產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)-公交扶手

公交扶手設(shè)計(jì)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)之工業(yè)設(shè)計(jì)1002葉超：3100106222目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容二、分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

三、人機(jī)工程設(shè)計(jì)計(jì)劃表四、市場(chǎng)調(diào)研1)產(chǎn)品使用人群2)尺寸3)特點(diǎn)特性五、設(shè)計(jì)草圖方案

1)方案一2)方案二3)方案三

六、設(shè)計(jì)方案評(píng)估七、產(chǎn)品效果圖及設(shè)計(jì)工程圖八、確定制造材料九、效果優(yōu)化圖十、排版摘要：乘坐公交車是百姓出行首選的交通方式，隨著人民生活水平的不斷提高，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)也在發(fā)生著翻天覆地的變化，我國(guó)大部分城市市區(qū)人口密集，城市以公共交通為主體。城市公交車輛已成為全國(guó)大中型客車的主要市場(chǎng)和各大中型客車生產(chǎn)企業(yè)群雄逐鹿的大舞臺(tái)。人們對(duì)公交車的性能、技術(shù)水平、乘座舒適性、車內(nèi)裝置、環(huán)保等都提出了較高的要求。關(guān)鍵詞：城市公交、扶手、人機(jī)工程學(xué)、改良、人性化因扶手、橫桿高度帶來(lái)的尷尬

“我知道站在門(mén)口有點(diǎn)危險(xiǎn)，別人上下車時(shí)也不方便，可是橫桿扶手實(shí)在太高了，我1.72米只能勉強(qiáng)夠著，但手臂已經(jīng)伸到了極限，每次就像練單杠一樣，太累了?！?/p>

“我身高1.6米根本夠不著，特別是人多的時(shí)候，靠窗的扶手又拉不著，就只能隨著人流晃個(gè)不停。”

“有時(shí)站不穩(wěn)抓住身邊的人，別人都用異樣的眼光看著我，還以為我是小偷，太尷尬了”。

“公交車上得吊環(huán)總是碰到我的頭，真煩人啊！”一、設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容

就目前而言，公交車的設(shè)計(jì)還沒(méi)有讓人們感到滿意，特別是在車內(nèi)扶手這一方面。公交車乘客經(jīng)常要保持站姿，站立的乘客要抓住扶手或者橫桿。目前，我國(guó)常有關(guān)于公交車扶手橫桿高度不當(dāng)給乘客帶來(lái)不便的報(bào)道。本文主要以公交車扶手作為主要研究對(duì)象，觀察其所存在的一些使人們不滿意之處，并提出一些建議作為參考。二、分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

車輛人機(jī)工程學(xué)是人機(jī)工程學(xué)在地面機(jī)動(dòng)車輛這一特定領(lǐng)域的應(yīng)用分支，它以人(包括駕駛員和車內(nèi)乘員)一車一環(huán)境系統(tǒng)為對(duì)象，以改善駕駛員的勞動(dòng)條件和車內(nèi)乘員的舒適性為核心，以人的安全、健康、舒適、高效為目標(biāo)，使整個(gè)系統(tǒng)的總體性能達(dá)到最優(yōu)。公交車扶手的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

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隨著城市化進(jìn)展，越來(lái)越多的市民坐公交車出行，而公交車內(nèi)環(huán)境缺少人機(jī)設(shè)計(jì)，由此帶來(lái)了很多問(wèn)題，扶手設(shè)計(jì)是比較明顯的一方面。公交車扶手的設(shè)計(jì)需要考慮兩方面問(wèn)題：1．不碰頭；2．舒適抓握。很多市民都有體會(huì)，交通高峰時(shí)公交車幾乎車車爆滿，坐公交車簡(jiǎn)直就是苦行修煉，其中體會(huì)最深的是抓不到扶手，沒(méi)有扶手可抓，所以有必要探討下公交車扶手如何設(shè)計(jì)才能更好的為市民服務(wù)。本文通過(guò)分析人機(jī)工程學(xué)中人體相關(guān)尺寸及乘客使用扶手的習(xí)慣，本文提出了公交車扶手的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)背景3設(shè)計(jì)對(duì)象分析

