安全人機(jī)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)(共18頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上【摘要】 火車是人們出行必不可少的交通工具之一。2007年第六次鐵路大提速以及大量高速鐵路的通車運(yùn)營(yíng)，動(dòng)車組列車成為鐵路客運(yùn)的重要組成部分，而受限與鐵路線路和我國(guó)國(guó)情，普速列車在未來(lái)十幾年內(nèi)仍舊是我國(guó)鐵路的客運(yùn)主力。隨著科技和生產(chǎn)力的發(fā)展，人們對(duì)生活、休息和出行質(zhì)量的要求不斷提高，對(duì)火車的舒適性也提出了更高的要求。然而我國(guó)各型旅客列車硬臥車廂設(shè)計(jì)都有很多不合理之處，尤其是上鋪的狹小，使人們?cè)诼猛局械氖孢m感大打折扣。在新聞報(bào)道中，也常見乘客因車廂設(shè)計(jì)不合理而受傷的案例。一些車廂內(nèi)的燈光、空調(diào)的布置及色彩搭配的不合理，不利于緩解乘客長(zhǎng)途旅行的疲勞，甚至還可能影響到旅客的休

2、息。為了讓乘客在在旅途中獲得更舒適滿意的體驗(yàn)，有必要從人機(jī)工程學(xué)的角度對(duì)列車臥鋪車廂內(nèi)部設(shè)施的設(shè)計(jì)和布置進(jìn)行一定的討論和研究。本次課程設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是滿足安全性的要求，結(jié)合我國(guó)普通列車硬臥車廂的實(shí)際情況，根據(jù)人體學(xué)尺寸、生理心理以及生理力學(xué)特性，對(duì)硬臥車廂內(nèi)的設(shè)施進(jìn)行安全人機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。主要包括車廂內(nèi)設(shè)施的安全性分析，車廂內(nèi)部設(shè)施的安全性設(shè)計(jì)，以及車廂內(nèi)的色彩環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境等方面的分析與優(yōu)化。其中，從安全人機(jī)工程學(xué)的角度著重對(duì)硬臥車廂內(nèi)的舒適性和安全性進(jìn)行研究。在前期調(diào)查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)的主要問(wèn)題有：上鋪空間較小乘客活動(dòng)不便；車廂內(nèi)照明燈光的布置及選擇不合理，影響乘客休息；廁所門設(shè)計(jì)不合理，

3、存在安全隱患等?！娟P(guān)鍵詞】 人機(jī)工程學(xué)、鐵路運(yùn)輸、硬臥車廂、設(shè)計(jì)目錄專心-專注-專業(yè)第一章 緒論1.1 設(shè)計(jì)的背景及意義人機(jī)工程學(xué)是一門專門研究人與系統(tǒng)其他元素之間的相互作用的技術(shù)學(xué)科。該學(xué)科在其自身的發(fā)展過(guò)程中，逐步打破各學(xué)科之間的界限，并有機(jī)地融合各相關(guān)學(xué)科的理論，不斷的完善自身的基本概念、基礎(chǔ)理論、研究方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范。人機(jī)工程學(xué)是應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、生理學(xué)、人體力學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)。還提供人體

4、各部分的出力范圍、以及動(dòng)作時(shí)的習(xí)慣等人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)以及膚覺(jué)等感覺(jué)器官的機(jī)能特性，分析人在各種勞動(dòng)時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對(duì)各種勞動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)能力，探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對(duì)工作效率的影響等。安全人機(jī)工程學(xué)則是從安全的角度出發(fā)，運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的基本原理和方法去解決系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的的安全問(wèn)題的一門新興學(xué)科。2015年春運(yùn)，全國(guó)鐵路旅客運(yùn)輸量突破28億人次，可見鐵路運(yùn)輸仍是我國(guó)最重要的交通運(yùn)輸方式之一。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)生活、休息和出行質(zhì)量的要求不斷提高，對(duì)火車的舒適性也提出了更高的要求。截至2014年底，全國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)總里程已突破11

