基于人机工程学原理的消防车辆设计

基于人机工程学原理的消防车辆设计

任振防

大港油田消防支队（保卫部、武装部）   天津市    300283

摘要:近年来，随着科学技术的发展城市消防车的功能变得越来越完善，在实际应用过程中城市消防车发挥的作用越来越重要，但是对于现阶段来说，我国消防车驾驶室的设计与国外相比较还存在一定的差距，因此我国在进行消防车驾驶室设计的过程中应当汲取国外的现金技术经验，并同自身的实际需要进行一定的结合，提高人机工程学在设计中的应用力度，进而推动我国城市消防车的使用性能，为保障人们的财产安全打下坚实的基础。

关键字:人机工程学；城市消防车；驾驶室；设计应用

城市消防车与其他车辆相比具有一定的特殊性，因此它对驾驶室的设计有着一定的特殊要求。而对于我国来说，消防车的整体质量水平与国外相比其差距是比较大的，例如在消防车的实际使用性能和驾驶室的相关设计等方面其技术水平比较低，因此应当加大对这些方面的研究力度，提高使用性能，以保障消防车在火灾等事故中发挥最大的作用。

一、浅析汽车人机工程学的基本原理

对于现阶段的人机工程学来说，其研究的领域范围比较大，同时其所涉及到的研究内容也比较复杂， 而对于汽车人机工程学来说，其研究的主要内容就是人机工程学在汽车领域中的应用。这- 研究的主要目的就是为了最大限度的保障人的舒适、驾驶安全等，其研究的对象就是人、车和环境，将三者进行一定的融合形成为一个完整的系统，通过制定科学合理的措施，是该系统的使用性能达到最佳的状态。而对于人 机工程学在应用于消防车驾驶室设计过程中，一方面 要保障乘坐人员的安全，另一方面 也应当符合消防设计的基本要求，因此该学科在消防驾驶室设计中的应用具有一定的特殊性。

二、城市消防车驾驶室中人机工程学的应用分析

通过以上的分析已经知道，人机工程学在汽车领域的应用是为了最大的实现汽车的人性化设置，保障在驾驶过程中的安全，而其应用在城市消防车驾驶室设计的过程中应当根据消防车的特殊性进行综合性的分析。

2.1消防车驾驶室的特点和人机分析

对于城市消防车来说，其地盘一般比较高， 且为了保障有限空间的利用效率，其驾驶室一般为平头型。同时对于消防车来说，其驾驶室内的地板设计的也是比较高的，且高度比较高，使得其竖直的空间比 较大。另外消防车的前舱和后舱之间是具有一定高度差的，且对长度方向的空间利用率是比较高的。对于我国来说，城市消防车的驾驶人员多为男性。通过以上对城市消防车的驾驶室特点进行分析可以发现，其与常见的车辆驾驶室存在一定的差异，因此进行设计的过程中，应当对这些特点进行综合性的考虑。

在城市消防车驾驶室设计过程中，人机工程学的应用对提高驾驶室的使用性能具有一定积极的意义。其主要体现在座椅高度、视野范围、乘坐空间、上下车的便捷等方面因此在对消防车驾驶室进行设计的过 程中，应当对这些方面引起足够的重视。另外对于我国来说，消防车行驶的主要是一些城市的主干道， 因此在对其底盘进行设计的过程中，应当以我国人体的身高等作为设计的参考依据。同时还应当适当的扩宽驾驶人员的视野范围，在对仪表面盘位置进行设计的过程中，应当避开人眼的盲区，以免对驾驶人员造成不必要的干扰。

2. 2选取适合我国消防驾驶人员尺寸的人机数据

对于我国来说，城市消防车的驾驶员一般为男性，而根据相关的标准，其身高等级分为大身材、中等身材和小身材三个级别。对于消防驾驶人员来说，其在驾驶过程中会身着厚重的作战服，且他们的身材都满足消防作业的基本要求，因此在进行人机数据的选取过程中应当按大身材来进行设计。

