人因工程課程設(shè)計(jì)

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流人因工程課程設(shè)計(jì).精品文檔.重慶理工大學(xué)人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：基于人因工程學(xué)的公交車(chē)扶手分析、改善、評(píng)價(jià) 專(zhuān)業(yè)： 工業(yè)工程 班級(jí) 111040802 小組成員： 指導(dǎo)老師： 時(shí) 間： 2014.6.1662014.6.20 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 班級(jí) 111040802 姓名 1、 課程設(shè)計(jì)的題目 基于人因工程學(xué)的公交車(chē)扶手分析、改善、評(píng)價(jià) 二、課程設(shè)計(jì)主要解決的問(wèn)題（1） 公交車(chē)扶手高度的問(wèn)題分析以及改善 （2） 公交車(chē)扶手緊缺的問(wèn)題分析以及改善 （3） 公交車(chē)扶手抓握不舒適的問(wèn)題分析以及改善 三、課程設(shè)計(jì)相關(guān)附件（如：表格、圖紙、軟件等）

2、（1） 公交車(chē)扶手的問(wèn)題分析以及改善 （2） 關(guān)于公交車(chē)扶手的問(wèn)題的調(diào)查問(wèn)卷 （3） 應(yīng)用軟件：auto CAD2007、 WPS、VISIO 四、課程設(shè)計(jì)主要參考資料（1）郭伏，錢(qián)省三人因工程學(xué) （2）劉焱，基于人機(jī)工程學(xué)的城市公交車(chē)設(shè)計(jì)方法研究 （3)2010年國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)公報(bào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 五、任務(wù)發(fā)出日期： 2014.6.16 完成日期： 2014.6.20 指導(dǎo)教師簽字： 指導(dǎo)教師對(duì)課程設(shè)計(jì)的評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日目錄1. 引言.32. 研究背景.33. 公交車(chē)扶手的問(wèn)題.4 3.1 問(wèn)題一：扶手高高在上，乘客無(wú)可奈何.4 3.2 問(wèn)題二：無(wú)地兒可扶，扶手緊缺.5 3.3 問(wèn)題三

3、：扶手設(shè)計(jì)不合理，抓握不舒適.64. 分析與改善.7 4.1針對(duì)扶手高度問(wèn)題.9 4.1.1扶手高度數(shù)據(jù)分析.9 4.1.2改善方案.11 4.2 針對(duì)無(wú)地兒可扶，扶手緊缺問(wèn)題.12 4.3 針對(duì)扶手設(shè)計(jì)不合理，抓握不舒適問(wèn)題.135. 改進(jìn)方案的綜合評(píng)價(jià)分析.166. 設(shè)計(jì)體會(huì).16 參考文獻(xiàn).17公交車(chē)扶手改善的設(shè)計(jì)摘要：隨著人民生活水平的不斷提高，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)也在發(fā)生著翻天覆地的變化，我國(guó)大部分城市市區(qū)人口密集，城市以公共交通為主體。人們對(duì)公交車(chē)的性能、技術(shù)水平、乘座舒適性、車(chē)內(nèi)裝置、環(huán)保等都提出了較高的要求。就目前而言，公交車(chē)的設(shè)計(jì)還沒(méi)有讓人們感到滿意，特別是在車(chē)內(nèi)扶手這一

4、方面。公交車(chē)乘客經(jīng)常要保持站姿，站立的乘客要抓住扶手或者橫桿。目前，我國(guó)常有關(guān)于公交車(chē)扶手橫桿高度不當(dāng)給乘客帶來(lái)不便的報(bào)道。本文主要以公交車(chē)扶手作為主要研究對(duì)象，綜合運(yùn)用了人因工程學(xué)的理論和方法，分析了目前的公交車(chē)扶手，指出了其不足之處，并提出了各種新改善方案。關(guān)鍵詞：城市公交車(chē)、扶手、人因工程學(xué)、改善、人性化1、 引言隨著城市化進(jìn)展，越來(lái)越多的市民坐公交車(chē)出行，而公交車(chē)內(nèi)環(huán)境缺少人機(jī)設(shè)計(jì)，由此帶來(lái)了很多問(wèn)題，扶手設(shè)計(jì)是比較明顯的一方面。公交車(chē)扶手的設(shè)計(jì)需要考慮兩方面問(wèn)題：1高個(gè)子不碰頭，矮個(gè)子夠得著；2舒適抓握。很多市民都有體會(huì)，交通高峰時(shí)公交車(chē)幾乎車(chē)車(chē)爆滿，坐公交車(chē)簡(jiǎn)直就是苦行修煉，其中體