5、萬(wàn)公里，雖然動(dòng)車組列車的加入增加了人們出行的方式，但普速旅客列車在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)依舊是我國(guó)鐵路客運(yùn)市場(chǎng)的主力。在長(zhǎng)距離、長(zhǎng)時(shí)間的旅行中，硬臥車以其價(jià)格低廉、相對(duì)舒適的優(yōu)點(diǎn)成為了大部分旅客的首選。然而，臥鋪車廂一些設(shè)計(jì)不合理之處，不但給乘客帶來(lái)不不便，使乘坐舒適度大打折扣，還帶來(lái)了一些安全隱患，很容易給旅客帶來(lái)人身傷害。1.2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次課程設(shè)計(jì)中，作者結(jié)合我國(guó)普通旅客列車硬臥車廂的實(shí)際情況，根據(jù)人體學(xué)尺寸、生理心理以及生理力學(xué)特性，對(duì)硬臥車廂內(nèi)的設(shè)施進(jìn)行安全人機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。主要包括車廂內(nèi)設(shè)施的安全性分析，車廂內(nèi)部設(shè)施的安全性設(shè)計(jì)，以及車廂內(nèi)的色彩環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境等方面的分析與優(yōu)化。

6、其中，從安全人機(jī)工程學(xué)的角度著重對(duì)硬臥車廂內(nèi)的舒適性和安全性進(jìn)行研究。1.3 目前我國(guó)鐵路硬臥車概況目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)廣泛使用的硬臥車主要有YW25G型、YW25K型、YW25T型。車體高度4433mm，車輛闊度3105mm，車輛長(zhǎng)度25500mm(25G、25K型)/26600mm（25T型），共有11或10個(gè)開敞式或半包式間隔，每間隔左右兩邊有上中下三個(gè)鋪位，定員66或60人。根據(jù)查閱資料知，各型車內(nèi)部設(shè)施的結(jié)構(gòu)尺寸：地板到車頂高度為3150mm，下鋪到地板的距離為315mm，下鋪到中鋪的距離為900mm，上鋪到中鋪的距離為685mm，上鋪到車頂?shù)木嚯x為670mm，床長(zhǎng)1600mm，床寬700

7、mm，行李架高度2000mm。數(shù)據(jù)整理如下表1-1。表1-1 目前我國(guó)普通旅客列車硬臥車廂內(nèi)部設(shè)施結(jié)構(gòu)尺寸項(xiàng)目尺寸(mm)地板到車頂高度3150下鋪到地板的距離315下鋪到中鋪的距離900上鋪到中鋪的距離685上鋪到車頂?shù)木嚯x670相鄰兩鋪位距離500床長(zhǎng)1970（下鋪）/1990（中、上鋪）床寬585包廂寬度1950行李架高度2000第二章 車廂內(nèi)部設(shè)施的安全性分析火車車廂內(nèi)部空間是一個(gè)封閉的空間，我們的研究目標(biāo)就是在這個(gè)特定的空間里，如何在保證每個(gè)乘客安全舒適的到達(dá)目的地。在乘客這個(gè)群體中，又可分為普通群體、弱勢(shì)群體和特殊群體，弱勢(shì)群體是指老弱病殘?jiān)械饶茏约撼塑嚨枰影踩褪孢m的乘坐環(huán)

8、境的群體，特殊群體是指坐輪椅的殘疾人和坐嬰兒車的嬰兒，普通群體是指身體健康活動(dòng)自由的般人。在這些群體中，普通群體是占比例最大的一個(gè)群體，弱勢(shì)群體和特殊群體所占比例很少?；疖囎鳛橐环N公共交通工具，其承載對(duì)象是人，因此其內(nèi)部設(shè)施必須考慮到人的不同需求。由于車內(nèi)所有設(shè)施均和乘客直接接觸，因此在設(shè)計(jì)上應(yīng)體現(xiàn)出人性化，安全、舒適性成為重要的設(shè)計(jì)原則。由于人員流動(dòng)性大，因此內(nèi)部空間和設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)該體現(xiàn)出簡(jiǎn)潔、堅(jiān)固、耐用的特點(diǎn)。車廂內(nèi)空間作為乘客活動(dòng)的重要空間，它對(duì)乘客的心理及生理同樣發(fā)揮重要的作用，在這里，色彩就顯得非常的重要。不同的色彩組合構(gòu)成了車廂內(nèi)部設(shè)施的整體色調(diào)。車廂內(nèi)部設(shè)施飾的色彩必須與使用的環(huán)境

