晶珠廣場交匯口人行天橋的安全人機工程設(shè)計

1、課 程 設(shè) 計設(shè)計課題 晶珠廣場交匯口人行天橋的 安全人機工程設(shè)計 系部班級 安全與環(huán)境工程系 所屬專業(yè) 安 全 工 程 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 設(shè)計時間 21 湖南工學(xué)院安全人機工程課程設(shè)計 目 錄1 前言22 晶珠廣場交匯口調(diào)查32.1 地理位置32.2 交匯口人流量、車流量調(diào)查32.3 網(wǎng)友呼聲53 城市人行天橋技術(shù)規(guī)范53.1 天橋凈寬63.2 天橋凈高63.3 梯（坡）道63.3.163.3.263.4 平臺63.5 欄桿扶手64 人行天橋的人機設(shè)計74.1 人行天橋總體結(jié)構(gòu)74.2 梯道的人機設(shè)計74.2.1 梯段的設(shè)計74.2.2 休息平臺104.2.3 防護欄桿104.2.4

2、 無障礙通道115 標(biāo)志135.1 安全標(biāo)志的選擇145.2 標(biāo)志的排列166 防滑與排水167 其它相關(guān)因素178 結(jié)束語17參考文獻(xiàn)17 晶珠廣場交匯口人行天橋的安全人機工程設(shè)計安全工程專業(yè) 摘要 在交通問題越來越嚴(yán)重的今天，人行天橋能起到人車分流的作用，對解決人車搶道、緩解交通壓力等問題起到一定作用。衡陽城區(qū)交通擁堵一直是一個嚴(yán)重問題，影響市民的出行。而位于船山路和蒸陽北路交匯處的十字路口是人流和車流最大的地帶，如果在此地修建一座使用率高的人行天橋，進(jìn)行人車分流，在解決該地交通問題同時，對緩解雁城交通壓力也起到一定作用。要使天橋使用率高，在設(shè)計時除符合相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)外，還必須以人為本，使其

3、符合安全人機工程的相關(guān)要求，達(dá)到安全、舒適、美觀、使用率高的效果。關(guān)鍵詞 交通問題；人行天橋；人車分流 ；使用率Jing Zhu Square Pedestrian safety ergonomic analysis and designAbstract: In transportation question more and more serious today, the human good over-bridge can play the role which the human vehicle diverges, to solves human Che Qiang the road,

4、questions and so on alleviation traffic pressure gets up certain function.The Hengyang city transportation supports stops up always is a serious question, affects resident's journey.But is located the ship mountain road and steams the positive north road intersection point the crystal bead squar

5、e is the stream of people and the stream of vehicles biggest region, if constructs a utilization ratio high person good over-bridge in this, carries on the human vehicle divergence, while solves this transportation problem, to alleviates the wild goose city traffic pressure also to play certain role

6、.Must cause the over-bridge utilization ratio to be high, when design besides conforms to the correlation construction standard, but also must humanist, causes it to conform to the security man-machine project correlation requirement, achieves safely, comfortable, artistic, the utilization ratio hig

7、h effect.Key words: Pedestrian traffic human vehicle diverges comfort 1 前言 交通問題是一個城市在城市化過程中一直伴隨著且必須面對的問題，能否有效處理好城市化與交通問題的關(guān)系，直接影響到該城市城市化的進(jìn)程及水平。近年來隨著衡陽城市化步伐的加快，位于船山路的晶珠廣場儼然成為了繁華的商業(yè)集中區(qū)。與此同時，該處人流量、車流量大，人車爭道現(xiàn)象突出，存在一定安全隱患。要解決此交通問題，實現(xiàn)人車分流無疑是很好的一種方法，而人行天橋與地下通道均能達(dá)到此目的。這兩種方案都有其優(yōu)缺點：人行天橋優(yōu)點是工程投資小，工程建設(shè)周期短，對城市管線影響

8、較小，施工中對城市交通的影響小。但缺點是對城市景觀有影響、有噪聲污染、使用期有限，使用過程中維護費用高；地下通道優(yōu)點是對城市景觀無影響、無噪聲污染、后期維護費用少、使用期長。缺點是工程建設(shè)投資大，施工周期長，對城市管網(wǎng)管線影響大，在施工過程中對城市交通的影響較大。結(jié)合各方面因素考慮，明顯的，人行天橋較符合解決晶珠廣場交通問題具體要求。本文所分析與設(shè)計的人行天橋除符合有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，更多的是從安全人機工程角度出發(fā)，使其符合人的心理、生理特性及其它安全人機工程學(xué)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，力求使其既能解決晶珠廣場交匯處實際交通問題，又美觀、安全、舒適、使用率高。2 晶珠廣場交匯口調(diào)查2.1 地理位置 圖2-1 船山

