安全人机工程学课程设计

【摘要】火车是人们出行必不可少的交通工具之一。2007年第六次铁路大提速以及大量高速铁路的通车运营，动车组列车成为铁路客运的重要组成部分，而受限与铁路线路和我国国情，普速列车在未来十几年内仍旧是我国铁路的客运主力。随着科技和生产力的发展，人们对生活、休息和出行质量的要求不断提高，对火车的舒适性也提出了更高的要求。然而我国各型旅客列车硬卧车厢设计都有很多不合理之处，尤其是上铺的狭小，使人们在旅途中的舒适感大打折扣。在新闻报道中，也常见乘客因车厢设计不合理而受伤的案例。一些车厢内的灯光、空调的布置及色彩搭配的不合理，不利于缓解乘客长途旅行的疲劳，甚至还可能影响到旅客的休息。为了让乘客在在旅途中获得更舒适满意的体验，有必要从人机工程学的角度对列车卧铺车厢内部设施的设计和布置进行一定的讨论和研究。

本次课程设计的首要任务是满足安全性的要求，结合我国普通列车硬卧车厢的实际情况，根据人体学尺寸、生理心理以及生理力学特性，对硬卧车厢内的设施进行安全人机设计与优化。主要包括车厢内设施的安全性分析，车厢内部设施的安全性设计，以及车厢内的色彩环境、光环境、声环境等方面的分析与优化。其中，从安全人机工程学的角度着重对硬卧车厢内的舒适性和安全性进行研究。

在前期调查过程中，发现的主要问题有：上铺空间较小乘客活动不便；车厢内照明灯光的布置及选择不合理，影响乘客休息；厕所门设计不合理，存在安全隐患等。

【关键词】人机工程学、铁路运输、硬卧车厢、设计

目录

第一章绪论 (1)

1.1 设计的背景及意义 (1)

1.2 设计的主要内容 (1)

1.3 目前我国铁路硬卧车概况 (2)

第二章车厢内部设施的安全性分析 (3)

第三章车厢内部设施的安全性设计 (5)

3.1 人体尺寸 (5)

3.1.1 人体静态尺寸 (5)

3.1.2 人体动态尺寸 (5)

3.2 铺位的优化设计 (6)

3.3 过道及行李架的设计 (8)

3.4 厕所门的安全性设计 (10)

第四章车厢内部环境的分析与优化 (11)

4.1 车厢内光环境的优化、照明设施的布置 (11)

4.2 车厢内色彩环境的优化 (11)

4.3 车厢内噪声的分析与优化 (13)

第五章结束语 (14)

参考文献 (16)

第一章绪论

1.1设计的背景及意义

人机工程学是一门专门研究人与系统其他元素之间的相互作用的技术学科。该学科在其自身的发展过程中，逐步打破各学科之间的界限，并有机地融合各相关学科的理论，不断的完善自身的基本概念、基础理论、研究方法、技术标准和操作规范。人机工程学是应用人体测量学、生理学、人体力学、卫生学、医学、心理学、系统科学、社会学、管理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数。还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性，分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力，探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。安全人机工程学则是从安全的角度出发，运用人机工程学的基本原理和方法去解决系统中可能出现的的安全问题的一门新兴学科。

2015年春运，全国铁路旅客运输量突破28亿人次，可见铁路运输仍是我国最重要的交通运输方式之一。随着社会的进步，人们对生活、休息和出行质量的要求不断提高，对火车的舒适性也提出了更高的要求。截至2014年底，全国铁路运营总里程已突破11万公里，虽然动车组列车的加入增加了人们出行的方式，但普速旅客列车在很长一段时间内依旧是我国铁路客运市场的主力。在长距离、长时间的旅行中，硬卧车以其价格低廉、相对舒适的优点成为了大部分旅客的首选。然而，卧铺车厢一些设计不合理之处，不但给乘客带来不不便，使乘坐舒适度大打折扣，还带来了一些安全隐患，很容易给旅客带来人身伤害。

1.2设计的主要内容

本次课程设计中，作者结合我国普通旅客列车硬卧车厢的实际情况，根据人体学尺寸、生理心理以及生理力学特性，对硬卧车厢内的设施进行安全人机设计与优化。主要包括车厢内设施的安全性分析，车厢内部设施的安全性设计，以及车厢内的色彩环境、光环境、声环境等方面的分析与优化。其中，从安全人机工程学的角度着重对硬卧车厢

内的舒适性和安全性进行研究。

1.3目前我国铁路硬卧车概况

目前，我国国内广泛使用的硬卧车主要有YW25G型、YW25K型、YW25T型。车体高度4433mm，车辆阔度3105mm，车辆长度25500mm(25G、25K型)/26600mm（25T 型），共有11或10个开敞式或半包式间隔，每间隔左右两边有上中下三个铺位，定员66或60人。根据查阅资料知，各型车内部设施的结构尺寸：地板到车顶高度为3150mm，下铺到地板的距离为315mm，下铺到中铺的距离为900mm，上铺到中铺的距离为685mm，上铺到车顶的距离为670mm，床长1600mm，床宽700mm，行李架高度2000mm。数据整理如下表1-1。

表1-1 目前我国普通旅客列车硬卧车厢内部设施结构尺寸

第二章车厢内部设施的安全性分析

火车车厢内部空间是一个封闭的空间，我们的研究目标就是在这个特定的空间里，如何在保证每个乘客安全舒适的到达目的地。在乘客这个群体中，又可分为普通群体、弱势群体和特殊群体，弱势群体是指老弱病残孕等能自己乘车但需要更加安全和舒适的乘坐环境的群体，特殊群体是指坐轮椅的残疾人和坐婴儿车的婴儿，普通群体是指身体健康活动自由的般人。在这些群体中，普通群体是占比例最大的一个群体，弱势群体和特殊群体所占比例很少。

火车作为一种公共交通工具，其承载对象是人，因此其内部设施必须考虑到人的不同需求。由于车内所有设施均和乘客直接接触，因此在设计上应体现出人性化，安全、舒适性成为重要的设计原则。由于人员流动性大，因此内部空间和设施设计应该体现出简洁、坚固、耐用的特点。

车厢内空间作为乘客活动的重要空间，它对乘客的心理及生理同样发挥重要的作用，在这里，色彩就显得非常的重要。不同的色彩组合构成了车厢内部设施的整体色调。车厢内部设施饰的色彩必须与使用的环境相适应。火车车厢的作用主要是用于载人，内饰色彩设计必须以宜人性为主要目标，总体要求美观、亲和、使人感到舒适、无刺激，减轻烦闷和疲劳，因此要求内饰的色彩设计要整体协调。根据不同的情况，应采用不同的色调。

对目前主要几个硬卧车型内部设施进行分析，其主要存在一下几个问题：

1.中铺和上铺的安全防护措施不足。

在列车紧急制动时由于惯性的作用，或在发生特殊情况时，铺位上休息的人员尤其是年龄较大的乘客很有可能跌落。曾经也有关于上铺乘客跌落摔伤的新闻报道。而放置在铺位边的手机等物品也可能掉落砸伤下方的乘客，带来不必要的麻烦。

2.上铺的活动空间较小。

上铺的活动空间较小，进入铺位比较困难。一般距离车顶部的高度只有670mm，弯腰、起身都有撞到车顶甚至扭伤脖子的危险。车顶过低，会使旅客心理产生压抑感，不利于长途旅行缓解疲劳，而旅客想要坐在床上更是不可能实现。

3.车厢过道设计的改进。

过道是列车车厢中乘客通行的走廊，旅客上下车必经的地方。在运行的列车中，过道设计的不合理，也很容易造成伤害。尤其是在列车加速、制动时的突然抖动或过弯道超高时车体倾斜，很容易使行走中的乘客摔倒。

4.厕所门设计不合理，存在安全隐患。

对火车厕所门伤人的事想必很多人都知道，新闻媒体也经常曝光这类事件。火车厕所门使用铰链连接，开门时，连接一侧会出现较宽的缝隙，由于空间相对狭小，在外等候的人很容易将手指伸入缝内，关门时导致手指被夹伤。厕所内部空间也较小，人在内开关门时也很不方便。

