人因工程學(xué)課程設(shè)計(jì)

下載可編輯下載可編輯.專業(yè).整理.專業(yè).整理.課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱：人因工程學(xué)題 目： 火車硬座車廂方面的人機(jī)學(xué)研究專 業(yè)：工業(yè)工程班 級(jí)： 11-1 姓 名：吳霞、趙航學(xué) 號(hào)： 2011022410、2011022422指導(dǎo)教師姓名： 耿雷祝榮欣鞠金艷設(shè)計(jì)起止日期：2013年12月16日一2013年12月27日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、設(shè)計(jì)題目及說明 2\o"CurrentDocument"（一）題目 1（二）說明 1二、現(xiàn)狀調(diào)研 2（一）現(xiàn)狀調(diào)查 3（二）調(diào)查問卷 5\o"CurrentDocument"三、調(diào)研結(jié)果分析 11（一）結(jié)果顯示 11\o"CurrentDocument"（二）結(jié)果分析 12\o"CurrentDocument"四、改善方案 14（一）座椅改善 14\o"CurrentDocument"改善背景 14\o"CurrentDocument"改善原理 14\o"CurrentDocument"人的坐姿狀態(tài) 15\o"CurrentDocument"坐姿受力 16\o"CurrentDocument"人體尺寸數(shù)據(jù)獲得 17\o"CurrentDocument"具體尺寸設(shè)計(jì) 18\o"CurrentDocument"（二）熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20\o"CurrentDocument"（三）茶幾的改進(jìn) 21\o"CurrentDocument"（四）火車照明設(shè)計(jì) 21\o"CurrentDocument"（五）車廂內(nèi)色彩設(shè)計(jì) 23\o"CurrentDocument"（六）行李架的改進(jìn) 24\o"CurrentDocument"（七）車廂中小推車的改進(jìn) 24\o"CurrentDocument"（八）衛(wèi)生間的改進(jìn) 24\o"CurrentDocument"（九）火車車廂中的溫度改進(jìn) 25\o"CurrentDocument"影響分析 25\o"CurrentDocument"具體改進(jìn)措施 25\o"CurrentDocument"（十）車廂內(nèi)部空氣質(zhì)量的改進(jìn) 26五、結(jié)論 27\o"CurrentDocument"六、參考文獻(xiàn) 28下載可編輯下載可編輯一、設(shè)計(jì)題目及說明（一）題目火車硬座車廂的人機(jī)學(xué)研究（二）說明隨著寒假的來臨，越來越多的學(xué)生開始考慮回家的事情。如何選擇交通工具便成為了學(xué)生首先需要考慮的問題，選擇飛機(jī)，不經(jīng)濟(jì)；長(zhǎng)途客車，又不可取。而火車從發(fā)明到現(xiàn)在經(jīng)過了一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，發(fā)展到今天，已經(jīng)成為最大眾的交通工具。它具有載客量大、安全性高、價(jià)格具有層次性、旅客可選空間大等特點(diǎn)。因此便當(dāng)之無愧成為了大學(xué)生的首選，然而就火車硬座和臥鋪的選擇又成為學(xué)生頭疼的問題，選擇臥鋪雖然很舒適，但價(jià)格卻有點(diǎn)昂貴，一次就得花好幾百元，不劃算；選擇硬座價(jià)格最為便宜，是很經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但對(duì)于那些需要坐十幾二十個(gè)小時(shí)的學(xué)生時(shí)間久了的話會(huì)感到不舒適和疲憊，讓人非常難受，本來懷著高興的心情回家的卻因?yàn)榛疖嚿系囊恍﹩栴}被破壞了。隨著社會(huì)的進(jìn)步，旅客對(duì)火車硬座的要求隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而提高，這就涉及到人因要素的運(yùn)用是否合理。所以我們就火車硬座車廂中的一些不合理的設(shè)計(jì)和存在的問題與不足，從人因工程學(xué)的角度對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與改良，使火車硬座更加舒適，讓其滿足人因?qū)W方面的因素，使更多的人選擇去選擇火車硬座，同時(shí)讓他們的旅途也可以更加愉快舒適。.專業(yè).整理.下載可編輯下載可編輯.專業(yè).整理.專業(yè).整理.連接處k水處、現(xiàn)狀調(diào)研II列車員室二長(zhǎng)f1^^^辦27i^^^、席^2n2_21_22 122311 26272昭曬58一39一1 136)-U1^M54^MII551 ——52__1^―53—111 56575^^——61——62E—F I66 :68—717^^―7681\i回^―23^廂門衛(wèi)生驚連接處92L03^?12s洗手間車廂「（一）現(xiàn)狀調(diào)查當(dāng)今社會(huì)，對(duì)于長(zhǎng)途旅行，中國(guó)人選擇的交通工具主要還是以火車為主，而這其中更大一部分人還是選擇火車硬座出行，因?yàn)樗?jīng)濟(jì)實(shí)惠。目前我國(guó)火車硬座車廂在人因要素方面的運(yùn)用還存在一些問題，下面就是現(xiàn)在火車硬座車廂出現(xiàn)的一些問題。