5、會(huì)最深的是抓不到扶手，沒(méi)有扶手可抓，所以有必要探討下公交車(chē)扶手如何設(shè)計(jì)才能更好的為市民服務(wù)。本文通過(guò)分析人因工程學(xué)中人體相關(guān)尺寸及乘客使用扶手的習(xí)慣，本次課程設(shè)計(jì)采用問(wèn)卷調(diào)查方式，了解到目前公交車(chē)扶手存在的問(wèn)題，提出了公交車(chē)扶手的人因工程學(xué)分析和改善。 2、 研究背景 目前,我國(guó)西南地區(qū)常有關(guān)于公交車(chē)扶手橫桿偏高給乘員帶來(lái)不便和安全隱患的報(bào)道。出現(xiàn)乘員無(wú)法夠到扶手或拉扶手時(shí)人體處于極度拉伸的現(xiàn)象,尤其是女性乘員。由表1中的數(shù)據(jù)可以得出我國(guó)20世紀(jì)80年代中期成人男子(1860歲),女子(1855歲)的身高均值分別大致為1671.5mm,1565.2mm,西南地區(qū)身高均值分別低于全國(guó)標(biāo)

6、準(zhǔn)為24.5mm,19.2mm.若再考慮西南地區(qū)同我國(guó)其他地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢的差異,現(xiàn)今,這一身高差距將大于上述的24.5mm,19.2mm.我國(guó)現(xiàn)行的公交車(chē)扶手高度設(shè)計(jì)多以全國(guó)均值為標(biāo)準(zhǔn),這種設(shè)計(jì)顯然不適宜西南地區(qū)乘員對(duì)乘坐舒適性與安全性的要求。尋求適用于西南地區(qū)的公交車(chē)扶手設(shè)計(jì)具有其可行性和實(shí)用性。 扶手是公交車(chē)內(nèi)飾主要部件，不僅因?yàn)槠鋽?shù)量多占用車(chē)內(nèi)空問(wèn)大，更是因?yàn)榇蠖鄶?shù)站立的乘客需要抓住扶手，以保持穩(wěn)定的站姿。而根據(jù)人因工程學(xué)分析，扶手設(shè)計(jì)主要考慮人體立姿垂直手握高度，立姿側(cè)向手握距離和手臂平伸手握距離，以及車(chē)輛運(yùn)行的平均時(shí)速等等一系列問(wèn)題，由于涉及到伸手夠東西的問(wèn)題，如果采用高百分位的

7、數(shù)據(jù)就不能適應(yīng)小個(gè)子人，所以設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該基于適應(yīng)小個(gè)子人，這樣也同樣能適應(yīng)大個(gè)子人。3、 公交車(chē)扶手的問(wèn)題本小組成員通過(guò)對(duì)城市公交車(chē)扶手進(jìn)行了調(diào)研，對(duì)乘客針對(duì)城市公交車(chē)扶手問(wèn)題進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，以及大量數(shù)據(jù)的收集發(fā)現(xiàn)城市公交車(chē)扶手主要存在以下幾方面的不足：3.1 問(wèn)題一：扶手高高在上，乘客無(wú)可奈何“扶手有點(diǎn)高，矮個(gè)子的人要抓住的話，有點(diǎn)難?！苯?，不少乘客反映，乘坐公交車(chē)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)車(chē)內(nèi)橫桿扶手有點(diǎn)高，人多無(wú)座時(shí)又找不到其他好扶的地方。這些車(chē)上的扶手高度都在1.7米左右。站著的乘客，高一點(diǎn)的抓著車(chē)頂?shù)姆鍪?，但大多?shù)尤其是女性乘客，都只能抓住車(chē)內(nèi)的豎桿，或是座位靠椅。另一類(lèi)：吊環(huán)類(lèi)扶手，也存在著

