课程设计--公交车扶手的人因工程学研究

课程设计--公交车扶手的人因工程学研究 人因工程课程设计

题 目: 公交车扶手的人因工程学研究 班 级: 工程114 学 号: ******** * *: *** ****: *** 时 间: 2013-6-24~2013-6-28 目录 1、研究背景 …………………………………………………….1 2、现状调研 …………………………………………………….2 2.1 183空调车的扶手现状的数据………………………… 2 2.2 183非空调车的扶手现状的数据……………………… 4 2.3 扶手的材质……………………………………………… 5 3、调研结果分析 ……………………………………………….6 3.1 存在问题………………………………………………… 6 3.2 扶手尺寸设计要求……………………………………… 6 3.2.1按乘客够得到的要求设计计算……………………… 7 3.2.2按乘客不碰头的要求设计计算……………………… 7 3.3 扶手设计高度…………………………………………… 7 3.3.1得出结论……………………………………………… 7 3.3.2 够得到和不碰头两个矛盾的解决……………………7 3.4 侧窗护栏高度的确定 ……………………………………7 3.5 扶手材质要求………………………………………………8 4 改善方案 …………………………………………………… 8 4.1 阶梯式布置…………………………………………………8 4.1.1上扶手设计 ………………………………………… 8 4.1.2中扶手设计 ……………………………………………9 4.1.3下扶手设计 ……………………………………………9 4.2 螺旋式布置…………………………………………………9 4.3波浪式布置…………………………………………………10 4.4把手的改进措施……………………………………………10 4.4.1 把手的外形设计………………………………………10 4.4.2 改进扶手的材料………………………………………11 5、课程设计小结 ………………………………………………12 6、参考文献资料 ……………………………………………… 13 1

公交车扶手的人因工程学研究 摘要：本文主要研究了公交车扶手的高度、布局、材质等与人不协调之处，运用人因工程学理论知识，对公交车扶手进行了创新性设计。 关键词：人因工程 公交车扶手 引言：在现代社会，随着城市的发展和现代化水平的提高，公交车作为城市公共交通的一个不可或缺的工具，不单单是一种代步工具，而是一种社会生活水平的象征，更是城市对外形象的一扇窗口。但是一般的公交车均以提供最大的载客量为目标，大部分空间均摆设座位，通道等空间亦供乘客站立。近几年，由于市区上学、以及过节或双休、返校期间的人流量数量逐渐增大，引起公交车的超载，而产生了一个问题：站公交的人数增加，但是很多市民反映扶手高度太高，够不着，坐公交车没安全保障。对公交车扶手进行人因性改进，在外观、新型材料舒适度等方面具有新的突破。 1、研究背景 随着中国城市化进展，城市人口越来越多，交通恶化，越来越多的人主动或被动乘坐公交车出行。很多市民都有体会，交通高峰时公交车几乎车车爆满，坐公交车简直就是苦行修炼，其中体会最深的是抓不到扶手，没有扶手可抓，所以有必要探讨下公交车扶手如何设计才能更好的为市民服务[1]。 通过对现有公交车扶手体验，发现都存在着一系列的问题：扶手太高、扶手手环握柄太硬易伤人、冬天握着太凉。有些公交车扶手对于一些身材娇小的女孩子来说太高了，扶手握柄虽然可以降低杆的高度，但还是具有一定的不固定性，而且手柄一般是塑制品，太硬，相对于大冷天，扶杆又太凉。针对这些不足所以选择了对公交车扶手进行改良，让每一个公交车乘客都有安全保障。这个改良在一定程度上降低了事故的发生。在社会更新越来越快的时代，公交车负担着大众的日常交通的使命。随着上下班高峰期人流的增加，为了赶时间，很多人都愿意挤公交，公交车出现供不应求的情况，车厢里就出现了很多人都无法在公交车上站稳，一次停靠就可能出现倾斜的状况。尤其是身材娇小的人群，如果公交车出现紧急刹车这类的情况容易出现事故。因此当务之急就是改良出一款适合大众人群的舒适的公交车扶手。 2

2、现状调研 2.1 183空调车的扶手现状的数据 表2-1 单位：cm 扶手位置 高度 中间横杆 185 前面侧窗扶手 164 后面侧窗扶手 177 吊环 22 座椅 106 左前轮后挡架 105 右前轮后挡架 77 后排座椅前挡架 110 后门后挡架 100

如图所示即为183空调车内扶手的情况：

图2-1 3

图2-2

图2-3 图2-4 4

2.2 183非空调车的扶手现状的数据 表2-2 单位：cm 扶手位置 高度 中间横杆 183 侧窗扶手 141 吊环 22 座椅 92 驾驶员活动护栏 128 驾驶员后挡架 95 后门前挡架 87

