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1、本而大，亭CENTRALSOUTHUNIVERSITY安全人机工程学课程设计题目:公交站人机设计班级:学生：指导教师:胡汉华教研室主任：一评阅人：&2013年1月17日安全人机工程课程设计任务书课程编号：02030243学时：2周学分：2题目学生姓名I指导教师学院资源与安全工程学院_专业名称安全工程班级学号10级IO（H班号设计时间2013年1月7日至2013年1月18日学生成绩评定：指导教师（签名）：时间：所长（签名）：时间：一、课程性质和目的安全人机工程设计是为工程技术提供人的各种参数和要求，建立合理可行的人-机-环境系统，创造舒适和安全的环境条件，从而提高工作效率和减少事故发生。目的是培
2、养学生进行人机系统设计、人机系统分析与评价的基本能力和创新能力。本课程设计的主要目的是：（1）通过课程专题设计，使学生掌握人-机系统的设计方法，具备基本的人-机系统设计能力和素质；（2）通过课程专题设计，使学生学会综合运用所学知识和理论去解决某一实际问题，提高学生综合分析和解决问题的能力；（3）在设计过程中，学生通过全面复习所学课程，可使学生进一步巩固、加深所学知识和理论的理解。二、课程设计的一般要求&为了达到课程设计的目标，以及使所设计的系统具备工程实用性，学生在设计中必须做到如下要求：（1）所设计的系统必须符合安全、经济、技术上可行、运行可靠的设计原则。（2）所设计的系统必须符合实际工程的
3、规范，系统方案的选择、设备的选择计算、设计说明书的编制、图件的绘制等都必须符合实际要求，使设计的系统具备工程实用性。（3）学生一定严格按照实际工程设计的要求认真设计。设计中有关参数的选择、计算公式、设备的选择都必须有可靠的资料来源，不能凭空随意取。如果属于实际经验数据，在选用时也必须注明。（4）学生必须根据指导老师所给的设计题目，严格按照设计内容提纲的要求进行设计。设计原始资料的收集与分析，系统方案的确定，系统参数和系统设备的选择计算，设计说明书的编制等都必须独立完成。三、课程设计的步骤和内容1.课程设计内容和要求（1）围绕选定的设计题目开展文献、信息的检索、阅读和分析，并写出不少于1500字
4、的文献综述。综述需要标注参考文献，格式要求规范（参考杂志上的引文格式）。（2）根据自己掌握的知识和完成的文献综述，对选定的设计题目的原有“物”进行分析评价，尽可能地指出其缺点和不足，以便为自己新的设计或发明找到切入点。本部分至少写500字。（3）根据你掌握的知识，发挥你的创造性思维和想象力，提出解决（2）中指出的问题的新思路、方法和手段。本部分至少写500字。（4）在工作（3）的基础上，开展有关具体的创新设计和发明。包括计算、建模、画图（也可以是示意图）等。此部分至少要求有8页A4纸的版面，含有两张以上计算机画的图纸（A4）。（5）对（4）的设计进行技术说明和评价。本部分至少写500字。（6）
5、反复修改、提高上述完成的工作。（7）将整个设计或发明汇总成规范的课程设计报告，A4纸加封面。报告的题目编号用：1。报告的编排顺序如下：封面及目录。前言：简述设计目的、任务、要求；介绍所给设计条件；设计过程概况及大致内容。设计主体内容包括图纸、动画（电子文件）和说明书等。参考资料及文献。说明书要求论点明确，结构严谨，层次清楚，语言简练，抄写工整（或打印），图表、符号规范。设计要求有新意，没有明显错误。（8）将课程设计做成POWerPOirlt演讲稿，准备演讲和答辩。（9）答辩，所有同学参与评分。2 .课程设计题目和内容提要题目：公交车站的人机学设计内容提要：公交车站候车亭的人机学设计3 .课程设
