公交车人机工程学探讨

公交车人机工程学探讨
——张飞1.在人机、人与环境方面，北方城市公交车与为南方城市公交车有
何不同？列举五点，做简要说明。

1，就南北差异而言，北方人的体型较南方人更加高大、体重更重，北方人的平均身高172cm，平均体重70公斤，南方人
的平均身高168cm，平均体重65公斤。

所以北方公交车的门
宽比南方要宽，而且个人座位面积也要稍大。

2，就人与环境而言，北方在冬天有凛冽的寒风，超低的气温，南方则坏境较温和，所以北方的公交车必须得有严密的车窗结
构，还得有运行暖气，而南方在夏天相当炎热，公交车上必须
得有空调。

3，扶手高度。

扶手是公交车内饰主要部件，不仅因为其数量多占用车内空问大，更是因为大多数站立的乘客需要抓住扶手，以保持稳定的站姿。

而根据人机工程学分析，扶手设计主要考
虑人体立姿垂直手握高度，立姿侧向手握距离和手臂平伸手握
距离，以及车辆运行的平均时速等等一系列问题，由于涉及到
伸手够东西的问题，如果采用高百分位的数据就不能适应小个
子人，所以设计出发点应该基于适应小个子人，这样也同样能
适应大个子人。

所以公交车扶手的设计需要考虑两方面问题：
1．不碰头；2．舒适抓握。

很多市民都有体会，交通高峰时公
交车几乎车车爆满，坐公交车简直就是苦行修炼，其中体会最
深的是抓不到扶手，没有扶手可抓，所以有必要探讨下公交车
扶手如何设计才能更好的为市民服务。

