人因工程课程设计

《人因工程》课程设计题目：人因工程在交通信号灯中的设计与应用学院：机电工程学院专业班级：14工业工程二班姓名：汪长鑫王浩学号:14010402101401040222时间：14-15周指导教师：吴海湖南科技大学本科生课程设计摘要现在交通安全对于我们的日常生活越来越重要，交通信号灯与我们的日常生活联系越来越紧密。交通信号灯的出现，使得交通得以有效管制，对于疏导交通流量，提高道路通行能力减少交通事故有明显效用。但是交通信号灯也存在以下几个问题，本次课程设计研究旨在发现设计及安装不合理的状况1.传统红绿灯(全屏灯)每个方向一组，共四组。这种红绿灯控制简便但是缺点是只适合小型城市，由于没有各灯的停留时间，极易造成驾驶员误判从而导致交通拥堵。2.箭头型红绿灯每个方向三组，共十二组。这种红绿灯应用广泛，该模式下各方向车辆行人只需要按照相应指示箭头通行，缺点是绿灯时间较短，等待时间长，驾驶者容易心理焦躁。3.红绿灯倒计时显示器与信号灯颜色不一致。容易出现闯红灯4.部分红绿灯是单灯，通过变换颜色来控制交通，这种单一刺激的情况下（即只有颜色）感知觉系统所需要的时间会较长针对发现的问题及缺陷，运用人因工程学方面的知识进行重新考察和设计，提出部分建议，对机动车、非机动车、人行横道信号灯及信号灯灯架中存在的缺陷进行重新设计，力求重新设计的道路交通信号灯在交通安全中发挥作用。关键词：道路交通信号灯，不合理设计，误判，心理焦躁，闯红灯湖南科技大学本科生课程设计AbstractNowthetrafficsafetyofourdailylifemoreandmoreimportant,trafficlightsintouchwithourdailylifemoreandmoreclosely.Theemergenceofthetrafficlights,maketrafficiseffectivelycontrolled,forfacilitatingtrafficflow,improveroadtrafficcapacitytoreducetrafficaccidentshaveobviouseffect.Buttherearealsoseveralproblemswithtrafficlights,thecoursedesignofstudyaimstofindthestatusofthedesignandinstallationisunreasonable1.Thetraditionaltrafficlightlamp(fullscreen)eachdirectionagroup,atotaloffourgroups.Thetrafficlightcontrolissimplebutthedownsideisonlysuitableforsmallcity,becausethereisnoresidencetimeofeachlampdrivermisjudgmentcausedbyextremelyeasilyleadtotrafficjams.2.Thearrowlightsthreegroupsineachdirection,twelvegroups.Underthismodeliswidelyusedatthetrafficlights,thedirectionoftrafficjustneedtofollowtheinstructionsofthecorrespondingarrow,thedisadvantageisthatgreentimeisshorter,waitingtimeislong,thedrivereasypsychologicalanxiety.3.Thetrafficlightscountdowndisplayandlightcolorisnotconsistent.It'seasytohavearedlight4.Partofthetrafficlightislight,throughthechangecolortocontrol湖南科技大学本科生课程设计thetraffic,thesinglestimulus(thatis,theonlycolor)undertheconditionofperceptualsystemneedtimewillbelongerInviewoftheproblemsanddefectsfound,usingtheknowledgeofhumanfactorsengineeringtoinspectanddesign,putsforwardsomeSuggestions,formotorvehicles,non-motorvehiclesandpedestriancrossingthedefectsexistinginthelightandsignallightfixturesareredesigned,makeseveryefforttoset湖南科技大学本科生课程设计目录摘要..................................................2Abstract..............................................3一、引言..............................................61.2研究目的........................................61.3研究内容........................................6二、理论依据..........................................62.1人的视野和视距..................................62.2人的反应时间....................................8三、道路交通信号灯设置与安装规范......