人因工程课程设计报告-马新朋

..人因工程课程设计报告——安工大东校区公交站台学院：管理科学与工程学院专业：工业工程班级：工业工程133指导教师：刘林姓名学号：马新朋139094122日期：2016.6.14..摘要本文通过对安工大东校区公交站台的站台拥挤问题，站台灰尘问题以及站牌问题的改进.优化设计了公交站台的总体结构以及外形，使其更加适合人们的使用，增加了使用的美好体验.同时运用了本专业的各个学科知识，综合了许多知识，加入了许多计算，提高了其使用效果，使马鞍山的公交站台得到了更好的设计.关键词站台拥挤，站牌，站台灰尘，分析计算与设计..目录前言..................................................1内容简介............................................1.1设计的意义......................................1.2背景简介.......................................2研究的主要问题及分析.................................2.1站台乘客拥挤问题分析.............................2.2站台烟尘问题分析............................2.3站牌问题分析.........................3公交站台的人因工程设计...............................3.1对站台总体结构进行改进...........................3.2对站台乘客拥挤问题进行改进...................3.3对站台烟尘问题进行改进......................4改进方案的评价..................................4总结...............................................参考文献...............................................前言人因工程学又称工效学、人机工程学、人类工效学、人体工学、人因学等各种名称，是一门重要的工程技术学科.人因工程学是按照人的特性设计和改进人—机—环境系统的科学。人—机—环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人—机系统。在上述系统中人是出于主体地位的决策者，也是操纵者或使用者；机是指人们所操纵或使用的一切物的总称，它可以是机器，也可以是设施、工具或用具等；环境是人、机所处的物质和社会环境。人、机、环境在其构成的综合系统中，相互依存、相互制约和相互作用，完成特定的工作过程。为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志就是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。高效，就是在保证高质量的同时，具有较高的工作效率；安全，是指减少或消除差错和事故；健康，是指设计和创造有利于人体健康的环境因素；舒适，是指作业者对工作有满意感或舒适感，它也关系到工作效率和安全，是对工作优化的更高要求。..1.1设计的内容选题的目的及意义在大学期间也层多次去过一线城市旅游，在见识过其他城市的公交站台以后，队本校周边的公交站台也有了一些改动的想法，尤其是在学习了人因工程学以后，有了一定的理论基础，通过队公交站台的改进，更加方便同学们的出行.1.2背景简介公交车站台从深层面上说是展示城市形像的窗口和平台，公交站台在满足人们的功能需求的审美要求等设计要素的同时，也体现了城市文明进程。公交站台应该充分体现以人为本的设计理念。它的设计应该包含了乘客的候车平台、顶棚、站牌、区域地图、候车座位、照明系统以及站台前公交专用道路。