• ISSN 0258-2724
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地铁客室乘坐设备人机功能尺寸设计

魏峰 徐伯初 支锦亦 董石羽

魏峰, 徐伯初, 支锦亦, 董石羽. 地铁客室乘坐设备人机功能尺寸设计[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(4): 865-872. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.027
引用本文: 魏峰, 徐伯初, 支锦亦, 董石羽. 地铁客室乘坐设备人机功能尺寸设计[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(4): 865-872. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.027
WEI Feng, XU Bochu, ZHI Jinyi, DONG Shiyu. Man-Machine Functional Dimension Design of Riding Equipment in Subway Passenger Compartments[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(4): 865-872. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.027
Citation: WEI Feng, XU Bochu, ZHI Jinyi, DONG Shiyu. Man-Machine Functional Dimension Design of Riding Equipment in Subway Passenger Compartments[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(4): 865-872. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.027

地铁客室乘坐设备人机功能尺寸设计

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.027
基金项目: 

四川省科技支撑计划项目重点研发计划资助项目 2015GZ0081

四川省科技计划资助项目 2017ZR0165

国家科技支撑计划资助项目 2009BAG12A01-F02

四川省工业设计产业研究中心重点研究基地开放课题资助项目 GY-14YB-29

四川省科技服务业示范项目 2016GFW0171

详细信息
    作者简介:

    魏峰(1983-), 男, 工程师, 博士研究生, 研究方向为交通工具设计、产品设计与评价、设计心理学等, 电话:15928670958, E-mail:wei.feng58@163.com

    通讯作者:

    支锦亦(1974-), 女, 教授, 博士, 研究方向为交通工具设计、产品可用性等, E-mail:7601662@qq.com

  • 中图分类号: U271

Man-Machine Functional Dimension Design of Riding Equipment in Subway Passenger Compartments

  • 摘要: 为探讨乘客身材特征对地铁客室中乘坐设备功能尺寸设计的影响,运用人机工程学以人为中心的实验和相关分析法展开研究.围绕人的生理结构、心理尺度和乘坐设备的功能属性等因素,结合压力分布实验、虚拟仿真技术和主观评价分析,对人与地铁座椅和扶手之间的功能尺寸配置关系进行了测试与分析.研究结果表明:座椅腰靠纵向外凸圆弧的曲率半径为186 mm、座垫横向内凹圆弧的曲率半径为785 mm时更贴近人体坐姿的生理曲度和满足乘坐的舒适性要求;扶手的吊环高度设置在1 710 mm、横杆高度设置在1 860 mm时能够分别保障不同身材的乘客的使用需求,并能满足适用性、安全性和通行性之间的平衡.

     

  • 图 1  座椅曲面指标示意

    Figure 1.  Sketch of seat surface index

    图 2  体压分布测试

    Figure 2.  Body pressure distribution test

    图 3  座椅曲面指标对应的压力分布热图

    Figure 3.  Pressure distribution heat-map corresponding to seat surface index

    图 4  人体站姿身高和手臂功能上举高示意

    Figure 4.  Sketch of stature and functional hand lift height in standing position

    图 5  JACK虚拟人使用扶手姿态的舒适度评估

    Figure 5.  Comfort evaluation of handrail gestures of JACK virtual human

    图 6  扶手高度的使用测评

    Figure 6.  Usage evaluation of handrail height

    表  1  座椅基本指标的相关设置参数对比

    Table  1.   Comparison of relevant setting parameters concerning basic seat index

    座椅指标标准1标准2标准3地铁座椅
    座高/mm400~460380~450440~540440
    座深/mm≥350≥360400~500450
    座宽/mm≥380≥420≥440430
    靠背倾角/(°)95~10580~135100
    座垫倾角/(°)3~73~76
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    表  2  地铁座椅曲面测试的实验数据

    Table  2.   Data concerning subway seat surface test

    曲面指标体压指标主观
    评分
    Pv/kPaGm/(kPa·cm-2)Gv/(kPa·cm-2)A/cm2
    Rconvex 11.16(0.11)4.43(0.66)0.54(0.07)460(59)3.1(0.66)
    Rconvex 20.95(0.10)4.47(0.75)0.49(0.07)505(76)3.9(0.69)
    Rconvex 31.13(0.06)4.96(0.86)0.52(0.10)481(80)2.7(0.65)
    Rconvex 41.41(0.09)5.14(0.71)0.57(0.09)400(84)1.6(0.62)
    Rconcave 13.69(0.47)6.28(2.22)0.73(0.08)1 054(90)3.0(0.74)
    Rconcave 23.57(0.43)5.38(0.92)0.70(0.06)1 078(103)3.8(0.83)
    Rconcave 33.55(0.50)4.92(1.18)0.69(0.08)1 150(123)4.1(0.74)
    Rconcave 43.58(0.54)6.65(0.93)0.75(0.06)1 190(140)3.6(0.72)
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    表  3  扶手测试高度的取值说明

    Table  3.   Value description for handrail height test

    扶手高度/mm取值说明

    1 510P5女性身高修正值
    1 610P50女性与P5男性身高修正值
    1 680P95女性身高修正值
    1 710
    P50男性身高修正值和P1
    女性手功能高修正值
    1 760P5女性手功能高修正值


    1 810P95男性身高修正值
    1 860P99男性身高与P5男性和P50
    女性手功能高修正值
    1 990P95女性手功能高修正值
    2 020P50男性手功能高修正值
    2 160P95男性手功能高修正值
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    表  4  扶手高度测试的实验数据

    Table  4.   Data concerning handrail height test

    高度/mm手臂夹角/(°)手臂疲劳整体疲劳主观评价
    1 51057.0(14.2)0.5(1.3)36.9(1.7)3.17(0.59)
    1 61075.2(23.1)8.9(10.6)35.5(5.2)3.20(0.48)
    1 68090.5(26.6)17.7(18.2)35.4(3.2)3.23(0.63)
    1 710105.1(42.2)28.2(22.0)35.9(7.1)3.30(0.70)
    1 760118.9(42.8)34.7(22.3)38.1(11.8)3.00(0.98)
    1 810132.2(43.9)40.7(23.1)40.5(14.6)2.53(1.17)
    1 860144.3(45.7)46.1(21.9)45.1(12.2)2.10(1.03)
    1 990152.0(35.9)49.4(17.4)47.2(9.2)1.67(0.80)
    2 020167.6(30.4)57.0(14.4)51.3(8.0)1.47(0.73)
    2 160180(0)63.2(1.9)54.6(0.1)1.10(0.31)
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  • 收稿日期:  2016-11-08
  • 刊出日期:  2018-08-01

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