地铁车厢的人因学分析及改善

课程设计说明书课程名称：人因工程学题目：地铁车厢的人因工程学分析及改善专业：工业工程班级：12-1姓名：学号：指导教师姓名：设计起止日期：2014年12月22日—2015年01月04日目录TOC\o"1-4"\h\u14728一、设计题目及说明 IIA型产品尺寸设计（又称“大尺寸设计”）只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限的依据即可。根据上述人体百分位数选择原则以及表四、表五，应该有：横杆中心的高度≥男子身高的99百分位数+男子穿鞋修正量+横杆半径+时代修正量由于是男、女共用，应取男子的大百分位数人体尺寸，涉及人身安全问题，所以取男子的大百分位数人体尺寸。因此取男子第99百分位身高尺寸数据。由表四可知，男子身高第99百分位数尺寸是1814mm，男子穿鞋修正量是25mm。时代修正量是50mm，所以：横杆中心的高度≥1814mm+25mm+15+50mm=1904mm综合可看到，中要求横杆中心低于1836mm，中又要求横杆中心高度高于1904mm，即不可能同时满足两方面的要求。因此要通过设计来协调解决问题。对于本问题有一个很好的办法能满足要求：横杆还可以比1904mm再略高一些，确保更多的高个子的安全；在横杆上在两个座位的中间挂一个带子，带子下面连着手环，手环可以比1836mm在略低一些，让更多的小个子也抓的着。在现有的地铁体系中，使用的吊环长度为180mm，所以本次设计中横杆的高度为1905mm，加上手环后，手环距地面1755mm。这是最佳的尺寸。在这个尺寸的基础上我们为了满足更多乘客的要求，我们把拉环内部设置轮滑，设计成为具有可以上下伸缩的功能，拉环两侧的一端有按钮，按住此按钮，拉环的高低可以上下调节，松开此按钮，则高度锁定，无法再移动。这种形式的拉环，可以满足不同高矮的乘客的需求，根据自己的舒适度调节拉环的高低。图17改后横杆加扶手图2.竖杆地铁车厢中部空间较大，为了让乘客们可以更舒适的乘车，减少不必要的安全隐患，可以在一个竖着的扶手杆周围增加三个弧形扶手，这样可以尽量让任何方向的乘客抓到舒适的扶手，而且没有身高限制，经过改善后增加了乘坐舒适性和安全性。图18改后竖杆图图19竖杆实体图（三）解决车厢内扶手防滑性不强的问题1.改善背景目前地铁上的所有扶手均为金属杆，这就造成了防滑性不强，易冷的特点，在正常行驶过程中，地铁并不会像汽车一样急刹车，但在某些特殊情况下，地铁紧急制动，而乘客在没有知情的情况下，自身第一反应就是抓紧扶手，而扶手犹豫太过于光滑，表面没有纹理，极有可能使得乘客无法抓紧，造成不必要的伤害。另外，在夏天车厢内开着空调，内部和外界的温差在10度以上，这就造成了车厢内部扶手有一种冰凉感，乘客从炎热环境中进入到一个较为凉爽的环境中，自身温度是较高的，突然摸到相对冰冷的物体，会产生极大的不适感，降低了乘坐地铁的舒适度。2.改善原理在图12的调查中显示，92%的人认为应该是柔软材质，8%的人认为是硬质材质。考虑到防滑和防导热的原因，可以做以下改善：（1）扶手表面用一层柔软材质覆盖，使人的握感更佳。（2）柔软材质表面处理成为螺纹状，增加摩擦力，解决防滑问题。（3）柔软材质可以起到隔温作用。3.改进方法经过对现有柔软材质的分析，考虑到经济以及用于地铁的条件等，橡胶是一种可行的方案，用软橡胶包裹扶手表面，并在橡胶表面做螺纹处理，起到防滑，隔热作用。