SS9型电力机车驾驶室人机环境的评价及优化讨论

摘要

从1968年我国第一台电力机车诞生以来，我国的电力机车事业蓬勃发展。出现了以韶山型电力机车为代表的一大批优秀车型。为我国的铁路运输事业乃至我国的经济发展都做出了不可磨灭的贡献。我国的电力机车蓬勃发展的内在动力不仅是所有机车人呕心沥血，努力奋斗的结果，更是与我国的特殊国情密切联系的。众所周知，我国地大物博，幅员辽阔，但是由于我国的人口众多，相对来说是一个能源相对缺乏的国家。电力机车所具备的以绿色能源为动力和可持续发展的特性，符合了我们国家的能源结构需求，这便是电力机车在我国长期发展的主要因素。 因此，提高我国电力机车设计水平，不仅是铁路运输行业的要求，更是我国国民经济发展的重要需求。电力机车设计水平的提高依赖于行业整体素质的提升，其中对电力机车驾驶室的设计是提高我国电力机车设计水平的重要环节。 影响电力机车驾驶室设计的众多因素当中，最关键的是人的因素。因此，有必要依据人机工程学针对国产电力机车驾驶室进行深入的研究。本文即是基于这一点，以国产电力机车驾驶室为研究目标而开展的针对性研究，所选择的具体车型是目前相对先进的国产SS9型电力机车。 首先，摆在研究者面前的第一个问题是，面对浩如烟海的数据及资料如何进行选择和取舍，而本文秉承着以人为本的思想理念。本作者深入到生产第一线的电力机车驾驶员当中去，以观摩、考察、问卷调查以及访谈的方式，获取了大量的第一手资料。并查阅了大量的相关文献，为研究工作的开展打下了基础。 第二，在调研结果的基础之上，本文利用数学的方法，对模糊的主观评价问题进行非模糊化处理，并采用加权系数法与矩阵合成法对SS9型电力驾驶室的人机环境进行评价。在工业设计专业当中，存在着大量的对模糊性目标的评价问题，传统上的解决办法也是多种多样的。本文所采用的评价办法是在这一问题上所做出的相依探讨，也希望为今后的研究者提供一定的参考。 第三，根据对SS9型电力机车驾驶室人机环境的各项评价，得到了明确的最为突出的问题纠结点，并对相应的问题做出了更深入的人机工程分析。结合相关设计规范对其中最为突出的一个问题提出改进性优化方案。再利用模糊评价办法对方案进行筛选，得到一个相对良好的结果。 最后，希望本文在国产电力机车驾驶室设计研究上做出的努力能够为今后的研究与开发提供参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章：绪论

1.1课题研究的背景：

1.2课题的研究意义、国内外现状分析

1.2.1课题的研究意义：

1.2.2国内外研究与应用现状

1.3课题研究的目标，核心内容和需要解决的问题

1.3.1课题研究的目标：

1.3.2课题研究核心内容：

1.4准备采用的研究方法与技术路线

第二章：本论文涉及的相关基础研究及相关标准列举

2.1人体工程学的基本知识与定义

2.2本论文涉及的相关知识研究

2.2.1我国人体尺寸标准

2.2.2人体尺寸差异

2.2.3人机环境系统模型

2.2.4作业环境分类

2.3本论文涉及的相关标准研究

本章小结：

本章文献引用：

第三章：对SS 9型电力机车驾驶室环境的调查研究

3.1韶山9型电力机车驾驶室环境基本情况概述

3.1.1韶山9型电力机车驾驶室车体基本构造：

3.1.2韶山9型电力机车驾驶室室内主要设备布置概述

3.2对韶山9型电力机车驾驶室环境的基础调查

3.2.1调查数据的获取方法

3.2.2调查问卷的设计方法

3.2.3对回收有效调查问卷的分析方法

本章小结

第四章对SS 9型电力机车驾驶室环境的调查结果的分析

4.1对调查结果的统计

4.2对调查结果的评价

4.2.1对机车驾驶室的综合评价

4.2.2对机车驾驶室内各大项的综合评价

4.2.3对机车驾驶室内各评价分项的分析

本章小结

第五章对调查结果的进一步讨论

5.1调速手柄

5.1.1调速手柄操作中的人机界面

5.1.2驾驶员对调速手柄的操作属于精细操作

5.1.3人手精细操作的准确性

5.2座椅、操纵台关系

5.2.1影响座椅与操作台关系的最主要因素

5.2.2驾驶员不会自主选择最优驾驶姿势

5.2.3环境因素辅助驾驶姿势的优化

本章小结

第六章SS9型电力机车驾驶室人机系统中手柄分项的优化讨论

6.1方案设计的准备

6.1.1确定调速手柄的设计要求

6.1.2建立调速手柄的功能结构

6.1.3寻找解的原理

6.2方案设计初步构思

6.2.1初步方案一：

6.2.2初步方案二：

6.2.3初步方案三：

6.3初步方案评价筛选

6.3.1产品造型设计质量评价方法

6.3.2调速手柄方案设计质量评价项目及权重数

6.3.3级别确定与评价结果

6.4最终优化方案的确定

结论

致谢

参考文献

文章图表来源

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果