6、计进度安排阶段阶段内容时间预备文献检索、综述文献、问题提出IZI-4-IJUtlkJkl_lWZ、儿计的方向可从如何完善候车亭的功能入手，将现有的设计融合统一，如采用防雨防冻的三面环绕型设计、将车辆到站提前预报功能和站牌电子显示融合，并根据长沙市的实际情况合理选用，使之更符合人的需要。2）候车亭的外观设计太过简单僵硬，没有鲜明感和创意，特别是在外形和色彩上太过单调。因此，因此此次人机设计可从此方面着手，提高公交站候车亭外观的辨识度和美观性。方案一方案二方案三长沙市具体情况分析长沙，古时称为“潭州”，是著名的楚汉名城、山水洲城和快乐之都。长沙作为我国首批历史文化古城，具有三千年灿烂的古城文明史，
7、是楚汉文明和湖湘文化的始源地。长沙气候冬冷夏热，春秋短促，冬夏绵长，降雨量较多。长沙经济逐步发展，城市人口较密集。因此，在设计的时候主要考虑长沙的气候因素，并融入长沙的文化背景，使候车亭更符合人们的需求。根据笔者的实际调查（采用口头访问的形式）,人们对公交候车亭的功能要求并不是很多，太多太现代化反而让部分人感觉混乱。在外观要求要简单大方，有长沙特点就行。所以，综合上述内容，笔者设计了如下几种方案。具体方案方案分析：该设计灵感来自于苏州园林古建筑，采用古屋外形，琉璃瓦屋顶，三面包围，遮雨遮阳防风效果好，站牌设在候车厅内，查找车次方便,且外形能给人一种文化气息的感觉。椅子和垃圾箱均采用木质材料。但
8、此设计空间只适合较小的公交站。建造成本较高。方案二分析：此方案外形采用公交车外形，结构简单，且容易辨识；单面环绕，遮雨遮阳防风效果好；两边开窗，透气效果好，候车舒适，站牌设在候车亭内，方便查找车次，特别是在下雨天气；站牌具有车辆到站提前预报功能电子显示功能，方便人们候车。方案三分析：此方案外形采用用百宝箱外形，结构也较简单。采用玻璃材质，采光效果好。三面环绕，遮雨遮阳防风效果好。站牌设在座位前面方便查找车次。本站名处为车辆到站提前预报电子显示。但及建造成本高，不适合较大的公交站。方案四方案分析：此设计外形为车棚式，结构非常简单,材质与现有候车亭相似，采用金属加塑料材质，成本较低。但外观不够鲜明
9、，遮雨遮阳防风效果不够好，也不太适合较大的公交站。方案比较表2-1公交候车亭人机设计方案技术经济比较表?古屋建筑式方案公交车式方案百宝箱式方案车棚式方案优点1 .遮雨遮阳防风效果好2 .查找车次方便3 .文化气息浓厚L外形简单且辨识度高2 .查找车次方便3 .遮雨遮阳防风效果好4 .容纳空间可大可小，易调整1 .采光效果好2 .遮雨遮阳防风效果好1 .结构简单2 .采光性好3 .建造成本低缺点1容纳空间较小2 .建造成本高.3 .适合小型公交站L不方便近距离查找车次信息2.1 .容纳空间较小2 .建造成本高.3 .适合小型公1 .外形不够鲜明，辨识度低2 .遮雨遮阳防风效果不理3.交站想主要材
10、料消耗石砖、琉璃瓦木材金属、玻璃金属、玻璃金属、玻璃由表可知，公交车式方案具有外形简单且辨识度高、查找车次方便、遮雨遮阳防风效果好和容纳空间可大可小，易调整等优点，尽管其存在.不方便近距离查找车次信息的不足，但可以通过调整座椅间距（设计两张座椅，站牌处隔开）因此，本设计选用该方案为最优方案。3公交车式候车亭方案（最优方案）人机设计功能分析通过笔者的调查，发现人们对公交车站的功能要求并不是太多。过多的功能反而造成人们不方便操作，特别是对一些老人而言，一些技术性太强的功能老人根本不会操作。而且太多的功能也会占用很大的空间，使得车站变得拥挤，一些不必要的功能还会造成极大的资源浪费。因此，本设计的车站
11、的功能主要有候车功能、车站牌和适合的休息场所。考虑到长沙的特殊气候，车站要能够为人们提供避雨和遮阳的空间。车站的夜间照明应该做到足够明亮，能够保证人们在夜间能够看到自己想要的信息。外形设计形状设计经过方案的比较和优化，采用外观为公交车式的方案，具体形状如下图:外形为公交车形状，造型简单，大方，给人一种鲜明的公交站位置的感觉，容易辨识，特别是对长沙不熟悉的人们。线条多为直线和弧形，搭配较协调，容易让人接受。尺寸设计1）候车亭主体结构框架人机分析根据笔者的实际调查测得的尺寸和人机学理论尺寸综合，进行尺寸设计，具体如下：现有尺寸3人机尺寸候车亭高度顶棚距地面最高高度为294cm,最低高度为259cm