9、路與蒸湘北路交叉路口簡單平面圖 如圖2-1所示，為船山路與蒸湘北路交叉路口簡單平面圖。由圖可知，晶珠廣場位于蒸湘北路與船山大道十字路口交匯處，其本身也是一個繁華的商業(yè)中心。而船山大道往東為火車站，往西為新市區(qū)，蒸湘北路則連接繁華的解放路和107國道，其車流量、人流量之大可想而知！ 在上下班高峰期或晚上時，人流量、車流量更多，人車搶道甚為嚴(yán)重！因此，在次修建人行天橋就顯得極為重要了。2.2 交匯口人流量、車流量調(diào)查判斷修建人行天橋的必要性與否很重要的一點就是人流量與車流量的多少，只有當(dāng)人流量與車流量達(dá)到一定量后，才有修建的必要性。因此，知道船山大道與蒸湘北路交匯口的人流量與車流量就很有必要了。在

10、此，結(jié)合圖表2-1，取A、B、C、D四個路口分別作為統(tǒng)計點，進(jìn)而得到的車流量、人流量的一些基本情況如表2-2所示(時間為15：30-16：00）。 表2-2 A、B、C、D四處車流量、人流量基本情況 序號12345678910合計允許通過時間（s)A40404040404045454545420B40404040404045454545420C40404040404045454545420D40404040404045454545420通過車輛（輛）A56333940555465597065536B46337256406738796555551C55344678568244513945530D

11、75356759423766713949540闖紅燈人數(shù)(人）A14147178425162310138B13116111821169187130C1223118171657135117D12172325119177158151總數(shù)闖紅燈人數(shù)所占比例（%）人流量A59343473.1B52041479.6C48936173.8D65447572.6車流量A2012361.8B2416461.9C2617762.9D2213261.2 由上表可知，該表由兩部分組成，上半部分表示在紅綠燈允許通過交叉路口的時間內(nèi)，A、B、C、D四個路口車輛通過數(shù)量和此時不遵守交通規(guī)則，闖紅燈的行人數(shù)量；下半部分表示

12、，A、B、C、D四個路口在半個小時的統(tǒng)計時間內(nèi)車輛與行人通過的數(shù)量及其闖紅燈的數(shù)量和比例。在半個小時的統(tǒng)計時間中，各個路口的車流量達(dá)到2000車次以上，人流量則也有500左右，如此人流量與車流量卻也有必要進(jìn)行人車分流。與此同時，闖紅燈的行人占總?cè)藬?shù)竟然都超過70%！由此可見，該路口人車搶道象限特別嚴(yán)重，其存在嚴(yán)重的安全隱患。2.3 網(wǎng)友呼聲 據(jù)網(wǎng)友楊柳于2010-1-20發(fā)表在“你好衡陽網(wǎng)”博客上的一篇名為如何化解交通擁堵，大家來支招的帖子現(xiàn)身論壇后，網(wǎng)友積極發(fā)帖進(jìn)言獻(xiàn)策，多數(shù)網(wǎng)友認(rèn)為，亟需在晶珠廣場筑高架橋或地下通道。 網(wǎng)友“悟空師兄”說，晶珠廣場是人流和車流最大的地帶，如果在船山路和蒸湘北

13、路交匯處建地下通道，肯定對緩解城區(qū)交通有很大作用。 網(wǎng)友“執(zhí)子之手”說，每次駕車到晶珠廣場，行人搶道就特別嚴(yán)重，明明斑馬線路口是紅燈，可行人偏偏涌到路中間，司機們好不容易等到一個十幾秒的綠燈機會，卻讓他們堵得過不了幾臺車。在這建高架橋或地下通道，是緩解衡陽交通最好的方法。 網(wǎng)友“月痕”說，晶珠廣場是人流、車流量最大的商貿(mào)中心，真的太有必要建高架橋或地下通道了，若相關(guān)部門不建，我們自發(fā)捐款建去。 可見，解決晶珠廣場交匯處交通問題也是市民眾望所歸。 綜上所述，由于晶珠廣場交匯處所處地理位置的特殊性及其商業(yè)的發(fā)展，再加上該地車流量、人流量大，人們不遵守交通規(guī)則等因素，在此處修建人行天橋已十分必要。3