圖4車廂中過熱問題圖5座位間距離過近圖6行李架上行李的安全問題圖8火車上排隊(duì)上廁所現(xiàn)象圖7孕婦乘車問題圖9火車上頻繁來往的小吃車圖10火車安全問題關(guān)于火車硬座車廂舒適度調(diào)查問卷（請(qǐng)聯(lián)系自己的實(shí)際情況認(rèn)真填寫下列選項(xiàng)，謝謝配合！ ）1、您的性別（）A.男性 B. 女性2、您的年齡（）A.20歲以下B.20—35歲C.35—50歲D.50歲及以上3、您對(duì)硬座座位舒適度有何要求（）A.舒服些 B. 保持現(xiàn)狀4、您是否感覺現(xiàn)有座位間距離過近（）TOC\o"1-5"\h\zA.是 B. 否5、您覺得座位中間的茶幾需要改進(jìn)嗎（）A.需要 B. 無所謂 C. 不需要6、您覺得車廂內(nèi)的熱水供應(yīng)設(shè)備設(shè)計(jì)得合理嗎（ ）A.合理 B. 還可以 C. 不合理\o"CurrentDocument"7、您對(duì)頻繁來往的送餐車和小吃車有什么看法（ ）A.挺好的 B. 不關(guān)我的事 C.厭煩8、您認(rèn)為車廂的照明會(huì)影響您夜間休息嗎（ ）A.已經(jīng)影響B(tài).還行 C.不影響9、您會(huì)擔(dān)心放在行李架上行李的安全嗎（）A.擔(dān)心 B. 不擔(dān)心10、您認(rèn)為車廂內(nèi)的衛(wèi)生間需要改善嗎（）A.需要 B. 隨便 C.不需要TOC\o"1-5"\h\z11、您是否感覺火車車廂的溫度過熱或者過冷（ ）A.是 B. 否12、如果您是一位站票乘客，是否能保持身體始終平衡（ ）A.能 B. 不能13、您認(rèn)為車廂內(nèi)是否有必要設(shè)置老幼病殘?jiān)袑Ｓ米?）A.需要 B. 不需要14、您認(rèn)為火車硬座車廂內(nèi)還有什么方面需要改進(jìn)，請(qǐng)?zhí)岢瞿囊庖?

題號(hào)選項(xiàng)A人數(shù)/比例選項(xiàng)B人數(shù)/比例選項(xiàng)C人數(shù)/比例選項(xiàng)D人數(shù)/比例134/68%16/32%28/16%38/76%3/6%1/2%345/90%5/10%446/92%4/8%545/90%5/10%061/2%22/44%27/54%74/8%6/12%40/80%817/34%26/52%7/14%946/92%4/8%1048/96%1/2%1/2%1143/86%7/14%1217/34%33/66%1344/88%6/12%1您的性別口男性■女性您對(duì)硬座座位舒適度有何要求您對(duì)頻繁來往的送餐車和小吃車有什么看法口挺好的■不關(guān)我的事□厭煩您認(rèn)為車廂的照明會(huì)影響您夜間休息嗎10您認(rèn)為車廂內(nèi)的衛(wèi)生間需要改善嗎2% A要要便需需隨不n■口11您是否感覺火車車廂的溫度過熱或者過冷12如果您是一位站票乘客，是否能保持身體始

終平衡□能■不能13三、調(diào)研結(jié)果分析（一）結(jié)果顯示： 根據(jù)問卷對(duì)68%勺男性，32%勺女性，8%35-50歲及以上,26%20-35歲，16%20歲以下的人群進(jìn)行調(diào)查的反饋結(jié)果，可以看出以下問題項(xiàng)目問題思考硬座的舒適度90%勺人認(rèn)為硬座座位坐長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)了感覺很難受，不舒服1、我們從以上10個(gè)方面對(duì)火車硬座車廂進(jìn)行研究，分別從火車車廂中的硬座的舒適度，間距，車廂的照明，熱水的供應(yīng)，車廂內(nèi)部溫度的控制，茶幾的長(zhǎng)度以及行李架的安全性問題，來往手推車過于頻繁的現(xiàn)象，站票乘客穩(wěn)定性的考慮，以及廁所排隊(duì)，老幼病殘?jiān)谐塑嚢踩詥栴}進(jìn)行了研究。2、查閱書籍及網(wǎng)絡(luò)，了解存在的問題與人因工程學(xué)的聯(lián)系。3、設(shè)計(jì)將在原有硬座車廂的尺寸下保持面積不變的條件下進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)火車硬座車廂上述的種種缺陷，我們小組從人因工程學(xué)的角度提出以下具體的改進(jìn)方案和措施。座位間距離92%勺人認(rèn)為座位間距過近，在心理上感覺不舒服茶幾狀況90%勺人認(rèn)為座位間的茶幾太小，不能夠支持外圍乘客的物品擺放熱水供應(yīng)設(shè)備54%勺人認(rèn)為熱水供應(yīng)設(shè)備不能較好的控制水溫，時(shí)常太燙或者太冷送餐車和小吃車80%勺人認(rèn)為送餐車和小吃車來往頻繁，影響了人的休息和心情車廂照明52%勺人認(rèn)為車廂照明已經(jīng)影響乘客的夜間休息，光線太靈或太暗，不能滿足不同乘客的需求行李安全92%勺人認(rèn)為行李放在行李架上不安全，需要經(jīng)常查看，不能放心，有的乘客還沒有位置放置行李，被其他乘客搶占位置車廂內(nèi)的衛(wèi)生問96%勺人認(rèn)為車廂內(nèi)的衛(wèi)生間數(shù)量太少，有時(shí)需等待好久車廂溫度86%勺人認(rèn)為硬座車廂中空氣溫度偏局，令人感到氣悶，不舒服站票乘客的身體平衡66%勺人認(rèn)為站票乘客不能始終保持身體平衡，而且站票乘客人數(shù)太多老幼病殘?jiān)袑Ｓ米?8%勺人認(rèn)為坐席設(shè)置時(shí)沒肩考慮到特殊人群下載可編輯下載可編輯（二）結(jié)果分析：（1）對(duì)于火車硬座車廂座位的舒適度問題，應(yīng)考慮老年人，小孩等弱勢(shì)群體的身材，體質(zhì)，身體狀態(tài)，健康狀況的實(shí)際需求，用人因?qū)W中學(xué)到的人體尺寸描述，對(duì)座位進(jìn)行改進(jìn)，考慮人長(zhǎng)時(shí)間坐車，休息時(shí)舒適度的要求，對(duì)座位的形狀尺寸，材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)。