人機工程學—公交車扶手綜述

1、擲立工於諭咳Fujian University of Technology人機工程學課程設計說明書公交扶手設計課 程人機工程學設計專周姓 名吐超學號年級2010 級專業(yè) 工業(yè)設計專業(yè)2013年7月5日 摘要：乘坐公交車是百姓出行首選的交通方式，隨著人民生活水平 的不斷提高，經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市建設也在發(fā)生著翻天覆地的變化， 我國大部分城市市區(qū)人口密集，城市以公共交通為主體。城市公交車 輛已成為全國大中型客車的主要市場和各大中型客車生產(chǎn)企業(yè)群雄 逐鹿的大舞臺。人們對公交車的性能、技術水平、乘座舒適性、車內(nèi) 裝置、環(huán)保等都提出了較高的要求。就目前而言，公交車的設計還沒 有讓人們感到滿意，特別是在車

2、內(nèi)扶手這一方面。公交車乘客經(jīng)常要 保持站姿，站立的乘客要抓住扶手或者橫桿。目前，我國常有關于公 交車扶手橫桿高度不當給乘客帶來不便的報道。 本文主要以公交車扶 手作為主要研究對象，觀察其所存在的一些使人們不滿意之處， 并提 出一些建議作為參考。關鍵詞：城市公交、扶手、人機工程學、改良、人性化公交車扶手的人機工程學設計車輛人機工程學是人機工程學在地面機動車輛這一特定領域的 應用分支，它以人（包括駕駛員和車內(nèi)乘員）一車一環(huán)境系統(tǒng)為對象， 以改善駕駛員的勞動條件和車內(nèi)乘員的舒適性為核心，以人的安全、 健康、舒適、高效為目標，使整個系統(tǒng)的總體性能達到最優(yōu)。背景：隨著城市化進展，越來越多的市民坐公交車出

3、行，而公交車 內(nèi)環(huán)境缺少人機設計，由此帶來了很多問題，扶手設計是比較明顯的 一方面。公交車扶手的設計需要考慮兩方面問題：1.不碰頭；2.舒 適抓握。很多市民都有體會，交通高峰時公交車幾乎車車爆滿，坐公交車簡直就是苦行修煉，其中體會最深的是抓不到扶手，沒有扶手可 抓，所以有必要探討下公交車扶手如何設計才能更好的為市民服務。本文通過分析人機工程學中人體相關尺寸及乘客使用扶手的習慣，本文提出了公交車扶手的人機工程學設計。設計分析：扶手是公交車內(nèi)飾主要部件，不僅因為其數(shù)量多占用車 內(nèi)空問大，更是因為大多數(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)人機工程學分析，扶手設計主要考慮人體立姿垂直手

4、握 高度，立姿側向手握距離和手臂平伸手握距離， 以及車輛運行的平均 時速等等一系列問題，由于涉及到伸手夠東西的問題，如果采用高百 分位的數(shù)據(jù)就不能適應小個子人，所以設計出發(fā)點應該基于適應小個 子人，這樣也同樣能適應大個子人。人機工程學舒適安全公交車扶手所存在問題扶手作為公交車設計的一個重點之處，對于乘客的重要性是不言 而喻的。現(xiàn)在公交車的扶手有兩種：圓柱形的管狀扶手和單個的一般 呈三角式的吊環(huán)。扶手的設計也應符合以人為本的設計原則。 扶手有頂蓋扶手和側 窗扶手，其中頂蓋扶手的高度在1700-1800mm側窗扶手的高度應1000-1700mm然而根據(jù)人體身高的不同應該有所調(diào)整。北方的人身 材較高

5、，而南方的人身材較矮，因此，為北方設計的車扶手的高度應 比為南方設計的車的扶手高一點。吊環(huán)的高度應1000-1700mm吊環(huán)的設計應符合手形，這樣長時間會減小手的疲勞度。扶手的空 間70mm吊環(huán)的距離也應70mm扶手的布置應符合 GB 13094的規(guī) 定。根據(jù)扶手的位置，又可分為上車扶手和車內(nèi)扶手。上車扶手指的 是乘客在上車過程中所要使用到的一種扶手，特別是對于一部分踏板比較高的公交車，上車扶手的重要性則更顯得突出。車內(nèi)扶手是供站 立的乘客支撐在車加速，減速和轉彎過程中由慣性引起的身體的失衡 中保持身體的平衡所需要的支撐點。實際中，我對工程學院 123路公交車內(nèi)部的扶手進行了測量研 究，發(fā)現(xiàn)其

6、車內(nèi)部存在著一些問題。1 .經(jīng)過測量車內(nèi)頂蓋扶手的高度為1900mm吊環(huán)的高度為1700mm吊環(huán)之間的距離為600mm如下圖1圖一其頂蓋扶手的高度過高，而且吊環(huán)的高度也有1米7高，經(jīng)測量 側窗扶手到豎直的扶手有600mm這樣對于一些身材矮小的人以及小 孩子來說，并不容易夠到扶手。而且車上的豎直扶手很少，只能讓很 少的人扶。雖然車上的吊環(huán)很多，這樣給人們帶來了一定的方便，但 是吊環(huán)上端是不固定，車輛劇烈搖晃時人們會跟著擺動， 并且吊環(huán)頂 部的固定并不是很緊，這就存在了對乘客安全的隱患。2 .對于側窗的扶手，具存在的最大問題就是其被設置在窗戶的中間，如果在公交車行駛過程中出現(xiàn)任何意外情況， 乘客通