9、相適應(yīng)?；疖囓噹淖饔弥饕怯糜谳d人，內(nèi)飾色彩設(shè)計(jì)必須以宜人性為主要目標(biāo)，總體要求美觀、親和、使人感到舒適、無(wú)刺激，減輕煩悶和疲勞，因此要求內(nèi)飾的色彩設(shè)計(jì)要整體協(xié)調(diào)。根據(jù)不同的情況，應(yīng)采用不同的色調(diào)。對(duì)目前主要幾個(gè)硬臥車型內(nèi)部設(shè)施進(jìn)行分析，其主要存在一下幾個(gè)問(wèn)題：1.中鋪和上鋪的安全防護(hù)措施不足。在列車緊急制動(dòng)時(shí)由于慣性的作用，或在發(fā)生特殊情況時(shí)，鋪位上休息的人員尤其是年齡較大的乘客很有可能跌落。曾經(jīng)也有關(guān)于上鋪乘客跌落摔傷的新聞報(bào)道。而放置在鋪位邊的手機(jī)等物品也可能掉落砸傷下方的乘客，帶來(lái)不必要的麻煩。2.上鋪的活動(dòng)空間較小。上鋪的活動(dòng)空間較小，進(jìn)入鋪位比較困難。一般距離車頂部的高度只有67

10、0mm，彎腰、起身都有撞到車頂甚至扭傷脖子的危險(xiǎn)。車頂過(guò)低，會(huì)使旅客心理產(chǎn)生壓抑感，不利于長(zhǎng)途旅行緩解疲勞，而旅客想要坐在床上更是不可能實(shí)現(xiàn)。3. 車廂過(guò)道設(shè)計(jì)的改進(jìn)。過(guò)道是列車車廂中乘客通行的走廊，旅客上下車必經(jīng)的地方。在運(yùn)行的列車中，過(guò)道設(shè)計(jì)的不合理，也很容易造成傷害。尤其是在列車加速、制動(dòng)時(shí)的突然抖動(dòng)或過(guò)彎道超高時(shí)車體傾斜，很容易使行走中的乘客摔倒。4.廁所門設(shè)計(jì)不合理，存在安全隱患。對(duì)火車廁所門傷人的事想必很多人都知道，新聞媒體也經(jīng)常曝光這類事件。火車廁所門使用鉸鏈連接，開門時(shí)，連接一側(cè)會(huì)出現(xiàn)較寬的縫隙，由于空間相對(duì)狹小，在外等候的人很容易將手指伸入縫內(nèi)，關(guān)門時(shí)導(dǎo)致手指被夾傷。廁所內(nèi)部

11、空間也較小，人在內(nèi)開關(guān)門時(shí)也很不方便。5.車廂內(nèi)燈光照明設(shè)計(jì)不合理。大多數(shù)車廂內(nèi)部采用熒光燈照明，照明設(shè)施布置在相鄰兩上鋪之間的車頂上，燈光直射上鋪休息的乘客，不利于休息。同時(shí)，統(tǒng)一的燈光開閉，對(duì)不同乘客的作息造成影響。夜間關(guān)燈，對(duì)晚上10點(diǎn)之后上車的旅客存放行李、上床休息均造成不便。6.車廂內(nèi)的色彩搭配及聲環(huán)境做相應(yīng)優(yōu)化。設(shè)計(jì)中將從安全的角度出發(fā)，運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法對(duì)火車硬座車廂進(jìn)行設(shè)計(jì)，并著重解決以上幾個(gè)問(wèn)題。第三章 車廂內(nèi)部設(shè)施的安全性設(shè)計(jì)3.1 人體尺寸各種設(shè)備和工具等設(shè)計(jì)對(duì)象在適合于人的使用方面，首先涉及的問(wèn)題是適合人的形態(tài)和功能范圍的限度。研究人體尺寸模型，用人體模型描述人