8、同樣的高度問(wèn)題，其上端是不固定，車(chē)輛劇烈搖晃時(shí)人們會(huì)跟著擺動(dòng)，并且吊環(huán)頂部的固定并不是很緊，這就存在了對(duì)乘客安全的隱患。圖（1）橫桿、吊環(huán)扶手過(guò)高3.2問(wèn)題二：無(wú)地兒可扶，扶手緊缺 大部分乘客表示，每次坐公交車(chē)的時(shí)候，基本不會(huì)抓橫桿扶手，雖然能夠抓到，但是還是有點(diǎn)費(fèi)力。這也是我們平時(shí)經(jīng)常遇到的問(wèn)題，特別是在上下班高峰期，乘車(chē)的人太多，根本就沒(méi)地方可扶，當(dāng)遇到司機(jī)急剎車(chē)時(shí)，很容易摔跤。圖（2）扶手緊缺3.3問(wèn)題三：扶手設(shè)計(jì)不合理，抓握不舒適公交車(chē)扶手的一些設(shè)計(jì)不合理 ，乘客表示抓握不舒適，手臂很容易疲勞，不抓吧,站不穩(wěn)；抓吧,簡(jiǎn)直就是活受罪（圖（3）所示）。想一想，冬天冰冷的立式扶桿，令人難以抓

9、握。以后再定制公交車(chē)輛的時(shí)候,就應(yīng)本著人性化的原則,考慮周全一些,多注重些細(xì)節(jié)上的改進(jìn),讓乘客更舒適一些（圖（4）所示）。 圖（3）扶手設(shè)計(jì)不合理 圖（4）冰涼的扶桿4、分析與改善4.1針對(duì)扶手高度問(wèn)題4.1.1扶手高度數(shù)據(jù)分析 1、高個(gè)子、不碰頭 不碰頭即要求扶手高度應(yīng)高于大多數(shù)人身高，所以取男性身高的99百分位為1814mm（男女共用，應(yīng)能滿足大多數(shù)人群的需求，而男性身高普遍高于女性身高，因此取男性身高99百分位)。表1 人體身高數(shù)據(jù)身高/mm累計(jì)百分位數(shù)/%151050909599男（1860歲）1543158316041678175417751814女（1855歲）1449148415

10、031570164016591697X:取99百分位身高為X=1814mmY：男性的穿鞋修正量，取Y=30mmZ:公交車(chē)扶手橫桿半徑Z=30mm(具體半徑視設(shè)計(jì)要求決定)A:身高增長(zhǎng)修正量A=14mm所以滿足高個(gè)子乘客不碰頭，要求橫桿中心距離車(chē)內(nèi)地板高度為 hX+Y+Z=1814+30+30+14=1888mm。扶手中心距離車(chē)內(nèi)地板高度為 HX+Y=1814+30+14=1858mm。 2、矮個(gè)子，夠得著扶手桿屬男女通用的產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)，舒適抓握即要求扶手應(yīng)保證被大多數(shù)人抓得到且舒服抓握，所以取女性的5百分位（滿足大多數(shù)人群的需求，而女性身高普遍低于男性，所以取女性的5百分位）。表2 立姿雙手舉

11、起時(shí)的高度立姿雙手功能上舉高/mm百分位數(shù)/%151050909599男（1860歲）1815186916041899200321382203女（1855歲）1696174117661860195219762030X：女性立姿雙手功能上舉高5百分位X=1741Y：女子的穿鞋修正量：Y=30mmZ：人體身高增長(zhǎng)修正量Z=14mmA：人體上舉功能高與人體舒適抓握扶手高度相差量。（同樣2個(gè)在使用扶手桿的人體模型，自然狀態(tài)姿勢(shì)比立姿雙手功能上舉高姿勢(shì)要更舒服。）取A=150mm 所以滿足乘客抓的到，要求扶手中心距離車(chē)內(nèi)地板高度為： H1741+30+14-150=1635mm 3、綜上結(jié)論：本著人因工