此外，考慮人本身的個(gè)人領(lǐng)域，人心理空間的需求以及人本身的緊身距離，近身距離的要求來進(jìn)行改進(jìn)。（2）火車硬座車廂內(nèi)座位和茶幾目前存在的主要問題是座位和茶幾之間的距離太小，以至于進(jìn)出不方便；茶幾不夠大，與對(duì)面的人距離太近，在心理上感到不舒服。目前茶幾的長(zhǎng)度不足以滿足所供應(yīng)乘客的實(shí)際需求，現(xiàn)實(shí)中往往除堆放一個(gè)人的個(gè)人用品外，再無其他地方擺放東西，更沒有提供人休息時(shí)依靠和支撐的作用。本次研究可根據(jù)乘客需求，在加長(zhǎng)茶幾的長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上，不妨礙人的進(jìn)出，對(duì)茶幾的牢固性，穩(wěn)定性等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3）對(duì)于車廂內(nèi)部的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，熱水供應(yīng)設(shè)備過低，不符合人因?qū)W要求，人常常弓著腰等待接水。另一問題是熱水的水溫過熱，常出現(xiàn)燙傷、燙壞現(xiàn)象，沖泡面，接熱水時(shí)會(huì)出現(xiàn)紙盒軟化，杯體過熱，熱水溢出燙壞現(xiàn)象。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，考慮人因?qū)W要求，立姿的作業(yè)域以及不同身高的人體尺寸要求，對(duì)熱水供應(yīng)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。（4）對(duì)于頻繁來往的小推車，大多數(shù)人表示出厭煩情緒，在出現(xiàn)春運(yùn)，學(xué)生放假的高峰期的情況時(shí)，站票人數(shù)過多，來往的手推車移動(dòng)起來就很困難，既給乘客帶來不便，也給車務(wù)人員帶來麻煩。而且手推車來往過于頻繁，常常是一次下來，一無所獲，這是對(duì)人力的浪費(fèi)，也打擾乘客們的休息。我們可以根據(jù)需求，對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行改進(jìn)，減少人力的浪費(fèi)。（5）根據(jù)車廂內(nèi)部照明情況的統(tǒng)計(jì)，可以得出燈光的照明系統(tǒng)已經(jīng)影響乘客們的休息，如何解決夜間乘客的休息以及夜間乘客的工作需求的問題成為我們要研究的方向。根據(jù)人因工程學(xué)第五章，環(huán)境照明與色彩調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道照明的亮度，照明的方式以及有色光的運(yùn)用均會(huì)給乘客的工作休息帶來影響。我們可以試圖將照明與色彩的運(yùn)用相結(jié)合，一般照明與間接照明交叉使用。滿足乘客中不同人群的不同需求。（6）行李作為人們長(zhǎng)途出行的必需品，行李的安全常常是人們出行最為擔(dān)心的因素之一。如何讓人們出行安全放心，從根本上解決人們的擔(dān)心成為火車硬座內(nèi)部設(shè)計(jì)的首要任務(wù)?；疖囓噹?，常出現(xiàn)行李錯(cuò)拿，丟失，重要物品的遺失既給人們的經(jīng)濟(jì)帶來?yè)p失，同時(shí)也對(duì)人們的生活帶來不便。然而行李的擺放也是火車乘務(wù)人員最為擔(dān)心的事情之一，物品堆放隨意，堆疊，在火車出現(xiàn)震蕩拐彎時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)行李摔落，砸傷甚至砸死的不幸事例。這既是乘客的損失，也是火車本.專業(yè).整理.下載可編輯下載可編輯.專業(yè).整理.專業(yè).整理.身設(shè)計(jì)出現(xiàn)了批漏，同時(shí)也使人們對(duì)火車出行安全帶來?yè)?dān)憂情緒。(7)衛(wèi)生間是方便人們生活的設(shè)施之一，然而火車硬座車廂中的衛(wèi)生間的狀況卻是層出不窮。車廂內(nèi)衛(wèi)生間空位過少，廁所門外排隊(duì)現(xiàn)象嚴(yán)重，有時(shí)需等幾十分鐘甚至更長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)等待者是一種折磨，需對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。(8)對(duì)于火車硬座車廂內(nèi)部的溫度問題，車廂內(nèi)部溫度過高或過低不適宜的現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。冬季，溫度過低然而車廂內(nèi)部的溫度卻特別高，常出現(xiàn)人們過熱，車廂內(nèi)部過熱，穿半截袖，車廂外部卻是地冷寒天，內(nèi)外的冷熱溫差嚴(yán)重，常常給人們健康帶來危害。夏季，車廂內(nèi)部的溫度卻過低，需要蓋被才能緩解過冷現(xiàn)象。