人机课程设计

人机课程设计课程：安全人机课程设计人机题目：衡阳40路公共汽车内部设计的人机学分析及改进系部：安全与环境工程系班级：安本0902设计者：钟锡望学号：09601240229指导老师：刘爱群老师设计期限:2011年5月24日至2011年6月13日目录1.摘要1.前言3.40路公交车内设部分的人机关系3.1人体相关尺寸测量数据3.1.1人体坐姿相关数据3.1.2人力立姿相关数据3.2相关实测数据3.3人与公交车人机匹配关系分析4.对40路公交的改进设计4.1乘客区4.1.1乘客车座改进设计4.1.2公交车把手改进设计4.1.3投币箱的改进设计4.1.4其他改进设计4.2驾驶区4.2.1显示盘距离的改进设计4.2.2驾驶员座椅的改进设计5.总结6.参考文献公交车的改进与设计【摘要】公交车（又称巴士）最早可追溯至1826年，它起源于法国。而公车对社会影响巨大，对城市发展起着最基本的推动作用。公车使市民体验到彼此间前所未有的接近，也缩短城市和邻近村镇间的距离、往来频繁。因为我校地处郊区，所以公交车成为师生出行的主要交通工具。通过对起点站在我校大门口的40路公交的观察和测量，40路公交车的内部设计存在很多不合理的地方，例如，乘客座位，扶手等，这就使我们出行时乘坐公交感到不适，因此利用此次课程设计的机会，运用安全人机学原理，从人机结合的角度，找到其内部设计的不足，提出一些设计意见，使得我们在出行的时能有一个舒适的，安全的乘车环境。【关键字】公交车内部设计人机舒适安全【ABSTRACT】：Buscanbetracedbackto1826，ItoriginatedinFrance.Hugeimpactonthecommunitybus,anditplaysafundamentalroleinthedevelopmentof.Busbetweenthepublictoexperienceanunprecedentedclosetothecityandneighboringtownsalsoshortenthedistancebetweenthefrequentcontacts.Becauseourschoolislocatedinthesuburbs,sothebustripintothemaintransportstudents.Istoodonthestartingpointof40schoolbusgateobservationandmeasurement,and40businteriordesigntherearemanyunreasonable,Forexample,passengerseats,handrails,etc.Thismakesusfeelsickwhentravelingbypublictransport,Therefore,theopportunitytousethecurriculumdesign,theuseofsafetyprinciplesofergonomics,fromtheperspectiveofhumancombinedtofinditslackofinteriordesign,andImakeSomedesignadvice,sowhenwetraveltohaveacomfortableandsafetravelingenvironment.【KEYWORDS】：busInteriordesigncomfortsafety1、前言随着城市的不断发展和基础设施设施的不断完善，城市公交车已成为人民出行的必不可少的，最为普遍的出行交通工具，而随着人们越来越注重城市环境保护，公交车更是成为首选交通工具。所以，公交车的设计变得尤为重要，但由于这样或那样的原因，现代公交车的设计还存在或多或少的不符合人机设计的小缺陷，因此为了大家能有一个舒适的乘车环境，本次安全人机课程设计将以衡阳40路公交车为例，在参阅有关资料，进行实地测量的基础上，发现40路公交车设计在很多方面存在不足，例如：司机驾驶区，乘客座位，扶手等。因此本人从安全人机的角度提出自己的几点改进设计方案，使40路公交人机设计更加合理，更加协调，同学们出行更加舒适，方便。2.40路公共汽车内的人机关系安全人机工程学是从安全的角度出发，运用人机工程学的原理和方法，研究人机关系。而人际关系又包括：人及信息交互，人机合理匹配，人既相互影响关系。不同的人机系统有不同的属性和特点，会随着环境的变化而变化。从公交车的人机系统特点来看，包含的人机关系有：人机信息交互，主要是驾驶员与车的信息交互关系。人机合理匹配，包括司机与驾驶区的人机匹配；乘客与车座，站立空间，把手，投币箱，车门等的关系。人机交互影响，人与车内设计相互适宜的关系，例如车内采光，声音最远可听距离等，做到“人适机”，“机宜人”的要求。3.人体相关尺寸为了使人机界面相互协调，保证乘客乘车的舒适性，安全性，车内设计就需要了解人体相关尺寸测量的数据，使机体设计最大符合人的身体结构，以达到“机宜人”的效果。