12、程學(xué)的基本原理，從數(shù)理統(tǒng)計(jì)中95的概率置信度出發(fā)，得出：適用于公交車(chē)扶手橫桿中心高度為1 800 mm，吊帶手環(huán)的中心高度為1 600 mm，才能盡大限度的滿足乘客對(duì)乘坐舒適性與安全性的要求。4、同樣，在滿足高個(gè)子不碰頭的基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)扶手的目的就是用來(lái)抓，故而抓得到同樣是一個(gè)必須考慮的問(wèn)題。公交車(chē)出事故，其中有一部分就是因?yàn)橛械某丝蛡€(gè)子小，抓不到扶手，而導(dǎo)致在公交車(chē)開(kāi)停時(shí)立姿不穩(wěn)，摔倒或壓在其他乘客的身上，從而引起了受傷事件的發(fā)生。下圖（4）所示為公交車(chē)扶手的位置范圍。圖（4） 扶手位置范圍4.1.2改善方案 方案一：在公交車(chē)內(nèi)應(yīng)該適當(dāng)多增加一些豎直的扶手，取消吊環(huán)或者減少其數(shù)量，將頂蓋扶

13、手的高度設(shè)置為1800mm，現(xiàn)在年輕人一般個(gè)頭都在1米8左右，這樣高的年青人可以抓頂蓋扶手，個(gè)矮的人則可以扶豎直扶手。由于扶手都是固定的，可以減少來(lái)自車(chē)體的擺動(dòng)，如圖（5）所示。 圖（5）橫豎桿結(jié)合 方案二：西南地區(qū)公交車(chē)扶手采用橫桿加吊帶手環(huán)設(shè)計(jì),兩者的中心設(shè)計(jì)高度分別為1800mm,1600mm,該設(shè)計(jì)能達(dá)到滿足西南地區(qū)成人中95%的乘員對(duì)扶手高度要求的目標(biāo)。由上文分析的扶手高度數(shù)據(jù)可得到吊環(huán)最適宜的高度，設(shè)計(jì)出高低相間的吊環(huán)。從橫桿一端開(kāi)始每隔0.5m，按“低低高”的順序配置扶手，即每三個(gè)扶手中有兩個(gè)是距地面高度為1600mm的扶手，一個(gè)距地面高度為1860mm的扶手。這里做出的修正主要

14、考慮的是，大多數(shù)人的身高較低，故而低扶手與高扶手的配備比為2:1。如圖（6）所示。 圖（6）高低拉環(huán)4.2針對(duì)無(wú)地兒可扶，扶手緊缺問(wèn)題 方案一：在車(chē)門(mén)處的扶手上應(yīng)該加一些三桿彎狀的扶手，以便人們上下車(chē)可以扶，而且能增加可以扶的人數(shù)，如圖（7）所示。 圖（7） 方案二：在公交車(chē)內(nèi)增加圖（8）這些不同形狀、高度的扶手，它不僅可以滿足不同身高，年齡的乘客，而且可以增加可扶的人數(shù)，這樣即便是在上下班高峰期，也不用擔(dān)心沒(méi)地兒可扶了。 圖（8）各種形狀的扶手4.3針對(duì)扶手設(shè)計(jì)不合理，抓握不舒適問(wèn)題在人機(jī)設(shè)計(jì)中，人體舒適度也是一種必需考慮的因子。公交車(chē)扶手設(shè)計(jì)不合理，抓握時(shí)由于局部靜態(tài)施力，容易引起疲勞，導(dǎo)

15、致手臂肌肉酸疼。定制公交車(chē)輛的時(shí)候,應(yīng)本著人性化的原則,考慮周全一些,多注重些細(xì)節(jié)上的改進(jìn),讓乘客更舒適一些。方案一：橫桿采用螺旋形設(shè)計(jì)（如下圖（9）所示），同以前的普通直橫桿相比，這樣的橫桿設(shè)計(jì)增加了立姿穩(wěn)定性，讓乘客感覺(jué)更舒適。圖（9）螺旋形公交扶手方案二：冬天光滑的立式扶桿很冷，摸起來(lái)不舒服，采用塑料的又擔(dān)心扶桿的材料可承受的負(fù)荷不夠，加上布質(zhì)又怕夏天時(shí)，手悶熱。故而可采用在原來(lái)的鐵桿上加上可拆卸式的防滑布(為了安全采用單桿布置)，如圖（10）所示，或?qū)⑹治杖〉媚且徊糠止饣牧⑹椒鰲U改用質(zhì)感舒適的材質(zhì)，圖（11）。 圖（10）可拆卸式的防滑布 圖（11）質(zhì)感舒適的材質(zhì)方案三： 對(duì)于扶手，