扶手是公交車內(nèi)飾主要部件，不僅因?yàn)槠鋽?shù)量多占用車內(nèi)空問(wèn)大，更是因?yàn)榇蠖鄶?shù)站立的乘客需要抓住扶手，以保持穩(wěn)定的站姿。而根據(jù)人機(jī)工程學(xué)分析，扶手設(shè)計(jì)主要考慮人體立姿垂直手握高度，立姿側(cè)向手握距離和手臂平伸手握距離，以及車輛運(yùn)行的平均時(shí)速等等一系列問(wèn)題，由于涉及到伸手夠東西的問(wèn)題，如果采用高百分位的數(shù)據(jù)就不能適應(yīng)小個(gè)子人，所以設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該基于適應(yīng)小個(gè)子人，這樣也同樣能適應(yīng)大個(gè)子人。

扶手的設(shè)計(jì)也應(yīng)符合以人為本的設(shè)計(jì)原則。扶手有頂蓋扶手和側(cè)窗扶手，其中頂蓋扶手的高度在1700-1800mm，側(cè)窗扶手的高度應(yīng)1000-1700mm。然而根據(jù)人體身高的不同應(yīng)該有所調(diào)整。北方的人身材較高，而南方的人身材較矮，因此，為北方設(shè)計(jì)的車扶手的高度應(yīng)比為南方設(shè)計(jì)的車的扶手高一點(diǎn)。吊環(huán)的高度應(yīng)1000-1700mm，吊環(huán)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合手形，這樣長(zhǎng)時(shí)間會(huì)減小手的疲勞度。扶手的空間>70mm；吊環(huán)的距離也應(yīng)>70mm。扶手的布置應(yīng)符合GB13094的規(guī)定。三、人機(jī)工程設(shè)計(jì)計(jì)劃表四、市場(chǎng)調(diào)研公交車扶手所存在問(wèn)題

扶手作為公交車設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)之處，對(duì)于乘客的重要性是不言而喻的?，F(xiàn)在公交車的扶手有兩種：圓柱形的管狀扶手和單個(gè)的一般呈三角式的吊環(huán)。根據(jù)扶手的位置，又可分為上車扶手和車內(nèi)扶手。上車扶手指的是乘客在上車過(guò)程中所要使用到的一種扶手，特別是對(duì)于一部分踏板比較高的公交車，上車扶手的重要性則更顯得突出。車內(nèi)扶手是供站立的乘客支撐在車加速，減速和轉(zhuǎn)彎過(guò)程中由慣性引起的身體的失衡中保持身體的平衡所需要的支撐點(diǎn)。

實(shí)際中，我對(duì)工程學(xué)院123路公交車內(nèi)部的扶手進(jìn)行了測(cè)量研究，發(fā)現(xiàn)其車內(nèi)部存在著一些問(wèn)題。1.經(jīng)過(guò)測(cè)量車內(nèi)頂蓋扶手的高度為1900mm，吊環(huán)的高度為1700mm，吊環(huán)之間的距離為600mm，如下圖1圖1

其頂蓋扶手的高度過(guò)高，而且吊環(huán)的高度也有1米7高，經(jīng)測(cè)量側(cè)窗扶手到豎直的扶手有600mm，這樣對(duì)于一些身材矮小的人以及小孩子來(lái)說(shuō)，并不容易夠到扶手。而且車上的豎直扶手很少，只能讓很少的人扶。雖然車上的吊環(huán)很多，這樣給人們帶來(lái)了一定的方便，但是吊環(huán)上端是不固定，車輛劇烈搖晃時(shí)人們會(huì)跟著擺動(dòng)，并且吊環(huán)頂部的固定并不是很緊，這就存在了對(duì)乘客安全的隱患。2、對(duì)于側(cè)窗的扶手，其存在的最大問(wèn)題就是其被設(shè)置在窗戶的中間，如果在公交車行駛過(guò)程中出現(xiàn)任何意外情況，乘客通過(guò)砸碎玻璃逃生時(shí)，會(huì)受到側(cè)窗扶手的阻擋，影響逃生的速度。如下圖2所示圖23.在車門(mén)旁豎直的扶手設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單，如下圖3所示

當(dāng)人在上車或者下車時(shí)，尤其是老年人上車比較慢，車門(mén)扶手在車門(mén)關(guān)上時(shí)與人的距離會(huì)變大，但是如果車上人多，能扶到扶手的人卻很少，這樣會(huì)造成不安全事故。圖3改進(jìn)的意見(jiàn)

通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的研究與分析，結(jié)合人因工程的知識(shí)，我總結(jié)了以下幾個(gè)意見(jiàn)