根據(jù)人因?qū)W中氣溫的冷熱、干濕程度、氣流速度的適宜情況可得出：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定舒適溫度一般處于18C~24C,舒適濕度40%~60%g度應(yīng)處于B=188—7.2T(濕度為B%室內(nèi)溫度為TC),而氣流速度的最佳流動(dòng)速度為0.3m/s。(9)站票乘客的穩(wěn)定性問題，大多數(shù)人認(rèn)為人不可能始終保持身體平衡，在客流量較大期間，站票乘客如何盡可能保證身體的穩(wěn)定性以及舒適問題成為我們需要考慮的首要任務(wù)。近些年的有關(guān)事例表明，站票乘客的摔倒，出現(xiàn)危險(xiǎn)的事故也屢見不鮮。根據(jù)人因工程學(xué)中人站姿時(shí)的第 95百分位人體尺寸數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)方便人們可支撐依靠的設(shè)備方便人們的平穩(wěn)，保證乘客安全。(10)對(duì)于老幼病殘?jiān)械热鮿?shì)群體的出行安全問題，大多數(shù)人認(rèn)為應(yīng)該設(shè)有專用座椅照顧弱勢(shì)群體的出行安全，照顧其舒適度，避免意外事情出現(xiàn)。根據(jù)人因工程學(xué)要求，設(shè)計(jì)出舒適、安全、方便的專用座椅來適合弱勢(shì)群體。(11)除調(diào)查問卷中出現(xiàn)的情況外，被調(diào)查者還就火車硬座車廂中的其他方面提出需要改進(jìn)的方面：①火車硬座內(nèi)的味道不好，特別是在夏天天氣很熱，火車內(nèi)通風(fēng)不好的時(shí)候，火車內(nèi)總是有一陣陣的汗味，除此之外，有些不文明的乘客還把鞋給脫了，更造成火車內(nèi)氣味的不舒暢，不僅造成空氣中的壓抑，還使乘客的心情更加煩躁；②有些人的乘坐時(shí)間比較長(zhǎng)，手機(jī)或者M(jìn)PW?其他用電設(shè)備不足以支撐到旅途結(jié)束，而又沒有帶移動(dòng)電源或備用電池，因此希望火車上能設(shè)置充電插頭，以便在手機(jī)沒電又有工作或生活需要時(shí)能充電； ③兩邊座位中間的過道太窄，在人帶的行李較多或者體型較大時(shí)不易通過， 有時(shí)會(huì)被卡在過道中間，不能通過，造成乘客的尷尬。過道大些不僅能使乘客順利通過，還能使乘客的活動(dòng)空間增大，特別是在有站票乘客的情況下；④再有就是車廂內(nèi)的色彩設(shè)計(jì)，車廂內(nèi)的顏色時(shí)間看久了會(huì)使人感到疲勞和不舒適，座椅用的是深綠色，明度低，會(huì)使人聯(lián)想到堅(jiān)硬的東西，一看到就產(chǎn)生一種對(duì)硬的恐懼，與內(nèi)心想要的舒適相沖突，從而產(chǎn)生心理疲勞，間接導(dǎo)致身體的疲勞，需要改進(jìn)。根據(jù)如上所述的調(diào)研分析，我們針對(duì)以上問題進(jìn)行改進(jìn)。四、改善方案

(一)、座椅的改善改善背景火車的硬座座椅的材料是用的鐵板焊接的支架，再在外面包一層人造皮革，鐵皮與皮革之間用海綿塞在其中。根據(jù)坐墊的壓力分布不均勻原則：座椅的坐墊上的壓力應(yīng)按照臀部不同部位承受不同壓力的原則來設(shè)計(jì)，即坐骨結(jié)節(jié)處壓力最大，向四周逐漸減小，至大腿部位時(shí)壓力降至最低。得知，坐墊太硬，不符合坐墊的設(shè)計(jì)原則，人在上面坐久了就會(huì)疲勞。座椅的設(shè)計(jì)就是簡(jiǎn)單的“T”字形，“T”字的尺寸為：中間的背靠垂直，高度75cm,背靠厚度為12cm,三人座位的長(zhǎng)約140cm,寬約45cm根據(jù)1989年 圖11原有火車座位圖7月1日實(shí)施的GB1000-1988《中國(guó)成年人人體尺寸》得知，人坐在座椅上非常難受，原因有：1、背靠成直角，不符合人體脊柱S形曲線，容易造成受壓分布不均，時(shí)間久了就會(huì)疲勞，并且對(duì)人的脊柱造成損傷，腰部酸疼； 2、背靠高度高于普通人的上身，乘客坐下后頭無法后仰，時(shí)間久了會(huì)造成頸部疲勞和損傷；3、兩排座椅之間，僅有50cm左右的距離，很多乘客只有相互交叉著腿才能坐下，且是兩腿幾乎平座，影響人的下肢的血液循環(huán)，造成腿部麻木，時(shí)間久了就造成腿的疲勞和損傷。而本設(shè)計(jì)利用人機(jī)工程學(xué)原理，能最大限度使人不感到疲憊，具有安全舒適的優(yōu)點(diǎn)。能滿足人們出行舒適的需要，增加客流量。并且對(duì)現(xiàn)有椅子改造的成本也比較小。本次設(shè)計(jì)就是運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理使座椅不僅滿足人們的基本乘坐要求還要向舒適化、人性化發(fā)展，從而最大限度盡可能減少旅客出行的疲勞，使旅客的旅行更加舒適愉快。改善原理在長(zhǎng)時(shí)間的列車運(yùn)行過程中乘客的乘坐姿勢(shì)是不斷改變的，要求也隨之變化。為使坐姿舒適，座椅設(shè)計(jì)需要遵守以下基本原則：(1)座椅曲面符合人體生物力學(xué)要求，使座椅能減輕人體脊柱形變壓力和臀部壓力，如可靈活調(diào)整頭靠、頸靠、肩靠、腰靠等。(2)座椅形狀滿足人體自然姿勢(shì)的需求，可通過座椅形體改變使乘客坐姿放松，如座面和靠背的傾角調(diào)整，座椅下部提供足夠空間便于放腳等。(3)座椅尺寸與人體相適應(yīng)，為保證座椅能最大程度適應(yīng)不同群體和特定個(gè)體的要求，應(yīng)以人體尺寸統(tǒng)計(jì)結(jié)果為座椅尺寸依據(jù)，取中間值并盡可能留出一定范圍照顧處于最大值或最小值的乘客自行調(diào)節(jié)，如座高、椅寬等。(4)座椅構(gòu)件設(shè)計(jì)和材料選擇應(yīng)合理。