1.2 机车制动时乘坐舒适度实验
1958年由日本三家公司:小田机电、三菱电机、国铁,共同进行的机车在加减速时乘坐舒适度的实验[9]。这个实验更能为城轨车辆的舒适性研究提供正确的导向。实验设计如下:
车上20名乘客分别以站立、坐下不同的姿势进行乘坐舒适度的测验,将舒适度感觉区分为五个范围,测得乘客在加、减速时以不同加速度运行时的乘坐舒适度取其统计平均值,并将平均的舒适度与加、减速时的加速度制成图,以加速度为横坐标(加速度的取值以实际情况为参考),以舒适度为纵坐标,图1如下:
图1 加减速时的乘坐舒适度
在0-1区间,乘客没有加减速的感觉,舒适度最高;
在1-2区间,乘客需仔细体会才有感觉;
在2-3区间,乘客稍微有感觉但乘坐舒适;
在3-4区间,乘客稍微感觉不舒适;
在4-5区间,乘客感觉不舒适,舒适度最低;
在通常情况下人们会认为坐着比站着更舒适,但是从图表中可以看出某些情况并不一定如此。由于人感觉存在个体差异,所以我们在实验中采取统计的方法。不过,从图表的整体趋势可以看出大多数情况坐着比站着的舒适,所以在乘坐车辆时我们应该将坐位让给更需要的人。
从图表中的乘坐的舒适度随加速度的变化的整体趋势可以得出,启动或制动时的加速度越大乘坐的舒适度越低(参照舒适度的划分),加速度在0.1g到0.15g区间内是乘坐舒适的区间,在0.15g到0.20g区间是稍有不舒适的区间。这两个区间在现实操纵中都可以看做舒适的区间。
当然必须考虑实际,在现实中不能一味的追求舒适度而忽视了城轨车辆的运行还必须高效,所以在选择启动或制动时的加速度时应兼顾高效与舒适。启动制动时加速度为0到0.05g区间虽然舒适度非常高,但是加速度太小没有兼顾高效原则。当加速度大于0.2g时,列车的运行速度虽然很快但是乘客的乘坐舒适性会大大的降低甚至会有危险性,所以也不考虑。
我国现行的轻轨车辆启动的平均加速度为1.2m/s2(四轴车)、1.1m/ s2(辣轴车)、0.9m/ s2(八轴车),常用的制动加速度为1.2m/ s2,根据图表知在乘坐舒适范围。我国现行的轻轨车辆的紧急制动加速度为2m/ s2,根据图表知以这个加速度制动乘客会感觉不舒适,但是危险系数也不会高,所以这种紧急制动的方式也可以采用。
我国现行的城轨轨车辆启动的平均加速度、常用的制动加速度也在乘坐舒适的范围。以苏州二号线为例:它的最大启动加速度为0.95m/ s2,常用制动平均减速度为1.0m/ s2,紧急制动减速度为1.2m/ s2这三种情况的运行加速度都在乘坐舒适的范围内。
由于城轨技术的快速发展,对城轨车辆的运行速度进行智能控制已经不是难题[10],所以关于启动制动时加速度对于乘客乘坐舒适度的影响的实验以及相关的实验数据对于改善城轨车辆营运现状还是非常有实际意义的。
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