下图即为183非空调车的扶手现状：

图2-5 5 图2-6

图2-7 2.3 扶手的材质

图2-8 图2-9 6

公交车扶手杆大多采用花纹钢管，管径为32 mm或35 mm，表面去油污后喷塑，大多采用亚光黄色喷塑或亚光灰色喷塑，也有少数用户要求梅红色或绿色等特殊颜色喷塑。这种材料的优势是表面防滑，便于焊接，可以将三通、直座等连接件取消，将挡架焊接为一整体，既方便安装，又增强扶手挡架的强度；但缺点是使用时间久了，表面喷塑易脱落，影响美观。目前国内北京、南昌等地的公交客户要求扶手管采用管径为35 mm，表面氧化处理的带加强芯铝合金管；桂林、南宁等地公交客户要求扶手管采用管径为32 mm的光滑不锈钢复合管；还有合肥、铜陵等地公交客户要求扶手管采用管径为32 mm的包塑花纹钢管。这3种材质的扶手管不能采用焊接工艺，扶手管之间必须采用三通、直座等连接件，成本高，安装工时多。另外，还有客户如温州公交指定车内扶手管采用304不锈钢管[2]。 3、调研结果分析 3.1 存在问题 通过对现有公交车扶手调查及体验，发现都存在以下一系列的问题：扶手太高、扶手手环握柄太硬易伤人、扶手不是很稳定，容易造成摇晃。有些公交车扶手对于一些身材娇小的女孩子来说太高了，扶手握柄虽然可以降低杆的高度，但还是具有一定的不固定性，而且手柄一般是塑制品，从手感上来看，过于硬[3]。所以有必要探讨下公交车扶手如何设计才能更好的为市民服务。 3.2 扶手尺寸设计要求 从使用扶手功能来说，首先要保证使用人群的安全，其中最基本的是不碰头，即必须保证扶手杆高于大多数人群身高；其次应保证大多数乘客都能够使用，其中最基本的是够得着、抓得住，即必须保证人群中的大多数能够舒适的使用扶手。 公交车扶手横杆中心高度的设计类型可以分为3种大的类型[4],即:需要大个子和小个子两个人体尺寸作为产品尺寸设计依据型,只需要大个子人体尺寸作为产品尺寸设计依据或只需要小个子人体尺寸作为产品尺寸设计依据型和需要中等身材者人体尺寸作为产品尺寸设计依据型（表3-1）[5] 表3-1 立姿人体尺寸百分位数表[6] 7

项目 男（18~60岁） 百分位数 1 5 10 50 90 95 99 双臂功能上举高/mm 1818 1869 1899 2003 2108 2138 2203

项目 女(18~55岁) 百分位数 1 5 10 50 90 95 99 双臂功能上举高/mm 1696 1741 1766 1860 1952 1976 2030

3.2.1按乘客够得到的要求设计计算 在该情况下属于第二种类型的后者，此时要求H1≤J5女+Xx1,。H1：按乘客够得到的要求设计计算确定的横杆中心高度；J5女：成人女性双臂功能上举高的5百分位数，由表3-1得J5女=1 741 mm；Xx1：女子穿鞋修正量，取Xx1=25mm。故，H1≤1 741+25=1 766mm。 3.2.2按乘客不碰头的要求设计计算 该情况属于第二种类型的前者，由上述的计算可得成人男性95%的身高为P95=1 768 mm，此时要求H1≥P95+Xx2,+R。H2：按乘客不碰头的要求设计计算 确定的横杆中心高度；Xx2：男子穿鞋修正量，取Xx2=20mm；R：横杆的半径，取R=15 mm。故，H1≥1 768+20+15=1 803mm。 3.3 扶手设计高度 3.3.1得出结论 按乘客够得到的要求设计计算和按乘客不碰头的要求设计计算,要公交车的扶手横杆中心高度分别H1≤1 766mm和H1≥1 803mm。 3.3.2 够得到和不碰头两个矛盾的解决 从统计中95%的概率置信度出发,得出:公交车扶手横杆中心高度为1 800 mm,吊带手环的中心高度为1 600 mm,才能尽大限度的满足乘客对乘坐舒适性与安全性的要求。 3.4 侧窗护栏高度的确定 当车内中段座椅为单座时，侧窗要加装扶手，以便站立的乘客抓扶。公交车侧窗扶手的安装高度既要考虑乘客便于抓扶，又要考虑乘客因车内出现意外