本文通过分析人机工程
学中人体相关尺寸及乘客使用扶手的习惯。

扶手的设计也应符
合以人为本的设计原则。

1000-1700mm材较高，而南方的人身
材较矮，因此，为北方设计的车扶手的高度应比为南方设计的
车的扶手高一点。

吊环的高度应1000-1700mm，吊环的设计应
符合手形，这样长时间会减小手的疲劳度。

扶手的空间>70mm；
吊环的距离也应>70mm。

4，底盘高度，南方气温高且多雨，因此底盘大多是较高的，以防止雨水过大腐蚀底盘，这样不经济外还易造成安全隐患。

北方少雨，地势平坦，因此公交车底盘较低。

5，公交车发动机冷却系统，公交车发动机冷却系统是使发动机在所有工况下都能保持在适当的温度范围内。

冷却系统既要
防止发动机过热，也要防止发动机过冷。

在发动机冷起动后，
冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。

对于南方而言，夏季天气过热，所以公交车上一般有冷却系统
来给发动机降温。

对于北方而言，冬季过于寒冷，气温较低，
所以北方公交车上的发动机上一般有冷却装置来给发动机升
温，以保证公交车的正常运行。

2.从人机角度说明公交车座椅设计时要考虑的问题，列举五点。

座椅的设计的目的就是为让人能更舒适的休息，人机关系至关重要。

1，舒适性；椅面与靠背的倾斜角度，研究调查表明倾斜
角为25度时，人坐座椅时最为舒适。

2，座椅的外形和颜色，可以将座椅的颜色作为区分老幼病残座和普通座的依据，既醒目又美观，座椅的外形可以设计成多种形状。

3，座椅面的凹陷程度要切合人的接触面积，使人坐着不易摇晃。

4，座椅的高度要符合绝大多数人的身形，一般的话公交车座椅高度在40cm。

5，在座椅的排列上时，两个相连的座椅之间的间距是多大，这样乘客之间才不会接触。

(1) 座面高度座面的高度是一个重要的参数，一般椅面至脚掌的距离为腓骨的高度，即430mm~450mm。

如果脚掌接触不到地面，座面过高，双脚悬空，压缩腿部肌肉，会造成下肢麻木；而座面过低的话，也会导致膝部伸直，妨碍大腿活动，易于疲劳。

按我国人体尺寸座面高度可取为380～450mm。

原座椅尺寸为420mm，符合国家标准。

但是最好设计成高度可调，以适应不同身材的乘客需要，调节范围不宜过大。

(2) 坐深座面深度正确的设计应使臀部得到全面的支撑，腰部得到靠背的支撑，其深度可取臀部至大腿全长的3/4。

座椅太浅，会造成大腿支撑不足，身体重量全都压在坐骨结节上，时间长了会产生疼痛感；座椅太深，不利于靠背，而且小腿背侧被座椅前缘压迫而至膝部无法弯曲。

座面前缘与小腿间留有适当距离，保证小腿可自由活动。

坐深应按350～400mm来取。

原座椅为400mm，应适当调小一些，取380mm为宜。

靠背与座面夹角若小于90°，则腹部受压迫，让人产生不适感；夹角太大会降低人的警觉状态，存在一定的安全隐患。

所以靠背与座面的夹角一般可定为95°～105°。

原座椅
的夹角为108°，应改为103°左右为适宜。

3.如果让你设计一个北方城市公交车，要求设计一个单开门的上车
门，简述在人机关系上的工作思路。

提示，要考虑季节因素。

1，调查人群的平均身高和体重，肩宽多少，确定门的宽度和高度。

我国的成年男性平均身高为1697mm，成年女性为1586mm，为了避免碰头，应该在此基础上加200~300mm，原高度为1980mm，基本符合规范。

不过为了避免出现意外情况，门框上沿因加设一层橡胶软层，以保护乘客头部，免其受到撞击。

前门一般设计为一名乘客通过，正常人最大肩宽为486mm，加上200mm的行李的宽度为686mm，所以门的宽度应设计在780mm左右。

原门宽为750mm，稍窄。

2，查阅公交车的台阶高度多少方便乘客的上车，一般300mm较为合适。

3，北方在冬天十分严寒，人的穿衣较为厚实，要在肩宽上加200mm。

4，自动门的开启和关闭的动作是在司机按下开关键后马上执行的，这样会使站在门边的乘客来不及反应而出现门夹住身体部位的情况，不安全成分很大。

所以我认为门的控制系统应做一下改进。

问题的原因是开关门动作留给乘客的反应时间过少，我们应该延长这个时间。

设计如下：在门上方设置一个警报器，在司机按下开关键后，门暂无动作，情报器发出提示音，3秒钟后门执行相应动作。

这样，站在门边上的乘客有足够的时间移动到安全的位置，避免夹到头手或身体其他部位。

5，前门一般设计为一名乘客通过，正常人最大肩宽为486mm，加上200mm的行李的宽度为686mm，所以门的宽度应设计在780mm左右。

原门宽为750mm，稍窄。

4.在公交车的下车门设计上要考虑哪些要素？
下车门的结构设计与优化是车身开发设计中的重要环节，它的设计好坏，将直接影响到安全性、侧面视野性，进出方便性、密封性及噪声等方面的性能，对整车质量影响很大。

它的设计过程直接影响侧围、顶盖、门框等相关结构的设计，同时，它又是一个相对独立的系统总成，内部附件多，结构复杂。

因此车门的结构设计和附件布置就要考虑较多因素，既要保证与整车的一致协调性，还要满足自身的技术要求。

这就使得车门的设计在车身设计中具有一定的代表性。

1，宽度可以设定为1个半的肩宽，这样的话方便乘客下车的速度. 2，关于下车门的安全因素，由于处在汽车发动机、传动装置附近，所以他的震动、颠簸也是最强的，他的安全状况至关重要。

