列车驾驶界面人因设计理论及方法PDF电子书下载

1引言 1

1.1研究意义 1

1.2研究背景 2

参考文献 9

2列车驾驶界面人因适配性 11

2.1列车驾驶界面人因适配性概念及形式化描述 11

2.1.1驾驶界面人因适配性概念 11

2.1.2列车驾驶操纵的定义及其形式化描述 13

2.2列车驾驶作业任务分析模型 13

2.2.1层次任务分析法 14

2.2.2认知任务分析法 15

2.2.3人的信息处理模型 15

2.2.4司机驾驶任务分析模型的建立 17

2.3驾驶操纵任务模型 18

2.3.1正常行车驾驶任务的确定 18

2.3.2驾驶任务的分类模型 20

2.3.3驾驶任务的分解 20

2.4驾驶操纵模式 24

2.4.1列车操纵模式模型 24

2.4.2操纵资源映射规则 25

2.4.3操纵任务的过滤与转义 26

2.4.4监视操纵模式 27

2.4.5操纵形式规则 27

2.4.6操纵时间规则 31

2.4.7操纵空间规则 32

2.5列车操纵模式的实验研究 32

2.5.1操纵模式实验测试系统 33

2.5.2操纵模式测试实验 36

2.5.3实验数据的处理与分析 40

2.5.4操纵模式规则的确定 56

2.6列车驾驶界面人因适配性模型 57

2.6.1列车司机人体模型 57

2.6.2列车驾驶界面产品模型 65

2.6.3基于反向运动学的适配性预测模型 66

2.6.4列车驾驶界面适配性模型的构建 70

2.7列车驾驶界面人因适配性评估方法 74

2.7.1列车驾驶操纵序列 75

2.7.2基于规则的操纵模式序列生成 75

2.7.3适配性动态评估方法 77

2.7.4动态评价流程与标准 84

2.8案例研究与对比验证 87

2.8.1驾驶界面校核基准的确定 87

2.8.2评价用任务序列 88

2.8.3操纵模式序列的生成 88

2.8.4模式规则参数 89

2.8.5适配性的动态预测与评估 90

2.8.6观察法的对比验证 92

参考文献 94

3列车驾驶作业空间人因布局与设计 97

3.1人体尺寸与驾驶姿势 97

3.1.1人体尺寸百分位数及其运用原则 98

3.1.2司机人体派生尺寸的确定 99

3.1.3驾驶作业姿势与眼点位置的确定 105

3.2列车司机室总体布置与空间 110

3.2.1司机室主要设备及设施 111

3.2.2驾驶作业空间人因布局及设计 116

3.3列车驾驶的可见度 143

3.3.1信号灯及前窗视野的可见性 144

3.3.2刮雨器视野与后视镜可见度 148

3.4受限作业（维修）空间的设计 156

3.4.1受限作业（维修）空间 157

3.4.2受限活动空间 161

参考文献 163

4人机交互设备的工效学分析与评估 165

4.1司机室控制设备可辨识度研究 165

4.1.1控制器的工效学原则 166

4.1.2司机室操纵设备选型评估 176

4.1.3司机室设备的可辨识度分析与评估 185

4.2车载智能信息显示交互终端可用性评估与测试 191

4.2.1人机交互软件界面可用性评估方法 194

4.2.2车载智能信息显示交互终端可用性评价体系的构建 199

4.2.3车载智能信息显示交互终端可用性测试 203

4.2.4车载智能信息显示交互终端可用性评价 214

参考文献 223

5列车驾驶座椅的舒适性设计 226

5.1列车司机座椅舒适性评价指标研究 227

5.1.1问卷评价指标的确定 227

5.1.2总体舒适满意度分析 228

5.1.3身高、体重对座椅满意度的影响分析 229

5.2驾驶座椅的尺寸设计 234

5.2.1驾驶座椅静态尺寸的设计原则 234

5.2.2基于适意坐姿的座椅尺寸参数评估 235

5.3驾驶座椅椅面轮廓的设计 237

5.3.1基于体压分布的列车司机座椅舒适性实验研究 237

5.3.2基于BP神经网络的舒适性评价模型 243

5.3.3基于有限元方法的体压分布预测模型研究 245

5.3.4椅面轮廓设计方法 250

参考文献 259

6列车司机室设备的可维修性 262

6.1列车司机室设备维修性评价模型的研究 262

6.1.1列车司机室设备维修性概述 262

6.1.2维修性设计准则与分类 264

6.1.3列车司机室设备维修性评价指标体系 266

6.1.4基于模糊多属性维修性综合评价 270

6.2维修过程中可达性分析与评价 280

6.2.1视野可达性评价与分析 280

6.2.2接触可达性评价与分析 284

6.2.3拆卸可达性评价与分析 288

6.3维修过程中人素性分析与评价 302

6.3.1作业姿势评价与分析 302

6.3.2工作负荷评价与分析 308

6.4基于虚拟仿真的列车司机室设备可维修性分析 313

6.4.1维修性分析与评价工具的软件结构 313

6.4.2虚拟维修环境的构建 314

6.4.3虚拟维修过程仿真 318

6.4.4维修性分析与评价 320

参考文献 323

7列车驾驶光环境 326

7.1照明与列车司机视功效 326

7.1.1司机视觉特性 327

7.1.2眩光 329

7.1.3列车司机室人工光环境视功效 335

7.2列车司机室人工照明环境分析 344

7.2.1列车司机室室内人工照明环境分析 345

7.2.2列车司机室室外人工照明环境分析 350

7.3列车司机室昼光环境评价 366

7.3.1日光环境的模拟 366

7.3.2列车司机室日眩光评价 376

参考文献 385

8列车驾驶环境热环境舒适性设计 388

8.1司机室热环境与人体热平衡 388

8.1.1司机室热环境的影响因素 388

8.1.2人体热平衡与热舒适感 390

8.1.3影响人体热舒适的因素 391

8.1.4热环境综合评价（PMV-PDD）指标 392

8.1.5列车司机室内热舒适性研究方法 394

8.2列车司机室模型的建立及边界条件的确定 396

8.2.1列车司机室模型的建立 396

8.2.2列车司机室模型边界条件的确定 399

8.3列车司机室热舒适性的仿真分析与评价 401

8.3.1司机室空调系统布置及其设计参数 402

8.3.2夏季极端工况下司机室热舒适性的仿真评价 402

8.3.3冬季极端工况下司机室热舒适性的仿真评价 406

8.4列车司机室热舒适性优化 410

8.4.1夏季极端工况下司机室送风系统的优化 410

8.4.2冬季极端工况下司机室送风系统的优化 421

参考文献 423

9列车驾驶人机交互仿真与测试实验系统设计 424

9.1人机仿真与测试实验系统设计 425

9.1.1实验系统总体功能需求分析 425

9.1.2实验系统总体构架 429

9.1.3基于分布式的多分辨率车载视景仿真系统设计 432

9.1.4三自由度列车驾驶体感模拟系统设计 434

9.2列车驾驶人机交互仿真与测试关键技术 436

9.2.1驾驶虚拟场景的构建与实时控制 436

9.2.2基于MDA的车载人机界面仿真方法 444

9.2.3基于前庭位置的列车驾驶三自由度体感模拟算法 453

参考文献 461