地鐵電客車駕駛室人機工程設(shè)計研究

孫嘉

摘 要：健康舒適的駕駛環(huán)境有利于駕駛員保持愉悅心情，緩解作業(yè)疲勞，更加高效的駕駛，從而保障列車行車安全。本文針對地鐵電客車駕駛室人機工程設(shè)計中的相關(guān)問題展開了探討，從設(shè)計駕駛室的作業(yè)空間、駕駛室的操縱臺與座椅以及駕駛室的環(huán)境等方面入手，分析了設(shè)計要點。以期改善以往駕駛室設(shè)計中的不足，為駕駛員提供一個更加合理的作業(yè)環(huán)境，最終推動我國相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人機工程；駕駛室；地鐵電客車

關(guān)于地鐵電客車駕駛室人機工程方面的研究，我國還處于剛剛起步的萌芽階段，還需要不斷的借鑒發(fā)達國家的先進經(jīng)驗。但是隨著相關(guān)科技的發(fā)展，地鐵電客車駕駛室中新增了多種顯示裝置、操縱裝置與電子設(shè)備，人機信息之間的交流也越來越多，因此對于駕駛室的設(shè)計也增加了一定難度。駕駛室人機工程的設(shè)計要求符合駕駛員的生理特征，為駕駛員構(gòu)建健康、舒適的駕駛環(huán)境，緩解駕駛員的作業(yè)疲勞，從而保證駕駛質(zhì)量，保證列車的安全運行。

1 駕駛室環(huán)境設(shè)計

客觀的空間結(jié)構(gòu)與理化條件即駕駛室內(nèi)的環(huán)境，一個良好的室內(nèi)環(huán)境能夠緩解駕駛員的操作疲勞，使駕駛員擁有愉悅、輕松的作業(yè)心情。對于駕駛室室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計主要從以下幾方面入手。第一，振動環(huán)境設(shè)計。為阻止振動的傳播，需盡可能的采取措施減小或消除振動，將振動的危害降到最低。第二，噪聲環(huán)境設(shè)計，主要以控制生源與減少傳播為主。出于駕駛員工作環(huán)境的特殊性，在進行噪聲環(huán)境設(shè)計時要注意分清噪聲源，針對不同聲源采取相對應(yīng)的控制方法。第三，光環(huán)境設(shè)計。地鐵電客車駕駛室若無良好的光環(huán)境，不僅會影響駕駛員的視覺健康，更是有可能對整個列車的運營安全造成威脅。杜絕炫光、光線質(zhì)量與照度標準是需要注意的三點。儀表等照明光線不能刺眼；當斷開總照明電路后，駕駛室內(nèi)仍需要保持一定的亮度以方便駕駛員走動、觀察；要避免直接炫光與間接炫光，利用燈罩、擋光板等遮擋炫光光線，利用LED光源代替高亮度的光源，同時更換反射面材質(zhì)，增加視線與炫光源之間的夾角等；要確保所有燈具的照度滿足要求，采用中性色或者冷白色的光源，作業(yè)面的臨近周圍的照度均勻度要大于0.5，操縱臺照度均勻度最小值不小于0.7，操作臺面顯色最小照度不低于60lx，顯色指數(shù)不低于80，其他作業(yè)區(qū)和通道的照明值在地板面上應(yīng)保持在30lx，燈具發(fā)光表面基準軸1300mm處的照度要為120lx，并要利用遮陽簾遮擋強烈的自然光。