12、體尺度是非常有必要的。人機(jī)工程學(xué)范圍內(nèi)的人體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)主要有兩類，即人體結(jié)構(gòu)尺寸（靜態(tài)尺寸）和人體功能尺寸（動(dòng)態(tài)尺寸）。3.1.1 人體靜態(tài)尺寸人體靜態(tài)尺寸，著眼于人體天然結(jié)構(gòu)，比如身高、體重、腿臂長(zhǎng)度等，是建立人體尺寸模型的基礎(chǔ)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 10000-1988中國(guó)成年人人體尺寸按照人機(jī)工程學(xué)的要求提供了我國(guó)成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中共給出了7類47項(xiàng)人體尺寸基本數(shù)據(jù)。人體的主要尺寸包括身高、體重、上臂長(zhǎng)、前臂長(zhǎng)、大腿長(zhǎng)、小腿長(zhǎng)等6項(xiàng)。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)人體基本尺寸見表3-1。表3-1 我國(guó)人體基本尺寸尺寸名稱尺寸數(shù)值（mm）尺寸名稱尺寸數(shù)值(mm)男女男女身長(zhǎng)16881586

13、肩窄寬426392眼高15851480臀寬334395肩高14211320下肢前伸長(zhǎng)1016977坐姿身高897849大腿長(zhǎng)422409坐姿眼高794743小腿長(zhǎng)401369肘到坐平面距離245239足高7166上肢前伸長(zhǎng)731689膝臀間距551525大臂長(zhǎng)269261大腿平長(zhǎng)433432小臂長(zhǎng)247226膝上到足底距離515480手長(zhǎng)193179膝彎到足底距離406383前伸長(zhǎng)7316893.1.2 人體動(dòng)態(tài)尺寸與安全有關(guān)的各種操作、空間、環(huán)境設(shè)計(jì)以及各種著裝設(shè)計(jì)，不僅要考慮人體的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和形體參數(shù)，而且還要保證使人的工作、活動(dòng)時(shí)，有足夠的活動(dòng)度、活動(dòng)空間和合理的活動(dòng)方向。人體活動(dòng)動(dòng)態(tài)尺寸

14、是相對(duì)于人體靜態(tài)尺寸而言的。人體靜態(tài)尺寸，著眼于人體天然結(jié)構(gòu)，而不考慮人的姿態(tài)與活動(dòng)。人體活動(dòng)空間尺寸，指人體肢體末端能夠達(dá)到的三維空間范圍，著眼于人的日常姿態(tài)與活動(dòng)需要。人體靜態(tài)尺寸參數(shù)雖然可以解決不少工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中有關(guān)人體尺寸的問(wèn)題，但是人在操縱設(shè)備或從事某種作業(yè)時(shí)并不是靜止不動(dòng)的。因此，人們更關(guān)心的是以不同姿態(tài)工作時(shí)人體的手、腳能活動(dòng)的范圍。人體動(dòng)態(tài)尺寸是操作、空間、環(huán)境設(shè)計(jì)以及各種著裝設(shè)計(jì)及各種著裝設(shè)計(jì)的必要人體測(cè)量參數(shù)。GB/T13547-1992工作空間人體尺寸提供了我國(guó)成年人立、坐、跪、臥、爬等常取姿勢(shì)功能尺寸數(shù)據(jù)。3.2 鋪位的優(yōu)化設(shè)計(jì)鋪位是硬臥車廂的主體，也是乘客的主要休

15、息區(qū)域。長(zhǎng)途旅行中，乘客的大部分時(shí)間都在鋪位上渡過(guò)，因此，鋪位的舒適與安全尤為重要。有限的空間內(nèi)，在保證空間利用率的同時(shí)，鋪位要盡可能寬敞，方便乘客活動(dòng)，而相應(yīng)的安全保護(hù)措施也非常重要。在之前的研究中發(fā)現(xiàn)目前使用的硬臥車廂鋪位有一些不合理之處，如上鋪的活動(dòng)空間較小，中鋪和上鋪的安全保護(hù)措施不足等，在此加以改進(jìn)?；疖囉才P車廂的服務(wù)人群幾乎是我國(guó)的所有人群，研究中，選用1860歲這一年齡階段的人體尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)GB100001988中國(guó)成年人尺寸以及GB/T13547-1992工作空間人體尺寸，設(shè)計(jì)中所用到的人體靜態(tài)尺寸如表3-2所示，計(jì)中所用到的人體動(dòng)態(tài)尺寸如表3-3所示。表3-2 設(shè)計(jì)中使