乘客使用的是公交的整个系统，包含站台、标识、座椅、站牌、道路等。因此在设计公交车站台时，应该尽量考虑到多方面，满足更多人的需求。二．研究的主要问题及其分析本人对安工大东校区的公交站台进行了详细的观察，以正门门口的公交车站为对象，拍照取样和收集数据，并进行缝隙。下面是本人对现存问题的分析：现在安工大东校区公交站台存在的问题我们对安工大东校区公交站台进行分析研究，结合调查结果的分析，发现的缺点主要有：a)站台乘客拥挤问题b)站台烟尘问题c)站牌问题问题分析2.1.站台乘客拥挤问题分析公交车对社会影响巨大可谓是巨大的，对城市发展起着最基本的推动作用。公交车给人们带来了极大方便，使得市民体验到彼此间前所未有的接近，它缩短城市和邻近村镇间的距离、往来频繁，更重要的是市民乘坐公交车的同时也是在为我们整个人类节能减排做一份小..小的贡献。然而有些公交站台的设计却不那么的合理。随着中国人口总量的增长，为追求更加美好的生活，越来越多的年轻人从农村转移到了城市中来生活。伴随着城市中人口的增加，越来越多的市民也选择了公交车为主要的出行工具。然而，公交站台乘客的拥挤却让人们对等待公交产生了厌烦。以下是以安工大东校区公交车站为例来说明：我是在晚上七点钟进行观察的.通过观察发现站台已经有了一定程度上的拥挤，有的学生都已经站到了站台的边沿上了。为了对其作出更好的改善方案，对现场站台进行了简单的估计计算，为便于理解，下面是站台的大概模型图.图1候车亭示意图结果如上图所示，整个公交车的站亭有2.60m宽，但是站台亭子前面可容人们站立的宽度仅有1.30m。作为支撑作用的亭身立于正中央，亭子后半部分的130米宽的面域就成了空地，没有发挥到解决站台拥挤的作用上来。根据实地测量计算得出平均人流密度为：2.5人/平方米（本数据为网上查询，未必准确）。根据心理学的有关调查研究表明，通常把心理空间分为了四个范围，即紧身区（亲密距离）、近身区（个人距离）、社交区（社交距离）、公共区（公共距离）由于彼此之间的距离落到了=450mm，属于亲密距离的范围，陌生人之间落到了这个区间易让人感到不适。因此我们有必要对其进行改善。2.2站台烟尘问题分析烟尘问题是一种普遍存在的现象，在全国各地不仅是公交车站，在任何一条马路上或多或少都会存在，安工大在马鞍山是属于人流量相当大的地方，马路上车流量很大，烟尘问题的现象比较严重，因此需要改善。2.3.站牌问题分析站牌主要存在三个方面的问题：①站牌位置问题，②夜晚昏暗问题，③路线图区域高度问题。对于站牌位置问题，站牌是位于候车亭的一侧，当乘客查询公交路线时，很容易挤在公交亭后的过道中，这就给乘客和过道中的摩托车造成不便和一定的安全隐患。对于夜晚昏暗问题，路灯距离站牌的位置很远，所以在夜晚的时候，公交站牌和候车亭都会有光线不足而造成昏暗的问题，会不方便乘客夜晚查询公交路线。另外，昏暗的环境还容易使人..产生不安全感。对于路线图区域长宽比例不足，当乘客看最高的路线时需要尽力仰头，而看最低位置路线时需要俯身或蹲下才能看清，这些会造成乘客的不舒适感，反应了视觉运动规律中眼睛沿垂直方向运动比沿水平方向运动更易疲劳。三．改进方案（一）对站台总体结构改进1港湾式停靠站长度计算港湾式停靠站就是在道路车行道外侧，采取局部拓宽路面的公共交通停靠站，公交车辆停靠在港海内，而不占用行车道图2公交站台总体尺寸图进出站过程分析公交车辆在站台的运行可分为进港湾和出港湾两个阶段。下面对这两个阶段中公交车辆的运行轨迹进行分析，并以此确定站台泊位乃至整个站台的长度。（1）、车辆进港湾阶段因公交车辆进港湾停靠必须经历变换车道和减速停靠两个过程，现对这两个过程分别予以描述。如图所示A.变换车道的过程。公交车辆在转换车道进港湾的过程中需经历三个关键状态：即变换车道前的状态1、车辆反向转弯时的临界状态2和变换车道完毕的状态3。重要的是要确定车辆的运行轨迹只需对状态2的位置和状态3的纵向位置进行研究。实践证明，在公交车辆变换车道时，中间临界状态2的位置应刚好在状态1、3的中心对称处，即车头刚进入港湾而车尾即将进入港湾时的位置。