)無面積為400 cm，以上剝落或暴

32、露底色；車頭燈、尾燈、方向燈的面罩等各項設(shè)施應(yīng)完好，無缺損。在以上基礎(chǔ)上，顏色是決定車體整個感官整體效果的重要的一部分，所以通過對車廂配色的研究，選擇合理的顏色涂層就顯得很重要了。在色彩設(shè)計時現(xiàn)實的色彩搭配，應(yīng)該從科學(xué)、理性的角度合理地運用色彩，給人以明亮、和諧、美觀、舒適的感覺。營造一個良好的乘車環(huán)境。視覺對明暗的適應(yīng)以及顏料的色彩視覺、色彩輻射對人的生理和心理會產(chǎn)生各種不同方的影響，各種色彩都能對人起作用。從色彩的心理作用來分析，色

33、彩的作用可以使物體看起來變得擴(kuò)大或縮小，給人以“凸出”或“縮進(jìn)”的印象。如冷色調(diào)使空間造成擴(kuò)大的強(qiáng)烈感覺，因為周圍環(huán)境像向后退縮了，暖色調(diào)剛剛相反，給人以向前凸出的感覺。根據(jù)色彩的心理感覺，大致的有視覺、觸覺、聽覺、情緒感覺等，如下表所示：</p><p>　　表4-1 色彩心理感受</p><p>　　此外，色彩對人的心理狀態(tài)，對人的情緒也有影響。人對色彩的心理反應(yīng)所產(chǎn)生的抽象聯(lián)想如下

34、表：</p><p>　　表4-2 色彩的具體與抽象聯(lián)想</p><p>　　一般車體的配色盡可能不要單一，配色的飽和度、明度也不要太高和相差懸殊。 根據(jù)以上信息，車身外殼顏色設(shè)計應(yīng)以藍(lán)色、綠色、黃色、白色為主，這四種顏色可以任意兩兩搭配給車體外殼配色。</p><p><b>　　2.車廂內(nèi)飾設(shè)計</b></p><p&

35、gt;　　為改善城市公共交通的服務(wù)質(zhì)量，吸引更多的市民乘坐公共交通工具，近來國外許多公交企業(yè)和車輛生產(chǎn)廠家已開始重視研究和采用全新的設(shè)計方案來改善公交車輛的車廂的內(nèi)布設(shè)的問題。長期以來，城市公交企業(yè)對乘客的旅途舒適性方面還很少進(jìn)行認(rèn)真的研究，隨著車輛現(xiàn)代化水平的不斷提高，城市公交企業(yè)和車輛生產(chǎn)廠商已開始將乘車的舒適性作為今后優(yōu)先考慮的重點問題，如：根據(jù)乘客的需求，車廂內(nèi)的設(shè)計應(yīng)考慮具有良好的空間分布，有寬敞的通行走廊，符合人體勞動經(jīng)濟(jì)性

36、和舒適性的座椅，使用的材料和顏色要體現(xiàn)溫馨及熱情等特點。公交車輛采用低地板和實現(xiàn)車內(nèi)地板的平坦是公交車輛近年來革新的第一步，它大大提高了公交車輛的舒適性，方便了乘客的上下車，減少了乘車人的勞動強(qiáng)度，使許多有私人小汽車的市民也紛紛改乘公交車出行。此外，營造舒適環(huán)境的前提便是安全。車廂內(nèi)部必須有必要的安全提示語，例如車廂內(nèi)有禁止吸煙的提醒；車門上方應(yīng)該有小心碰頭等類似的字樣；車門上應(yīng)有小心夾手的標(biāo)語等，標(biāo)語顏色可用紅色或黃色，用以警示。例如

37、：</p><p>　　圖4-3 車內(nèi)警示標(biāo)志</p><p>　　公共汽車車廂內(nèi)應(yīng)該色彩格調(diào)宜人，通常應(yīng)以桔黃色和灰色為主色調(diào)，公共汽車車廂內(nèi)高度適宜且車窗敞亮，最好有兩排圓形燈鑲嵌在車內(nèi)頂部，體現(xiàn)以人為本的設(shè)計宗旨，爭取乘客的喜愛。公共汽車車廂內(nèi)設(shè)計新風(fēng)格歸結(jié)起來主要應(yīng)該有兩個方面的創(chuàng)新：1.采用現(xiàn)代化的設(shè)計風(fēng)格，車廂內(nèi)突出曲線美，采用明快熱烈的色調(diào)和柔和的照明設(shè)施，使車廂內(nèi)充滿熱烈

38、友好的氛圍。2.向乘客提供實時信息，車內(nèi)安裝三組電子顯示牌，隨時向乘客顯示公交車輛所處的位置和發(fā)布有關(guān)乘車信息。車廂內(nèi)還應(yīng)設(shè)有全車都能聽到的音響設(shè)備，可以讓乘客清楚地聽到報站。當(dāng)然，公共汽車車廂內(nèi)布設(shè)的改善還包括其它許多方面，如車門的位置周圍要少設(shè)座椅、多留一些空間，以免人多擁擠；另外車內(nèi)可設(shè)一些平臺以方便放置兒童手推車等等，都是改善車廂內(nèi)設(shè)計需注意的問題車廂內(nèi)飾應(yīng)首先確立一個基調(diào)。車廂內(nèi)要做到窗明幾凈，每個車窗都應(yīng)配備窗簾，避免日照強(qiáng)

39、烈時陽光對乘客的灼曬。窗簾顏色應(yīng)以深色為主，最好選用灰藍(lán)色，典雅而不失氣質(zhì)，灰藍(lán)色是冷色調(diào)，讓人看著有一種涼爽的感覺。窗簾材料應(yīng)選隔熱性能好且耐磨不易起皺的布料。</p><p><b>　　5.總結(jié)</b></p><p>　　安全人機(jī)工程學(xué)是從安全的角度和著眼點，運用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法去解決系統(tǒng)中人機(jī)結(jié)合面的安全問題的一門新興學(xué)科。它可以定義為研究人在工作環(huán)境

40、中的生理學(xué)、解剖學(xué)、心理學(xué)等方面的特點、功能，以進(jìn)行最適合于人類的機(jī)械裝置的設(shè)計制造，工作場所布置的合理化，工作環(huán)境條件最佳化的實踐科學(xué)。人機(jī)工程學(xué)的研究目的之一就是要使人的工作條件和工作環(huán)境安全、衛(wèi)生、舒適。以上對我市40路公交車的人機(jī)參數(shù)分析與設(shè)計，在美化了其外觀的基礎(chǔ)上，更重要的是增加了它的舒適程度和安全指數(shù)，車廂內(nèi)的座椅、拉手以及車門經(jīng)過仔細(xì)的測量分析后都在原來的基礎(chǔ)上做了詳細(xì)的改進(jìn)，讓它們更加符合人與機(jī)的匹配，方便人們使用，基

41、本達(dá)到了人機(jī)研究的目的。相信經(jīng)過改進(jìn)后的40路將會更符合人們心目中的要求。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】 張力、廖可兵 主編 《安全人機(jī)工程學(xué)》·中國勞動社會保障出版社出版</p><p>　　【2】 廖可兵、歐陽文昭 主編 《安全人機(jī)工程學(xué)》·北京煤炭工業(yè)出版社.2002&l