避免紧急制动的伤害，和内外温差过大对乘车舒适度的影响。车内颜色运用也颇为考究：贯通道是暗红、拉手是枣红、座椅是大红，通过不同层次突出“中国红”的特点。红色使人联想到火红的太阳，红红的篝火，使人有一种温暖的感觉。考虑到车厢内色彩的协调性，我们把橡胶设计为红色。关于扶杆表面软橡胶的铺设范围问题，我们取：最低点=女子手功能高第50百分位+女子穿鞋修正量；最高点=男子功能上举高第50百分位+男子穿鞋修正量；式中：女子手功能高第50百分位是704mm，女子穿鞋修正量是20mm，男子功能上举高第50百分位是2003mm。由于竖杆的高度是2000mm，所以，扶杆表面软橡胶的铺设范围是724~2000mm。（四）其他布局问题改善哈尔滨地铁车厢内部残疾人、孕妇区域布局问题1.改善背景主要解决目前哈尔滨地铁由于人流量较大很少关注到残疾人特殊区域的问题，在国外的地铁系统中，考虑到他们的不便性，特地为这些“特殊人群”设置了专属区域，而哈尔滨作为国内大城市，也要对这些“特殊乘客”体现出人文关怀。根据实地调查发现，哈尔滨地铁系统在每列车的第五号车厢为残疾人设置了特定区域，这个区域内设有轮椅区、安全带、安全扣等，残疾人在乘坐地铁时可以将轮椅安全固定在扶手上，提高乘坐舒适度和安全性。但经过调查发现，哈尔滨地铁只为坐轮椅的乘客设置了特殊区域，而没有发现，在现实出行的乘客中不坐轮椅的残障人士远比坐轮椅的乘客人数要多。资料调查显示，如图4，88%的人认为需要在每节车厢均设置残疾人座位，仅有百分之十二的人认为不需要。并且在现实生活中，并非所有的残疾人都会去残疾人专用车厢，绝大部分会就近上车。所以，在这次报告中，我们只对不坐轮椅的残疾人区域进行改善。同样的孕妇也是地铁的乘客之一，孕妇由于身体原因，应尽量避免在拥挤的车厢内，而现在的设计并没有考虑到这一因素，孕妇的乘车并不便利，而且影响到了人身安全。如图5，90%的人认为应该设立孕妇座椅给孕妇以方便。2.改善原理考虑到经济条件的因素，车厢空间布局以及载客量的因素，单独设置残疾人座椅并不符合空间经济学原理，所以可以在靠近车门的位置，将一个座椅的用其他颜色和其余座椅进行区分，设置为残疾人孕妇优先座位，这样，残疾人上车的时候会及其便利，而当车上没有需要照顾的乘客时，所有乘客均可坐特殊席位，这样不改变目前空间格局，以及载客量。残疾人以及孕妇座椅可以比正常的人座椅稍大一些即可。3.具体尺寸设计前文提到，哈尔滨地铁使用的是B型车辆，B型地铁车辆提供的一个单元的宽度的尺寸是2580mm，6人为一排。我们设计在每节车厢进门左手边的位置设置残疾人及孕妇专坐。由于残疾人和孕妇的行动不便，不适合正常的座位的大小。对此我们对每节车厢进门左手边的6人座位进行拆分，把前三个座位平均分成两个，设置成孕妇座和残疾人座，并用特殊颜色进行标识，而后三个座位按正常尺寸设计，把6人座变成了5人座。经过计算后，孕妇及残疾人座椅的宽度为645mm，正常的座位是430mm。图20改后座椅图五、结论地铁车辆已经成为现代社会的交通工具发展的必然趋势，而车厢中的一切设施都是以服务乘客为主。我们小组在本次人因工程课程设计中，对现有的哈尔滨地铁车厢进行改进，运用人因工程的相关理论和知识，在充分考虑人的生理、心理特点和需求的多样性情况下，我们针对地铁车厢的设计弊端作出了相应的改善和改进。