14、 城市人行天橋技術(shù)規(guī)范國家建設(shè)部于1996年3月14日發(fā)布<<城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范>>的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對城市人行天橋的凈寬、凈高、梯（坡）道、平臺、欄桿扶手作出了相關(guān)規(guī)定。其規(guī)定主要有以下幾點：3.1 天橋凈寬 天橋橋面凈寬不宜小于3m； 考慮兼顧自行車推車時通過，一條推車帶應(yīng)按1m計，天橋凈寬按自行車流量計算增加通道寬度，梯道最小凈寬為2m； 考慮推自行車的梯道，應(yīng)采用梯道帶坡道的布置方式，一條坡道寬度不宜小于0.4m，坡道位置視方便推車流向而定。3.2 天橋凈高 天橋橋下為機動車道時，最小凈高為4.5m，行駛電車時，最小凈高為5.m； 天橋橋下為非機動車道時，

15、最小凈高為3.5m，如有從道路兩側(cè)的建筑物內(nèi)駛出的普通汽車需經(jīng)橋下非機動車道通過時，最小凈高為3.5m； 天橋、梯道或坡道下面為人行道時，凈高為2.5m，最小凈高為2.3m。3.3 梯（坡）道3.3.1 梯道坡度不得大于1：2； 手推自行車及童車的坡道坡度不宜大于1：4；3.3.2 殘疾人坡道設(shè)置應(yīng)符合下列要求： 殘疾人坡道的設(shè)置應(yīng)以手搖三輪車為主要出行工具，并考慮坐輪椅者拐杖者視力殘疾者的使用和通行；坡道不宜大于1：12，有特殊困難時不應(yīng)大于1：10。3.4 平臺 梯道宜設(shè)休息平臺，每個梯段踏步不應(yīng)超過18級，否則必須加設(shè)緩步平臺，改向平臺深度不應(yīng)小于橋梯寬度，直梯坡平臺其深度不應(yīng)小于1.5

16、m，考慮自行車推行時，不應(yīng)小于2m。自行車轉(zhuǎn)向平臺宜設(shè)不小于1.5m的轉(zhuǎn)彎半徑。3.5 欄桿扶手 欄桿高度不應(yīng)小于1.05m;欄桿應(yīng)以堅固、耐久的材料制作，并能承受條規(guī)定的水平荷載；欄桿構(gòu)件間的最大凈間距不得大于14cm,且不宜采用橫線條欄桿;考慮殘疾人通行時應(yīng)在0.65m高度處另設(shè)扶手,在兒童通行較多處,應(yīng)在0.8m高度處另設(shè)扶手。梯寬大于6mm,或冬季有積雪的地方,梯(坡)面有滑跌危險時,梯、坡道中間宜增設(shè)欄桿扶手。4 人行天橋的人機設(shè)計4.1 人行天橋總體結(jié)構(gòu)天橋主要由橋面、欄桿、扶手、橋墩組成，其各自的設(shè)計、布局有有相關(guān)要求。如橋墩盡量不要設(shè)在主干道上，以免占據(jù)主干道位置，從而增加車輛

17、通過時間。如圖4-1所示的人行天橋效果圖基本符合晶珠廣場實際情況，能很好地起到人車分流作用。 橋面 防護欄桿 橋墩 梯道 圖 4-1 人行天橋效果圖 4.2 梯道的人機設(shè)計梯道主要由梯段、休息平臺、欄桿和扶手、推車道和盲道組成。其設(shè)計要兼顧幼小、殘疾人士，不能因坡度太陡、無推車道等使人望橋興嘆，影響天橋的使用率。4.2.1 梯段的設(shè)計梯段是樓梯的斜段部分，由多級踏步組成，是樓梯完成上升功能的構(gòu)件。如圖4-2所示，踏步由踏面和踢面組成的 。踏面：踏步的水平面 ；踢面：踏步的豎面，與踏面垂直或與踏面成小于90º的夾角。 踏面 踢面圖4-2 梯段的部分 人與踏步的人機結(jié)合面主要是踏面和踢面

