杜树枳　姜智勇　张金凤　刘奇　李阳　李春雨

摘 要：在商用车辆的驾驶室设计过程中，为了使驾驶员操作便利，防止出现由于驾驶员的设备位置角度之间的矛盾造成交通施工，设计人员会对驾驶室之中的仪表位置和角度、操作设备如换挡杆、制动阀以及车门位置等进行合理的设计，使得在驾驶和操作过程中驾驶员操作更为便利。

关键词：重型商用车；驾驶室；人机工程；优化设计

中图分类号：U462 文献标志码：A

0 引言

随着重型商用车辆使用数量的不断增加，在未来重型商用车辆的驾驶室设计过程中，其仪器的位置应当更为人性化，结合现代人机工程学的观念对人机关系进行进一步的优化。

1 实验研究概述

本文在针对重型商用车辆驾驶室人机工程设计的研究过程中，首先，研究人员采取人机工程主观驾评方式，即通过具备商用车辆驾驶经验的主观测评人员通过驾驶来对驾驶舒适性等研究项目进行评价，较为直观地反映当前研究中车辆设计不合理之处。其次，研究人员使用CATIA分析工具，从模型上分析了驾驶室设计中引起驾驶舒适性问题的主要原因，并予以合适的优化。最后，通过对人机驾驶关系在优化前后的对比实现对人机关系设计质量的提升，提高当前重型商用车辆在驾驶过程中的舒适性和安全性。

2 人机主观驾评

2.1 驾评实验方案概述

在实验过程中主观驾评的主要目的是对实验中研究的重型商用车辆驾驶室的人机设计关系进行评价，通过不同身高的驾驶员的驾驶体验来对该车型在驾驶室人机关系设计中的不足进行研究，并从实验人员的反馈之中对设计需求有更深的了解，以便于对设计方案进行优化和改善。

2.2 实验方案的设计

在主观驾评人员的选择上，为了保证其意见具备设计上的参考性，实验人员可以选择不同身高的驾评人员进行驾驶，其在驾驶之后可以对实验采用的重型商用车辆的人机操作关系进行评分，并提出自己的意见。在驾评过程中，主要的驾评内容包括上下车的便利性，仪表、操作设备操作上的便利性和准确性，驾驶视野是否满足安全驾驶需求，储物空间是否合适等几部分。经过驾驶之后，驾评人员可以根据实验人员所设计的评分条件对驾驶过程中的人机关系进行评价。为了保证评价结果的准确性，在实验中除了要驾驶重型商用车辆之外，还要对另外两辆对比车辆进行驾驶。

2.3 实验结果

实验人员在驾驶重型商用车辆和对比车辆之后对其驾驶人机关系进行了评价，身高相同的实验人员在评分上取平均，保证了准确性。最终得出实验车辆较对比车辆在驾驶人机关系上存在的不足：实验车辆在上下车过程中较为困难，在驾驶操作上，换挡杆以及制动法操作体验较差，驾驶中仪表视野较差，影响了安全驾驶过程。表1即为实验人员在驾驶之后给出的评分。

3 CATIA人机工程分析

3.1 上下车便利性分析

在实际设计过程中，影响上下车便利性的主要因素是上下车踏板的高度设计，针对不同身高的驾驶人员，踏板的位置会直接影响上下车便利性，从而影响驾驶的舒适度。在实际研究之中，实验人员发现实验中研究中的重型商用车辆的上下车踏板的偏移量较小，造成了该重型车辆在上下车过程中体验较差。横向偏倚量过小使得驾驶员在上下车过程中小腿运动不畅，进而影响上下车的便利性。

3.2 操控舒适性分析

影响操控舒适性的主要设备包括换挡杆、制动阀等积累设备。在重型商用车辆的换挡操作过程中，影响操作舒适性的主要因素是换挡杆挡位操作面积过大，導致驾驶员在驾驶过程中容易出现手臂和手掌的驾驶疲劳，影响舒适性。其次，在制动阀的使用舒适性上，造成制动阀操作不便的原因主要是制动阀位置靠后，导致制动中手臂向后弯曲的幅度较大，影响操作舒适性。

4 人机工程的优化分析

4.1 上下车便利性的优化设计

通过上文的分析我们可以看出，影响重型商用车辆在上下车过程中便利性和舒适性的主要原因是上车过程中踏板之间的距离和横向偏倚量的设计不合理，进而导致上下车出现不便的情况，因此，在上车过程中，踏板和小腿的间隙过小会造成干涉情况，实验人员通过对设计参数的调整，发现在间隙为19mm时上下车方便性得到了较大改善。

4.2 操作舒适性优化分析

首先，针对换挡杆在操作过程中面积过大的问题，在换挡杆的优化中，设计人员可以将换挡硬点进行抬高和后移，并结合较为优秀的设计方案对换挡杆的元件结构设计进行优化，通过软件的模拟可以发现在经过优化之后换挡杆的舒适性大大提升。

其次，针对制动阀进行操作上的优化。当前影响制动阀操作舒适性的主要因素是制动阀位置设计不当，其处于较为靠后的位置，造成操作中舒适性变差。在人机操作优化过程中，设计人员可以考虑将制动阀向前进行移动，优化操作过程。为了保证舒适性且不出现误操作的情况，制动阀和前方的换挡杆位置间隙至少要保持在40mm左右。优化之后的制动阀操作性得到了有效的提升。

4.3 组合仪表视野优化分析

在实验之中发现，部分重型商用车辆在驾驶过程中，仪表盘会由于反射出现驾驶人员的倒影，对驾驶安全造成了较大的影响。在优化过程中，实验人员发现造成反射的原因是玻璃罩的角度设置不当，因此，在优化过程之中，实验人员可以结合基础车辆的仪表盘位置以及玻璃罩的角度对仪表设计进行优化，在实验中将玻璃罩向上旋转一定角度之后就可以有效避免在驾驶中出现仪表盘倒影，提升了驾驶安全性。

结语

在重型商业车辆的设计过程中，针对驾驶人员在驾驶过程中的便利性、舒适性和安全性进行优化是保证车辆驾驶安全和效率的有效措施，通过对换挡杆、制动阀和仪表盘位置的优化设计，驾驶室中的人机操作关系得到了优化，对于上下车便利性、驾驶舒适性和视野安全性起到了有效地提升作用，推进了车辆驾驶室人机工程设计和优化方案的发展研究。

参考文献

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