安全人機(jī)課程設(shè)計指導(dǎo)書學(xué)生

1、安全工程專業(yè)安全人機(jī)工程學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書一、課程設(shè)計的目的安全人機(jī)工程學(xué)是安全工程專業(yè)方向的專業(yè)基礎(chǔ)課，是應(yīng)用性、實(shí)踐性十分強(qiáng)的學(xué)科。本課程（設(shè)計）是安全人機(jī)工程學(xué)理論課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，目的是使學(xué)生在具體案例分析、設(shè)計中訓(xùn)練學(xué)生的人、機(jī)和環(huán)境系統(tǒng)的分析、設(shè)計能力，能夠在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的過程中運(yùn)用安全人機(jī)工程學(xué)原理使產(chǎn)品既方便使用又適合人的舒適性要求。學(xué)生通過課程設(shè)計能夠深刻理解安全人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用價值，鍛煉綜合運(yùn)用安全人機(jī)工程學(xué)的能力，在今后的分析、設(shè)計中能夠充分考慮人的生理、心理、解剖等方面的因素，實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)境之間協(xié)調(diào)與產(chǎn)品使用過程中的安全、舒適、高效率。二、課程設(shè)計的基本要求：本課程（設(shè)計

2、）要求學(xué)生在案例分析、設(shè)計中，鍛煉在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中對安全人機(jī)工程學(xué)的理論知識的綜合運(yùn)用能力。首先，學(xué)生應(yīng)該能分析市場現(xiàn)有產(chǎn)品中人機(jī)界面設(shè)計的宜人性，發(fā)現(xiàn)設(shè)計上存在的使用不舒適、影響使用者安全健康，影響工作效率的提升的缺陷，能夠據(jù)此提出改良設(shè)計方案。其次，對于市場的潛在需求，學(xué)生能夠確定產(chǎn)品的功能需求，自覺運(yùn)用安全人機(jī)工程學(xué)原理提出創(chuàng)新設(shè)計方案。在課程設(shè)計過程中，應(yīng)保持嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。對圖紙質(zhì)量應(yīng)高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，不僅要整潔干凈，而且不應(yīng)出現(xiàn)原則性的錯誤；設(shè)計計算過程方法要合理，計算應(yīng)準(zhǔn)確；手寫說明書應(yīng)字跡工整，打印說明書排版要規(guī)范，嚴(yán)禁抄襲或大肆拷貝網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容；此外，在設(shè)計過程中應(yīng)具有創(chuàng)新意

3、識，提倡獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)，同時應(yīng)發(fā)揚(yáng)相互合作、取長補(bǔ)短的優(yōu)良作風(fēng)。三、設(shè)計題目說明1、前文所稱產(chǎn)品，不限于物品，還可以為建筑物、生活工作環(huán)境、生產(chǎn)生活設(shè)施。2、題目可以自擬，也可以參考如下：山東工商學(xué)院校園安全商學(xué)實(shí)驗(yàn)中心課程設(shè)計（改進(jìn)型）學(xué)生宿舍#樓第#教學(xué)樓第#餐廳圖書館大學(xué)生活動中心地下通道餐廳座椅宿舍床鋪實(shí)驗(yàn)室電腦桌椅某一建筑物（車站 碼頭 超市 醫(yī)院）車間 設(shè)備設(shè)施物品加油站3.設(shè)計思路，從機(jī)宜人、人適機(jī)和安全、效率、舒適等角度展開。4.二人一組，自由結(jié)合（不分班級）5.其他院校的設(shè)計參考：人機(jī)工程學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目： 我國普通列車硬臥車廂鋪位的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計二、設(shè)計背景：

4、 隨著人們生活水平的不斷提高，人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高。鐵路運(yùn)輸在各種交通工具運(yùn)輸中占有比較重要的地位，人們出行大多選擇較為經(jīng)濟(jì)和舒適的硬臥車廂，如何對鋪位進(jìn)行設(shè)計以滿足基本乘坐要求的基礎(chǔ)上向舒適化、人性化發(fā)展，從而達(dá)到盡可能減少旅客出行的疲勞的目的。三、設(shè)計內(nèi)容：根據(jù)國標(biāo)中國成年人人體尺寸（GB10000-1988）和在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的通則，結(jié)合我國普通列車硬臥車廂的實(shí)際情況，合理選擇百分位數(shù)，進(jìn)行硬臥車廂上中下三個鋪位的高度、寬度、鋪位間的凈空高度、以及包廂內(nèi)對面兩鋪位的距離、茶座高度和寬度、色彩匹配等項(xiàng)目的設(shè)計。設(shè)計流程圖見圖1-1。四、設(shè)計要求：1、收集我國普通列