16、用的人體靜態(tài)尺寸數(shù)據(jù)類型尺寸名稱百分位數(shù)(P)尺寸數(shù)值(mm)身高991814坐高99979最大肩寬99486小腿加足高50413胸厚99261數(shù)據(jù)類型表3-3設(shè)計(jì)中使用的人體動(dòng)態(tài)尺寸尺寸名稱百分位數(shù)(P)尺寸數(shù)值(mm)雙肘展開寬99966爬姿體長(zhǎng)991412爬姿體高99851有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公布的人體數(shù)據(jù)是在裸體或穿單薄內(nèi)衣的條件下測(cè)得的。而設(shè)計(jì)中所涉及的人體尺寸是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸。因此，考慮有關(guān)人體尺寸時(shí)，應(yīng)增加相應(yīng)的功能修正量。另外，為了克服人們心理上產(chǎn)生的“空間壓抑感”“高度恐懼感”等心理感受，應(yīng)在產(chǎn)品最小功能尺寸附加一項(xiàng)心理修正量。本次設(shè)計(jì)中，由于空間十分有限，加

17、之衣物等對(duì)相關(guān)功能影響微乎其微，故除小腿加足高尺寸外，不考慮功能修正量對(duì)人體數(shù)據(jù)的影響。1.人體身高尺寸第99百分位數(shù)為1814mm，人頭頂無(wú)壓迫感的最小高度（心理修正量）為115mm，取床的長(zhǎng)度為1950mm。2.由于硬臥車包廂寬度有限，床寬不可能根據(jù)理想情況設(shè)計(jì)。人體最大肩寬第99百分位數(shù)為486mm，雙肘展開寬第99百分位數(shù)為966mm，取床寬為970mm。3.由于床寬的增加，而車體長(zhǎng)度固定不變，包廂數(shù)量必然減少。原硬臥包廂總長(zhǎng)度為21450mm，取相鄰兩鋪位間距為440mm，單個(gè)包廂寬度為2380，總包廂數(shù)減少為9個(gè)，列車定員減少為54人。4.小腿加足高尺寸第50百分位數(shù)為413mm，

18、相關(guān)功能修正量取25mm，故下鋪與車廂地面的距離取440mm。5.坐高第99百分位數(shù)為979mm，人頭頂無(wú)壓迫感的最小高度（心理修正量）為115mm，但由于車廂內(nèi)空間有限，不能滿足百分位數(shù)的要求，故取下鋪到中鋪的距離為1000mm。6.爬姿體高第99百分位數(shù)為851mm，坐高第99百分位數(shù)為979mm，為盡量增大人體活動(dòng)空間，但受限于固定空間內(nèi)，故取中鋪距上鋪、上鋪距車頂距離為900mm。7.根據(jù)GB146.1-83標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界，車輛上部界限為4800mm。車體地板距軌面高度為1283mm，床板厚度取50mm，車頂部預(yù)留80mm，故車體高度取4750mm，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。8

19、.為防止乘客跌落或物品墜落傷人，在中鋪和上鋪外側(cè)設(shè)置一塊擋板。胸厚第99百分位數(shù)為261mm，取擋板高度為200mm。只要人體平躺時(shí)重心在擋板邊緣以下時(shí)，就不會(huì)跌落。最大肩寬第99百分位數(shù)為486mm，擋板在外部縮短500mm方便乘客上下。9.為了方便乘客在床上能放置筆記本電腦等物品，在中鋪和上鋪加裝一個(gè)可向上翻起的桌子。根據(jù)胸厚第99百分位數(shù)為261mm，坐姿肘高第50百分位數(shù)為263mm，取桌面位于距床面300mm的位置。有關(guān)硬臥鋪位設(shè)計(jì)的相關(guān)尺寸匯總?cè)绫?-4，設(shè)計(jì)圖見圖3-1、圖3-2。表3-4 硬臥車廂鋪位設(shè)計(jì)的相關(guān)尺寸匯總項(xiàng)目原尺寸（mm）尺寸(mm)地板到內(nèi)部車頂高度315033