3，下车门附近的空间必须的大，人群密集，还要在短时间内让乘客快速下车。

4，安全可靠。

关闭时能锁住，行车或撞一乍时不会自动打开, 5，开关方便，操纵方便——升降玻璃，锁等，或在低气压下也能开启灵活。

6，具有良好的密封性——涉及密封胶条特征，设计精度，间隙大小，配合精度等。

7，具有足够的刚度，不易变形下沉，行车时不振响。

8，制造工艺好，易于冲压成形，便于安装附件和维护调整。

5.讨论下沈阳的环路、214路和334路公交车的运行条件，分析这
几种车的人机特征。

1，环路公交车把客流量最大的线路挑选出来，保证了公交线路覆盖了这些出行需求最大的路段，并且路线大都与最大的客流方向一致。

保证了较高的公交运输效率，也保证了公交企业的经济效益 2，214路公交车相比较其他公交车运行时间较长，为每天的起点站首末车时间:05:40-00:00，终点站首末车时间:05:00-23:00。

由于平时客流量较大，214路公交车的车身为较普通公交车更长，座椅更多，设有两个下车门,。

3，沈阳市334路公交车，终点站为沈阳北站和红椿路铁路桥，是由沈阳市区驶向沈阳市郊区苏家屯的一辆公交车。

由于苏家屯较沈阳市区偏僻，平时客流量小，所以334路公交车车上的座椅比较少，发车间隔时间长。

6.分析一下家乐福等超市的免费公交车的人机布局特征和目的。

（1）根据乘客的需求，车厢内的设计应考虑具有良好的空间分布，有宽敞的通行走廊，符合人体劳动经济性和舒适性的座椅，使
用的材料和颜色要体现温馨及热情等特点。

（2）公交车辆采用低地板和实现车内地板的平坦是公交车辆近年来革新的第一步，它大大提高了公交车辆的舒适性，方便了乘客
的上下车，减少了乘车人的劳动强度。

（3）营造舒适环境的前提便是安全。

车厢内部必须有必要的安全提示语，例如车厢内有禁止吸烟的提醒；车门上应有小心夹手的
标语等。

（4）公共汽车车厢内应该色彩格调宜人，公共汽车车厢内高度适宜
且车窗敞亮，体现以人为本的设计宗旨，争取乘客的喜爱。

（5）公交车上写有卖场的名字，除了社会受益外对自身也是一种宣传，这也就是一种流动广告。

目的：（1）以免费换取顾客对超市的好感。

方便群众，一般乘车都是老年人。

服务行业，顾客就是上帝，哪家服务好哪家就能对到更好的收益有免费班车接送，去超市更容易，可以增加顾客去超市购物频率，以增加超市收益。

（2）在新的时代下，年轻人工作越来越忙，平时去超市购物买菜的多半是老人，乘坐超市免费班车的大多数也是老人。

公交出行是老人出行的主要方式，日常老人购物的时段，是上班时间，路面交通状况比较通畅，因此公交站台要考虑路老人候车的需要，公交车门，通道的尺度设计应考虑老人使用产品的需要。

例如目前成都的公交站台基本实现了有候车座椅的设置。

（3）公交车的设计也在为老弱病残人士努力。

公交车设施要尽量配合老人使用产品时的尺寸范围，如公交车门设计应考虑老弱病残认识使用轮椅，购物车等专用产品的需要。

设置专门的老人专位，加宽车门，降低下车平台等，有利于老人行动。

加大公交车过道的宽度。

门的开启和关闭速度要适合老人行动缓慢的特点。

（4）通道的地板要用防滑材料。

从超市购物回家时一般都是提着大量物品回家，而且往往物品的重量不是少或轻。

年轻人在大包小包的物品重量下都会感觉肩手酸痛，何况老人不管在行动上，还是力量上都不及年轻人。

所以超市的购物班车，应该设有可以放置物品的地方，且不能让物品在随着
公交车刹车而滑动。

（5）超市班车上应考虑多设置栏杆扶手，在没有座椅的情况下，人拎着大量物品会感到十分疲累，多设置扶手，可以使人们在回家的路上有个支撑，减少用力，减少劳累。

7，产品内部结构设计必须考虑装配过程中的人机关系，收集5个产品结构设计中没有考虑装配过程的设计失误案例剖析。

（1）我是一个塑料产品结构设计工程师，天天与产品和注塑模具打交道，感觉很多时候，做出模具并不难，难就难在试模过程中出现一些问题，很难查明原因并立即修模解决掉而耽误不少时间，而老大们却又天天催促，那个那个前堵后追的滋味啊，真是难受。

