摘要:本文结合人机工程学所包含的B类车型相关理论基础和标准，分析牵引车驾驶室中的人机界面，根据人体局部的尺寸情况以及驾驶室设计情况而有效优化人机界面，具体情况见下文详细分析。
关键词:人机工程学；牵引车驾驶室；应用分析
当前，许多基础设备在不断发展和完善，而且在实际发展过程中，重卡产业获得显著成就。但是从消费者角度分析，他们对驾驶室的便捷性以及舒适性的要求都提出更好地要求。在实际的驾驶过程中，驾驶室是驾驶员实际工作重要的场所，提升其舒适度可以有效保障驾驶员的安全性。在下文中结合人机工程学相关的理论原理分析内部设机情况，并提出驾驶室优化设计的具体方案，从而帮助驾驶员减少工作中所出现的疲劳感，同时还可以提升安全性。
一、概述人机工程学实际运用情况
从国内重卡运用情况分析，人机工程学大多数在轿车方面得到十分广泛的运用，但是对牵引车驾驶室设计以及运用方面的研究都较少。随着开发重型商用车越来越多，需要进一步提升驾驶室的设计舒适度，进而更好地提升驾驶员的安全驾驶度。这一过程中人们需要掌握好驾驶室中的座椅舒适性、特种座椅以及驾驶员中的眼椭圆尺寸、定位方法以及倾角等[1]，同时结合实际应用可知，下文主要参照平顶高地板中的驾驶室情况以及人体模型、眼椭圆、手伸和胃部包络线相关的布置工具进行分析，使得地牵引车驾驶室可以为人机界面带来良好的舒适度。
一、分析牵引车驾驶室具体设计情况
由于空间实际的需求情况主要是提升利用目的，因此，在设计驾驶室方面都需要做出不同的选择。例如某品牌的重卡就推出高顶平地板的车型，该车型的内部空间在设计以及布置方面都和之前不同，其中驾驶室的整体尺寸得到良好的扩大，而且在垂直方向中的高度也比之前高[2]，此外，车身的宽度较宽。企业对相关的数据资料进行保密处理，故此处不列出对应的数据信息。通过研究和分析大量的驾驶室数据，构建出一个简化的模型。
二、通过对比人体尺寸优化设计模型
参照相关的ISO尺寸设计数据详细信息如下：
1985年，男性（ ）：在站立、坐立的情况下肩高是133/58，2007年的数据为135.2/59.3；大臂的长度和肩宽为28/35,2007年的数据为28.3/35.7，胯高和眼高为80.5/77，2007年的数据为83.0/77.5；手长为18.5,2007年的数据为19.1，坐立高度为87.4,2007年的数据为89.2。1985年女性的数据情况如下：在站立、坐立的情况下肩高是143/66，2007年的数据为151.2/61.2；大臂的长度和肩宽为30/37.2,2007年的数据为30.3/38.7，胯高和眼高为86.5/82，2007年的数据为90.0/87.2；手长为20.5,2007年的数据为20.8，坐立高度为95.4,2007年的数据为98.2。
结合当前国家所指定的标准成年人相关的人体尺寸要求，从1985年之后就开始发生变化，发展至今已经出现较大的变化，此时就需要尽快修改驾驶室的情况。参照如下计算公式： ，在此公式中，Px代表的是第x位的百分数情况，而u则指的是人体尺寸的均值，δ为标准差。如果Px的范围为1%至50%中，取为-,然而当Px为50%以上的情况，此时取为+。参照修正后人体的尺寸情况和计算公式所要求的标准差，即δ，则可以建立良好的人体数据信息库，然后将其保存好，并导入catia,在使用这些中就通过人体模型的情况而选择对应的性别以及百分位。
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三、分析驾驶室的布置情况
（一）眼椭圆
在定位以及计算方面眼椭圆的方面，因为不同的车型以及驾驶员的性别而出现差异性，在SAE中则根据座椅的高度进行调节，其中H点作为高度调节重要的范围，然后后角和方向盘直径大小这些相关的因素[3]，分析队不同的类型的车辆进站设计。一般情况下，重卡车型主要将其归为B类，其中设计的男女比例为95/5，或者是90/10。第一，计算出对应的定位情况，然后布置对应的图形定点位置，第二，参照50th中H的位置变化情况与高度而计算出AHP以及ATRP具体的位置，计算公式如下：