20、90下鋪到地板的距離315440下鋪到中鋪的距離9001000上鋪到中鋪的距離685900上鋪到車頂?shù)木嚯x670900相鄰兩鋪位距離500440床長(zhǎng)1970(下鋪)/1990（中、上鋪）1950床寬585970擋板高度200包廂寬度19502380 圖3-1 硬臥車廂鋪位設(shè)計(jì)左視圖3.3 過(guò)道及行李架的設(shè)計(jì)過(guò)道是列車車廂中乘客通行的走廊，旅客上下車必經(jīng)的地方。在運(yùn)行的列車中，過(guò)道設(shè)計(jì)的不合理，也很容易造成傷害。尤其是在列車加速、制動(dòng)時(shí)的突然抖動(dòng)或過(guò)彎道超高時(shí)車體傾斜，很容易導(dǎo)致行走中的乘客摔倒。如果一些乘客拿著熱水或泡面，則更加危險(xiǎn)。而行李架則是放行李的地方，如果設(shè)計(jì)不合理，會(huì)給乘客放置行李帶

21、來(lái)不便。在本次設(shè)計(jì)中，行李架仍舊設(shè)置在過(guò)道上方。根據(jù)GB100001988中國(guó)成年人尺寸以及GB/T13547-1992工作空間人體尺寸，設(shè)計(jì)中所用到的人體靜態(tài)尺寸如表3-5所示，設(shè)計(jì)中所用到的人體動(dòng)態(tài)尺寸如表3-6所示。圖3-2 硬臥車廂鋪位設(shè)計(jì)主視圖數(shù)據(jù)類型 表3-5 設(shè)計(jì)中使用的人體靜態(tài)尺寸尺寸名稱百分位數(shù)(P)尺寸數(shù)值(mm)身高991814手功能高99828數(shù)據(jù)類型表3-6設(shè)計(jì)中使用的人體動(dòng)態(tài)尺寸尺寸名稱百分位數(shù)(P)尺寸數(shù)值(mm)雙肘展開寬99966雙臂功能上舉高502003根據(jù)雙肘展開寬第99百分位數(shù)為966mm，取過(guò)道寬1035mm。為了防止在行走過(guò)程中摔倒，在過(guò)道邊設(shè)置扶手

22、。手功能高第99百分位數(shù)為828mm，取功能修正量25mm,故扶手中心高度為853mm。雙臂功能上舉高第50百分位數(shù)為2003mm，身高第99百分位數(shù)為1814mm，功能修正量取25mm，人頭頂無(wú)壓迫感的最小高度即心理修正量為115mm，行李架高度取2000mm。28寸行李箱寬度為510mm，所以將行李架寬度設(shè)計(jì)為510mm。有關(guān)過(guò)道及行李架設(shè)計(jì)的相關(guān)尺寸匯總?cè)绫?-7，設(shè)計(jì)圖見圖3-3。表3-7 硬臥車過(guò)道及行李架設(shè)計(jì)的相關(guān)尺寸匯總項(xiàng)目原尺寸（mm）優(yōu)化后尺寸(mm)過(guò)道寬度1035扶手中心高853行李架高度20002000行李架寬度510圖3-3 硬臥車過(guò)道及行李架設(shè)計(jì)3.4 廁所門的安全

23、性設(shè)計(jì)在長(zhǎng)途旅行中，人們免不了要使用火車上的廁所。目前所有車型所使用的廁所門設(shè)計(jì)的均不合理，存在安全隱患?；疖噹T使用鉸鏈連接，開門時(shí)，連接一側(cè)會(huì)出現(xiàn)較寬的縫隙，由于空間相對(duì)狹小，在外等候的人很容易將手指伸入縫內(nèi)，關(guān)門時(shí)導(dǎo)致手指被夾傷。而廁所內(nèi)部空間也較小，人在內(nèi)開關(guān)門時(shí)也很不方便。事故的發(fā)生往往是由于人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)造成的。因此，為了防止事故的發(fā)生，主要應(yīng)當(dāng)防止出現(xiàn)人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上充分考慮人和機(jī)的特點(diǎn)，使之在工作中相互匹配，對(duì)防止事故的發(fā)生十分有益。為了消除物的不安全狀態(tài)，應(yīng)該把落腳點(diǎn)放在提高技術(shù)裝備的安全化水平上。技術(shù)裝備安全化水平的提高也有助于改