(5)牢固、穩(wěn)定，防止坐者傾倒、滑倒。人的坐姿狀態(tài)乘客處于坐姿狀態(tài)時(shí)，支持人體的主要結(jié)構(gòu)是脊柱、骨盆、腿和腳等。其中腰椎、吸骨和椎間盤及軟組織承受著人體上半身大部分負(fù)荷， 同時(shí)還要承受彎腰扭轉(zhuǎn)等動(dòng)作負(fù)荷。下圖可看到人體脊柱側(cè)面有四個(gè)生理彎曲：頸曲、胸曲、腰曲及既曲。坐姿狀態(tài)的差異影響了身體對(duì)脊柱的壓力， 為乘坐舒適必須保證人體處于正常生理曲線狀態(tài)，列車座椅應(yīng)全方位提供給坐姿人體頭部、頸部、背部、腰部、肘部、腿部和足部的合理支撐。圖12人體脊柱構(gòu)造正常的人體腰曲是微微前突的，為使坐姿下的腰曲變形最小，座椅應(yīng)在腰椎部提供支撐。無腰靠或腰靠不明顯會(huì)使正常的腰椎呈后突狀，腰靠過分凸出將使腰椎呈前突形狀。腰椎后突和過分前突都是非正常狀態(tài)，因此現(xiàn)代座椅設(shè)計(jì)常常在人體坐姿狀態(tài)下的第4?5腰椎位置高度處設(shè)置形狀合理的座椅腰靠弧面，在第5?6胸椎位置高度處設(shè)置肩靠曲形，同時(shí)在人體頸后配備座椅頭枕，在維持正常的椎曲形狀的同時(shí)能有效防止列車緊急剎車或突然加速啟動(dòng)時(shí)可能造成

的乘客脊椎傷害。坐姿受力人體骨盆下面有兩塊粗壯的圓骨，叫坐骨結(jié)節(jié)，能比周圍肌肉承受更大的壓力。當(dāng)座面呈水平狀態(tài)時(shí)，兩坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的股骨處于正常的位置未受壓迫， 當(dāng)座面呈凹形狀態(tài)時(shí)，會(huì)迫使股骨向上轉(zhuǎn)移而造成牌部肌肉承受反常壓力，人體會(huì)下意識(shí)涌動(dòng)臀部或者求助肘部和肩部分散受力，從而引起不適。同時(shí)過軟的座面使腿部壓力過大，影響了大腿血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)而感到不適。座墊應(yīng)根據(jù)臀部不同部位承受不同壓力的原則來設(shè)計(jì)，即在坐骨處壓力最大，向四周逐漸減小，至大腿部位時(shí)壓力將至最低。右圖是座墊傾斜5°?10°時(shí)較為理想的座墊體壓分布曲線，其中各封閉曲線為等壓力線，所標(biāo)數(shù)字壓力單位為kPa。圖13坐墊體壓分布圖14 坐姿人體尺寸人體尺寸數(shù)據(jù)獲取人體測(cè)量一般包括靜態(tài)人體尺寸測(cè)量，動(dòng)態(tài)人體尺寸測(cè)量?jī)刹糠?。在坐姿狀態(tài)下，乘客的身體重量主要由座位面來承擔(dān)，另一些則傳遞給靠背、扶手、地板或桌面等受力支撐物，因此坐姿人體尺寸測(cè)量是座椅設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。下圖根據(jù)我國(guó)國(guó)標(biāo)得到坐姿人體尺寸具體數(shù)據(jù)。坐姿人體尺寸數(shù)據(jù)年齡分組與百分位數(shù)測(cè)量項(xiàng)目男（16?60）女（18?55）151050909515105090953.1坐高/mm8368588709089479587898098198558919013.2坐姿頸椎點(diǎn)高/mm5996156246576917015635795876176486573.3坐姿眼高/mm7297497617988368476786957047397737833.4坐姿肩高/mm5395575665986316595045185265565855943.5坐姿肘高/mm2142282352632912982012152232512772843.6坐姿大腿厚/mm1031121161301461511071131171301461513.7坐姿膝局/mm4414564614935235324104244314584854933.8小腿加足高/mm3723833894134394483313423503823994053.9坐深/mm4074214294574864943884014084334614693.10臀膝距/mm4995155245545855954814955025295615703.11坐姿下肢長(zhǎng)/mm89292193799210461063826851865912960975正常人著裝身材尺寸修正值項(xiàng)目尺寸修正量修正原因坐姿眼高/mm3褲局坐姿臀寬/mm13衣坐姿兩肘間寬/mm20衣小腿加足高/mm36褲厚鞋厚坐姿肩高/mm10衣坐深/mm3褲厚坐姿肘高/mm3褲厚足長(zhǎng)/mm30鞋長(zhǎng)具體尺寸設(shè)計(jì)：（1）座高設(shè)計(jì)座高是地面至就坐后座面上坐骨支承處的高度。按我國(guó)人體尺寸，可取380~450mm略低于腿部膝關(guān)節(jié)，有利于小腿著力于整個(gè)腳掌支撐起身體負(fù)荷。座椅選擇男性第50百分位作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)較為合理，人體尺寸數(shù)據(jù)均是在裸體或穿單薄內(nèi)衣條件下測(cè)量的，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮功能修正量。根據(jù)坐姿人體尺寸數(shù)據(jù)表，取男性小腿加足高第 50百分位+功能修正量（小腿加足高）413mm36mm449mm（2）座寬設(shè)計(jì)座寬即單人座面的左右距離，必須滿足臀部就坐所需尺度，以女性臀寬尺寸的第95百分位進(jìn)行設(shè)計(jì)。