18、，踏面的寬度要符合我國成年人人體足部尺寸標(biāo)準(zhǔn)。下表是我國成年人人體足部尺寸的標(biāo)準(zhǔn)： 圖4-3 人體足部尺寸及部位 表4-1足部尺寸（男） 單位：mm18-60歲18-25歲1510509095991510509095994.7.1足長2232302342472602642722242302342472602652734.7.2足寬868890921021031078588909510110310626-35歲36-60歲1510509095991510509095994.7.1足長2232302342472612642712232302332462592632714.7.2足寬86899096

19、10110310686899096102104107 表4-2足部尺寸（女） 單位：mm18-60歲18-25歲1510509095991510509095994.7.1足長2082132172292412442512082132172282412442514.7.2足寬788183889395987881828792949726-35歲36-60歲1510509095991510509095994.7.1足長2072142172292412452522072132162282402432504.7.2足寬7881838893959879829388949699 由于男性的足長比女性的長，踏步

20、寬度要滿足大眾使用，因此足部尺寸我們?nèi)∧械?8-60歲，且取最高百分位數(shù)99，則得到對應(yīng)足長為272mm，但有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)公布的人體數(shù)據(jù)是在裸體或單薄內(nèi)衣的條件下測得的，測量是不穿鞋的。而設(shè)計中所涉及的人體尺寸是在穿衣服、穿鞋條件下的人體尺寸。因此，還應(yīng)考慮功能修正量Sb（忽略心理修正量）。 因此有： S = Sa + SbS-最小功能尺寸 Sa第a百分位人體尺寸 Sb尺寸修正量S = Sa + Sb=272+38=310mm 所以踏面最適宜寬度為310mm，中國成人的水平步距是 620（女） 680（男）。一般認(rèn)為在人在往上行時，水平步距會減小，且每上升 1mm，水平步距則減少約 2mm。因此

21、由踏步計算公式：b2h600 620mm（b：踏面寬 h：踢面高）得h為155mm。也就是說，在踢面為310mm,踢面為155mm時，踏步最符合人機要求，不易使人感到疲勞。 4.2.2 休息平臺 休息臺是在考慮到人體生物力學(xué)特征的基礎(chǔ)上為緩解人上下樓梯疲勞而設(shè)計的。設(shè)立休息臺必需要保其不不阻礙人上下樓梯，這就要求休息臺的寬度不得小于樓梯寬。4.2.3 防護欄桿欄桿是保護行人上下樓梯和通過人行天橋橋面的安全圍護構(gòu)件，其高度正確與否直接關(guān)系到行人的安全。因此， 防護欄桿的高度宜為1050mm。在離地高度小于20m的平臺、通道及作業(yè)場所的防護欄桿高度不得低于1000mm，在離地高度等于或大于20m高

22、的平臺、通道及作業(yè)場所的防護欄桿不得低于1200 mm。 圖4-4固定式防護欄桿的構(gòu)成及作用 立柱：欄桿的垂直構(gòu)件 扶手：固定于立柱上端的水平方向設(shè)置的防護構(gòu)件。 橫桿：固定于立柱中部的連接桿件。 擋板：固定于立柱下部的防護板。4.2.4 無障礙通道 要想充分發(fā)揮晶珠廣場人行天橋的作用，就該以人為中心，在設(shè)計時考慮在梯道和橋面上設(shè)計扶手、盲道，讓殘疾人士也能順利通過。城市人行天橋應(yīng)設(shè)坡道和提示盲道，坡道應(yīng)適合乘輪椅這通行，梯道應(yīng)適合拄杖者及老人通行，如圖4-5所示。 圖4-5無障礙通道 根據(jù)我國出臺的“城市道路和建筑屋無障礙設(shè)計規(guī)范”JGJ50-2001,人行天橋梯道中的扶手高應(yīng)為850mm，

23、起點與終點處延伸處應(yīng)大于等于300mm，扶手末端應(yīng)向內(nèi)拐到墻內(nèi)，或向下延伸100mm（見圖4-6）。 在人行天橋中，距坡道與梯道250mm500mm處應(yīng)設(shè)提示盲道。提示盲道的長度應(yīng)與坡道、梯道的寬度相對應(yīng)，提示盲道的寬度為 300mm600（圖4-7） 5 標(biāo)志人行天橋在實現(xiàn)人車分流，解決交通問題的同時，其自身也存在一些不足。如距地面高度不合理易給行車、人群帶來不便乃至安全問題，也可能遮擋住一些原來的提醒標(biāo)志，如紅綠燈、路標(biāo)。這些問題實屬正常，是不可避免的，要解決這些人行天橋負(fù)面的影響，要求設(shè)計者在設(shè)計時充分發(fā)揮人的主觀能動性，變不利為有利。我們可以把原來的紅綠燈改在天橋橋面的外邊緣上，在橋面