而在公共汽车上包含的人体尺寸测量数据参数有：3.1人体坐姿相关参数3.1.1坐姿静态尺寸图1表1：人体坐姿尺寸主要参数如下（cm）年龄分组男(18-60岁)女(18-55岁)百分位数151050909599151050909599坐高836858870908947958979789809819855891901920坐姿颈椎点高599615624657691701719563579587617648657675坐姿眼高729749751798836847867678659704739773783803坐姿肩高539557566598631641659504518526556589594609年龄分组男(18-60岁)女(18-55岁)百分位数151050909599151050909599坐姿肘高214228218216291298312201215223251277284299坐姿大腿厚103112116130146151160107113117130146151160坐姿膝高441456461493523532549410424431458486494507小腿加足高372383389413439448463331341350382399405417坐深407421429457486388401408433461494510469486臂膝距499515524554585595613481495502521561570587坐姿下肢长89292193799210461063109382685186192196097510053.1.2坐姿的动态尺寸3.2人体立姿相关数据图3身高和摸高关系示意图440路车的测量数据及人机分析4.1测量数据测量对测量工具：皮尺测量对象：40路公交车车内相关设计尺寸测量目的：通过对40路公交车相关数据的测量，了解其设计不合理，可以改进的地方（1）驾驶区驾驶座与显示装置平面距离：98cm驾驶座背靠倾斜度与椅面角度：100度左右（2）乘客区相邻座椅间距：62.1cm座椅背靠高度：51.6cm扶手高度(无吊手)：205cm投币箱进口宽度,高度:1.5cm87cm侧窗防撞栏杆高度：148cm4.2人与公交车的人机关系分析安全人机工程学是从安全的角度研究人机关系，而人机合理匹配是人机关系的重要组成部分，这包括人与机得功能特性匹配，空间及大小匹配，作业环境的合理匹配。通过实测，40路公交车存在的一些不符合人机设计的地方，即需要改进的人机设计。根据人体标准尺寸数据，人体在坐姿时手臂能触摸到91.5cm左右的距离，驾驶座靠背与竖直平面角度标准范围在10—35度之间。而在乘客区，乘客座椅间距不足620mm,这与基本要求650-700mm相差较大，乘客就坐时，会感不适。座椅背靠高度也不满足标准要求，且没有人性化活动设计。扶手设计高度过高，不满足南方人身高，摸高。另外投币箱进币口设计过窄，高度稍高，人多时，钱币阻塞就会造成拥挤车门的现象，很不安全。4.2.1乘客区域的人机分析4.2.2驾驶区的人机分析5.对40路公交车的改进设计4.1乘客区4.1.1乘客车座改进设计原来，一般的公交车座椅都是硬质的合成塑料制作，乘客坐车时与靠背碰撞力较大，易造成不适甚至伤害，因此我们可以用一些软质材料代替制作，如车座外部框架用不锈钢金属材料制作，框架之间用耐磨的纤维材料（可伸长变形），同时可在背靠上安装活动的延伸到头顶的靠垫，保证乘客休息时的舒适性和安全性。乘客车座的间距应按照第95百分位数据，一般设计距离在650-720cm之间，这样可以保证大部分乘客的小腿的活动的舒适性。4.1.2公交车把手的设计40路公交车的把手吊杆过高，而且把手高度固定，满足人群低，针对这样的情况，设计者按照第95百分位设计，改变把手上的拉条功能，把固定的拉条改变为有伸缩性的拉条，改变拉手长度，设置避免拉长的装置。另外，我们可在乘客座位上端或旁边设计固定把手，保证站立乘客的安全性。，把手设计图扶手改进设计图4.1.3投币箱的改进设计40路公交车的投币箱最大的缺点就是进币口太窄小，当乘客过多时，易发生钱币阻塞，从而造成乘客拥挤车门。因此设计在设计中可以设计两个进口：纸币进口和硬币进口，纸币入口可设计宽些，在配上刷卡装置，可以很好的解决这个问题。另外，40路投币箱设计可再低几厘米，而且投币箱的尖角易造成损伤，可设计成菱角。投币箱改进设计图4.1.4其他方面的改进设计（1）车窗防撞栏杆既有很好的保护作用，又有充当扶手的作用，但40路公交车的栏杆设计稍低，应再提高十公分左右。（2）在车内满人的情况下，声音嘈杂，司机便很难听到要下车乘客的喊声，因此可设计一个连接驾驶区的声动装置，开关设计在各扶手或座位上，既方便又有效。4.2驾驶区4.2.1显示装置平面的改进设计40路公交车的驾驶盘与最新版的公交车显示盘设计有很大缺陷。首先，40路公交车显示盘的设计宽度大，布置较分散；其次，也是最大的缺陷，显示盘的距离过远，不仅使驾驶员认读不便，而且操作起来需向前微起身，才能操作，不仅不方便，且易造成驾驶员的疲劳，浪费时间。因此应把显示盘设计距驾驶员视线距离72公分左右。4.2.2驾驶员座椅改进设计从实测数据来看，40路公交车座椅设计有稍许不合理，它的背靠倾斜度与椅面夹角约成100度夹角，这与小汽车设计差不多，但不符合公交车驾驶员座椅设计，因此，设计者应该将背靠倾斜度与椅面夹角设计为92-96度之间最为适宜。5．总结公交车已成为人们出行的必不可少的交通工具，而衡阳40路公交车是我校师生外出的最方便也是最普遍的公交车，与我们的出行密切相关。因此，为了能让我们有一个良好的，舒适的乘车环境，40路的改进设计变得很有必要。而通过此次人机课程设计让我学到了很多经验和知识，能让我们更好的把书本知识与实际结合起来，发现生活中合理的设计进行改进，把理论应用于实际，结合实际，而且巩固了我们的知识，对我们的实践能力也有很大的帮助和提高。因此，这不仅是一次印象深刻的作业，也是一次宝贵的经历。6.参考文献[1]丁玉兰主编，人机工程学修订版北京理工大学出版社2000；[2]张力，廖可兵主编，安全人机工程学中国劳动社会保障出版社2007；[3]安全人机工程学标准；[4]欧阳文昭，廖可兵主编安全人机工程学北京：煤炭工业出版社，2002；[5]郭青山，汪元辉人机工程设计天津大学出版社1994