综合考虑人的因素，从乘客的感知需求出发，我们首先从车厢内最主要的座椅的深度、高度、宽度、靠背倾角等方面进行重新设计以还通过人的触觉感知形成的观点对椅面的舒适度进行了改善，其次对扶手高度进行了改善，本着“不碰头”“抓得到”“抓握舒服”原则综合考虑各种因素设计出了适合地铁车厢的扶手高度，大大降低了乘客乘车的疲劳，提高了乘客的满意度。本次设计我们除了对地铁车厢的座位、扶手做了改进，同时也秉着以“以人为本”的精神给残疾人及孕妇这些需要关爱的群体设置了专用座位，使他们能够更方便、快捷、舒适的乘车。这些创新性的设计完全以服务群众为目的，相信在不久的将来随着经济的飞速发展，实现这些改善不会是一件难事。通过改善，未来乘客乘车出行将不是一件痛苦的事，舒适的座椅，适宜的温度，安全的乘车环境以及恰到好处的设施应用，会让我们在工作、学习后的疲惫得到舒缓，乘车时更加轻松。更加至于本次改进，同样也存在着一些问题，座椅间间距改进问题，是我们尚未解决的问题，怎样才能在既不减少乘客座位的情况下，又能照顾到每一位乘客的近身距离要求，真正的减少乘客乘车的警惕性是我们今后仍需探索的方面。在此设计中，我们阅读了许多的参考文献，查阅了大量的相关资料，进行了许多次实地考察。通过设计，我们知道了在课堂上所学的人因工程知识是如何应用到实际的设计中，怎样将理论与实际相结合。通过本次课程设计，让我们对相关理论知识有了更深的体会，同时也对将书本知识转化为方便群众的改善的依据。虽然我们在设计的过程中困难重重，也遇到了许多问题，但是通过进一步深入的学习研讨以及查阅资料，我们都对其作出了相应改善和改进。这样的过程，不仅加深了我们对人因工程知识的了解，更拓展了我们的知识面，让我们更为真切的感受生活，留心观察每一个设施，每一处需要改善的地方。只有更好，没有最好的思维会推动着我们在知识的海洋里不断向前、精益求精、永无止境的学习。本次课程设计，不只是对学生学习情况的考核，也是一个培养同学们探索、发现、质疑、改善、完备精神的过程，通过本次课程设计，我相信同学们都能拥有一种对待科学、对待知识的谨慎态度，对待问题、对待困难的敢于质疑的精神，以及解决问题、攻坚克难的勇敢精神。通过本次设计，相信大家都培养了一种锲而不舍、精益求精的精神，也相信在人们不断地研究改善与创新的过程中，未来的地铁体系会有更好的设计。附录关于地铁车厢舒适度调查乘客您好，为了您在乘坐地铁过程中的方便与舒适，特意进行此次调查，请您结合自己的实际需求进行选择，根据结果我们会进行相应改善。1、您的性别是：男女2、您的身高是cm3、您觉得座椅的高度怎么样？（）A.合适B.不合适4、考虑到个人心理空间，您是否觉得座椅之间的距离过近，给您带来了不方便和不舒适的感觉（）A.是B.不是5、您觉得拉手的高度是否合适（）A.舒适B.不舒适6、您觉得横扶手的高度是否让胳膊觉得舒服？（）A.舒适B.不舒适7、您希望扶手外部包裹的材料是（）A.硬质材质B.柔软材质8、在您的乘坐过程中觉得座椅的靠背的角度多少合适？（）A.90-95B.96-102C.103-1109、是否需要在每个车厢设置残疾人座位？（）A.需要B.不需要10、您觉得是否应该有孕妇专坐？A.需要B.不需要C.无所谓11、您觉得座椅的深度合适吗？（）A.合适B.不合适12、您觉得座椅的靠背的高度您觉得适合吗？（）A.微高B.合适C.