5.车厢内灯光照明设计不合理。

大多数车厢内部采用荧光灯照明，照明设施布置在相邻两上铺之间的车顶上，灯光直射上铺休息的乘客，不利于休息。同时，统一的灯光开闭，对不同乘客的作息造成影响。夜间关灯，对晚上10点之后上车的旅客存放行李、上床休息均造成不便。

6.车厢内的色彩搭配及声环境做相应优化。

设计中将从安全的角度出发，运用人机工程学的原理和方法对火车硬座车厢进行设计，并着重解决以上几个问题。

第三章车厢内部设施的安全性设计

3.1人体尺寸

各种设备和工具等设计对象在适合于人的使用方面，首先涉及的问题是适合人的形态和功能范围的限度。研究人体尺寸模型，用人体模型描述人体尺度是非常有必要的。人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类，即人体结构尺寸（静态尺寸）和人体功能尺寸（动态尺寸）。

3.1.1人体静态尺寸

人体静态尺寸，着眼于人体天然结构，比如身高、体重、腿臂长度等，是建立人体尺寸模型的基础。国家标准GB 10000-1988《中国成年人人体尺寸》按照人机工程学的要求提供了我国成年人人体尺寸的基础数据。标准中共给出了7类47项人体尺寸基本数据。人体的主要尺寸包括身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长等6项。根据有关统计数据，我国人体基本尺寸见表3-1。

表3-1 我国人体基本尺寸

3.1.2人体动态尺寸

与安全有关的各种操作、空间、环境设计以及各种着装设计，不仅要考虑人体的静态结构和形体参数，而且还要保证使人的工作、活动时，有足够的活动度、活动空间和合理的活动方向。人体活动动态尺寸是相对于人体静态尺寸而言的。人体静态尺寸，着

眼于人体天然结构，而不考虑人的姿态与活动。人体活动空间尺寸，指人体肢体末端能够达到的三维空间范围，着眼于人的日常姿态与活动需要。人体静态尺寸参数虽然可以解决不少工业产品造型设计中有关人体尺寸的问题，但是人在操纵设备或从事某种作业时并不是静止不动的。因此，人们更关心的是以不同姿态工作时人体的手、脚能活动的范围。

人体动态尺寸是操作、空间、环境设计以及各种着装设计及各种着装设计的必要人体测量参数。GB/T13547-1992《工作空间人体尺寸》提供了我国成年人立、坐、跪、卧、爬等常取姿势功能尺寸数据。

3.2 铺位的优化设计

铺位是硬卧车厢的主体，也是乘客的主要休息区域。长途旅行中，乘客的大部分时间都在铺位上渡过，因此，铺位的舒适与安全尤为重要。有限的空间内，在保证空间利用率的同时，铺位要尽可能宽敞，方便乘客活动，而相应的安全保护措施也非常重要。在之前的研究中发现目前使用的硬卧车厢铺位有一些不合理之处，如上铺的活动空间较小，中铺和上铺的安全保护措施不足等，在此加以改进。

火车硬卧车厢的服务人群几乎是我国的所有人群，研究中，选用18~60岁这一年龄阶段的人体尺寸进行设计。根据GB10000—1988《中国成年人尺寸》以及GB/T13547-1992《工作空间人体尺寸》，设计中所用到的人体静态尺寸如表3-2所示，计中所用到的人体动态尺寸如表3-3所示。

表3-2 设计中使用的人体静态尺寸

表3-3设计中使用的人体动态尺寸

有关国家标准公布的人体数据是在裸体或穿单薄内衣的条件下测得的。而设计中所

涉及的人体尺寸是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的人体尺寸。因此，考虑有关人体尺寸时，应增加相应的功能修正量。另外，为了克服人们心理上产生的“空间压抑感”“高度恐惧感”等心理感受，应在产品最小功能尺寸附加一项心理修正量。本次设计中，由于空间十分有限，加之衣物等对相关功能影响微乎其微，故除小腿加足高尺寸外，不考虑功能修正量对人体数据的影响。

1.人体身高尺寸第99百分位数为1814mm，人头顶无压迫感的最小高度（心理修正量）为115mm，取床的长度为1950mm。

2.由于硬卧车包厢宽度有限，床宽不可能根据理想情况设计。人体最大肩宽第99百分位数为486mm，双肘展开宽第99百分位数为966mm，取床宽为970mm。

3.由于床宽的增加，而车体长度固定不变，包厢数量必然减少。原硬卧包厢总长度为21450mm，取相邻两铺位间距为440mm，单个包厢宽度为2380，总包厢数减少为9个，列车定员减少为54人。

4.小腿加足高尺寸第50百分位数为413mm，相关功能修正量取25mm，故下铺与车厢地面的距离取440mm。

5.坐高第99百分位数为979mm，人头顶无压迫感的最小高度（心理修正量）为115mm，但由于车厢内空间有限，不能满足百分位数的要求，故取下铺到中铺的距离为1000mm。

6.爬姿体高第99百分位数为851mm，坐高第99百分位数为979mm，为尽量增大人体活动空间，但受限于固定空间内，故取中铺距上铺、上铺距车顶距离为900mm。

7.根据GB146.1-83《标准轨距铁路机车车辆限界》，车辆上部界限为4800mm。车体地板距轨面高度为1283mm，床板厚度取50mm，车顶部预留80mm，故车体高度取4750mm，符合国家标准规定的要求。

8.为防止乘客跌落或物品坠落伤人，在中铺和上铺外侧设置一块挡板。胸厚第99百分位数为261mm，取挡板高度为200mm。只要人体平躺时重心在挡板边缘以下时，就不会跌落。最大肩宽第99百分位数为486mm，挡板在外部缩短500mm方便乘客上下。

9.为了方便乘客在床上能放置笔记本电脑等物品，在中铺和上铺加装一个可向上翻起的桌子。根据胸厚第99百分位数为261mm，坐姿肘高第50百分位数为263mm，取桌面位于距床面300mm的位置。

有关硬卧铺位设计的相关尺寸汇总如表3-4，设计图见图3-1、图3-2。

表3-4 硬卧车厢铺位设计的相关尺寸汇总

图3-1 硬卧车厢铺位设计左视图

3.3 过道及行李架的设计

过道是列车车厢中乘客通行的走廊，旅客上下车必经的地方。在运行的列车中，过道设计的不合理，也很容易造成伤害。尤其是在列车加速、制动时的突然抖动或过弯道超高时车体倾斜，很容易导致行走中的乘客摔倒。如果一些乘客拿着热水或泡面，则更加危险。而行李架则是放行李的地方，如果设计不合理，会给乘客放置行李带来不便。在本次设计中，行李架仍旧设置在过道上方。

根据GB10000—1988《中国成年人尺寸》以及GB/T13547-1992《工作空间人体尺寸》，设计中所用到的人体静态尺寸如表3-5所示，设计中所用到的人体动态尺寸如表3-6所示。

图3-2 硬卧车厢铺位设计主视图

表3-5设计中使用的人体静态尺寸

根据双肘展开宽第99百分位数为966mm，取过道宽1035mm。

为了防止在行走过程中摔倒，在过道边设置扶手。手功能高第99百分位数为828mm，取功能修正量25mm,故扶手中心高度为853mm。

双臂功能上举高第50百分位数为2003mm，身高第99百分位数为1814mm，功能修正量取25mm，人头顶无压迫感的最小高度即心理修正量为115mm，行李架高度取2000mm。28寸行李箱宽度为510mm，所以将行李架宽度设计为510mm。

有关过道及行李架设计的相关尺寸汇总如表3-7，设计图见图3-3。

表3-7硬卧车过道及行李架设计的相关尺寸汇总

图3-3 硬卧车过道及行李架设计

3.4厕所门的安全性设计

在长途旅行中，人们免不了要使用火车上的厕所。目前所有车型所使用的厕所门设计的均不合理，存在安全隐患。火车厕所门使用铰链连接，开门时，连接一侧会出现较宽的缝隙，由于空间相对狭小，在外等候的人很容易将手指伸入缝内，关门时导致手指被夹伤。而厕所内部空间也较小，人在内开关门时也很不方便。

事故的发生往往是由于人的不安全行为和物的不安全状态造成的。因此，为了防止事故的发生，主要应当防止出现人的不安全行为和物的不安全状态，在此基础上充分考虑人和机的特点，使之在工作中相互匹配，对防止事故的发生十分有益。为了消除物的不安全状态，应该把落脚点放在提高技术装备的安全化水平上。技术装备安全化水平的提高也有助于改善安全管理和防止人的不安全行为。

我国成年人18~60岁年龄段肘高第99百分位数为1128mm，手功能高第99百分位数为828mm。对于儿童，这些数值则会更低。为避免开门时连接处缝隙夹手，最好改变门的打开方式。本次设计中，选用推拉门。这样，还很好的解决了平开门打开时占用空间较大的问题。

18~60年龄段人体身高第99百分位数为1814mm，功能修正量取25mm，人头顶无压迫感的最小高度即心理修正量为115mm，厕所门高设计为2000mm。18~60年龄段人体最大肩宽第99百分位数为486mm，功能修正量取20mm，心理修正量取34mm，确定门宽为540mm。

第四章车厢内部环境的分析与优化

人机系统与它所处的作业环境息息相关，相互影响。环境常影响着人们的生理、心理特性和机器的状态，而人和机器的状态又会影响环境。

4.1车厢内光环境的优化、照明设施的布置

环境照明设计在任何时候都应遵循人机工程学原则。自然光是任何人工光源所不能比拟的，在设计时应最大限度的利用自然光，尽量防止眩光，增加照度的稳定性和分布的均匀性、协调性等。选择人工光源时，应注意其光谱成分，使其尽可能接近自然光。在人工照明中，荧光灯的光谱近似日光，而且与普通白炽灯相比，具有发光率高，光线柔和、亮度分布均匀及热辐射量小等优点。

本次设计中，针对目前硬卧车照明设施布置在相邻两上铺之间的车顶上，灯光直射上铺休息的乘客，不利于休息的问题进行研究。而且车厢内部统一的灯光开闭，对不同乘客的作息造成影响。夜间关灯，对晚上10点之后上车的旅客存放行李、上床休息均造成不便。

车厢的过道采用荧光灯照明，荧光灯连续布置在行李架下方。为了上铺旅客能获得更好的休息环境，取消车顶原有的荧光灯，分别在上、中、下铺靠近车窗一侧布置一个可以调节亮度的LED照明灯，这样一来，即避免了对其他旅客的影响，在夜间如果要上下车，也能自己开灯照明了。照明灯位置的布置如图4-1所示。

LED灯

荧光灯

图4-1 车厢内照明灯位置的布置

4.2车厢内色彩环境的优化

对于环境配色，首先要确定总体色调，以达到给人庄重或活泼热闹或沉静的感觉，其次要根据不同的要求，不同的使用目的，对重点配色、平衡配色、渐变配色、对比配色、调和配色、背景与图形进行选择。除了色彩具有一定代表意义外，还要考虑光线的反衬，提高照明的效果。室内以白、乳白、浅黄、天蓝为主色调较好。这样的色彩环境给人宁静、舒适的感觉。选择适当的色彩，利用色彩的效果，以构成良好的色彩环境。配色尽可能不要色调单一，否则会加速视觉疲劳或引起单调感。配色的明度不应太高和相差悬殊，否则也会因为视觉适应性而促使视觉疲劳。配色的饱和度不应过高，不然也容易加速视觉疲劳。

在火车车厢的设计中，应采用给人以安静、安详、轻松、温暖、柔和的色调。下表4-1为部分颜色对人的心理作用。

表4-1 部分颜色的心理作用

车顶采用浅蓝色，由于上铺空间狭窄，浅蓝色能给人带来遥远感，同时让人干到轻松、安静，有利于乘客休息。车体内壁采用浅灰色，浅灰色使人感到轻松，同时让整个车厢显得更加明亮，有利于缓解疲劳。而浅灰色比白色耐脏，也是选这浅灰色的一大原因。地板设计为蓝绿色，给人以安静、遥远、轻松感。窗帘及卧具采用浅黄绿色，使人感到安静、温馨。硬卧车厢个部位的色彩选用汇总如表4-2所示。

表4-2 硬卧车厢个部位的色彩选用

4.3车厢内噪声的分析与优化

噪声可使人产生听觉疲劳，在强噪声环境中如不采取保护措施，听觉疲劳继续发展，可导致听力下降或永久听力损失。噪声除影响听觉系统外，还影响神经系统、心血管系统、消化系统、内分泌及免疫系统等，造成植物性神经系统功能紊乱、血压不稳、肠胃功能紊乱等。

噪声控制的主要方法有：控制声源，包括降低机械噪声和降低空气动力性噪声和控制噪声的传播等。

由于列车处于运行过程中，转向架及轮对与车体、钢轨摩擦，再加上运行速度高，势必会产生大量噪声。想要完全消除噪声几乎是不可能的任务，只能设法降低噪声。降低噪声，可采取措施增强车体材料的隔音效果。减少各运动部件及连接部位之间的振动、摩擦、撞击，选用产生噪声小的材料，尽量采用噪声小的传动装置以达到降噪的目的。

第五章结束语

铁路是我国的重要基础设施，是大众化的交通工具。具有大运力、低成本、占地少、能耗低、污染少的优势。因此，铁路在综合交通体系中占有重要地位，为经济和社会的全面、协调、可持续发展，发挥着促进作用。随着我国城市化进程的加快，预计未来5-10年中流动人口数量将以平均每年500万的速度增长。到2020年，铁路旅客发送量将达40亿人次左右。在选择交通工具时，有59%的旅客首先考虑安全性，而在从安全性出发选择交通工具时，就有近72%的旅客选择火车，说明与其他运输方式相比，在安全性方面铁路占有绝对优势。2014年底，中国铁路营业总里程为11.2万公里，其中高速铁路占1.6万公里。这也意味着国内还有近86%的铁路在运行普速列车，普速列车仍然是铁路客运的主力。

幅员辽阔，人口流动量大，必然有很多长途旅行的乘客要在火车上停留很长时间，相对廉价的卧铺便成了大多数人的首选。提供一个安全、舒适的环境，对旅客缓解旅途疲劳非常有益。

本文从安全的角度和着眼点出发，运用人机工程学的基本原理和理论，紧紧围绕“机宜人”的思想进行设计，着力解决人机结合面之间存在的一些问题。结合国内铁路硬卧车厢设计的基本情况，对硬卧车厢的各个部分进行了比较全面、系统的分析和研究。通过作者自身的体验，根据自己对铁路车辆的了解，查阅相关资料，发现目前硬卧车厢存在的一些问题，优化设计了铺位、灯光、色彩环境等部分。

设计中涉及的主要内容有：

1.对目前硬卧车厢铺位进行改进。通过调整铺位长度、宽度，增加上、中、下铺间距离，增加车体高度，提高乘客的活动空间，增加舒适感。在铺位上加装安全挡板和可向上翻起的桌面，达到保护乘客和方便乘客的目的。

2.根据新的车体高度，重新设计了车厢内过道和行李架的尺寸，使乘客通行和取放行李更加方便。同时在过道边加装了扶手，避免了列车制动或加速过程中对乘客可能产生的安全问题。

3.优化了硬卧车厢厕所门的设计。针对目前火车车厢厕所门易伤人的问题，设计中改变了门的打开方式，用推拉门代替平开门，避免了发生危险的可能。

4.对车厢内灯光进行重新调整。解决了以前照明灯光直射上铺乘客，影响上铺乘客休息的问题。灯光的选用更接近自然光，而亮度调节功能更满足了对灯光有不同要求的乘客。

5.对车厢内的色彩搭配进行了优化，合理选用了一些能给人带来温馨、安静感的颜色，使乘客感到更加舒适，有利于缓解旅途疲劳。

在本次设计中，仍然存在着一些问题，很多考虑不够全面的地方。例如，未从力学、材料等角度考虑改变内部结构对车体的影响，可能会产生一定问题；设计中为了增大空间，增加了车体高度，减少了铺位数量，必然造成运力下降和运输成本的增加。

参考文献

[1] 张力，廖可兵. 安全人机工程学. 北京：中国劳动社会保障出版社，2014

[2] 国家技术监督局. GB10000-88中国成年人人体尺寸. 北京：中国标准出版社，1998

[3] 国家技术监督局.GB/T13547-92工作空间人体尺寸. 北京：中国标准出版社，1992

[4] 国家技术监督局. GB146.1-83标准轨距铁路机车车辆限界. 北京：中国标准出版社，1983

[5] 周美玉.工业设计应用人类工程学[M]. 北京: 中国轻工业出版社，2007

[6] 郭付，钱省三.人因工程学.北京：机械工业出版社，2006

安全人机工程学课程设计1

吉林建筑大学 安全人机工程学课程设计 设计题目人机工程学在轿车安全性设计中的应用 与分析 名姓 号学 级班安全121班 业专安全工程 学院市政与环境工程学院 指导教师马池香

2015年6月19日 摘要 随着社会的飞速发展，以及经济增长速度的大幅度提高，随着物质条件的优越，人们对现代化交通工具的需求量也在不断地加大，比如说轿车，以往，轿车只不过是少数人的特权产物，但是如今，他早就已经走进了寻常百姓家，成为了大家外出必不可少的交通工具，而且，所扮演的戏份也是越来越大。而轿车的设计，也要充分的的人机工程尤其是安全人机工程的角度来考虑轿车的安全性与舒适性。而消费者在购买的过程中也越来越看重这些，所以轿车内的设施与配置的设计与安全人机工程的联系也显得越来越举足轻重。 本设计主要针对于轿车，分析人机工程学在轿车安全性设计中的应用，通过主动与被动两个方面来进行阐述。在主动安全系统中，驾驶员与轿车构成了典型的人机系统，其中驾驶员是系统的核心，通过对人机工程学原理的应用对轿车进行转向系统和制动系统操纵装置、仪表显示装置和驾驶视野的设计，从而提高了车辆的主动安全性。

目录 第一章人机学的基本理 论 (1) 第二章轿车的显示装置设 计 (2) 2.1显示装置的概 念 (2) 2.2显示器的分类与选 择 (2) 2.3仪表显示器的设 计 (2) 2.3.1仪表显示装 置 (2) 2.3.2表盘的设 计 (3) 2.3.3 字符 ........................................................... 4 2.3.4 指针 ........................................................... 4 2.4信号灯显示装 置 (5) 2.5显示装置的布 置 (6) 第三章控制装置设计的人机分析及改 进 (8) 3.1方向盘的设计分 析 (8) 3.1.1 方向盘的角度设计 ............................................... 8 3.1.2方向盘的位置设 计 (9) 3.1.3方向盘大小的设计 ............................................... 10 3.2变速杆设计分 析 (10) 3.2.1变速杆的形状 ................................................... 10 3.2.2变速杆的高度及位置 ............................................. 11 3.2.3变速杆的操纵角度及位移 .........................................

安全人机工程学复习终极版

第一章 1.人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境条件，从而提高工效的一门科学 研究内容：人的因素方面，机的因素方面，环境因素方面，人机系统的综合研究2.安全人机工程学——是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。以安全为目标，以工效为条件研究内容：除人机学所研究的内容以外，还研究安全人机工程学的学科体系、人机结合面的安全标准依据、人机系统的安全设计等问题。 第二章 2.测量基准面：矢状面，正中矢状面，冠状面，水平面，眼耳平面 5.人体生理学参数测量内容：1、最大耗氧量及氧债能力： （1）耗氧量和摄氧量，单位时间内，人体通过循环、呼吸系统摄入的氧气量称摄氧量；人体在单位时间内所消耗的氧气量称耗氧量。一般情况下，摄氧量=耗氧 （2）氧债与劳动负荷：需氧量与实际供氧量之间的差额称为氧债；根据摄氧量和耗氧量之间的关系，可将人体负荷量分为：常量负荷、高量负荷、超量负荷。 6.人体测量数据的运用准则：大最小准则、可调性准则、平均准则、使用最新人体数据准则、地域性准则、功能修正与最小心理空间相结合准则、标准化准则、姿势与身材相关联准则、合理选择百分位和适用度准则 第三章 1.从形态和功能上将机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统共九个子系统。在人机系统中，人与机的沟通主要是通过神经系统、感觉系统和运动系统，其它的六个系统起到辅助和支持作用。神经系统神经系统由中枢神经和周围神经组成 感觉和知觉 (1)感觉：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的反映。 2、视觉:三要素：可见光、视觉对象、视觉器官 视错觉 7.反应时间影响因素：反应时间随感觉通道不同而不同、反应时间与运动器官有关、反应时间与刺激性质有关、反应时间随执行器官的不同而不同、反应时间与刺激数目有关、反应时间与颜色的配合有关、反应时间与年龄有关、反应时间与训练有关 8.影响人的信息处理能力的因素：人的神经活动规律，动机与积极性，学习和训练，疲劳，年龄、性别、经验、季节，人体的信息传递效率，人的大脑所处的意识水平 9.人体生物节律的概念：生物节律又称生物韵律、生物节奏或生物钟描述的是生物体（包括人在内的动物、植物或微生物）内生理功能、行为表现及形态结构等随时间而发生周期性的变化规律。 人体生物节律的应用（对安全生产意义）：客观存在，要尊重它，影响人的行为，也就对安全生产有着较大的影响。对于某些危险性较大的操作岗位，为了防止操作人员误操作导致事故，可以采用人体生物节律控制方法；在人体生物节律处于高潮期时，是安全作业的好时期，是进行安全知识教育和技能训练的好时期，

安全人机工程学课程设计

课 程 设 计 课程安全人机工程学 题目学生公寓卫生间的人机工程学改进设计院系安全与环境工程系 专业班级安全技术管理1000班 学生姓名 学号 指导老师

学生公寓卫生间的人机工程学改进设计 安全技术管理1002班朱永祥 [摘要]当今中国高校的学生公寓已经公寓化，服务性设施也在改进。根据需求对现在的学生公寓卫生间进行改进设计，充分考虑人的因素，对其做一些“人性化”的改善，以求在我们学习效率的同时，也能有一个舒适的生活环境。本设计通过对学生公寓卫生间的主要人机关系进行实测和整改设计。运用了安全人机工程学的基本原理和方法，全面考虑人的生理、心理因素，考虑其型式及居住的空间能适合人的生活方式，人与卫生间系统综合的宜人性，借鉴一般卫生间的设计的情况，取长补短，使之达到安全、舒适、合理的效果。 [关键词]人性化；安全性；舒适性

【ABSTRACT】：In today's Chinese college student apartment has Residence form service facilities in improving also. According to the needs of students' apartments toilet now improved design, full consideration of factors, some of the "human nature is changed" improvement, in order to study in our efficiency at the same time, also can have a comfortable life environment. The design of toilet to students through the apartment main man-machine relationship was measured and repair design. Using a safe man-machine engineering the basic principle and method, the comprehensive consideration of physiological, psychological factors, consider its type and living space can be suitable for people's way of life, and man and toilet system comprehensive agreeableness, using the general the design of toilet, learn from each other, so as to meet the safety, comfort, reasonable effect. [key words] : Humanization；safety；comfort

人机工程学课程设计

人机工程学课程设计 现在是人工智能的时代，下面是人机工程学课程设计，欢迎参考！ 人机工程学课程设计安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。 机械系统过程的任何阶段都必须有人参与，人始终起着主导作用，是最活跃、最难把握，同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生，据国外资料统计，生产中有58％一70％的事故是与忽视人的因素有关。因此，机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征，以减少人为差错，最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。 由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。 由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时，由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因，造成心理负担过重而导致的危险。 由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干

扰或由于人-机配合、协调不当，使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。 在机械设计中，根据安全人机学原则，通过减小操作者心理和生理的不利影响，协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率，以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面： 合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段，要分析、比较人和机的各自特性，合理分配人机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进。 适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。 友好的人机界面设计。人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。 作业空间的布置。这是指显示装置和操纵装置的位置，以及确定合适的作业面。它对操作者的心理和行为可产生直

安全人机工程学试题附答案

一、名词解释(每题4分,共20分) 1.安全人机工程学 安全人机工程学---就是从安全的角度与着眼点研究人与机的关系的一门学科,其立足点放在安全上面,以活动过程中的人实行保护为目的,主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全。 2.人机功能分配 人机功能分配---对人与机的特性进行权衡分析,将系统的不同功能恰当的分配给人或机,称为人机的功能分配。 3.人机结合面 人机结合面---就就是人与机在信息交换与功能上接触或互相影响的领域。 4.人的反应时间 人的反应时间---人从接受外界刺激到作出反应的时间,叫做反应时间。 5、疲劳 疲劳---就就是人体发生可以概括为失去功能或打乱这样的变化,引起生理活动的变化就就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳与效率变

化的现象。 二、填空题(每空1分,共20分) 1.安全人机工程学主要就是从安全的角度与以人机工程学中的安全为着眼点进行研究的,其研究对象就是人、机、人机结合面三个安全因素。 2. 人能够产生视觉就是由视觉对象、可见光、视觉器官这三个因素决定的。 3.情绪状态可分为心境、激情、应激。 4.颜色视觉的三种特性明度色调饱与度 5、“三同时”就是指同时设计同时施工同时投产运行 6、人的认知可靠性模型将人的行为分为技能性、规则性、知识性三种类型。 7、所接受的信息中视觉信息所占比例最大、听觉信息次之 三、多项选择题(每小题2分,共10分) 1、生理性疲劳除与劳动速度、强度与身心活动简单的因素有关外,还与(AB)工作环境因素有关。 A、劳动方式 B、持续时间 C、温度 D、照明 E、色彩 2、在生产过程中发生的事故中,由人的失误引起的事故占有较大比例,而不注意又就是其中的重要原因,据研究引起不注意的原因有以下几方面()

1安全人机工程学研究的主要内容与方法是什么

1．安全人机工程学研究的主要内容和方法是什么？ 人体特性的研究、人机系统的总体设计、工作场所和信息传递装置的设计、环境控制与安全保护设计 实测法（Measure method），实验法（Experiment method），分析法（Analysis），调查研究法（Survey)，计算机仿真法(Simulation)，感觉评价法(Sensory inspection)，图示模拟和模型试验法(model) 2．简述坐姿作业空间设计的主要内容和采用的人体参数。 坐姿作业空间设计主要包括：工作台、工作座椅、人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等. 其设计用人体参量（坐姿10个数据） 3．知觉的基本特性及其影响因素 知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 人脑中产生的具体事物的印象总是由各种感觉综合而成的，没有反映个别属性的知觉，也就不可能有反映事物整体的感觉。 知觉是在感觉的基础上产生的。感觉到的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整，越正确。 知觉的整体性，知觉的选择性，知觉的理解性，知觉的恒常性 4．信息编码的意义和方法是什么？分析操纵装置特征编码的方法和意义。 （形状、大小、颜色、标志） 5．仪表显示装置设计时主要考虑哪些方面？在各部分的设计中，主要考虑哪些影响因素？模拟（指针表盘等的设计） 数字（形状、格式、显示器） 6．脚操纵装置设计的主要内容是什么？ （形式、操纵方式、力量，尺寸、形状位置） 7．人与“机”特性的比较主要从哪些方面考虑？ 速度，逻辑推理，计算，可靠性，连续性，灵活性，输入灵敏度，智力，操作处理能力，功率输出，综合能力，记忆 8．安全防护装置设计的基本原则是什么？举例说明这些原则的应用 a)以保护人身安全为出发点进行设计的原则。 b)安全防护装置必须安全可靠的原则。 c)安全防护装置与机械装备配套设计的原则。 d)简单、经济、方便的原则。 （举例：自己任意） 9．安全人机工程学对安全工程设计的作用主要表现在哪些方面？ （人体结构，匹配，结构及环境设计）

人机工程学课程设计说明书范本

人机工程学课程设计 题目键盘的人机工程学分析与设计 学生姓名郑平平学号1115074008所在学院机械工程学院 专业班级工业设计2011级1101班 指导教师王小军 完成地点陕西理工学院北区 2013年 12 月 28 日

课程设计任务书 院(系) 机械工程学院专业班级工业设计11 学生姓名李洋 一、课程设计题目键盘的人机工程学分析与改进设计 二、课程设计工作自__ 2013 _年_ 12 月_ 16 日起至 2014_年 1 月 08 日止。 三、课程设计进行地点: 校内 四、课程设计的内容要求： 设计内容 1、对所研究的产品进行人机工程学分析，包括该产品与人体尺寸的匹配，操纵或显示装置的感知、认知分析，操纵机构的宜人性分析，用户视觉感受与使用心理的分析； 2、在分析的基础上，总结现有该产品存在的问题或不足； 3、针对所存在的问题，提出解决方案；（或进行创新设计） 4、经过分析论证，进行方案的比较、筛选，优化设计方案，并最终确定设计方案； 5、建立三维模型，制作效果图六视图； 6、绘制标准CAD六视图工程图； 7、制作展板，进行效果展示。 设计要求： 1、设计说明书A4幅面，统一采用计算机打印； 2、设计说明书撰写规范参考《陕西理工学院毕业设计（论文）》格式及计要求； 3、所有图纸打印幅面A4（工程图、设计草图、效果图6视图、展板），单独装订成册； 4、设计说明书、图册、所有源文件的刻录光盘一并装入资料带，并填写清单； 5、课程设计题目参见选题表及题目清单，每位同学可从中自行选择其中之一，或自拟题目，但必须经过指导教师同意，方可进行； 6、每位同学独立设计，完成所有设计任务。 指导教师王小军系(教研室)工业设计教研室系(教研室)主任签名批准日期

安全人机工程学考试大纲

化工学院安全工程专业 《安全人机工程学》课程考试大纲 一、考试方法和考试时间 考试方式：闭卷、笔试 考试时间：2小时 二、考试的基本要求 主要包括学生对安全人机工程学基本原理和概念的理解；人机工程学的历史、研究内容、研究方法、与其他各学科的关系。重点掌握人体测量参数、人的生理与心理特性，运用人机工程学的基本原理指导实践中的设计。在学习过程中，认识人机工程学在日常生活以及工业设计中的广泛应用。 三、考试内容和要求 第一章：概论，主要包括以下内容， 人机工程学的概念，研究内容、研究目的、研究方法；与其他学科的相互关系。

第二章：人体的人机学参数 掌握人体尺寸的测量方法，掌握相关的国家标准及其意义。熟悉人体测量参数在设计中的现实意义。 第三章人的生理特性与人体生物力学特性 重点掌握以下内容： 1．人的生理特征及在安全设计的应用 2．人的心理特征及在安全设计的应用 3．人体生物力学及在安全设计的应用 4．疲劳与恢复及在安全设计的应用 5．部分有关的规章制度及国家标准 第四章安全人机功能匹配 简单了解以下内容： 1．人机系统中人的传递函数 2．人机功能匹配 3．人机系统的安全可靠性 第五章人机系统的安全设计 详细了解并掌握以下内容 1．工作（规范）设计方法及其实例

2．岗位设计方法及其实例 3．显示器设方法计及其实例 4．控制器设计方法及其实例 5．作业环境设计方法及其实例 6．安全防护装置设计方法及其实例 第六章安全人机工程学的实践与应用 讨论以下问题： 1．控制室的安全人机工程学 2．显示终端的安全人机工程学 3．办公室的安全人机工程学 4．产品人性设计中的安全人机工程学 5．计算机键盘的安全人机工程学 在讨论中发现问题，找出我们日常生活中用品的不足之处，并探讨改进的可能性。 四、考试题型及试卷结构 考试题型： 1、填空20~ 30分

安全人机工程学的概念

培训教案 培训教材:安全管理学 培训内容:安全人机工程学 培训时间:2014、9、12 15:00—16:00 培训教师:侯柏林 培训地点:热电总厂会议室 一、安全人机工程学的概念 安全人机工程学就是从安全的角度与着眼点研究人与机的关系的一门学科,其立足点放在安全上面,以活动过程中的人文实行保护为目的,主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全。也就就是说,在实现一定的生产效率的同时,如何最大限度地保障人的安全健康与舒适愉快。这主要就是从活动者的生理、心理、生物力学的需要与可能等诸因素,去着重研究人从事生产或其她活动过程中在实现一定活动效率的同时最大限度地免受外界因素的作用机理.为预防与消除危害的标准与方法提供科学依据,从而达到实现安全卫生的目的,确保人类能在安全健康、舒适愉快的条件与环境中从事各项活动。 安全人机工程学侧重于人与机的安全、减少差错、缓解疲劳等课题的研究。二、人机工程学的发展历程