列車座椅主要是兩人椅和三人椅，根據(jù)中國(guó)成年人體尺寸中的女性臀寬第95百分位數(shù)382mm二人椅時(shí)，取女性臀寬第95百分位數(shù)十功能修正量（坐姿臀寬）382mrK2+13mm=777mm§慮到克服人心理上的“空間壓抑感”等心理感受，再追加100mmi心理修正量即777mm+100mm=877mm但考慮設(shè)計(jì)已超出實(shí)際座位長(zhǎng)度，扶手的設(shè)計(jì)可以抵消人的心理修正量，最終尺寸為777mm+180mm=957mm人椅同樣考慮到扶手寬度可抵消人的心理修正量，最終尺寸為1172mm+240mm=1410mm（3）座深設(shè)計(jì)座椅的深度要設(shè)計(jì)成使人的腰背自然地倚靠在靠背上時(shí)椅面前緣不會(huì)抵到小腿。按照我國(guó)成人的人體尺寸測(cè)量數(shù)據(jù)，椅子的7度取400~430mmg為火車是大眾的交通工具，所以極大值設(shè)計(jì)原則，硬座座椅深度取為 430mm（4）靠背高度靠背一般由肩靠、腰靠、頭枕三部分組成，肩靠高度應(yīng)達(dá)到肩胛下角位置，根據(jù)坐姿人體尺寸，取男性坐姿肩高第 50百分位數(shù)十功能修正量（坐姿肩高）598mm+10mm=608,m齡高度應(yīng)達(dá)到坐姿肘高左右，根據(jù)坐姿人體尺寸數(shù)據(jù)取男性坐姿肘高第50百分位數(shù)十功能修正量（坐姿肘高）263mm+3mm=266mm枕支撐頭部向后仰以減輕頸部肌肉受力，頭枕高度應(yīng)達(dá)到坐姿眼高高度，根據(jù)坐姿人體尺寸數(shù)據(jù)取男性坐姿眼高第50百分位數(shù)十功能修正量（坐姿眼高）798mm+3mm=801mmft背整體高度為頭枕高度加頭枕修正厚度即

801mm+50mm=85tmm(5)靠背角度增加靠背傾角能增強(qiáng)人體舒適感。靠背傾角越大，人體獲得的休息程度越高。列車上，旅客大多處于休息狀態(tài)，如果傾角小于100°,使人感到疲勞；靠背傾角超過120°時(shí)，將占用后排旅客乘坐空間，影響正常使用。從脊柱正常形態(tài)來看，可調(diào)節(jié)范圍是105°?135°。考慮到列車車廂空間大小及人體舒適度問題，采用背面斜度105°既達(dá)到人體舒適要求又節(jié)省空間。(6)椅墊厚度與坐面接觸最緊密的是坐骨結(jié)節(jié)兩個(gè)點(diǎn)，在這兩個(gè)點(diǎn)周圍約 250mM范圍承受人體約70%勺重量，所以人感覺臀部酸痛。若加上軟墊，可增加接觸面積，從而減少壓力分布不均。一般坐墊高度是20mm⑺座間距座椅間距主要考慮乘客起坐方便、腿部舒適性以及人與人本身的近身距離圖15坐姿角度45cm~120cm。但考慮經(jīng)濟(jì)可行性，如果是2+2,走道空間是大了，但遇到春運(yùn)暑運(yùn)走道上擠滿人會(huì)超載，情況會(huì)更嚴(yán)重，對(duì)行車安全及軌道地基是不利的；如果是3+3就沒法走道。所以，3+2是最科學(xué)合理的。圖15坐姿角度圖16改善后座椅圖（二）、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮人體立姿尺寸，方便大多數(shù)人群的使用，設(shè)備不應(yīng)過低，避免小孩無意碰到。采用水溫控制及自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)對(duì)熱水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。取女性第95百分位數(shù)（手功能高）+功能修正量（站姿眼高）=757mm+36mm=783mm人體立姿尺寸表年齡分組“量項(xiàng)目男（16?60）女（18?55）15105090951510509095眼高149114741495156816431664133713711388145415221579肩局124412811299136714371455116611951211127113331355

肘高92595496810241079112887389991396010091023手功能高656680693741787801630650662704764757會(huì)陰高701728741790840856648673686732779792脛骨點(diǎn)高394409417444472481363377384410437444水溫控制及自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)控制面板17熱水供應(yīng)的改善（三）、茶幾的改進(jìn)火車在座位中間安置茶幾,窗的一邊大，向行道逐漸變小。旅客就只有坐在座位上休息了。茶幾上可以放置旅客的食品。但列車茶幾小，靠靠窗的旅客還可以趴在上面休息，對(duì)于靠行道的運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)理論，改進(jìn)茶幾，滿足大家的使火車在座位中間安置茶幾,窗的一邊大，向行道逐漸變小。旅客就只有坐在座位上休息了。用和休息需要。出于安全的考慮，把茶幾設(shè)計(jì)成折疊式。由于前面設(shè)計(jì)的一個(gè)椅398mme面的寬度為398mm兩人聯(lián)排的座椅，茶幾的中間一塊板長(zhǎng)應(yīng)小于398mme2=796mm就取800mm寬度取350mm這樣設(shè)計(jì)增加了乘客空間利用率，不用茶幾時(shí)可以折疊起來，便于乘客出入，而且茶幾寬度一致，便于所有乘客休息。（四）、火車照明設(shè)計(jì)喈適應(yīng)的過程0 10 20 300 10經(jīng)過時(shí)間〔分仲j(>3)諼貨『WWW簧三士0\黨總城田\黨總城田\(jHBImw