12、,平均高度为278cm此高度的确立主要取决于大尺寸男性的身高，最终高度应为大尺寸男性身高加鞋子修正量加心理修正量，数据分析：99%站姿男性尺寸为心理修正量取30cm,鞋子修正量取最终尺寸计算为：+30+=所以，高度取260Cm候车亭长度经实地测量，测得公交站台的公交站亭总共三个，其中两个长，另外一个长，每个的间距为78cm,经计算总长度为1413cm站台的长度主要是取决于本站台最多能够停放的公交车数，经实地调研，长沙公交站同时能够停放两辆公交车。数据分析：经资料查找（网络）中大汽车外形尺寸为：798CnIX240CmX310Cnl在站台停车时第一辆车头靠于站台最前，第二辆车与第一辆车间距一米，
13、第二辆车下车门靠于站台后侧，经计算总长度应为：798+100+399=1297cm所以，此候车亭长度取1400cm（草图为700cm）候车亭宽度测得顶棚的前宽为125cm,后宽20cm此尺寸的确定主要是取决于大尺寸男性的胸厚，一般情况下前后空间能容纳4人（来源网络），所以，前后延伸长度应为四个胸厚加心理里修正量再加功能修正量（衣厚）数据分析：1、99%男性胸厚为,2、心理修正量取30Cln3、功能修正量取，4、计算长度为*4+30*3+=,所以，取宽度为240CITl广告箱尺寸政府标准：灯箱距地面高：米，灯箱展不高度：米8取尺寸为240cm*120cm侧面窗尺寸暂无取尺寸为90cm*60cm车
14、轮尺寸暂无取半径为50cm结合图(a)人眼水平视野范围和图(b)人眼竖直方向视野范围及现有尺寸和人机学理论尺寸，可选用合适的站牌尺寸，具体如下：现有尺寸人机尺寸站牌高度站牌总高米女性眼高10百分位数为1388mm；男性眼高90百分位数为1643mm；修正值鞋高2538,取站牌高度为米站牌宽度宽米取宽为米有效显示尺寸主体站牌尺寸为*米人的眼睛向上最大转动为25&,向下眼睛最佳转动为309所以处于区间为米至米空间的信息较容易识别.取有效显示尺寸为米.其中，电子显示屏尺寸为*3m站牌尺寸截图座椅尺寸截图3）座椅设计人机分析根据中国成年人人体尺寸确定具体数值和设计的座椅实际形状，可确定座椅的尺寸。其中
15、男性坐高99百分位数为979；男性小腿加足高99百分位数为463；修正值鞋高2538。中国成年人人体尺寸确定具体数值如下（节选）：参数数值座高360480座宽370420推荐值400座深360390推荐值380腰靠高165210因此，取座高，座宽,腰靠高，座深，每张座椅长米，共4张。.颜色设计车站的颜色选择比较简单的铝白色，但是局部选用比较显眼和中国传统认为比较喜庆的颜色红色，使得车站建筑既能够比较容易的融入到城市的其它建筑中，也比较容易被人们所注意到。灯光颜色选择普通的白色日光灯，过于绚烂的颜色反而会造成人的视力受到影响。电子显示牌显示字体颜色为红色，可引人注目，让人容易发现并识别。站牌路线
16、及站点颜色为白底黑字，黑白颜色对比最强烈，容易看清楚。材料设计公交站候车亭主体框架结构采用钢结构，具有建造组装方便，坚固耐用的特点，表面喷漆处理。候车亭主体采用塑料板材，比较容易成型，质量比较轻，不容易掉色。窗户为钢化玻璃。座椅主体采用木质材料，两边用金属材料包裹，使人坐起来更加舒适，同时坚固耐用。站牌主体采用塑料材料，边缘用钢结构包裹，表面喷漆处理显示与控制设计本设计候车亭的显示装置有顶棚上“本站名”的字样显示，站牌上的电子显示牌和公交线路显示。其中本站名的显示为白底黑字，字体大小要合适醒目。电子显示牌配有音箱，装有车辆到站提前预报系统，可实现车辆到站的文字显示提醒和语音提示。公交线路和站名
