ss9型电力机车驾驶室人机环境的评价及优化讨论

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第2页1．1课题研究的背景：第一章：绪论l中国的能源蕴藏量位居世界前列，是世界第二大能源生产国，同时也是世界第二大能源消费国，能源利用效率低，环境污染状况严重。能源压力已经成为中国经济发展的绊脚石。2随着中国经济的发展，国内对交通运输的需求不断提高。严峻的交通运输压力，是摆在中国人面前的重大问题。3电力机车是一种本身不带原动机，靠接受接触网送来的电流作为能源，并由牵引电动机驱动机车车轮的机车类型。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠等主要优点，并且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多，坡度大的山区铁路。不仅是一种高效率、高

2、经济性的交通工具，同时也是一种符合环保、可持续发展要求的交通工具。4中国电力机车的研制开始于1958年。当时的铁道部田心机车车辆工厂，也就是现在的株洲电力机车工厂在协助湘潭电机厂制造工矿电力机车的同时，设计并试制铁路干线电力机车。我国电力机车于是诞生于1958年，并以“韶山打命名，从此形成了我国韶山型电力机车的唯一品牌——韶山型(缩写SS型)。在我国电力机车发展的几十年间，虽然取得了巨大的成绩，但是和国际先进水平相比，仍然有一定的差距。在21世纪，提高我国电力机车的设计与制造水平，必然的成为了我国铁路交通事业实现与国际先进水平接轨的重要目标。而电力机车关于使用效率与工作舒适性的研究，也

3、必然的越来越受到重视。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：选择电力机车作为课题研究的机车类型，原因在于：电力机车符合交通运输工具环保，可持续发展的需要，在未来很长的时间内，都具有旺盛的社会需求。具备进一步发展的潜力。选择韶山9型电力机车作为课题研究的目标车型，原因在于：韶山型电力机车是我国电力机车发展的代表，韶山9型是韶山电力机车系列的最新车型。韶山9型电力机车作为课题研究的目标车型具有承前启后的现实意义。在国际上机车的开发与设计，对于人机工程学理论与方法的运用已经西南交通大学硕士研究生学位论文第3页形成了完整的体统，并且成熟高效的应用在各个车型上。而在国内，

4、由于我国铁路交通发展条件的限制，在以前，主要是为了提高铁路运输能力而相对忽略人机工程学的研究。我国机车人机环境的设计水平已经落后于世界先进国家，开展本课题的研究，有助于缩短我国与发达国家的差距。总之，改善工作条件恶劣的电力机车驾驶员的舒适度，能够减少劳动者的疲劳损伤，减少机械的人为故障，保证驾驶员长时间的注意力，降低安全事故发生率，可以获得更大的工作效益，因此本课题的研究与开展具有以下的意义：1．可以提高与促进国内人机工程的应用研究与扩展使用领域，改进电力机车设计方法并提高其开发水平；2．可以将国际上成熟的设计方法应用于国内，并相应研究轨道交通车辆对人机工程学的特别要求，发展相应理论研

5、究；3．如果应用得当，对国内电力机车的操作舒适度以及工作效率和安全性都可从技术上得到提高并对实际设计给予正确的指南；4．改进目前国内现有的机车设计标准，推动行业的发展水平；5．进一步提高设计的工作效率，设计适合中国人体形的机械设备，改进常规的落后设计手段。1．2．2国内外研究与应用现状国际发达国家对于人机工程学在机车设计上的研究与运用，已经达到了一个成熟的阶段，比如，德国ICE是采用人机一体化的控制策略，使司机室这个人机环境在感知层面(人机联合感知)，思维层面(人机共同决策)，执行层面(人机相互协作)三个层面上均实现了～体化，充分发挥了人和机器在自动化体统环境下的作用，建立了新型的人机

6、协作关系。而国内，对于高技术机车的研究，还处在起步的阶段。国产电力机车与国外先进车型相比，初了技术落后之外，一个较大的差距就是司机室人机环境设计的不足。比如，本课题的研究目标车型韶山9型电力机车，在噪音控制，空气更换率，照明环境，司机视野等诸多方面都达到了国际铁路联盟UIC标准，实现了与国际同步的目标。但是，根据本次对机车司机的调查来看，普遍认为对司机室室内人机环境的改造与优化极为必要。国际上，入机工程学理论的应用已经有了成熟的体系，并且遵照比较全面和规范的设计标准合理地进行设计工作，比如ISO(国际标准)，JIS(日本工业标准)，RAST(欧洲工业标准)，UlC(国际铁路联盟标准)等

7、等；而我国在与国际接轨的同时也制定了一系列的国家标准与行业标准，包括：6B／T6769-2000，TB／T2868—1998，TB／T2961—1999等等。同时，国内～些先觉的学者也展开了关于人机工程学在机车驾驶室室内环境设计方面的研究，包括：吴志华，贺白涛等编写的《电力机车司机室规范化设计》，陈兴钢编写的《机车司机室优化设计问题的探讨》，马翰湘编写的《人机工程学在西南交通大学硕士研究生学位论文第4页司机室设计中的应用》等等。国家标准的制定与