(Jjbbibin圖17視網(wǎng)膜不同部位的適應(yīng)時(shí)間青年戈季青綠飛地」涮匡紫清正底球慳■出入I：：L暗視行……”7X-a■川汽他埼天箱時(shí)視覺我成度I7?51哈(507ran)/500 600渡長(zhǎng)〔nm〕圖18標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)視覺靈敏度根據(jù)眼睛的適應(yīng)來進(jìn)行空間照明設(shè)計(jì)，眼睛要根據(jù)周圍的亮度進(jìn)行適應(yīng)的現(xiàn)象與安全性和舒適性有很大關(guān)系，必須加以注意。白天坐在行駛的火車車廂內(nèi)的乘客，習(xí)慣了白天亮度，在進(jìn)入隧道后，為了準(zhǔn)確地看見物體，就要在入口內(nèi)一段不太長(zhǎng)的區(qū)間內(nèi)大幅度提高亮度，以使眼睛能夠很快適應(yīng)。因此，在進(jìn)行車廂內(nèi)照明裝置時(shí)要求運(yùn)用亮度高的照明工具，雖然現(xiàn)在火車車廂內(nèi)的照明裝置長(zhǎng)時(shí)間開啟，但亮度很難符合人眼適應(yīng)的要求，必須改換亮度高的照明裝置。出于節(jié)能考慮，我們可以設(shè)計(jì)一種能夠感應(yīng)并且能計(jì)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度的智能照明裝置。當(dāng)人眼適應(yīng)之后，大概10min的時(shí)間由這種專業(yè)照明工具自動(dòng)調(diào)節(jié)降低其亮度，而在火車行駛出隧道后它又根據(jù)人眼適應(yīng)的特點(diǎn)自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度， 使人眼能在明暗

環(huán)境中自然過度適應(yīng)，以減少眼睛的疲勞。照明設(shè)計(jì)中需要注意的重點(diǎn)之一，就是燈光的顏色。燈光顏色用色溫來表示，在決定某一場(chǎng)所的燈光顏色時(shí)，主要考慮下述原因：照明的場(chǎng)所，在一天之中的不同時(shí)間段里使用的照明，色溫的選擇是不一樣的。根據(jù)這一要求，我們?cè)谶M(jìn)行火車車廂內(nèi)照明的設(shè)計(jì)時(shí)要考慮乘客平時(shí)的生活工作習(xí)慣。在白天盡量使用適合工作活動(dòng)的光，即使用最多的白晝光色燈，色溫為4000~5000K的白色；在夜間，就應(yīng)使用安靜穩(wěn)重的燈光，用色溫低的燈光照明，顯得明亮溫暖，使為工作家庭而奔走的人感受家的溫馨， 在一定意義上消除旅途的疲倦感。（五）、車廂內(nèi)的色彩設(shè)計(jì)色彩對(duì)人是有影響的。色彩能引起人的情緒變化，實(shí)驗(yàn)證明，令人賞心悅目的色彩，通過人的視覺器官傳入色素細(xì)胞以后，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生良好的刺激，有利于人的心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)，在此過程中使人體分泌出某種有益于健康的生理活性物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)血液的流量和神經(jīng)的傳導(dǎo)，使人保持朝氣蓬勃的精神狀態(tài)；反之，雜亂刺目的色彩，會(huì)損壞人的健康和正常的心理情緒。不僅如此，人們對(duì)色彩也是有偏好的。調(diào)查一下色的偏好，會(huì)發(fā)現(xiàn)人們普遍喜歡藍(lán)色和白色，不喜歡不鮮明的顏色。想有效地利用色的偏好，就要用平均色彩偏好的調(diào)查結(jié)果來進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)，而且要在使用該空間的人的色彩偏好調(diào)查的基礎(chǔ)上，慎重地進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)。通過評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)得到的三維顏色的印象如下圖。圖19根據(jù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)得到的三維顏色的印象圖19根據(jù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)得到的三維顏色的印象由上述分析可知，喜歡藍(lán)色和白色的人群居多，從色彩對(duì)人情緒的影響可知，藍(lán)色有使高燒病人退燒和穩(wěn)定情緒的作用。就當(dāng)前列車的車廂內(nèi)部顏色看來，墻體應(yīng)使用純白色，人看久了不會(huì)覺得疲勞。而列車的座椅用的是深綠色，明度低，會(huì)使人聯(lián)想到堅(jiān)硬的東西，產(chǎn)生一種對(duì)硬的恐懼，與內(nèi)心想要的舒適相沖突，從而產(chǎn)生心理疲勞，間接導(dǎo)致身體的疲勞。若換成明度較高的藍(lán)色，再配合座位的設(shè)計(jì)，給人一種柔軟感，使乘客一眼看過去就有一種心理的釋放，想要去享受那種穩(wěn)定的情緒，有效地消除旅途疲勞。最后是地板的著色，選用紅褐色，雖然明度較低，但該色彩容易使人血壓升高，不宜出現(xiàn)在人流量巨大且空間狹小的火車車廂內(nèi)，容易造成非受迫行的沖突，建議使用明度較低的藍(lán)色地毯，給人一種放松的舒適感，穩(wěn)定乘客的情緒，減少乘客之間的摩擦，使整個(gè)旅途變得愉悅輕松。