24、善安全管理和防止人的不安全行為。我國(guó)成年人1860歲年齡段肘高第99百分位數(shù)為1128mm，手功能高第99百分位數(shù)為828mm。對(duì)于兒童，這些數(shù)值則會(huì)更低。為避免開門時(shí)連接處縫隙夾手，最好改變門的打開方式。本次設(shè)計(jì)中，選用推拉門。這樣，還很好的解決了平開門打開時(shí)占用空間較大的問(wèn)題。1860年齡段人體身高第99百分位數(shù)為1814mm，功能修正量取25mm，人頭頂無(wú)壓迫感的最小高度即心理修正量為115mm，廁所門高設(shè)計(jì)為2000mm。1860年齡段人體最大肩寬第99百分位數(shù)為486mm，功能修正量取20mm，心理修正量取34mm，確定門寬為540mm。第四章 車廂內(nèi)部環(huán)境的分析與優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)與它所

25、處的作業(yè)環(huán)境息息相關(guān)，相互影響。環(huán)境常影響著人們的生理、心理特性和機(jī)器的狀態(tài)，而人和機(jī)器的狀態(tài)又會(huì)影響環(huán)境。4.1 車廂內(nèi)光環(huán)境的優(yōu)化、照明設(shè)施的布置環(huán)境照明設(shè)計(jì)在任何時(shí)候都應(yīng)遵循人機(jī)工程學(xué)原則。自然光是任何人工光源所不能比擬的，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)最大限度的利用自然光，盡量防止眩光，增加照度的穩(wěn)定性和分布的均勻性、協(xié)調(diào)性等。選擇人工光源時(shí)，應(yīng)注意其光譜成分，使其盡可能接近自然光。在人工照明中，熒光燈的光譜近似日光，而且與普通白熾燈相比，具有發(fā)光率高，光線柔和、亮度分布均勻及熱輻射量小等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)中，針對(duì)目前硬臥車照明設(shè)施布置在相鄰兩上鋪之間的車頂上，燈光直射上鋪休息的乘客，不利于休息的問(wèn)題進(jìn)行研究

26、。而且車廂內(nèi)部統(tǒng)一的燈光開閉，對(duì)不同乘客的作息造成影響。夜間關(guān)燈，對(duì)晚上10點(diǎn)之后上車的旅客存放行李、上床休息均造成不便。車廂的過(guò)道采用熒光燈照明，熒光燈連續(xù)布置在行李架下方。為了上鋪旅客能獲得更好的休息環(huán)境，取消車頂原有的熒光燈，分別在上、中、下鋪靠近車窗一側(cè)布置一個(gè)可以調(diào)節(jié)亮度的LED照明燈，這樣一來(lái)，即避免了對(duì)其他旅客的影響，在夜間如果要上下車，也能自己開燈照明了。照明燈位置的布置如圖4-1所示。LED燈熒光燈 圖4-1 車廂內(nèi)照明燈位置的布置4.2 車廂內(nèi)色彩環(huán)境的優(yōu)化對(duì)于環(huán)境配色，首先要確定總體色調(diào)，以達(dá)到給人莊重或活潑熱鬧或沉靜的感覺(jué)，其次要根據(jù)不同的要求，不同的使用目的，對(duì)重點(diǎn)配

27、色、平衡配色、漸變配色、對(duì)比配色、調(diào)和配色、背景與圖形進(jìn)行選擇。除了色彩具有一定代表意義外，還要考慮光線的反襯，提高照明的效果。室內(nèi)以白、乳白、淺黃、天藍(lán)為主色調(diào)較好。這樣的色彩環(huán)境給人寧?kù)o、舒適的感覺(jué)。選擇適當(dāng)?shù)纳?，利用色彩的效果，以?gòu)成良好的色彩環(huán)境。配色盡可能不要色調(diào)單一，否則會(huì)加速視覺(jué)疲勞或引起單調(diào)感。配色的明度不應(yīng)太高和相差懸殊，否則也會(huì)因?yàn)橐曈X(jué)適應(yīng)性而促使視覺(jué)疲勞。配色的飽和度不應(yīng)過(guò)高，不然也容易加速視覺(jué)疲勞。在火車車廂的設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用給人以安靜、安詳、輕松、溫暖、柔和的色調(diào)。下表4-1為部分顏色對(duì)人的心理作用。表4-1 部分顏色的心理作用顏色引起心理作用和感覺(jué)的聯(lián)想興奮安靜熱情

