人因设计就是将人因学要素、人因工程原则与方法融于系统/产品设计的过程。高速铁路由于其速度快、客运量大、耐候性好、能耗污染低,已经成为了未来铁路、客运发展的必然趋势。动车组列车作为高速铁路重要的客运载体,为了应对日益激烈的航空、公路运输市场的竞争,对车辆的安全性和舒适性提出了更高的要求。本书主要结合我国动车组列车的工程实践,从驾驶界面和乘客界面两个维度对动车组行车显控界面适配性、客室设施及空间的无障碍性、旅客乘降及应急疏散影响因素以及光、热环境与行车安全等若干关键人因设计问题进行了探讨,重点阐述了人因工程学理论在工程实践中应用的技术和方法,为重大装备研发和设计中如何有效应用人因工程学理论和方法提供了一种有益的尝试。
本书适合轨道车辆研发人员、设计人员阅读,也可以供其他从事车辆、航空、船舶等复杂系统人因工程设计领域的相关专业人员,以及高等院校车辆工程、工业工程或工业设计专业师生参考。
第1章 绪论
参考文献
第2章 动车组驾驶显控界面人因设计
2.1 驾驶显控器件的筛选、选型与分级
2.1.1 基于任务需求的操纵台显控器件筛选
2.1.2 基于聚类分析的控制器件分类与分级
2.1.3 基于任务需求的控制器件的选型
2.2 驾驶界面人机几何参数的确定
2.2.1 人体百分位数及其运用原则
2.2.2 驾驶作业姿势与眼点位置的确定
2.3 显示、控制器件人因布局方案优化
2.3.1 驾驶显控界面布局的工效学原则
2.3.2 视区划分与显示器布局
2.3.3 上肢可及区域划分与控制器布局
2.3.4 显控界面人因布局的优化算法
2.4 动车组驾驶显控界面几何适配性评价
2.4.1 驾驶界面几何适配性评价指标体系的构建
2.4.2 驾驶界面几何适配性评价
2.4.3 动车组驾驶界面布局与适配性评价案例
2.5 列车驾驶的可见度分析
2.5.1 信号灯及前窗视野的可见度分析
2.5.2 刮雨器视野与后视镜可见度分析
2.6 动车组司控器手柄工效学设计
2.6.1 手柄工效学分析及评价指标的确定
2.6.2 手柄工效学实验研究
2.6.3 实验分析与讨论
参考文献
第3章 基于乘客特征的动车组客室空间布局与设计
3.1 客室空间、布局与乘客应急撤离分析
3.1.1 列车应急撤离要求
3.1.2 列车应急撤离时间模型
3.1.3 行人微观仿真方法在列车应急撤离中的可信性研究
3.1.4 列车应急撤离影响因素的参数设置
3.1.5 空间参数对应急撤离时间的影响
3.2 客室空间、布局与乘降效率分析
3.2.1 城际列车乘降模型分析
3.2.2 城际列车客室布局乘降效率因素分析
3.2.3 单一客室布局因素对乘降效率的影响
3.2.4 多客宣布局因素对乘客乘降效率的影响
3.3 动车组无障碍工效学设计
3.3.1 动车组无障碍设计需求
3.3.2 动车组空间环境无障碍设计
3.3.3 动车组乘客设施无障碍设计
3.3.4 动车组信息交流无障碍设计
参考文献
第4章 动车组座椅工效学分析与评价
4.1 动车组座椅的工效学要求
4.1.1 驾驶座椅工效学要求
4.1.2 乘客座椅工效学要求
4.2 动车组座椅的安全性分析与测试
4.2.1 乘客座椅安全性分析方法
4.2.2 乘客座椅安全性分析过程要求
4.2.3 动车组座椅的安全性测试方法
4.2.4 乘客座椅的安全性仿真分析
4.3 动车组座椅舒适性分析与评价
4.3.1 舒适与不舒适性定义
4.3.2 座椅的静态舒适性分析与评价
4.3.3 座椅的动态舒适性分析与评价
参考文献
……
第5章 动车组视觉光环境设计
第6章 动车组热环境舒适性设计
附录 相关标准
动车组列车是高速铁路技术体系的核心,是国家相关高技术发展水平、相关制造能力、自主创新能力以及国家核心竞争力的综合体现。继续提高列车速度和实现高速列车谱系化、智能化是世界高速铁路技术的发展方向,也是我国高速铁路装备发展的战略需求。
2004年原铁道部根据国务院“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的指导方针,通过引进国外高速铁路先进技术,立足国内、自主创新,使得我国的高速铁路动车组技术取得了质的飞跃,使得越来越多的中国人缩短了花费在旅途上的时间。
随着我国对动车组总成(即系统集成)、车体、转向架、牵引变压器、主变流器、牵引电机、牵引传动控制系统、列车控制网络系统、制动系统等九大车辆核心技术的全面掌握,中国已跻身世界高速列车技术的先进行列。近年来,我国高速动车组列车数量的不断增多,动车组的型号也逐渐丰富起来,由技术刚引进时单一编组(8辆编组)、单一用途(座车)、单一速度等级的4种车型,发展到目前包括长短编、座卧车、多种速度等级的数十种车型。
多样化的车型满足了不同市场的需求,但对列车的效率和安全提出了更高的要求。目前,国内动车组共有CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380型等多个平台14种系列,标准包含欧系及日系两个体系。车型间存在较大差异,同一速度等级、不同技术平台各车型间车体、转向架、牵引等主要系统不同,在定员、车钩型式、通信方式、电源制式、检修修程修制、易损易耗件等方面均存在较大差异,不能实现互联运行,不能统一检修模式,甚至不能实现相互救援,这种车型间的较大差异给运营组织管理、互联互通及检修维护等带来一系列问题。可以看出,动车组的设计不仅涉及车辆的九大核心技术,而且与运用、维护和服务等人的因素密切相关。