7、過砸碎玻璃 逃生時，會受到側窗扶手的阻擋，影響逃生的速度。如下圖 2所示3.在車門旁豎直的扶手設計過于簡單，如下圖 3所示當人在上車或者下車時，尤其是老年人上車比較慢，車門扶手在車門關上時與人的距離會變大，但是如果車上人多，能扶到扶手的人 卻很少，這樣會造成不安全事故。改進的意見通過對上述問題的研究與分析，結合人因工程的知識，我總結了以下 幾個意見：1.在公交車內(nèi)應該適當多增加一些豎直的扶手，取消吊環(huán)或者減少其數(shù)量，將頂蓋扶手的高度設置為1800mm現(xiàn)在年輕人一般個頭都在1米8左右，這樣高的年青人可以抓頂蓋扶手， 個矮的人則可以扶豎直 扶手。由于扶手都是固定的，可以減少來自車體的擺動。改進圖如

8、圖4和圖5:這是理想狀態(tài)下的扶手設計，與現(xiàn)實中有一定差距圖5這是現(xiàn)實中改進的例子，這樣可以為許多人提供方便。2、將側窗扶手的高度適當提高或者取消，因為側窗扶手扶的人比較少。一個1米8高的人蹲下后的身高為1米，那應該將側窗扶手與車窗底部的距離保持至少1米。圖6為現(xiàn)實中的改進圖：左車取消了側窗扶手，右車將扶手提高到了人蜷身可以通過的高度。3、在車門處的扶手上應該加一些彎狀的扶手， 以便人們上下車可以比如在門口增加這樣形狀的扶手，可以增加可扶的人數(shù)在這輛車的車門處設計了許多彎曲的扶手， 這樣增加了可扶扶手的數(shù)量，為乘客提供了方便。公交車扶手橫桿中心高度設計的設計要求GT /T 10 000 -198

9、8是根據(jù)20世紀80年代中期的實測數(shù)據(jù)制定的，所現(xiàn)在取以平均身高大約在 10年內(nèi)增加14 mm為十年身高修 正量。（一）扶手設計中不碰頭的問題：不碰頭即要求扶手高度應高于大多數(shù)人身高，所以取男性身高的 99百分位（男女共用，應能滿足大多數(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），如下表所示：身高/mm百分位數(shù)/%151050909599男（1860 歲）1543158316041678175417751814女（1855 歲）1449148415031570164016591697表格1X:取99百分位身高為 X=1814mmY:男性的穿鞋修正量，取 Y=30mmZ:

10、公交車扶手橫桿半徑Z=30mm體半徑視設計要求決定）A:身高增長修正量 A=14mm所以滿足乘客不碰頭，要求扶手中心距離車內(nèi)地板高度為h>X+Y+Z=1814+30+30+14=1888m m（二）扶手設計中乘客抓得到的問題：扶手桿屬男女通用的產(chǎn)品尺寸設計，舒適抓握即要求扶手應保證被大多數(shù)人舒服抓握，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），如下表所示：立姿雙手功能上舉高/mm百分位數(shù)/%151050909599男（1860歲）1815186916041899200321382203女（1855歲）1696174117661860195

11、219762030表格2X: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tf長修正量 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個在使用扶手桿的人體模型，自然狀態(tài)姿勢比立姿雙手功能上舉高姿勢要更舒服。）取A=150mm所以滿足乘客抓的到，要求扶手中心距離車內(nèi)地板高度為h <1741+30+14-150=1635mm（三）解決不碰頭與抓的到相矛盾的問題：不碰頭要求橫桿中心高于 1888mm舒服的抓握則要求橫桿中心低于 1635mm兩者互不相容，不可能同時滿足兩方面的要求。因此，扶手 桿布置在滿足不碰頭的基礎上，在橫桿上每

12、隔0.5m左右掛一i條帶子, 帶子下連著手環(huán)，這樣不僅滿足了不碰頭，而且滿足抓得著的要求。綜上結論，本著車輛人機工程學的基本原理，從數(shù)理統(tǒng)計中95 %的概率置信度出發(fā)，得出：適用于公交車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乘坐 舒適性與安全性的要求。本著車輛人機工程學的基本原理， 從數(shù)理統(tǒng) 計中95%的概率置信度出發(fā)，得出：適用于公交車扶手橫桿中心高 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 滿足乘客對乘坐舒適性與安全性的要求。設計體會公交車是城市的窗口，充滿人文關懷的公交車產(chǎn)品的應 用在改變城市面貌的同時會給百姓生活帶來真正的方便。基 于人因工程學設計生的公交車也會給老年人、孕婦、幼兒、 傷殘人等相對特殊的人群帶來真正的關愛，體現(xiàn)了社會對這 些人群的重視和我們整個社會的愛心。在這次公交車扶手的分析和設計中我了解了一個產(chǎn)品設計的大致流程,從前期的產(chǎn)品分析和設計方向的確定,再到構思并最終經(jīng)過研討達到效果。在這 個評析的過程中我往往忽視一些細節(jié)而過于注重一些大方面的 功能性，后來經(jīng)過仔細思考