人机工程学在欧洲就是以劳动科学为基础发展起来的,英国就是欧洲开展人机学研究最早的国家,于1950年成立了英国人机学研究会,1957年创办会刊 《Ergonomics》。美国于1957年成立人类因素工程学会,同时发行了会刊。日本于1963年成立日本人间工学研究会。苏联、德国、法国、荷兰、瑞典、丹麦、芬兰、澳大利亚等国也先后开展了人机工程学的研究。1960年成立国际人机学协会。我国进入80年代以后,也开始人机工程学的研究。 关于人机工程学的研究命名,各国有所不同,侧重点也各不相同。欧洲称作Ergonomics(人机学),美国称作Human Engineering(人类工程学)与Human Factors Engineering (人类因素工程学),日本称为人间工学,目前普遍采用的就是 Ergonomics,我国曾译为人类工效学,人机工程学、人机学等。 三、安全人机工程学研究的内容 安全人机工程学研究的内容大体包括: 1. 研究人机之间分工及其相互适应问题。分工要根据两者各自特征,发挥各自 的优势,达到高效、安全、舒适、健康的目的。 2. 研究信息传递过程。人与机器在操作过程中要不断传递信息,因此,机器上各 种显示器、控制器要设计得适合于人使用。 3. 研究作业环境,创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件,例如高 温、高湿、振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素,都会影响人的健康。安全人机工程学研究的目标,就是要将这些因素控制在规定的标准范围之内,使环境条件符合人的生理与心理要求,从而使操作者感到舒适与安全。 4. 研究安全装置。许多设备都有“危区”,若无安全装置、屏障、隔板、外壳、 将危区与人体隔开,便可能对人产生伤害。因此,设计可靠的安全装置,就是安全人机工程学的任务。 5. 选择合适的操作者。人的个体差异,使操作者对工作的适应程度不同。在人 事安排上,要研究人机关系的协调性,人适其职,才有利于安全生产。 6. 研究生产过程中,操作者疲劳的特点以及减轻疲劳与紧张度的措施。 7. 研究人机系统的可靠性,保证人机系统的安全。研究事故的预防与危险情况的控制。 四、安全人机工程学研究的科学对象

人机工程学课程设计1

我校学生公寓洗漱室的改进设计 课程名称：人机工程学课程设计 姓名，学号： 所属院系：管理学院工业工程系 指导教师：邓华 1设计目的：让学生经历一次完成的人机工程学应用实践，引导学生发现问题、调查问题、探索可能的改进以及更求最佳的解决方案。激发学生的学习主动性，培养学生自我钻研，开拓进取的精神。扩大学生的学科眼界，延伸课堂教学的空间。 2设计题目：我校学生公寓洗漱室的改进设计

3说明：盥洗台是我们一天当中使用次数最多的地方之一，拥有一个舒适的洗漱环境和平台对提高我们的生活质量作用很大。通过对我校学生公寓盥洗台的人机学评析，发现其中的不足与不便之处，通过参考文献资料和网络对盥洗台的现状进行改进设计。学生公寓盥洗室的改进设计是整个学生公寓设计中最复杂但也是最重要的一部分,合理的学生公寓盥洗室设计能够减轻学生的疲劳与损伤,提高学习效率,为学生带来和谐,愉快的气氛以及更加美好的环境.本文运用人因工程的主要原则与理论,利用真实具体的数据,为学生公寓盥洗室进行了个性化设计,涉及布局,尺寸，环境,色彩与通风等各个主要方面,充分体现了人因工程的核心“以人为本,提高效率”。 4背景：我们小组所选择的研究对象是西苑3号楼3区二楼的盥洗室。它具有一定的代表性。西苑的8栋公寓均采用这样的洗漱室。而且也是我们小组日常生活的地方，每天可以接触到，具有一定的说服力。5调研： 1.水龙头数。现在的宿舍是12个水龙头，而通常洗漱室高峰期有14到16 个人同时洗漱。同学们要么与人共用，要么等待。一方面会侵犯别人的个人空间造成心理上不舒服，另外一方面浪费等待时间。90% 同学认为应该增加水龙头数目 2.水槽深度。85%同学觉得水槽深度应该为一个面盆的深度为最佳，15%同学觉得深度要达到半个桶的深度。 3.放刷牙杯子的位置。100%同学同意放水槽上方的凸台。并且要有边缘，以防牙刷、杯子等洗漱用具的掉落。

安全人机工程学知识点

人机工程学定义：研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究人在工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。 国内学者一般认为：人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关科学知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境条件，从而提高功效的一门科学。 我国1979年出版的《辞海》对人机工程学给出了如下定义，即人机工程学是一门新兴的边缘学科，它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等科学的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及研究控制台上各个仪表的最佳位置。 人机工程学的研究目的： 1、设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备时，必须考虑人的各种因素—生理和心理的及人体测量参数、生物力学的需要与可能； 2、要使人操作简便、省力、快速而准确； 3、要使人的工作条件和工作换环境安全卫生和舒适； 4、最终目的是为了是人机系统细条，保障安全健康和提高工作效率。 人机工程学的研究内容： 1、人的因素方面，主要包括人体生理、心理、人体测量级及生物力学； 2、机的因素方面，主要包括显示器和控制器等物的设计； 3、环境因素方面，驻澳包括采光、照明、尘毒、噪声等对人身心产生影响的因素； 4、人机系统的综合研究：研究人机系统的整体设计；岗位设计；显示器设计；控制器设计；环境设计；作业方法及人机系统的组织管理等。 研究方法：人体尺寸实测法、心理实测法、实验法、分析法、调查研究法、计算机仿真法、图示模拟和模型试验法、感觉评价法。 世界上一些工业发达国家就在客观需要的条件下，提出了“操作方法”课题，如进行过“铁锹作业试验研究”、“砌砖作业实验”、“肌肉疲劳试验”。 安全人机工程学可以定义为：安全人机工程学是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机接合面的安全问题的一门新兴学科。 安全人机工程学主要是从安全的角度和以人机工程学中的安全为着眼点进行研究的，其研究对象是人、机和人机接合面三个安全因素。 安全人机工程学研究的内容： 安全人机工程学的主要研究目的是：对上述综合体建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。 人机工程学被分为安全人机工程学和功效人机工程学，其区别是：安全人机工程学是从安全的角度和以人的安全健康与舒适愉快（即要求机适合人）的前提下，保证工作效率；而功效人机工程学则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用，立足与设备的效应，在最大限度地发挥设备效应仪提高工作效率的前提下，保证活动者必要的安全卫生条件和活动环境。 安全人机工程学研究的内容，即安全人机工程学的任务是为工程技术设计者提供人体的数据与要求，包括：1、人体的安全阀值（不致伤害的高低限度和环境要求）；2、人体的允许范围（不影响工作的效率）即各种承受能力； 3、人体的舒适范围（最佳状态）； 4、各种安全防护设施必须适合于人使用时的各种要求等。以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全。 P24页计算题 氧债与劳动负荷：劳动开始时，由于人体呼吸，循环机能跟不上氧需，致使肌肉在缺氧的状态下活动，这种供氧量与需氧量的差值，称为氧债。 常量负荷：指劳动时摄氧量与需氧量保持平衡的负荷，即需氧量小于最大摄氧量的各种负荷。此时，只有作业开始2~3min内，由于呼吸和循环系统的活动暂时不能适应氧需，略欠了氧需。其后转入稳定状态，这是人体可以持久作业的最理想的状态。稳定状态结束后，归还所欠氧债。 高量负荷：指需氧量已接近或等于最大摄氧量的负荷。此时，氧债也是在氧需量上升期间出现，到达最大摄氧量后，便维持稳定状态。 超量负荷：若劳动强度过大，需氧量超过最大摄氧量，人体一直在缺氧状态下活动形成较大的氧亏，处于“假稳定状态”下的负荷。由于机体负担的氧债能力有限，活动不能持久。而且劳动结束后，人体还要继续维持较高的

宿舍安全人机工程学课程设计

课程设计 （安全人机工程课程设计——————说明书）题目：寝室桌椅的安全人机优化设计 班级：2012级安管1班 学号： 学生姓名： 指导老师：刘艳宾 重庆安全技术职业院学院

目录 人体参数———————————————————————3 4 5 电脑桌高度的确定——————————————————— 5 6 电脑桌材质和颜色选择——————————————————7 电脑桌标准尺寸—————————————————————8 宿舍电脑桌分析————————————————————9 10 电脑桌设计———————————————————————11 座椅设计理念——————————————————————12 座椅结构————————————————————————13 座椅建模————————————————————————14 座椅渲染效果——————————————————————15 结束语—————————————————————————16 参考文献—————————————————————16