1．在公交車內(nèi)應(yīng)該適當(dāng)多增加一些豎直的扶手，取消吊環(huán)或者減少其數(shù)量，將頂蓋扶手的高度設(shè)置為1800mm，現(xiàn)在年輕人一般個(gè)頭都在1米8左右，這樣高的年青人可以抓頂蓋扶手，個(gè)矮的人則可以扶豎直扶手。由于扶手都是固定的，可以減少來(lái)自車體的擺動(dòng)。改進(jìn)圖如圖4和圖5

這是理想狀態(tài)下的扶手設(shè)計(jì)，與現(xiàn)實(shí)中有一定差距圖4圖5

這是現(xiàn)實(shí)中改進(jìn)的例子，這樣可以為許多人提供方便。2、將側(cè)窗扶手的高度適當(dāng)提高或者取消，因?yàn)閭?cè)窗扶手扶的人比較少。一個(gè)1米8高的人蹲下后的身高為1米，那應(yīng)該將側(cè)窗扶手與車窗底部的距離保持至少1米。圖6為現(xiàn)實(shí)中的改進(jìn)圖。左車取消了側(cè)窗扶手，右車將扶手提高到了人蜷身可以通過(guò)的高度。圖六3、在車門(mén)處的扶手上應(yīng)該加一些彎狀的扶手，以便人們上下車可以扶，而且能增加可以扶的人數(shù)。如圖7和圖8所示比如在門(mén)口增加這樣形狀的扶手，可以增加可扶的人數(shù)

在這輛車的車門(mén)處設(shè)計(jì)了許多彎曲的扶手，這樣增加了可扶扶手的數(shù)量，為乘客提供了方便。圖7圖8公交車扶手橫桿中心高度設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求GT／T10000—1988是根據(jù)20世紀(jì)80年代中期的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)制定的，所現(xiàn)在取以平均身高大約在10年內(nèi)增加14mm為十年身高修正量。（一)扶手設(shè)計(jì)中不碰頭的問(wèn)題：不碰頭即要求扶手高度應(yīng)高于大多數(shù)人身高，所以取男性身高的99百分位（男女共用，應(yīng)能滿足大多數(shù)人群的需求，而男性身高普遍高于女性身高，因此取男性身高99百分位)，如下表所示：

表格1X:取99百分位身高為X=1814mmY：男性的穿鞋修正量，取Y=30mmZ:公交車扶手橫桿半徑Z=30mm(具體半徑視設(shè)計(jì)要求決定)A:身高增長(zhǎng)修正量A=14mm所以滿足乘客不碰頭，要求扶手中心距離車內(nèi)地板高度為h≥X+Y+Z=1814+30+30+14=1888mm。（二）扶手設(shè)計(jì)中乘客抓得到的問(wèn)題：扶手桿屬男女通用的產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)，舒適抓握即要求扶手應(yīng)保證被大多數(shù)人舒服抓握，所以取女性的5百分位（滿足大多數(shù)人群的需求，而女性身高普遍低于男性，所以取女性的5百分位），如下表所示：表格2X：女性立姿雙手功能上舉高5百分位X=1741Y：女子的穿鞋修正量：Y=30mmZ：人體身高增長(zhǎng)修正量Z=14mmA：人體上舉功能高與人體舒適抓握扶手高度相差量。（同樣2個(gè)在使用扶手桿的人體模型，自然狀態(tài)姿勢(shì)比立姿雙手功能上舉高姿勢(shì)要更舒服。）取A=150mm所以滿足乘客抓的到，要求扶手中心距離車內(nèi)地板高度為h≤1741+30+14-150=1635mm（三）解決不碰頭與抓的到相矛盾的問(wèn)題：不碰頭要求橫桿中心高于1888mm，舒服的抓握則要求橫桿中心低于1635mm，兩者互不相容，不可能同時(shí)滿足兩方面的要求。因此，扶手桿布置在滿足不碰頭的基礎(chǔ)上，在橫桿上每隔0．5m左右掛一條帶子，帶子下連著手環(huán)，這樣不僅滿足了不碰頭，而且滿足抓得著的要求。

綜上結(jié)論，本著車輛人機(jī)工程學(xué)的基本原理，從數(shù)理統(tǒng)計(jì)中95％的概率置信度出發(fā)，得出：適用于公交車扶手橫桿中心高度為1800mm，吊帶手環(huán)的中心高度為1