其实，有些问题，一旦查明原因，也并不是很复杂的问题。

难就难在，你是否会朝那个方向去想。

其实我觉的，一个经验丰富的设计师，最重要的一点就是他经历过太多的失误，诸多的失败铸就了他的厉害。

现象：有一片状零件、曾因为厚度超差而修模。

模具修理后试模，无论注塑保全工怎么努力调整各个参数，甚至认为是锁模力不够而换了台更大的注塑机来试也无济于事，该产品边缘就是有很大的飞边（披锋）。

产品厚度还是超差，颇为生气，找到模具钳工大骂一顿。

钳工委屈的争辩道，的确修了改模具.
查找原因：和注塑保全工在注塑机前郁闷了N久，老大又催问产品什么时候可以搞定。

真是烦不胜烦，模具打开着，眼睛看着里面发呆，手指不小心触及到了型腔和模架装配缝处，居然有台阶~~~。

马上反
应过来，再仔细看了型腔的确比模架矮了点，经过检查和对证，确认是模具钳工失误，他为了减少厚度将型腔磨掉几十丝，而模架却忘了磨低，结果造成该错误。

解决：很简单，将模具磨掉相同的厚度，装起老试模具 .
这个案例说明了产品结构设计必须要结合整体，考虑整体性和装配的完整性。

（2）汽车内放水瓶的地方
当坐车将喝水用的水瓶放在车上放水的位置时，很多人就会发现车子行驶时水瓶就会倒向一边，从而给司机带来困扰，有时甚至会影响司机的驾驶！
案例剖析
将空位做的在深一些，或者将水瓶固定住就可以了。

(3) 瓶盖的设计
当我们要开启类似可口可乐的瓶盖时，我们需要用很大的劲才能打开瓶盖，而有时因为手湿或者手滑要开这种瓶盖就很费力。

案例剖析：
把这种可乐瓶盖，增加了一个受力点，这样我们就可以很容易就将瓶盖打开了。

（4）不方便的簸箕
我们生活中用的簸箕都是前面有较大的开口，而平时我们在打扫卫生时会发现，当我们倒垃圾时有一部分的垃圾会从簸箕的俩边漏到垃圾篓的外面，这是我们就需要再一次将外边的垃圾再次清扫一遍。

案例剖析：
或许我们可以将制作簸箕的材料换成可以卷起来的材料，这样就不会有垃圾撒到外面的烦恼了。

(5)USB插口总是横着插入，并且容易插反，还容易使U盘断掉。

案例剖析
可以把USB插口竖着做，这样问题就解决了。

8，塑料壳体之间的固定有哪些种形式？作简要说明，并插图。

这个黑色和白色壳体的连接就是简单用螺丝连接，简单易于拆装，方便牢固。

（1）利用胶水连接
这个模具壳体之间的接缝就是用胶水连接的，用胶水连接壳体的好处就是密封性好，而且美观，不易变形。

（2）利用模具脱模
这个手机壳的角就是用脱模的方法制成的，这种方法简单快捷，而且可以使产品没有接痕，更加美观，相对而言，这样连接也更加精确，原料利用率更高。

（3）采用热气焊接的方法
焊接是一种最经济而又最迅速有效的连接方法，当塑料件需要在长度上大尺寸连接时尤为如此。

通常下不需要特殊的对接配件，非标准的制品也很容易制作。

可以做到均匀连接，接缝性能可与母材相同。

持续的焊接可得到很紧密的接缝。

在焊接的表面可以做到光洁平整。

在焊接的作业完成时，制品几乎可以立即投入使用。

塑料焊接无需钻孔没有切纹，因此不会降低强度。

（4）采用电磁阻抗
利用电磁阻抗，具有重量轻、可塑性强、成本低、耐腐蚀、冲击能力强等显著优点。