5、車硬臥車廂的車廂及鋪位的幾何尺寸；2、對有乘坐列車硬臥的乘客進(jìn)行鋪位舒適度調(diào)查，總結(jié)列車鋪位的優(yōu)缺點(diǎn)；統(tǒng)計人數(shù)不少于50人，且應(yīng)有代表性，可以以問卷的形式進(jìn)行，并對統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行匯總，需給出調(diào)查問卷；3、選擇合適的比例尺用A3圖紙繪制車廂中鋪位的布置圖；4、選擇合適的比例尺用A3圖紙繪制座椅的加工圖；5、有條件可用計算機(jī)繪圖。圖1-1 衣食住行是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚??；疖囀俏覀兂鲂凶钪匾ぞ咧弧Ｖ劣谑孢m安全的旅行，才是我們追求的目標(biāo)。故希望我們這次的設(shè)計能幫助提高火車的舒適度，是各位旅客有個愉快的旅行。一、 背景設(shè)計隨著人們生活水平的提高，人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高。鐵路運(yùn)輸在各種交通

6、工具運(yùn)輸中有比較重要的地位，人們出行比較大多選擇較為經(jīng)濟(jì)和舒適的硬臥車廂，如何對鋪位進(jìn)行設(shè)計以滿足基本乘坐要求的基礎(chǔ)上向舒適化、人性化發(fā)展，從而達(dá)到盡可能減少旅客出行的疲勞的目的。同時，這是我們學(xué)習(xí)了人機(jī)工程學(xué)之后，第一次運(yùn)用知識。他為我們提供了理論聯(lián)系實(shí)際的機(jī)會。我們將會本著為社會服務(wù)的責(zé)任心，將會把人機(jī)工程學(xué)的知識充分的應(yīng)用到這次是設(shè)計之中。為鐵路運(yùn)輸貢獻(xiàn)我們的一份微薄的力量，使廣大乘客擁有一個更安全、更舒適的旅行。同時也通過這次設(shè)計檢驗(yàn)我們所學(xué)的知識。二、 設(shè)計內(nèi)容1、現(xiàn)狀分析：針對現(xiàn)階段我國列車的硬臥理論資料，分析我國硬臥在安全人際學(xué)的不足與問題。同時進(jìn)行問卷調(diào)查，分析廣大乘客對硬臥的

7、看法，吸取更廣泛的建議。（1） 理論資料收集：如下表項(xiàng)目長度（mm）上鋪到車頂?shù)木嚯x670上鋪到中鋪間的距離685中鋪與下鋪間的距離900下鋪到火車地板的距離315床長1900床寬700對面兩鋪位的距離500餐桌的高715餐桌的寬450表1 附：我國普通列車硬臥的車廂的幾何尺寸。通過網(wǎng)絡(luò)和工具書的查找，我們找到Y(jié)W25型和YW22型硬臥車廂尺寸。其中，YW25型硬臥車已經(jīng)成為中國鐵路硬臥的主力車型。這種車采用的是三層鋪位。這顯然是為了最大限度提高車廂內(nèi)的利用率。在25型鐵路硬臥車廂中，鋪位的安排方式是靠車廂的一個側(cè)壁安排11個敞開式和半封閉式的6人單元臥鋪間，每個單元間內(nèi)有兩列靠兩側(cè)間壁分置上