2 駕駛室操縱臺和座椅的設(shè)計

2.1 駕駛室操縱臺設(shè)計

顯示裝置和操作裝置組成了駕駛室內(nèi)的操縱臺。信息顯示裝置在人機系統(tǒng)中占據(jù)中非常關(guān)鍵的位置，人們可以通過顯示裝置從聽覺、觸覺、視覺等多方面接收相關(guān)信息。在設(shè)計駕駛室操縱臺時，要結(jié)合駕駛員的人體結(jié)構(gòu)特點，充分考慮駕駛員的視野問題。地鐵電客車駕駛員在駕駛操縱臺上的作業(yè)時間是很長的，如果操縱臺設(shè)計的不合理，在形狀與尺寸上與人體結(jié)構(gòu)特點不相符，就特別容易讓駕駛員感覺不舒適，從而引起生理疲勞以及腕關(guān)節(jié)、腰、肩膀、背、肌肉、頸等處的疼痛。最適合駕駛員生理特點的操縱臺應(yīng)保持在720到750mm的高度，并且使臺面與水平之間保持5°到18°之間的傾角，這樣有利于為駕駛員提供更舒適的操縱環(huán)境。

2.2 駕駛室座椅設(shè)計

正確的駕駛姿勢能夠幫助地鐵電客車駕駛員處于健康舒適的駕駛狀態(tài)，有利于提高駕駛質(zhì)量，對于地鐵電客車駕駛員來講，主要是采用坐姿進行作業(yè)，因此良好的座椅設(shè)計至關(guān)重要。駕駛座椅尺寸直接影響著駕駛員的坐姿，影響駕駛員的駕駛舒適度。駕駛員的生理結(jié)構(gòu)特性依然是設(shè)計駕駛座椅時首要考量的因素。在設(shè)計座椅尺寸時，要充分考慮駕駛員的身型。我們亞洲人一般體型較小，因此座椅尺寸就應(yīng)小些，而針對體型較大的歐洲人，駕駛座椅的尺寸就要大些。另外，為了滿足視覺性與舒適性的雙要求，還要精心設(shè)計座椅的諸多細節(jié)。在設(shè)計靠背高度時，要考慮到枕骨的位置，靠背要向后傾斜5°到15°，同時要考慮功能修正量，要選擇50百分位的我國成年男女對座椅進行試座。座墊要有一定的傾斜度，應(yīng)前高后低，座面一般要上傾5°左右。另外，在設(shè)計座椅時，還要預(yù)留一定空間，讓駕駛員能夠自由調(diào)動。當長時間的駕駛讓駕駛員感到身體疲勞時，能夠自由活動腿腳，放松長時間處于同一姿勢的身體肌肉，從而更輕松舒適的繼續(xù)駕駛作業(yè)。總之，對于駕駛室座椅的設(shè)計不僅要考慮座椅的美觀、材質(zhì)，更應(yīng)該將符合駕駛員的生理結(jié)構(gòu)特點放在設(shè)計首位。

3 駕駛室作業(yè)空間設(shè)計

駕駛室中的機器、被加工對象等所占的空間以及駕駛員操縱機器時所需要的活動空間等共同組成駕駛室的作業(yè)空間。在設(shè)計駕駛室作業(yè)空間時，要始終將駕駛員的感受放在第一位，堅持以人為本的原則。將駕駛室內(nèi)的各種設(shè)備、設(shè)施的合理配置作為地鐵電客車駕駛室作業(yè)空間設(shè)計的主要設(shè)計依據(jù)。為保證駕駛員處于正確、舒適的駕駛姿勢，駕駛室的腳踏板要有15°到25°的傾角，以確保為駕駛員提供更舒適的支撐。前窗玻璃到駕駛座椅身后最近的物體之間的距離應(yīng)控制在駕駛室縱向上最小距離為1500mm，駕駛室的高度要等于或高于2000mm。要最有效利用整個駕駛室的空間，協(xié)調(diào)設(shè)計空間尺寸，合理設(shè)計操縱臺容膝空間。

4 結(jié)語

綜上所述，對于地鐵電客車駕駛室人機工程的設(shè)計要堅持以人為中心的設(shè)計原則，充分考慮駕駛員的生理特征，從駕駛室作業(yè)空間、操縱臺、座椅、駕駛室環(huán)境等方面入手，精心設(shè)計，只有這樣才能為駕駛員提供更加健康合理的作業(yè)環(huán)境，也只有舒適的作業(yè)環(huán)境才能提高作業(yè)質(zhì)量，保證列車的行車穩(wěn)定性與安全性。

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