28、爽快輕松遙遠(yuǎn)接近溫暖寒冷柔和希望安詳黃黃綠綠綠藍(lán)天藍(lán)淺藍(lán)白淺灰 車頂采用淺藍(lán)色，由于上鋪空間狹窄，淺藍(lán)色能給人帶來(lái)遙遠(yuǎn)感，同時(shí)讓人干到輕松、安靜，有利于乘客休息。車體內(nèi)壁采用淺灰色，淺灰色使人感到輕松，同時(shí)讓整個(gè)車廂顯得更加明亮，有利于緩解疲勞。而淺灰色比白色耐臟，也是選這淺灰色的一大原因。地板設(shè)計(jì)為藍(lán)綠色，給人以安靜、遙遠(yuǎn)、輕松感。窗簾及臥具采用淺黃綠色，使人感到安靜、溫馨。硬臥車廂個(gè)部位的色彩選用匯總?cè)绫?-2所示。表4-2 硬臥車廂個(gè)部位的色彩選用項(xiàng)目顏色項(xiàng)目顏色車頂淺藍(lán)色地板藍(lán)綠色車體內(nèi)壁淺灰色窗簾淺黃綠色臥具淺黃綠色4.3 車廂內(nèi)噪聲的分析與優(yōu)化噪聲可使人產(chǎn)生聽覺(jué)疲勞，在強(qiáng)噪聲環(huán)境中

29、如不采取保護(hù)措施，聽覺(jué)疲勞繼續(xù)發(fā)展，可導(dǎo)致聽力下降或永久聽力損失。噪聲除影響聽覺(jué)系統(tǒng)外，還影響神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)等，造成植物性神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、血壓不穩(wěn)、腸胃功能紊亂等。噪聲控制的主要方法有：控制聲源，包括降低機(jī)械噪聲和降低空氣動(dòng)力性噪聲和控制噪聲的傳播等。由于列車處于運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)向架及輪對(duì)與車體、鋼軌摩擦，再加上運(yùn)行速度高，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生大量噪聲。想要完全消除噪聲幾乎是不可能的任務(wù)，只能設(shè)法降低噪聲。降低噪聲，可采取措施增強(qiáng)車體材料的隔音效果。減少各運(yùn)動(dòng)部件及連接部位之間的振動(dòng)、摩擦、撞擊，選用產(chǎn)生噪聲小的材料，盡量采用噪聲小的傳動(dòng)裝置以達(dá)到降噪的目的。第五章 結(jié)

30、束語(yǔ)鐵路是我國(guó)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是大眾化的交通工具。具有大運(yùn)力、低成本、占地少、能耗低、污染少的優(yōu)勢(shì)。因此，鐵路在綜合交通體系中占有重要地位，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，發(fā)揮著促進(jìn)作用。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，預(yù)計(jì)未來(lái)5-10年中流動(dòng)人口數(shù)量將以平均每年500萬(wàn)的速度增長(zhǎng)。到2020年，鐵路旅客發(fā)送量將達(dá)40億人次左右。在選擇交通工具時(shí)，有59%的旅客首先考慮安全性，而在從安全性出發(fā)選擇交通工具時(shí)，就有近72%的旅客選擇火車，說(shuō)明與其他運(yùn)輸方式相比，在安全性方面鐵路占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。2014年底，中國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)總里程為11.2萬(wàn)公里，其中高速鐵路占1.6萬(wàn)公里。這也意味著國(guó)內(nèi)還有近86%的鐵路在運(yùn)行普速列車，普速列車仍然是鐵路客運(yùn)的主力。幅員遼闊，人口流動(dòng)量大，必然有很多長(zhǎng)