一種公交車停車警示牌的機械裝置設計

閆鑫

摘要：在節能減排的號召下，公交車成為市區內人們出行的一大主要交通工具。然而在公交車到站停靠時，伴隨車門的開閉，公交車后方的行人與車輛往往難以察覺。有時也因路況或駕駛員問題，公交車停靠在路邊距離站臺過遠，造成后方行駛的電動車與下車乘客碰撞的事故發生。特別是陰雨或者大霧等可見度較低的天氣環境下，這一系列潛在的安全隱患尤為突出。針對上述問題，我們參照校車停車警示牌的思路，設計出一種公交車停車警示牌機械裝置，為公交車的安全停車加一層安全保障。

Abstract： Under the call of energy saving and emission reduction， buses have become a major means of transportation for people in urban areas. However， when the bus stops at the station， with the opening and closing of the doors， the pedestrians and vehicles behind the bus are often difficult to detect. Sometimes because of the road condition or the driver's problem， the bus stops at the side of the road too far away from the platform， resulting in the rear driving electric vehicle and the passenger collision accident occurred. Especially in low visibility weather such as rain or fog， this series of potential safety risks are particularly prominent. In view of the above problems， we design a kind of mechanical device of bus parking warning sign according to the idea of school bus parking warning sign to ensure the safe parking of bus.

關鍵詞：停車警示牌;公交車;機械裝置;安全

Key words： parking warning signs;bus;mechanical devices;safety

0 ?引言

科技的創新是社會進步的源泉，隨著城市人口的日益增加，資源短缺與環境污染等現狀，公交車在人們出行工具中的地位也在不斷加重，因此對于公交車行駛的安全問題是不可忽視的。當路況復雜時，公交車在到站停靠的情況下仍存在一些安全隱患。我們希望為公交車加裝上一種像校車一般的停車警示牌去減少這類問題，同時又優于現如今的校車停車警示牌的機械結構。

1 ?現況分析

伴隨著城市公共交通的快速發展，使得公交車流對城市車流相互影響[1]。對于公交車停車所帶來的一系列問題也需要加強重視。為此我們設計出了這樣的一個公交車停車機械裝置。這一機械裝置的設計，其靈感來自于校車停車警示牌的結構。如今部分小學采用了校車接送方式來保護學生安全，不同于其他車輛，校車不僅安全度非常高，同時在其到達目的地停車時都會彈出停車警示牌這樣的裝置。當校車停車時，其警示牌可正向旋轉90度彈出，使其與車箱垂直;車開動時又可逆向收回到與車箱平行的位置。就是這樣的一個裝置可以更好地引起后面車輛與行人的注意，保證學生上下車安全。

然而這種停車警示牌裝置一般都依附在校車車箱外表面，因此不僅會影響車輛外部的整體美觀，并且會增加車輛運行時的阻力，從這幾點來看仍有可以改進的空間。如今校車停車警示牌其工作原理如圖1所示。

因為我國人口眾多，工作生活中交通出行大多依賴于公交車，實施公交優先是緩解交通擁擠、降低空氣污染的重要舉措[2]，因此針對公交車停車示警裝置的設計是非常有必要的。通過改良如今原有的車輛結構，使之擁有更高的安全度，可以有效維護交通秩序，規避部分安全隱患減少不必要的停靠時間。采取適當措施減少公交車的停靠時間，對于緩解城市交通瓶頸的交通壓力具有重要作用[3]。

我們參照校車停車警示牌的思路，改良創新設計出一種新型公交車停車警示牌機械裝置，為公交車的安全停車加上一層保障。

2 ?裝置組成與工作原理

下面為該停車警示牌機械裝置內部重要零部件的介紹。

圖2、圖3為該裝置的結構示意圖，圖2當車輛停車車門打開時，停車警示牌伸出車廂體外的狀態。圖3為當車門關閉時，停車警示牌收回車身內的狀態。

在圖2、圖3中1—電機;2—控制器;3—聯軸器;4—軸承座;5—絲杠;6—螺母;7—行程開關;8—滑道;9—行程開關;10—車廂;11—停車警示牌;12—推拉桿;13—軸承座;14—裝置外罩箱體。

該機械裝置為水平伸縮式結構，其內部件通過螺釘安裝固定在外罩箱體內腔，外罩箱體置于車身內部空間。外罩箱體內放置水平固定板，水平固定板上固定有電機，電機尾端連接控制器。同時控制器與控制車門開閉的控制裝置信號并聯。電機前端安裝有與電機一體的行星減速器，以此降低電機輸出轉速。電機輸出軸通過聯軸器與絲杠軸聯接。絲杠軸通過左右兩個軸承座支撐。兩個軸承座之間為開有螺旋的絲杠，電機轉動時絲杠軸隨之轉動。