同时，为避免与已进站停靠的公交车辆发生碰撞，公交车在转换车道的过程中，应能保证在其倾斜角度最大时车身内壁不对公交车1构成威胁，而当进站公交车运行到车尾与已停靠的公交车1的车头在同一横截面上时，则恰好满足这一要求，此时即为临界状态2的纵向位置。此时即为临界状态2的纵向位置。同理.由车辆前后轮运行轨迹的互逆性可知:状态3时公交车车尾的纵向位置应是刚好与状态2时车辆的最前端在同一横截面上。通过以上分析，公交车辆在状态2和状态3时的具体位置便可确定.从而整个车辆转换车道的运行轨迹得以确定。..由图2可知，公交车辆变换车道所需的空间长度应为公交车辆的对角线长和公交车长之和，共计算公式如下:为公交车辆长(m)，为公交车辆宽(一般取2.5m)B、减速过程公交车辆在车道变换后，需经过减速方能在站台停靠、其减速段的长度，可由下式计算：v为减速前的速度：a为减速度（一般取3.0)。C、进站长度计算由以上分析知，港湾式停靠站进站所需的长度应为和之和，计算公式如下：（2）、车辆出港湾的过程因公交车辆出港湾时.，不受停靠车辆的影响，因此车辆可以转弯半径直接出站，车辆前悬运行轨迹见图1。由图所示的几何关系可知，车辆出港湾所需的长度的计算如下：R为车辆出站时前悬转弯半径(一般12m长的公交车的转弯半径为13.9-15.5m），在此取15m，车道宽d（一般取3.5m）。由图2可知，整个港湾式站台长度应包括n个公交进港湾所需的长度的总和，以及最后一个泊位的公交车辆出港湾的长度。计算公式如下:令v=4，以12m长的公交车为例，各不同泊位教的港湾式停靠站台长度计算见表1:表1我们设计的是泊位数1个，公交站长为36m，某个车站长度大约为33m，需要调整为36m。2.站台宽度确定站台宽度基本由两部分组成，即乘客候车区宽度b和站台两侧沿安全带宽tb（一般取..0.4m）。由此可得侧式站台基本计算公式如下:站台的总宽度CB,计算公式:CB=b+2tb,乘客候车区宽度影响因素分析由以上站台宽度计算公式可知.站台宽度主要由候车区宽度决定。乘客候车区的宽度应根据车站候车人数站台人流分布特征以及各泊位停靠的线路数等因素来预侧。a.车站候车人数。站台宽度设计的最基本要求就是满足候车乘客所需的空间要求。候车人数的多少将直接影响到候车区的宽度。我们选取高峰时段上车乘客数为基本研究参数。b.站台人流分布特征。有研究证明：当人流分布密度ρ=2.52m人时，在这种密度中的人群，可以读书看报，也可适当流动、有利于均匀分布。c.各泊位停车线路数。因为在公交站台上，一般都是好几条线路的车辆使用同一个泊位，同一泊位通常会有好几趟公交车辆的乘客在等候。因此各泊位的停车线路数在很大程度上就影响了各泊位的乘客数以及对站台宽度的要求。基本参教设高峰时段一辆公交车的候车乘客所需的空间宽度0b，高峰时段每辆公交车的平均上车乘客量为0Q(人/车)，乘客平均候车时间为T(min).高峰时段公交车辆的发车倾率为tf辆/min，同一泊位公交线路数为n，乘客平均候车时间内到达某一泊位的公交车辆数m，站台乘客分布密度为ρ建议取2.52m人，公交车辆长度为L。候车区宽度计算计算的基本思路是，确过对高峰时段一辆公交车的候车乘客所需的空间宽度0b的研究，结合对乘客平均候车时间段内某一泊位到达的公交车辆数0Q的分析。得出该泊位的乘客候车区宽度，并以此作为公交站台候车区的宽度b。其计算模型如下:b=m0b现分别对参数m和0b进行讨论:（1）高峰时段一辆公交车的候车乘客所需的空间宽度0b可以根据高峰时段该公交车辆的候车乘客(即上车乘客数Qo)所占的面积与乘客分布的区城长度〔一般取公交车辆长L)的比值得到。其计算公式如下:0b=ρL0Q（2）乘客平均候车时段内某一泊位到达的公交车辆数m乘客平均候车时间T由各线路车辆的发车频率if决定，因发车频率决定了车辆到站间隔。而公交车辆i的乘客在站的平均候车时间即为发车间隔(1/if）的一半，由此可得该泊..位乘客的平均候车时间的计算公式: