人因工程的发展及在轨道交通的应用

1、人因工程的发展及在轨道交通的应用摘要：人因，名词。通俗的说就是一些与人有关的因素。延伸为人因工程学， 就是按照人的特性设计和改进人-机器-环境系统的科学，人-机器-环境系统是指由 共处同一时间和空间的的人与其所操纵的机器还有他们所处的周围环境所构成的 系统。20世纪40年代后期跨越不同学科和领域，应用多种学科的原理，方法和 数据发展起来的一门新型的边缘学科。由于它的学科内容的综合性、涉及范围的 广泛性以及学科侧重点的不同，学科的命名具有多样化的特点。而随着现代化科 技的发展，人因工程逐渐在轨道交通受到重视及应用，主要包含人为因素的识别、 解决，以及与之相关的计划、试验、报告、与用户的讨论等。关

2、键词：人因工程；轨道交通；人机学；人机界面；概述人因工程，也成为人类工程学，工程心理学，人机工程学、功效学、人机学。 自从人类开始制作工具以来，就产生了原始的人机关系，而随着对工具的使用， 促进了人因的发展，在军工业迅速发展的推动下，只有符合使用者的生理、心理、 能力限度时，才能发挥高效能。因此人因工程正式被提出，奠定了人体工程学的 理论基础；随着科学技术的发展，自动化程度的提高，工程学进一步复杂，一系 列的新学科崛起，人因工程也越来越受到重视，渗透到人们工作和生活的各个领 域；在高科技领域得到了应用，自动化系统中人的监控作用，人机信息交互、人 工智能都有密切关系。而轨道交通作为目前迅速发展的

3、行业，人因工程也在车辆设计，用户体验等 多方面得到了广泛的应用。人因工程研究目的人因工程在轨道交通的研究应用，主要包含人为因素的识别、解决，以及与 之相关的计划、试验、报告、与用户的讨论等。包含：1）实现车辆项目的人因工程把控；2）通过考虑各种人类、社会和环境因素，使系统操作与涉及人员的能力相匹 配，从而达到客户服务的期望水平、人类行为的统一或者可预测模式、有效操作 程序、人员安全和健康。3）关键的维护和操作任务以及相关联的人因接口。4）与用户人员以及其他相关人员的能力和限制相关所需的技术能力。5）预计的人为因素问题以及潜在的人为错误和后果。6）适用的人体工程学和工作区设计标准，遵循相关人类工

4、程开发标准的合适 试验和评估。人因工程研究内容在轨道车辆设计及使用方面，有多方面内容需要进行人因工程方面的研究分 析，以达到在车辆使用操作维护过程中满足相关的人因要求以及对车辆设计生产 过程中对人因工程的把控。因此因该在详细设计和系统部件配置之前执行人为因 素研究和分析；其中包括：1）人机接口（ MMI）方面的背景审查和任务描述，包括用户介绍和行为研究；2）任务和错误分析应识别出性能塑造因素、预计的人为因素问题和后果。任 务和错误分析的结果应正确地加以记录。源自于分析的关键人因问题应记录在相关的管理文件人为因素问题记录簿中，以供进一步分析和跟踪解决方案；3）基于用户介绍和特性设置设计标准和性能

5、目标的要求定义4）正确分配功能以优化设计的接口协调；5）将系统性能与预计的人为表现匹配起来的工程开发；6）通过适当的试验、模拟、试运行以及类似行为在已完工设计上执行的临时 评估；7）在已完工工程上执行的最终评估，以便完美地解决已识别的人为因素问题。人因工程设计要求在车辆设计过程中，应该首先对相关的设计要求进行管控，建立合理的设计 管理平台，保证设计过程中的设计项点满足人因工程的相关要求；其中包括：1）设备设计应融入良好的人体工程学原理和人为因素，以优化设计、可操作 性和可维护性2）设计应是用户友好型的设计，干净、安全且现代化，并能够让用户提供优 质的运营服务，客室内装的设计应适当考虑人体工程学

6、和美学要求。3）设备的设计应实现与用户使用接口相关的设计要求。设备表面上或者屏幕内的所有标记和触觉感知装置的大小应合理，以确保乘 客易读。应使用标准的文本描述、标记、图片以及类似的材料，以避免乘客混淆。 由乘客接近的设备控制元件和可操作装置应放置在乘客能够接触的范围内，包括 残疾乘客。屏幕显示的设计应实现以下要求：图形消息和文本描述的颜色方案、布置和尺寸在整个操作流程始终应保持 一致；屏幕布局和图形的设计原理应一致性地适用于所有屏幕和特定类型设备， 视情况而定；屏幕上的消息应清晰、简洁；屏幕上的用户信息应保持在最小量。设备控制和指导说明的显示应清晰、精确且简洁，不会对乘客造成歧义。类 似性质的

7、控制应分组或者放置于临近的位置，以方便用户高效操作。控制功能的 设计和操作应根据良好的人体工程学原理和人为因素，且不应该有紧握、拿捏或 腰部扭曲的情况发生。人机接口（MMI）应尽可能简单，具有每个操作步骤和选 项的清晰指导说明和正确的触觉显示。由乘客执行的步骤数应最少。MMI应是防 误设计的，且易于与新用户或者访问者沟通。设备的功能应无需乘客具备相关设 备操作的使用技能。设备、安装件和固定装置的所有可操作部分不应对乘客造成 危害。4）设备设计应实现满足操作和维护任务相关的人为因素设计要求；维护工作的设计应确保技能和培训要求简单，方便维护人员接近设备并保证 操作简单；设备部件的布置方式应确保易于

8、接近，应与预防性维护和纠正性维护 的接近频率相对应，最经常接近的零部件应当最易接近；应提供充足的操作空间 完成操作和维护任务；保证操作区域可视；设备的布局和安装应方便在故障排查 过程中的检查、试验和更换；设备箱和设备柜的检修罩板和检修门应提供安全锁 或者快速释放紧固件，以降低拆除和复原的时间和难度。操作的布置应使司机和维护人员使用舒适的工作位置。操作和维护工作应按 照人体工程学的要求设计，确保操作和维护工作不会造成使用者的身体伤害，特 别是在提吊重型部件的过程中；通过提供故障的识别、隔离和定位，系统应提供 快速复原部件故障和降低维护停工时间的方式；所有部件、子系统和设备的设计 应确保最大化运行

9、时段的系统可用性、最小化所需的维护量并确保以最低的成本 容易且快速地执行任何维护；电子电路和子组件的设计应基于简单可更换模块。 在可能的情况下，此类模块应是即插即用型的，并安装于具有简单、可接近固 定装置的托架上。；通过嵌入式试验设备或者电路的方式，应在最大程度上使用 自测试设施。布局应确保部件可以通过检修门或者面板通过直接撤回的形式拆除。 应通过防插错使用标准的插头和插座，以防用于其他单元的设备因疏忽而被使用; 当需要使用外部试验设备的时候，应设计试验点，以方便操作；屏幕和控制面板 的倾斜角应合理地加以设计，以避免炫光，特别是带司机室的车辆内的设计控制 面板。人为因素和人体工程学评估在通过人

10、因工程的相关研究并满足相关设计要求，在车辆生产完成后，应针 对整个车辆生产过程中的人因工程内容最相关评估，评估内容应详述采取的人为 因素活动和行动，证明已经满足了所有的设计和人为因素工作要求，并且所有已 经识别的人为因素问题已经被正确地加以关闭。结论通过人因工程在轨道交通上的应用，可以制定或采取一系列正确有效的措施 和手段，防止使用者的行为错误，进而达到防止人为差错发生的目的。通过在设计要求对人因工程的考虑，从而使司机，操作人员，维护人员，乘 客等使用者的工作或体验变得得更有效，更安全，更舒适。使车辆本身的设计能 更体贴和满足用户的各方面使用需求，提高效率，提高产质、减少失误，增加信 赖度，降低工作压力和疲劳度，增进安全，提升舒适感和满足感。因此，人因工程