8、、中、下三層鋪位。中、上層臥鋪的旅客借助梯蹬上下。每節(jié)車廂的定員一般在66人20型硬臥的定員為60人。YW25型車廂空間尺寸參數(shù)如下：車體長度：25500mm 車體寬度：3104mm車廂寬度：4433mm 車廂高度：3305mm車廂高度：3104mm 車廂頂高度：821mm（圓弧形）去圓弧形頂高度：2434mm 包廂長度：1950mm通過對車廂尺寸機(jī)床鋪間距離以及床鋪尺寸的分析。YW25型列車硬臥主要存在以下一些問題：1、 上層和中層鋪位間距離地板的高度過高，旅客上下鋪的難度大，動作復(fù)雜，不方便，也不夠安全。尤其不適合體質(zhì)較差旅客乘坐。即便對于青年人來說，攀上離地板高度超過2米的上鋪，也是一個

9、要加倍小心的危險而困難的過程。2、 上層鋪位上方的活動空間過小，乘客的上下起坐活動都比較困難。床鋪上方凈高不足0、65米的空間讓人彎腰起坐都很困難，躺臥時，如果抬身弓背到腳底拿東西，甚至有窩脖致傷危險，同時人心里會感到壓抑。3、 各層鋪位空間是開放式的，不能為每個旅客單獨(dú)提供獨(dú)立和封閉的就寢空間，缺乏隱私和安全保障。在隱私性差的問題上，年輕女乘客的體會尤其明顯。不久前，前經(jīng)鐵路部門曾經(jīng)試著在部分列車上開設(shè)女性專用單元間措施，但可能是由于可操作性差，運(yùn)營者無利可圖等原因而很快就取消了。這種開放式鋪位在安全防盜方面的缺陷也是非常讓人頭痛苦的。許多乘客在睡覺前不得不小心的把錢包和貴重財物壓在枕下身下

10、。即便如此，失竊的事情仍然時有發(fā)生。即使舍得花錢乘坐有門的軟臥包廂，這種問題也還是不能徹底解決。因?yàn)?，四人包廂?nèi)的人不一定都是相識親友。所以，長期以來，能夠擁有休閑、單獨(dú)的單人臥鋪空間，是無數(shù)旅行者可望而不可求的夢想。4、 上、中層鋪位沒有為旅客提供類似底層鋪位邊的可供站立或者擱腳地板空間，因而，上、下中層鋪位的旅客要想站起來，只能先以雜技般的動作順著不規(guī)則的梯蹬小心翼翼的爬下來，才能站到車廂地板上，很不方便。期間，下面的其他乘客也不得不小心的注意著他的姿態(tài)動作，準(zhǔn)備應(yīng)付意外情況，并且被迫享受著眼前晃動的腳丫的熏陶。5、 上、中層鋪位構(gòu)造不能為旅客提供舒適的坐姿環(huán)境。若希望像坐在座椅上那樣做一

11、會兒，只能先順梯蹬爬下來后，在下層鋪位上暫時借座，或者到走廊通道邊僅有20cm寬的簡易折疊凳上暫時搭坐一會兒，不僅自己麻煩，也影響其他人休息或走路。6、 各層鋪位（尤其是中上層鋪位）的布置方式使旅客在躺臥姿勢下很難觀察窗外景觀。當(dāng)有乘客看到窗外精彩景色而興奮騷動時，在上鋪的乘客往往只能盡可能低頭伸頸，以求欣賞一下一掠而過的景色，但結(jié)果往往令其失望。即使是中鋪、下鋪的乘客，在保持正常躺臥姿態(tài)下也很難得到理想的面向窗外的觀察視角。對于所謂的旅游專列來說，各層鋪位上的乘客往往都很難兼顧臥休息和觀察窗外美景的矛盾。7、 這種布局的鋪位難以實(shí)現(xiàn)為每個鋪位提供單獨(dú)使用的獨(dú)立的桌位。即使是相對而鄰的兩個下鋪

12、乘客，也只能共用一張小桌子。至于中上鋪的乘客，就只能輪流共享走廊靠窗的一個袖珍小桌了。(2)、現(xiàn)有狀況收集、分析通過對50位乘客的調(diào)查，大部分乘客都認(rèn)為現(xiàn)階段我國硬臥存在以上問題?，F(xiàn)將調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果如表2。表2 數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計項(xiàng)目項(xiàng)目有沒有沒注意人數(shù)（人）比例人數(shù)（人）比例人數(shù)（人）比例有沒有感到上層和中層鋪位距離車廂地板過高255010201530有沒有感覺上層鋪位上方的活動空間過小408036714是否感到上中層沒有可供站立的擱腳空間3366153024是否感到上中層鋪位構(gòu)造不能為旅客提供舒適的環(huán)境448812510是否感到中上層鋪位沒有獨(dú)立桌面而不便173415301836其他問題及總結(jié)