（六）、行李架的改進(jìn)現(xiàn)有的行李架存放物品不安全，且常出現(xiàn)物品墜落的情況。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，我們可以設(shè)計(jì)出一種帶有密碼的封閉式行李架。密碼可以是磁條讀取式，根據(jù)火車票的實(shí)名制，每個(gè)人的數(shù)據(jù)條形碼不同，行李存取箱根據(jù)磁條讀取進(jìn)行開閉。依據(jù)每個(gè)人的最終目的地，限定磁條密碼鎖使用時(shí)間，時(shí)間一到自動(dòng)消磁。條形碼區(qū)條形碼區(qū)圖20改善后行李架圖（七）、火車中小推車的改進(jìn)關(guān)于頻繁來往的手推車，人們會(huì)感到厭煩情緒。對(duì)于這種現(xiàn)象，我們可以設(shè)計(jì)一種遙控式送餐，點(diǎn)小吃，通過手控儀器輸出，信號(hào)輸入給火車列車餐廳，送餐車整點(diǎn)進(jìn)行送達(dá)。點(diǎn)餐儀器可以是觸屏手寫式，在屏幕上寫下想要買的東西，乘務(wù)人員根據(jù)儀器信號(hào)進(jìn)行送達(dá)。（八）、衛(wèi)生間的改進(jìn)現(xiàn)有的衛(wèi)生間采用男女分位，男士衛(wèi)生間常常空無一人，而女士衛(wèi)生間卻是排著長(zhǎng)長(zhǎng)的隊(duì)。根據(jù)這一現(xiàn)象，我們把男女分位取消，根據(jù)廁所顯示有無人，防止等待現(xiàn)象。(九)、火車車廂中的溫度改進(jìn)影響分析(1)火車車廂空氣氣溫的控制存在很多弊端，溫度過高時(shí)會(huì)對(duì)人體造成很大傷害：高溫的影響類別熱指標(biāo)總體影響極熱55c持續(xù)的熱暴露級(jí)可能引起熱中暑很熱41?55c長(zhǎng)期的熱暴露和/或體力勞動(dòng)可能引起中暑、熱痙攣或熱衰竭執(zhí)八、、32?41c長(zhǎng)期的熱暴露和/或體力勞動(dòng)可能引起中暑、熱痙攣或熱衰竭很溫暖27?32c長(zhǎng)期的熱暴露和/或體力勞動(dòng)可能引起疲勞(2)當(dāng)車廂夜間溫度過低且持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，人很容易著涼具體改進(jìn)措施(1)隨時(shí)監(jiān)控車廂總體溫度，適時(shí)調(diào)節(jié)車廂?？梢赃\(yùn)用完全神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)(也稱直接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，它包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性控制等。它的特點(diǎn)是其辨識(shí)、估計(jì)、計(jì)算、控制等都由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成的)來控制車廂的主空調(diào)。(2)火車車廂的行李架上可以模仿汽車的空調(diào)安裝方式，安裝輔助冷暖空調(diào)，乘客可以根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)局部溫度，以適合不同人群的各自需要。(3)改造車窗，運(yùn)用外界空氣氣溫改善車廂溫度，每個(gè)車窗在加固防護(hù)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，增加開關(guān)窗，當(dāng)列車嚴(yán)重超員后空調(diào)效果變差，就打開車窗。為了方便旅客向車外瞭望觀光，車窗下半部的真空玻璃應(yīng)保持固定，只活動(dòng)上半部分的玻璃。(4)車廂內(nèi)的溫控系統(tǒng)根據(jù)人體各個(gè)部位對(duì)熱舒適的不同感受程度來調(diào)節(jié)溫度，車廂溫度實(shí)行分級(jí)分層調(diào)節(jié)。下表可以作為調(diào)節(jié)的參考數(shù)據(jù)。舒適條件下人體的皮膚溫度部位皮膚溫度(C)頭、胸、背、腹、臀34.6大腿、上臂33.0小腿、前臀30.8手、足28.6

(十)、車廂內(nèi)部空氣質(zhì)量的改進(jìn)根據(jù)相關(guān)調(diào)查表明，列車內(nèi)部空氣質(zhì)量是現(xiàn)行交通工具之中最差的。 對(duì)全封閉型列車硬座車廂內(nèi)微小氣候的空氣離子濃度、可吸入顆粒物濃度和二氧化碳(CQ)濃度進(jìn)行了檢測(cè)的結(jié)果為：空氣負(fù)離子濃度 120~270個(gè)/cm3;可吸入顆粒物濃度0.31~0.46mg/m3;CO濃度0.09~0.46%;單極系數(shù)1.04~2.07,車廂空氣質(zhì)量的檢出總合格率僅為14.3%。針對(duì)上述情況，我們提出以下幾點(diǎn)改善意見：1、改善車廂的通風(fēng)換氣問題，可以通過改造車窗和增加天窗來實(shí)現(xiàn)。在每個(gè)車窗加固防護(hù)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，增加一些開關(guān)窗；車廂頂部可以增設(shè)一些天窗。在列車行駛過程中通過打開車窗和天窗來實(shí)現(xiàn)車廂的通風(fēng)換氣， 來增加空氣的對(duì)流頻率和保證空氣的質(zhì)量。為了方便旅客向車外瞭望觀光，車窗下半部的真空玻璃可以保持固定，只活動(dòng)上半部分的玻璃。2、提高車廂空氣的含氧量，可以在每節(jié)車廂配置一套供氧系統(tǒng)。當(dāng)車廂氧氣含量較低和不足的情況時(shí)，可以開