................93.1道路交通信号灯类型..............................93.2机动车、非机动车、人行横道信号灯安装位置要求...113.3信号灯安装高度要求.............................12四、信号灯现状分析...................................134.1问题发现与分析.................................144.2问题改善.......................................17五、应用及原理.......................................19六、参考文献.........................................20湖南科技大学本科生课程设计一、引言1.1研究背景随着社会的发展，我国交通运输行业迅猛发展，《统计公报》显示截至2014年全国公路总里程446.39万公里。机动车数量增加势头极其迅猛私家车数量超过1.24亿。随着交通工具的增加，交通问题成为了一大难题。交通信号灯是交通安全产品中的一种类别。适用于十字、丁字等交叉路口。作为疏导交通流量的主要工具，发挥了很大的作用，相应的交通设施相对公路和汽车的迅速发展还有一定的差距。1.2研究目的1.3研究内容通过实地观察与查找资料，研究各种类型的交通型号灯的不同，例如时灯的显示，灯的停留时间，灯的类型。灯的数字显示器颜色与通过对各种交通信号灯的研究找出符合人因工程学的最佳信号灯设计，从而改善交通状况。灯色是否一致等等二、理论依据2.1人的视野和视距视野是指当头部和眼球固定不动是所能看到的正前方空间范围，或湖南科技大学本科生课程设计称静视野，常以角度表示。眼球自由转动时所能看见的空间范围称为动视野如图2-1图2-1正常人的视野在水平面内的视野，双眼视区大学在左右60°以内的区域在这个区域内还包括字、字母和颜色的辨别范围，辨别字的视线角度为10°~20°：分辨字母的视线角度为5°~30°，在各自视线范围以外，字和字母模模糊糊，趋于消失。对于特定的颜色的辨别，视线角度为30°到60°。最敏锐的势力是在标准视线每侧1°的范围内。在同一光照下，对不同颜色的光测得的视野范围不同，白色视野湖南科技大学本科生课程设计最大，黄、蓝色次之，再其次为红色，绿色的视野最小。这表面不同颜色的光波被不同颜色敏感的感光细胞在视网膜的分布范围不同。人对不同颜色的视野如图2-2所示图2-2：人对于不同颜色的视野视距是指人在操作系统中正常的观察距离，视距过远或过近都会影响认读的速度和准确性，而且观察距离与工作的紧密程度密切相关。推荐使用的几种工作视距见表2-1任务要求举例视距离（CM）固定视野直径（CM）最精细工作安装最小部件（表电子元件）12~2520~40精细工作安装收音机。电视机25~35（多为30~32）40~60中等粗活印刷机、机床旁工作50以下至80粗活包装、粗磨50~15030~250远看看黑板、开汽车150以上250以上2.2人的反应时间表2-2反应时间随感觉通道的变化湖南科技大学本科生课程设计感觉通道听觉触觉视觉嗅觉味觉咸味甜味酸味苦味T（s）0.115—0.1820.117—0.2010.188—0.2060.200—0.3070.3080.4460.5231.082表2-3反应时间与刺激数目的关系刺激选择数12345678910反应时间（ms）187316364434485532570603619622表2-4反应时间与刺激数目的关系刺激信号类型反应时间（ms）光176电击143声音142光和电击142光和声音142声音和电击131光，声和电击127表2-5反应时间与颜色的关系颜色对比白与黑红与绿红与黄红与橙平均反应时间（ms）197208217246三、道路交通信号灯设置与安装规范3.1道路交通信号灯类型主要分为：机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、方向指示信号灯、车道信号灯、闪光警告信号灯、道口信号灯。湖南科技大学本科生课程设计3.1.1机动车信号灯motorvehiclesignals黄色、绿色三个几何位置分立的无图案圆形单元组成的一组信号灯，指导机动车通行。3.1.2非机动车信号灯non-motorvehiclesignals黄色、绿色三个几何位置分立的内有自行车图案的圆形单元组成的一组信号灯，指导非机动车通行。注：左转非机动车信号灯,由红色、黄色、绿色三个几何位置分立的内有自行车和向左箭头图案的圆形单元组成的一组信号灯，指导左转非机动车通行。3.1.3人行横道信号灯crosswalksignals置分立的内有红色行人站立图案的单元和内有绿色行人行走图案的单元组成的一组信号灯，指导行人通行。3.14方向指示信号灯directionsignals黄色、绿色三个几何位置分立的内有同向箭头图案的圆形单元组成的一组信号灯，用于指导某一方向上机动车通行。箭头方向向左、向上和向右分别代表左转、直行和右转。绿色箭头：表示车辆允许沿箭头所指的方向通行；红色或黄色箭头：表示仅对箭头所指方向起红灯或黄灯的作用。3.1.5车道信号灯lanesignals由一个红色交叉形图案单元和一个绿色向下箭头图案单元组成的信号灯。红色交叉形表示本车道不准车辆通行；绿色向下箭头表湖南科技大学本科生课程设计示本车道准许车辆通行。3.1.6闪光警告信号灯flashalarmsignals色无图案圆形单元构成的信号灯。工作状态闪烁，表示车辆、行人通行时应注意暸望，在确保安全后通过。3.1.7道口信号intersectionofroadandrailwaysignals由两个或一个红色无图案圆形单元构成的信号灯。两个红灯交替闪烁或者一个红灯亮时，表示禁止车辆、行人通行；红灯熄灭时，表示允许车辆、行人通行。3.2机动车、非机动车、人行横道信号灯安装位置要求没有机动车道和非