13、其中有24.6的乘客提出了其他相關(guān)意見通過調(diào)查，大約有89.6的乘客感到不舒適。這說明我國火車硬臥設(shè)計還存在很多不合理性。這主要是我國人口多需要提高利用率所造成的。車內(nèi)空間過小，致使乘客行動不便、感到壓抑是當(dāng)前最主要的問題。針對這些問題，我們進(jìn)行這次安全人機(jī)工程設(shè)計，以求解決以上問題。（3）、功能及操作分析1、鋪位：分為上、中、下三鋪：主要用于乘客在長途旅行過程中休息。它是由褥子、被子和枕頭構(gòu)成，是硬臥最主要的構(gòu)件。其中三個鋪位的距離將是我們設(shè)計的重點(diǎn)。2、餐桌：位于下鋪相靠的火車面上。只有一個，用于房那個水杯及其他物品。由于上、中鋪受空間限制，沒有餐桌，給乘客帶來了極大的不便。3、過道：用于

14、乘客行走的走廊。4、過道上的餐桌：用于上、中鋪乘客乘坐或就餐食用。它的設(shè)計將會與過道的設(shè)計相互聯(lián)系。2、尺寸計劃：（1）計測項(xiàng)目：該次設(shè)計主要是設(shè)計硬臥車三個鋪位的高度、寬度、鋪位間的凈空高度，以及包廂內(nèi)對面兩鋪位間的距離、茶座高度和寬度，色彩匹配等項(xiàng)目的設(shè)計。具體項(xiàng)目如下表3。表3 設(shè)計項(xiàng)目序號設(shè)計項(xiàng)目序號設(shè)計項(xiàng)目1上鋪到車頂?shù)木嚯x11包廂的寬度2上鋪到中鋪的距離12走廊的寬度3中鋪與下鋪的距離13走廊上椅子的高度4下鋪到火車廂面的距離14走廊上椅子的長度5鋪位長15走廊上椅子的長度6鋪位寬16走廊餐桌的長度7對面兩鋪的距離17走廊上餐桌的寬度8餐桌的高度18走廊上餐桌的高度9餐桌的寬度19

15、護(hù)欄的高度10餐桌的長度20鋪墊厚 注：下鋪距地面高不小于150mm。在有限的空間內(nèi)設(shè)計能夠使人感到舒適并且安全的結(jié)構(gòu)，是比較困難。我們的設(shè)計，改進(jìn)車廂鋪位的距離，盡量增大空間，提高空間利用率的同時，不至于影響乘客的舒適度。 （2）計測人群選擇：由于火車硬臥主要用于我國普通人群，即主要是運(yùn)用于1860歲的我國人民。根據(jù)國際中國成年人尺寸（GB100001988）來選擇相應(yīng)的修正量。選擇修正量如下表4： 數(shù)據(jù)類型項(xiàng)目年齡范圍百分位數(shù)尺寸值（cm）設(shè)計依據(jù)坐高18-60歲99979下、中、上床鋪之間的距離設(shè)計依據(jù)坐深18-60歲99510椅子的深度設(shè)計依據(jù)小腿加足長18-60歲99463地至下鋪之

16、間的距離設(shè)計依據(jù)坐姿臀寬18-60歲99369椅子的寬度設(shè)計依據(jù)大腿長足長18-60歲99523272795床與床之間距離的設(shè)計依據(jù)以及走廊寬度的設(shè)計依據(jù)最大肩寬18-60歲99486床寬的是設(shè)計依據(jù)身高18-60歲991814床長的設(shè)計依據(jù)上臂長18-60歲99349走廊上桌子的長度設(shè)計依據(jù)前臂長18-60歲99268走廊上桌子設(shè)計依據(jù)和車廂內(nèi)桌子深度依據(jù)表4以上表是各項(xiàng)設(shè)計的主要依據(jù)，而各設(shè)計項(xiàng)目的值的確立，還要考慮心里修正量和衣物修正量。衣物修正量選自教科書人機(jī)工程學(xué)教材P38表28。3、確立新方案（1）說明1、由于受到空間的限制，雖然選取依據(jù)99百分位，但并不能滿足數(shù)據(jù)。故我們只能盡量