2.3城市消防车驾驶座椅的人机设计分析

城市消防驾驶室在进行设计的过程中，人机工程学的应用一方面要满足消防驾驶室的基本要求，另一 方面还应当提高驾驶员的舒适感，而对于这一点来说， H点的设计至关重要，所谓的H点主要是就是大腿与人体躯干线的铰接点，如图1所示。而对于消防用车来说，其属于B型车，因此在对其的H点进行设计的过程中，应当对一些关键的尺寸大小进行综合性的考虑，以保障驾驶室的空间得到最大限度的利用。另外消防驾驶的室的SgRP点在确定的过程中应当严格按照相关的计算公式来进行计算，且在尺寸设定时还应当将消防驾驶员的身材考虑进去，以进一步保障座椅的位置符合城市消防驾驶的基本要求，从而提高消防员在驾驶过程中的舒适度，保障驾驶安全。

三、基于人机工程学原理的消防车辆的设计

3.1、驾驶室的特点及人机分析

城市消防车驾驶室在人机工程设计方面应有独特的考虑，例如驾驶员座椅高、乘坐姿态趋于直立:驾驶员视野满足消防实战要求:乘座消防员着装厚重，考虑合理配置乘员乘坐空间和上下便捷性等等。对比国外先进国家的城市消防车，在国内作为城市主干道运行的消防车，建议在专用底盘的基础上，基于我国人体的标准尺寸，设计满足驾驶室和采员室满载8人的方案。此外，经过驾驶员眼椭圆的分析，拓宽驾驶室内的可视范围，配置避开人眼盲区的仪表面板，合理利用空间。通过消防车驾驶员H点的舒适度调节，布置驾驶员和乘员座椅的位置，合理分配各个职能区域，提出上下便捷性的可行性方案等的人机分析。

3.2、设计要点

3.2.1、消防车辆驾驶室的人机设计

消防车辆和其他车辆-一样，驾驶室的设计都包括对座椅、方向盘、仪表盘、变速器操纵杆、油门以及刹车踏板等的设计。这些必要的组成部分是消防车辆的功能构架，可以完成消防员和驾驶员的安置和乘坐功能，是驾驶室设计工作的核心。由于设计工作要遵循以人为本的原则，所以驾驶员和消防员的要求应该是:驾驶室设计工作首先要考虑的方面，便于驾驶员的操纵和满足消防员的乘车舒适度。具体来说，由于人坐姿的多变性，调整座椅高度或者座椅的倾斜角度可以保证驾驶员更为舒适的驾驶感受。另外，调整手与方向盘的距离等措施也是要依据人体特性进行科学合理的调整。

3.2.2、座椅的人机分析

驾驶人在驾驶消防车辆的时候，使用的是坐立的姿势。坐姿是较为放松的一种姿态，与站立时不同，人体的足踝、膝盖和脊椎等关节部位在坐立的时候可以处于较为放松的状态，免除站立时的紧张压力，减少人体的消耗，降低人体的疲劳感。此外，在消防车辆行驶时面临突发的加速、减速和急转弯等情况，也对消防车辆的驾驶人员产生一定的消极影响，这些也应该计人座椅的设计工作需要考虑的因素中去。理想的座椅应该具有一下特点:视野良好、能灵活调 整高度尺寸和位置，并且具有足够的结构强度和刚度，满足一定的使用期限的要求等。

3.2.3、仪表的人机分析

消防车辆内部的仪表有多种类型，最常用的一类就是视觉显示器。 视觉显示器又可以继续具体分为数字式显示仪表和刻度指针式显示仪表两类。针对刻度指针显示仪表，工作特点是借助刻度指针完成对消防车工作参数的模拟和考量，有助于驾驶人员对于消防车的监控作业。

结束语

总之，消防车作为特种车辆的一种，它所适用的驾驶室必然有着特殊的要求。因此有必要基于汽车人机工程学，针对城市消防车辆进行设计研究，提出符合中国人体标准的设计方法。

参考文献:

[1]裴凯东.基于人机工程学对重型车辆驾驶室的设计与研究[J］.中北大学，2015.

[2]闫慧炯，任家骏.人机工程学在城市消防车驾驶室的设计应用［J］机械管理 开发，2011，04: 79-81.

[3]江建，张文明.人机工程学在车辆安全性设计中的应用［J］拖拉机与农用运 输车，2008，02: 32- 33+36.