在兩個軸承座之間，絲杠上旋有特制螺母。在螺母上方固連有一根與絲杠軸線平行的推拉桿，推拉桿可沿固定于車廂壁上且垂直車廂壁的滑道滑動。推拉桿的另一端面與停車警示牌固連，所以電機開動時停車警示牌就會隨著螺母移動。

3 ?裝置工作流程

對于該機械裝置的工作流程將在下面進行詳細的敘述與分析：

首先當車輛停止時車門打開，與此同時車門開門的信號通過控制器傳送給電機，電機正轉。電機輸出軸又通過聯軸器帶動絲杠轉動。該機構的傳動絲杠上連接一個螺母，螺母通過絲杠的轉動可以實現左右的往復運動。螺母上方還固連有一根與絲杠軸線平行的推拉桿，推拉桿又放置在固定于車廂壁上且垂直車廂壁的滑道中。因此螺母不能隨絲杠轉動，只能沿著絲杠的軸線方向移動。螺母通過推拉桿帶動停車警示牌向車廂外移動。此時停車警示牌中LED燈電路接通，燈開始閃爍，蜂鳴器發聲，實現停車示警的狀態。

當向車外方向移動的螺母觸碰到固連在滑道上的行程開關時，電機停止轉動。螺母以及與它固連在一起的推拉桿、停車警示牌均停止向車廂外方向移動。但停車警示牌中的LED燈仍然一直在閃爍，蜂鳴器仍然一直發聲，這個過程是為了車內乘客下車提供保障，該裝置保持此工況的時間與公交車停靠時間相關。

當車內乘客全部安全下車后，駕駛員下達關閉車門指令，車門關閉的信號通過控制器傳給電機，電機反轉。電機的輸出軸通過聯軸器帶動絲杠反轉。此時與絲杠螺紋聯接的螺母通過推拉桿帶動停車警示牌向車廂內方向移動，此時LED燈關閉蜂鳴器停響。

當停車警示牌回移并觸碰到固連于車廂壁上的行程開關，電機停止轉動，此時停車警示牌復位，處于停止工作狀態。

4 ?裝置適用的路況

該公交車停車警示牌機械裝置更適用于行駛在城市擁堵路況的車輛。尤其是在一些人流量較大的繁華階段，因為路面狹窄，公交車停車時就在非機動車道上，所以乘客下車極易發生與騎車人相撞的事故。如在公交車上安裝我們設計的這套停車警示牌機械裝置，公交車停車時，伸出的警示燈不斷閃爍加之聲音警示的雙重作用疊加，顯然能對后方駛來的電動車有很強的警示作用，從而能夠很好地降低安全隱患。

或者是對于一些具有一定坡度較為陡峭的路況，當道路上的車輛行駛在有向下傾斜角的下坡時，往往車速較于平坦的路面會快上許多。此時若公交車停靠時使用該裝置向后方的車輛及時發出減速的信號，為后方的行人亦或者車輛示警，也能夠更好地保護下車乘客的安全。

5 ?結語

該公交車停車警示牌機械裝置的設計靈感來源于校車的停車警示牌，同時相對于傳統的旋轉式結構，我們采用了由絲杠螺母實施工作的伸縮式結構。這種結構與傳統的校車停車警示牌結構經過對比不僅更加簡易，重要的是當車輛行駛時，我們設計的停車警示牌裝置可完全回縮至車體內，不會增加任何空氣阻力。而且當警示牌縮回車身后，警示牌外表面部分與會車外壁平齊，因此，不會影響到公交車外部整體的光滑性與美觀。同時警示牌的外表面也可以與車身一同噴漆亦或者貼圖，車身可以進行廣告的宣傳，車輛的商業價值仍可以有效地開發。綜上所述，希望該公交車停車警示牌機械結構在公交車車輛上的投入使用能夠減緩公交車停靠時的安全隱患，為交通安全排憂解難。

注：（本設計已申請了國家專利，授權公告號：CN 207826093 U/）。

參考文獻：

[1]魏慶東.公交車對道路交通流影響的分析研究[D].青島大學，2019.

[2]王敏，許琳，黃旭，朱紅建，吳鼎新.淮安市公交乘客上下車行為特性分析[J].公路與汽運，2018（06）：32-37.

[3]許秀華.公交車在公交停靠站的停靠時間研究[D].北京交通大學，2015.