16、由于長(zhǎng)期抓握，故而對(duì)其舒適度要求也較高，可以采用較粗的帶透氣孔的塑料圓環(huán)，如下圖（12）所示。圖（12）圓環(huán)吊環(huán)5、改進(jìn)方案的綜合分析通過(guò)對(duì)各個(gè)改進(jìn)方案的綜合分析，我們得出最后結(jié)果如下：1、采用橫豎桿結(jié)合的方式，立式扶桿采用單桿布置，材質(zhì)為帶凹凸的鐵柱，配備可拆卸防滑布，在冬天套上。2、適用于公交車(chē)扶手橫桿中心高度為1 800 mm，吊帶手環(huán)的中心高度為1 600 mm，才能盡大限度的滿足乘客對(duì)乘坐舒適性與安全性的要求。3、采用高低結(jié)合的吊環(huán)，這里做出的修正主要考慮的是，大多數(shù)人的身高較低，故而低扶手與高扶手的配備比為2:1。4、在公交車(chē)內(nèi)增加一些三桿彎狀的扶手或不同形狀、高度的扶手，它不僅可

17、以滿足不同身高，年齡的乘客，而且可以增加可扶的人數(shù)，這樣即便是在上下班高峰期，也不用擔(dān)心沒(méi)地兒可扶了。5、橫桿采用螺旋形設(shè)計(jì)，這樣的橫桿設(shè)計(jì)解決了由于局部靜態(tài)施力，容易引起疲勞，導(dǎo)致手臂肌肉酸疼的問(wèn)題，而且它還增加了立姿穩(wěn)定性，讓乘客感覺(jué)更舒適。6、在原來(lái)的鐵桿上加上可拆卸式的防滑布(為了安全采用單桿布置)，或?qū)⑹治杖〉媚且徊糠止饣牧⑹椒鰲U改用質(zhì)感舒適的材質(zhì)。7、扶手環(huán)采用較粗的帶透氣孔的塑料圓環(huán)的結(jié)構(gòu)。6、設(shè)計(jì)體會(huì)本次論文，我們小組選取了改進(jìn)公交車(chē)內(nèi)乘車(chē)環(huán)境作為分析的課題，在這其中，所有的工作都是滿足一個(gè)目的，即安全、舒適、高效，同時(shí)也意識(shí)到了人的自然行為傾向?qū)τ谌藱C(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的重要性，人

18、因?qū)W的基本要求是使機(jī)械設(shè)備、工具、作業(yè)場(chǎng)所以及各種用具、用品與人的生理、心理特點(diǎn)相適應(yīng)，達(dá)到人們工作和生活的最佳效率和保持良好的狀態(tài)，為此，涉及生理學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)諸多因素的人的自然行為傾向，便在其中起著很重要的作用。本小組分工情況如下：學(xué)號(hào)姓名職務(wù)主要工作任務(wù)11104080209A組長(zhǎng)課程設(shè)計(jì)制作思路的提出、改善方案的設(shè)計(jì)、word文檔的制作11104080208B副組長(zhǎng)資料的收集、照片的拍攝與修剪、繪制改善后的圖形11104080210C成員資料的收集、整理匯總、圖片的采集與修改【參考文獻(xiàn)】1 郭伏、錢(qián)省三，人因工程學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，20052 2010年國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)公報(bào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)3 劉焱，基于人機(jī)工程學(xué)的城市公交車(chē)設(shè)計(jì)方法研究A，西北工業(yè)大學(xué)，2006公交車(chē)扶手的調(diào)查問(wèn)卷 親愛(ài)的乘客： 您好，以下是關(guān)于公交車(chē)扶手問(wèn)題以及滿意度的調(diào)查問(wèn)卷，涉及內(nèi)容僅供人因工程課程設(shè)計(jì)研究