24、上立提醒標(biāo)志，提醒行人不要往橋下仍雜物，除此之外，還可以把車道提醒標(biāo)志、限高標(biāo)志、路標(biāo)等合理地分布其上或附件。這時就涉及到其分布位置、標(biāo)志的設(shè)計等問題。這就要求我們從安全人機工程學(xué)角度出發(fā)，考慮人機信息交互運用人的知覺特性及其它相關(guān)知識解決好這一問題。5.1 安全標(biāo)志的選擇 在本課題中，在標(biāo)志的選擇上主要考慮顏色的搭配。由人機工程學(xué)只是可知，顏色對比與人眼辨別能力有一定關(guān)系。當(dāng)人們從遠(yuǎn)處辨別前方的眾多不同顏色時，其易于辨別的順序是：紅、綠、黃、白。當(dāng)兩種顏色相配在一起時，易于辨別的順序是：黃底黑字，黑底白字，藍(lán)底白字，白底黑字。因而，顏色搭配正確與否直接影響人的判斷，合理的顏色搭配可以讓人在最

25、快時間內(nèi)做出正確判斷，反之，顏色搭配不合理，行人就不能做出有效判斷。國標(biāo)GB 2894-1996<<安全標(biāo)志>>規(guī)定，安全標(biāo)志由安全色、幾何圖形和圖形符號構(gòu)成，分為禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志、指令標(biāo)志、提示標(biāo)志（見表5-1） 表5-1 安全標(biāo)志類別意義基本形式禁止標(biāo)志禁止人們不安全行為的一種圖案帶斜桿的圓框，背景為白色，圓環(huán)和斜杠為紅色，圖形符號為黑色警告標(biāo)志提醒人們對周圍環(huán)境引起注意正三角形框，背景為黃色，三角形的邊框及圖形符號均為黑色指令標(biāo)志強制人們必須對某種動作采取防范措施圓形邊框，圖形背景為藍(lán)色，圖形符號為白色提示標(biāo)志向人們提供某種信息正方形邊框，圖形背景為綠色，圖形符

26、號及文字為白色 著色的信號燈是一種是一種指示危險存在的常用方法。一般情況下，信號燈所用的顏色具有指導(dǎo)意義，如表5-2所示：表5-2信號燈顏色及意義顏色意義紅色存在危險、緊急情況、故障、錯誤和中斷等黃色接近危險、臨界狀態(tài)、注意和緩行等綠色繼續(xù)進(jìn)行、準(zhǔn)備好的狀態(tài)、在規(guī)定的參數(shù)限度內(nèi)等白色系統(tǒng)可用或系統(tǒng)在運行中另外，閃動的燈光可用于引起人們注意，效果比固定燈光更好。在行走中的人是通過其顏色變化來作出通行判斷的，因此，其顏色的選擇就極為重要。結(jié)合以上要素，我們常用紅綠燈來在交通中的指導(dǎo)車輛及行人通行，紅燈表示禁止通過，綠燈表示允許通過，黃燈表示稍停且通常是閃爍著的。以下為在人行天橋中常見的標(biāo)志。 人行天橋 禁止拋物 當(dāng)心落物 當(dāng)心滑跌 限高5m 紅綠燈 圖5-1 幾種人行天橋常見標(biāo)志5.2 標(biāo)志的排列當(dāng)多個標(biāo)志一起排列時，合理的排序尤為重要，它能使人在最短時間內(nèi)做出正確判斷。如路標(biāo)的布置應(yīng)盡量靠近目地且箭頭方向必須指向?qū)嶋H方向，車道提醒標(biāo)志各標(biāo)志盡量與路面車道相對應(yīng)等等。由安全人機工程學(xué)視覺運動規(guī)律可知，眼睛沿水平方向運動比沿垂直方向運動快而不易疲勞；一般先看到水平方向的物體，后看到垂直方向的物體。視線的變化習(xí)慣從左到右，從上到下和順時針方向運動。 因