学生公寓电脑桌的人机学分析与设计 摘要：通过对大学生寝室电脑桌的尺寸，外形进行分析，结合安全人机工程学中的有关知识，以及人的主要尺寸，对大学生电脑桌进行评估及改进。 关键词：安全人机工程学人体参数舒适安全 人体的主要参数： 表1 人体测量尺寸主要参数如下（CM）： 项目百分位 数 男（尺 寸） 女（尺 寸） 尺寸平 均值 坐高50 908 855 881.5 坐姿眼高50 798 739 768.5 坐姿肘高50 263 + 413 251 + 382 654.5 小腿加足高50 坐姿大腿厚 度 95 151 151 151 坐姿膝高95 532 493 512.5 电脑桌的整体要求： 桌面的高度、键盘的抽屉、走线等要符合自己实际情况和工作习惯。 电脑桌的高度应该适中，根据安全人机工程学的知识可知，电脑桌的高度应以第5百分位至第95百分位的人体尺

安全人机工程学复习题及答案

安全人机工程学复习题及答案 一、单项选择题 1．（D ）是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的。 A. 美国 B. 德国 C. 法国 D.英国 2．必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第（D）百分位的值作为适用的人体尺寸； A.50 B.80 C.90 D.95 3．按钮有三个主要参数为：（B）、作用力及移动距离。 A. 体积 B.直径 C.色彩 D.形状 4．模拟显示大都是靠指针指示。指针设计的人机学问题，主要从下列几方面考虑，但其中（D）不属于重点考虑范围。 A. 手套 B.鞋 C. 工作服 D.口罩 5．为了使操作人员在工作时行动自如，避免产生不良的心理障碍和身体损伤，最小工作间的地面面积不得小于（B ）米2。 A.80 B.8 C.0.8 D.20 6．人机界面主要指（D ）。 A. 控制和运行系统 B. 控制系统 C.显示系统 D. 显示和控制系统 7．（B）是指机器处于正常工作状态下的偶发故障。 A. 初期故障 B. 随机故障 C. 耗损故障 D. 晚期故障 8．能量代谢率的英文简写是（C）。 A. BMR B. RBR C. RMR D.RMB 9．在人的三种视野中，（B）范围最大。 A. 静视野 B. 动视野 C. 注视野 D. 视平面 10．下列（B）不属于疲劳测定方法。 A.闪光融合值测定 B.空气含氧量测定 C.能量代谢率测定 D.心率测定 11．温度计、速度计均属于（B） A.屏幕式显示 B.定量显示 C.定性显示 D.警告性显示 12．闪光信号的闪烁频率一般为（D ）,亮度对比较差时，闪光频率可稍高。 A. 0.6～167Hz B. 6～167Hz C. 0.6～16.7Hz D. 0.6～1.67Hz 13．按钮有三个主要参数为：（B ）、作用力及移动距离。 A.体积 B. 直径 C. 色彩 D. 形状 14．照明的均匀性主要从（D）上来解决。 A.空间的大小 B.设备的布置 C.光源的选择 D.灯具的布置 15．通过人与机器的特性比较，进行客观的和符合逻辑的分配，这是（C ）。 A.剩余分配原则 B.经济分配原则 C. 比较分配原则 D. 弹性分配原则 16．人机界面设计，首要的是人与机器的信息交流过程中的（B ）。 A.准确性、可靠性及美观度 B.准确性、可靠性及有效度 C.准确性、可靠性及速度 D.连续性、速度及有效度

(完整版)安全人机工程学测试题及答案

湖南工程学院安全人机工程学测试题及答案 一、名词解释（共6小题，每小题4分，共24分） 1、安全人机工程学 2、人机结合面 3、人机功能分配 4、反应时间 5、安全色 6、人误 二、填空题：（共13小题，共26分） 1、人机工程学的分支有____人机工程学和____人机工程学。（2分） 2、人所接受的信息中____觉信息所占比例最大、____觉信息次之。（2分） 3、人的认知可靠性模型将人的行为分为____、____和____三种类型。（3分） 4、若男性身高的第5百分位数为158.3CM则有____%男性身高大于158.3CM。（2分） 5、若女性身高的第95百分位数为165.9CM则有____%女性身高大于等于165.9CM。（2分） 6、人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第____、第____、第____三种百分位数来表示。（3分） 7、人的感觉按感觉器官分类共有8种，通过眼，耳，鼻，舌、肤五个器官产生的感觉称为“五感”，此外还有____、____、____等。（3分） 8、感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生____。所谓“久居兰室而不闻其香”就是这个原因。（1分） 9、当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射出或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线，称为____。（2分） 10、提高作业的____是减轻疲劳、提高作业安全可靠性的根本措施。（1分） 11、经验人机工程学时期的三项著名试验是____、____、____。（3分） 12、大脑Ⅲ级觉醒水平是最佳觉醒状态，其维持时间约____分钟。（1分） 13、由于生理、心理及各种光、形、色等因素的影响，人在视觉过程中，会产生____等现象。（1分） 三、问答题：（共6小题，共50分） 1、人机功能分配的原则有哪些？（8分） 2、简述提高机器设备可靠性的方法。（8分）

人机工程学课程设计报告

人机工程学课程设计 设计课题多媒体教室人机学评析与改进 学校院系云南农业大学工程技术学院 所属专业 组员及学号 指导教师 设计时间 摘要

人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；人和机器及环境的相互作用；工作中、家庭生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究手段和方法，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。本次课程设计针对我校多媒体教室的一些不足提出了一些修改意见，先通过对教室及其中摆设的尺寸的整体测量，考虑到人体尺寸百分位数，我国成年人人体主要尺寸，作业面设计时的尺寸和人与光环境等，找到存在的人机学问题。把学生、教室、教室环境看做一个系统的三大要素，对照相关标准设计数据使系统三要素形成最佳组合的优化系统，让学生在教室上课时感到更加的舒适和人性化，提高听课率。 【关键词】：人机工程；多媒体教室；人体尺寸；照明度；教学设备

目录 一．引言 (3) 1.1背景 (3) 1.2意义 (5) 1.3研究内容 (6) 1.4方法 (6) 二．多媒体教室的现状 (7) 三．评析 (8) 3.1采光的评析与改进 (8) 3.2多媒体的评析与改进 (9) 3.3教室整体布局的评析与改进 (13) 四. 总结 (16) 五. 心得 (16) 六. 参考文献 (18)

一、引言 1.背景 了解和把握教学的物理环境，可以使人与客观环境获得最佳的匹配，使教学媒体更充分地发挥其功能，从而取得预期的、良好的教学效果。 （1）多媒体教室 教室是开展多媒体教学活动的主要场所。多媒体教室的建设、应根据师生开展多媒体教学活动的需要。从多媒体教室所处的位置、形状、大小、教室内座位的编排、各种教学媒体的安置等方面进行综合考虑： 1)多媒体教室一般应选择在噪声较小的地方，尽可能离普通教室较远的位置，如选择教学大楼的顶层或同层中靠近楼体边缘的位置，以减少与外界的相互干扰、影响。当然，若对多媒体教室的隔音效果要求不高的话，在选择位置时就可灵活些。 2)多媒体教室形状以矩形为佳，长宽比采用为4：3或5：3较好。室内要有足够的空间高度(3米以上)，室内各角落尽可能采用圆弧形，墙壁采用吸音材料以提高音质。 3)教室大小要从多媒体教学的规模大小、使用功能、教学效果等多角度进行综合考虑。 4)多媒体教室地面宜采用阶梯状，地面倾角在10℃～15℃之间。 5)座位编排要科学，否则会影响学生的观看效果。前排座位离屏幕不能太近，一般应在3米以上，以减少屏幕雪花干扰，后排座位离屏幕不能太远，一般应控制在屏幕对角线长的6倍距离范围内，以提高屏幕画面的清晰度。 （2）照明 教学活动要具备必要的照明，通常情况下。教室需有300～500勒克司的照度。多媒体教学中，由于考虑到投影屏幕中画面的亮度、清晰度，教室门窗都要求遮光处理，降低室内光强以提高屏幕画面的对比度。这显然与正常教学要求必要的光照相矛盾，这也是导致目前多媒体教学中学生注意力不集中、教学效果不佳的重要因素。多媒体教室宜采用人工光源分别对教师讲台区域、学生区域布光，教师控制台上应安装灯光控制器，以便根据多媒体教学的要求对光照作相应的控制。需要指出的是，学生长期处于光线较暗的环境中，会带来视觉系统的疲劳，