；
；
结合已知ATRP则可以计算出具体的眼椭圆位置，计算公式如下：
； ； ， 。
（二）分析胃部包络线的设计情况
在设计胃部包络线方面，主要结合的是SAE以及当前汽车公司所运用的摄影法而配合给出对应的计算方式。但是由于胃部包络线的情况主要通过方向盘、座椅尺寸和设计安全带的结构所确定的[4]，为了能够更好地简化相关的设计情况，则可以将SAE中的包络线方式进行简化，即通过一条圆弧的方式，并控制其半径，即为158.10mm。
（三）分析手伸和界面的设计情况
在设计实验方面，其中手伸和界面中主要通过测量台对手伸和界面的情况进行测试，并掌握其中的数据资料。首先，测量台上需要安装测量架，并保持座椅处于前端位置，然后针对架上出现滑动杆的情况，则需要保持手接触的位置能够存在25mm左右三指抓捏的按钮[5]，此时，测试人员则可以有效将滑动杆而逐渐推至最远端。通过此方式可以有效掌握测量架中三个不同方向中具体的尺度测量数值。从实际运用的角度分析，手伸和界面所需要布置工具的情况则就需要进行一定修正。工作人员参照SAEJ287—2007中所推荐的要求，如其中的指点式中出现按钮的情况，设计手伸和界面的时候就需要向抓捏式增加至50mm左右；如采用全掌的手推式所设计的界面和手伸比抓捏式则需要向后减少大约50mm。经过实验数据检测可知，驾驶员在处于坐姿的状态下，其手伸的范围则可以视为椭圆空间。
但是从驾驶员的界面以及手伸所受到的影响角度分析，在今后设计驾驶室中，需要综合考虑其中的综合尺寸，即G影响因子，其具体包含的内容如下：HX，主要作用是保持踏板加速，并且可以重点H点实际的距离；HZ则主要是加速踏板中H点垂直的距离，WZ则控制方向盘和锺点X向的距离；D主要对方向盘的外径进行控制，而Hr则调整的座椅的水平。参照SAE所作出的综合定义可知，具体的计算方式如下：G= 。
和眼椭圆的方式类似，其中手伸和界面之间都存在良好的坐标系统，通常情况下，垂直方向主要参照的是水平面作为重要的基准，然后以向上为正，而向下则为负；但是从左右方向角度分析，通常采用的是纵向垂直面进行参照，此时驾驶员的左侧则为正，而右侧就是负；如果前后方向的角度分析，主要参照的是H尺基准面作为重要的基准同，而且其Ⅳ尺的基准面和界面、手伸各点所具有的水平距离都可以使得驾驶员最大限度从不同的高度以及左右方而得到最大的手伸范围。
结束语：
通过上述分析可知，人机工程学中的相关知识以及原理可以在牵引车驾驶室的实际设计方面和运用方面发挥积极作用，随着开发越来越多的重型商用车，结合人机工程学相关的知识则可以提升驾驶室的设计舒适度，对驾驶员的安全驾驶也具有重要意义。
参考文献:
[1]吕明娟.Mercedes-Benz Axor与Actros牵引车驾驶室性能对比[J].重型汽车,2014(05):34-36.
[2]乔居斌,王志勇,潘峰.基于adams/view的举升式牵引车的平顺性仿真分析[J].南方农机,2015,46(11):27-30.
[3]马麦丽,刘健.F3000牵引车驾驶室前悬置问题分析与改进[J].汽车实用技术,2013(09):105-107.
[4]曹吉花,胡学青,李彪,郝保明,纵榜峰.基于S7-200PLC的无极绳连续牵引车控制系统设计[J].铜仁学院学报,2017,19(06):54-57.
[5]刘庆方,夏萌梁.基于装载机开发的公铁两用牵引车方案设计[J].煤矿机械,2017,38(06):23-24.
论文作者:田磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/7
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