17、与现有的不同，采用线路重复方法，如从中南大学站到火车站，显示可直达的车次和所经过的站数。如图所示。因为一般乘客都知道自己要去的站但不知道乘坐的车次，因此这样显示可方便乘客查找需乘坐的车次。中南大学立珊专线(17站)二777二202(38)tk长火车站本设计的候车亭控制装置主要是灯光照明的控制。交候车亭灯箱电源接通路灯，每晚与路灯一同亮启，每夜可以提供6小时以上的照明时间。每个灯箱内装有27支40W荧光灯，夜晚在50米距离内清晰阅读广告画面和站牌内容。显示装置和控制装置的布局如最终方案图所示，不会相互影响，方便阅读和操作。使用环境分析本设计候车亭适合中、小型公交站，因为没有设安全防护栏和受外形的
18、限制,不适合太大的公交站。适合长沙冬冷夏热，春秋短促，冬夏绵长，降雨量较多的天气。经济分析本设计结构简单，材质采用钢筋、塑料、木材和玻璃，部分作喷漆处理，且原材料在市场上容易购买，建造工程量较小，因此成本较低。4技术说明与评价产品特点本款候车亭经过改造，与长沙现有的公交候车亭比较，在候车亭的防雨防晒功能上作了改善；在站牌的显示上增加了电子显示和语音提示功能，充分考虑了残障人士的听觉和视觉需求；公交线路的显示采用重复公交车次的方法，充分考虑了乘客的心理；在外观上采用公交车外形，颜色采用白、红搭配，挺高了候车亭的辨识度。具有外观简单大方，辨识度高，方便查找乘客想要的车次、方便候车的特点。使用环境说
19、明由于目前技术和经济方面的原因，本产品只能没有设安全防护栏和受外形的限制，不适合人流量太大的公交，否则容易造成候车亭拥挤，上车拥挤的后果，且有发生安全事故的危险。较适合长沙的中小型公交站。使用者素质要求使用者要会识字，能听懂普通话。存在的不足与改进的方向限于当前的技术现状和设计时间有限，产品尚存在如下一些不足之处：1）出于设置护栏会导致车站空间拥挤，给司机停车带来难度的考虑，因此并没有设置护栏。但这样会存在交通隐患。2）本设计没有设残疾人上车通道，不方便他们上车。3）候车亭空间有限，不适合人流量大的公交站。4）站牌在座位之后，坐着不能看到车次信息。5）未应用太阳能等节能技术，不够节能。6）未很
20、好地融入长沙的社会文化背景。但随着科学技术的发展，这些问题可一一解决，如合理设置防护栏，站牌设计更人性，将太阳能技术与候车亭的设计相结合等，使公交站候车亭的设计得到改进，并且越来越符合大众的需求，更安全、方便、舒适、美观。不仅满足人们的候车需求，同时能融入城市环境，能够提高城市环境质量，展示城市的形象。5个人总结在此次人机工程学的课题设计中，个人不论是在专业知识、学习方法，还是在个人能力方面都收获不少。首先，在专业知识方面不仅开阔了眼界，更学到了不少知识。在课题设计的初步阶段，通过对文献的检索、调研和整理，了解了不少安全人机学方面的知识,特别是人机工程学的实际应用。在方案设计的过程中，需要用到
21、不少人机学的理论知识，因此，此过程翻阅了不少理论方面的书籍，了解了一些国家标准，如尺寸，颜色等。并且巩固了安全人机工程学这门课程所学的知识。其次，在课题研究的方法上收获颇多。在此课题设计的过程中，用到了不少科题研究的方法，如文献调研法、实地调查法、历史对比法、方案对比法等方法。有些方法在以前并未接触过，因此此次课题设计让个人学到了不少科研的方法，方便以后的课题研究。再者，在个人能力上得到了一定的锻炼。这次课题设计不像以前那样以小组为单位开展，而是每个人都安排有各自的课题，因此，整个课题设计的过程要独立自主完成。在设计的过程中，个人的自主学习能力得到了锻炼，同时，科研能力也得到了一定的锻炼。参考
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