安全人机工程学复习要点

安全人机工程学复习要点 1．什么是眩光，怎样防止眩光？？ 眩光的定义：当视野内出现亮度过高或对比度过大时，产生的刺眼、耀眼的强烈光线称为眩光 避免眩光现象-采取以下主要措施： (1)限制直接眩光①限制光源亮度②减小窗户眩光 (2)控制反射眩光①合理布置光源②合理安排工作人员的工作位置③合理选用工作面材质④采用大面积和低亮度的灯具 (3)控制对比眩光适当提高环境亮度，减少物体亮度与背景亮度对比，防止产生对比眩光 2．简述安全人机工程学在安全工程学学科体系中的地位？ 安全人机工程学是安全工程学学科体系的一部分。安全科学体系有四部分组成：安全设备工程学、安全人机工程学、安全系统工程学、安全管理工程学；安全人机工程学是实现安全工程学的科学依据和最活跃的人的作用因素，它与其他三个字系统相互交叉、渗透、影响、制约、互为补充，从而构成了安全工程学这一整体。 3．如何选用百分位和适用度？？（课本44-45） 确定设计对象的功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分位数，而它的选用又与设计对象的类型密切相关。首先应确定所设计的对象是属于哪一类型；在确认所设计的产品类型及其等级之后，选择人体尺寸百分位数的依据是适用度。人机工程学设计中的适用度，是指所设计

产品在尺寸上能满足多少人使用，通常以适合使用的人数占使用者群体的百分比表示。适用度的确定应根据所设计产品使用者总体的人体尺寸差异性、制造该类产品技术上的可行性和经济上的合理性等因素进行综合优化。下面为网上答案仅供参考（常见设计和人体数据百分位选择依据有（1）凡间距类设计常取第95百分位的人体数据；（2 ）凡净空高度类设计常取第99百分位的人体数据；（3）凡属于可及距离类设计一般应使用低百分位数据；（4）座面高度类设计常取第5百分位的人体数据；（5）隔断类设计则视情况而定；（6）公共场所工作台面高度类设计从女子第5百分位到男子第95百分位数据） 4．试述工作空间设计的一般原则？？ （1）根据生产任务和人的作业要求，首先应总体考虑生产现场的布局，避免在某个局部的空间范围内的机器、设备、工具和人员过于密集，造成空间劳动负荷过大，然后再进行各局部之间的协调。（2）工作空间设计要着眼于人，落实与设备。也就是首先要考虑人的需要看，位操作者创造舒适的作业条件，再把有关的作业对象进行合理的排列布置。否则会使操作者承受额外的心理和体力上的负担，其结果不仅降低工作效率，而且往往不经济，也不安全。（3）考虑人的活动特性时，必须考虑人的认知特点和人体动作的自然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性；在应用有关人体测量数据设计工作空间时，必须保证至少在90%的操作者中具有适应性、兼容性和可达性。 5．试述人机系统的构成及人机三要素（百度文库原题）

人机工程学课程设计

人机工程学课程设计 学院：汽车与交通学院专业：车辆工程 姓名：赵建峰 学号：200624283 指导老师：仪垂杰撒占友 林荣辉周扬民 青岛理工大学 2008年12月

人机工程学 课程设计指导书 青岛理工大学 车辆工程教研室 2008年12月

1 课程设计的意义 人机工程学主要是从安全的角度出发来研究人－机－环境这三个因素，如何相互协调而达到效能最优，可以说其立足点在于保证人在工作过程中既能安全又能舒适地工作。实践表明在设计中忽视人性化设计而导致作业疲劳引发事故的情况并不少见，而且随着人们对生活质量的进一步要求，各种产品的设计均要考虑到宜人的原则，这些都是人机工程学所要研究的内容。 2 课程设计的目的 通过本次课程设计，学生能够运用所学相关课程的理论知识并积极寻找直接或间接资料来解决一些新的问题，既能够加深对理论知识的理解和掌握，又能培养其综合应用所学的理论知识进行分析解决实际问题的能力，还能锻炼其全面考虑问题的思想方法、工作方法以及计算、绘图和编写设计文件的能力，并了解有关人机工程学的设计标准。 3 课程设计的要求 （1）要求学生掌握人机工程学的设计方法和步骤，熟悉相关的设计标准；（2）在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容； （3）问题分析全面、数据采集客观、设计方案合理、计算过程正确、文理通顺、表达清晰； （4）按照工程制图标准绘图； （5）设计说明书要求详细说明设计过程，书写规范。 4 课程设计考核方法及成绩评定 1、数据采集的客观性，设计方案的合理性，计算过程的准确性，图纸绘制的规范性，说明书撰写情况，学习态度。 2、按以上考核点，给出优、良、中、及格、不及格。

安全人机工程学复习题及答案

安全人机工程学复习题及答案 一、单项选择题 1.（ D ）是世界上开展人机工程学研究最早的国家， 但本学科的奠基性工作实际上是在美国 完成的。 A.美国 B. 德国 C. 法国 D. 英国 2?必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安 全距离等），应以第（D ）百分位的值作为适用的人体尺寸； A.50 B.80 C.90 D.95 3?按钮有三个主要参数为： （B ）、作用力及移动距离。 A.体积 B. 直径 C. 色彩 D. 形状 4. 模拟显示大都是靠指针指示。指针设计的人机学问题，主要从下列几方面考虑，但其中 （D ）不属于重点考虑范围。 A.手套 B. 鞋 C. 工作服 D. 口罩 13?按钮有三个主要参数为： （B ）、作用力及移动距离。 A.体积 B. 直径 C. 色彩 D. 形状 14?照明的均匀性主要从（ D ）上来解决。 A.空间的大小 B. 设备的布置 C. 光源的选择 D. 灯具的布置 15?通过人与机器的特性比较，进行客观的和符合逻辑的分配，这是（ C ）。 A.剩余分配原则 B. 经济分配原则 C.比较分配原则 D. 弹性分配原则 16?人机界面设计，首要的是人与机器的信息交流过程中的（ B ）。 A.准确性、可靠性及美观度 B. 准确性、可靠性及有效度 C.准确性、可靠性及速度 D. 连续性、速度及有效度 二、填空题 1.经验人机工程学时期的三项著名试验是 _铁锹作业实验、砌砖作业实验 ，肌肉疲劳试验 2?划分开环与闭环人机系统的依据是 —有无反馈控制作用（4） __。 3?研究人机系统中人的各种特性是安全人机工程学的主要研究范围和内容之一，而人机系 统中人的特性是指人的 _生理特征（5） _和__ （6）心理特征 _。 4 ?人体测量的数据常以 _百分数 _来表示人体尺寸等级， 最常用的是以第_5%第_50%__ 第__第95%_三种百分位数来表示。 5. 就人、机、环境的总系统而言， _ （11 ）人_与环境、_ （12）机_与环境可以作为子 系统来对待。 5?为了使操作人员在工作时行动自如，避免产生不良的心理障碍和身体损伤，最小工作间 的地面面积不得小于（B ）米2。 A.80 B.8 6 ?人机界面主要指（ A.控制和运行系统 C.显示系统 C.0.8 D ）。 B. D. D.20 控制系统 显示和控制系统 7. （ B ）是指机器处于正常工作状态下的偶发故 障。 A.初期故障 B. C.耗损故障 D. &能量代谢率的英文简写是（ A. BMR B. RBR 9.在人的三种视野中， C ）。 C. RMR （B ）范围最大。 动视野 C. 10?下列（B ）不属于疲劳测定方法。 A.闪光融合值测定 B.空气含氧量测定 11.温度计、速度计均属于（ B A.屏幕式显示 B. 定量显示 12?闪光信号的闪烁频率一般为（ D A. 0.6 ?167Hz B. 6 ?167Hz C. 随机故障 晚期故障 D.RMB 注视野 D. 视平面 能量代谢率测定 定性显示 D. D. 心率测定 C. ）,亮度对比较差时，闪光频率可稍 咼。 C. 0.6 ?16.7Hz D. 0.6 警告性显示 1.67Hz