17、擴(kuò)大空間，但并不能滿足百分位數(shù)據(jù)。2、為了提高車內(nèi)空間，我們將車頂735mm的空間縮小到200mm，這樣給我提供了更廣闊的空間。車頂200mm的空間通過改造足夠用于電線及其他裝置使用。 3、將包廂的寬度由1900mm增加到2000mm。這樣將會減少乘客人數(shù)，將會使一節(jié)車廂由11個包廂減少一個，但這樣可以提高空間利用率的同時，是乘客感到更舒適。4、中鋪設(shè)計為一個可以翻起的結(jié)構(gòu)，當(dāng)白天中鋪乘客到車廂內(nèi)坐時，可以將中鋪翻起固定在側(cè)壁上，這樣上鋪與下鋪空間大大增大。滿足了（公式）的最小量。5、在上或中鋪之間設(shè)計掛鉤或折疊式桌椅，用于暫時性的存放一下物品。（2）設(shè)計1、上鋪：根據(jù)人體尺寸和火車的空間的限

18、制，我們確定上鋪空間的距離為900mm，由以前670mm提高到900mm，大大增加了上鋪空間，可以滿足大多數(shù)人活動。2、中鋪：根據(jù)人體尺寸和火車空間的限制，我們確定中鋪到上鋪的距離為840mm，由以前685mm提高到840mm，同時將中鋪設(shè)計為可以翻起的結(jié)構(gòu)，大大增加了下鋪與中鋪的空間，不至使人感到壓抑，白天時中上鋪的乘客都可以到下鋪或走廊上乘坐。3、下鋪：下鋪與中鋪的距離確定為900mm，雖然未有改變，但由于中鋪可以翻起，大大提高空間，即90084097925115滿足人機(jī)工程學(xué)設(shè)計要求。4、床長：床的長度：s+f+p=1814+1+185=2000mm。5、床寬：床的寬度：1.5s+f=1

19、.5×486+13=742mm。圓整為750mm。6、對面兩鋪的距離：由于腿長和足長的百分位數(shù)和空間的限制，確定為700mm。7、餐桌的高度、寬度、長度：同上根據(jù)相關(guān)體數(shù)據(jù)，確定其高為900mm、500mm、800mm。8、走廊上椅子的高度、寬度、長度：同上確定為465mm、380mm、450mm。9、走廊上桌子的高度、寬度、長度：同上確定為900mm、300mm、700mm。10、下鋪到火車廂面的距離:s+f=463+2=465mm。11、其他數(shù)據(jù)：護(hù)欄高度150mm，鋪墊厚70mm，包廂寬度2200mm，走廊高度1104mm。整理列表如下表5項(xiàng)目長度（mm）車頂厚度200上鋪到車

20、頂?shù)木嚯x900上鋪到中鋪的距離840中鋪到下鋪的距離900下鋪到火車廂面的距離465床長、寬2000、750對面兩鋪位的距離700餐桌的高、寬、長900、500、800走廊桌的高、寬、長900、300、700走廊椅的高、寬、長465、380、450包廂個數(shù)10個表5以上便是我們?yōu)榛疖囉才P所設(shè)計的尺寸。在原來的基礎(chǔ)上，空間更大，會更舒適。同時保證了空間的利用率。（3）顏色匹配設(shè)計顏色的設(shè)計能使狹小的空間變得更大，排除乘客的壓抑感。同時床鋪顏色設(shè)計可以給人家溫暖的感覺?？傊?，顏色搭配是一個十分重要的過程，它能使尺寸缺陷得到彌補(bǔ)，使人感到更安全舒適。1、車頂色彩：車頂采用天的淺藍(lán)色。由于商鋪空間較小，會使乘客感到壓抑。我們空間的淺藍(lán)色額可以使空間顯得更大，同時車頂部輔以散光的白熾燈，使上鋪空間明亮寬廣，清除乘客的壓抑感。2、鋪位的色彩上設(shè)計：鋪位