公交車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)的模塊化設(shè)計(jì)

李向改

摘 要：為保證公交車(chē)運(yùn)行的安全性，有效防范各類(lèi)安全事故的發(fā)生，為乘客營(yíng)造出安全、舒適的乘坐體驗(yàn)。文章以車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)作為研究對(duì)象，嘗試將模塊化設(shè)計(jì)引入到公交車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，旨在通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，完善公交車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)模式，不斷增強(qiáng)公交車(chē)車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，保證車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)的安全性以及突發(fā)情況的應(yīng)對(duì)能力。

關(guān)鍵詞：公交車(chē);車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān);模塊化;設(shè)計(jì)方案

基于區(qū)域公共交通的發(fā)展需求，各個(gè)地區(qū)加大了公交車(chē)輛的采購(gòu)力度，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)來(lái)看，2019年我國(guó)各省市公交車(chē)輛的采購(gòu)數(shù)額超過(guò)70億人民幣，巨大的市場(chǎng)需求，進(jìn)一步刺激了公交車(chē)生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)、研發(fā)熱情。公交車(chē)門(mén)作為公交車(chē)整體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在設(shè)計(jì)優(yōu)化的過(guò)程中，往往需要投入大量的時(shí)間與精力，對(duì)其開(kāi)關(guān)模式作出必要的調(diào)整，確保其可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并有效應(yīng)對(duì)各類(lèi)突發(fā)情況。

1 模塊化設(shè)計(jì)在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用的重要性

對(duì)模塊化設(shè)計(jì)思路、內(nèi)容的梳理，有助于引導(dǎo)工作人員在思維層面形成正確的認(rèn)知，準(zhǔn)確把握模塊化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，確保其與公交車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)活動(dòng)的有效銜接，在提升設(shè)計(jì)方案有效性的同時(shí)，減少不必要的費(fèi)用支出，從總體上保證了公交車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)的成本。

模塊的概念率先由IBM公司提出，并應(yīng)用于計(jì)算機(jī)生產(chǎn)研發(fā)領(lǐng)域，隨著汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展，基于提升生產(chǎn)能力的考量，其將模塊化理念引入到汽車(chē)生產(chǎn)研發(fā)領(lǐng)域，并取得了較好效果[1]。盡管現(xiàn)階段對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)模塊化的概念以及認(rèn)知尚未統(tǒng)一，對(duì)汽車(chē)模塊化的劃分標(biāo)準(zhǔn)也有所差異，但是目前較為常見(jiàn)的汽車(chē)模塊大致上可以劃分為動(dòng)力模塊、前端模塊、智能模塊、車(chē)身模塊、內(nèi)飾模塊、導(dǎo)航模塊、通訊模塊以及軟件模塊等不同組成，模塊化設(shè)計(jì)思路在汽車(chē)領(lǐng)域中的應(yīng)用，大幅度提升了汽車(chē)生產(chǎn)的速度，縮短了生產(chǎn)周期，降低了廢品率，成為目前各大汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)主流的設(shè)計(jì)、研發(fā)以及生產(chǎn)機(jī)制。從相關(guān)汽車(chē)企業(yè)提供的一組數(shù)據(jù)來(lái)看，模塊化設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用，使該公司的汽車(chē)生產(chǎn)效率提高了120%，生產(chǎn)過(guò)程中的廢品率下降了95%，由于生產(chǎn)效率較高，因此汽車(chē)的存貨量大幅度降低，汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)的資本得以被釋放出來(lái)，積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，使自身保持良好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)[2]?；谀K化在汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)中的重要性，公交生產(chǎn)企業(yè)在車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，逐步轉(zhuǎn)變思路，嘗試將模塊化與車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，希望借助模塊化，在提升車(chē)門(mén)性能的同時(shí)，減少車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)、裝配的難度，進(jìn)一步加快公交車(chē)生產(chǎn)周期。

2 公交車(chē)車(chē)門(mén)模塊設(shè)計(jì)思路

公交車(chē)門(mén)模塊化設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，應(yīng)當(dāng)以車(chē)門(mén)功能的實(shí)現(xiàn)作為主要前提，以模塊化設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，理順各個(gè)車(chē)門(mén)組件之間的相互關(guān)系，并逐步提升車(chē)門(mén)零件的獨(dú)立性，減少彼此之間的功能聯(lián)系，通過(guò)這種方式，在保證車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)研發(fā)設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，也能提升車(chē)門(mén)的容錯(cuò)率，減少安全事故的發(fā)生。以2017年某市公交車(chē)為例，其在運(yùn)行的過(guò)程中，車(chē)輛忽然發(fā)生自燃，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，車(chē)門(mén)失靈，無(wú)法正常打開(kāi)，最終導(dǎo)致3人死亡，14人受傷，為盡可能避免上述悲劇事件的再次發(fā)生，公交車(chē)生產(chǎn)制造企業(yè)，在對(duì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、調(diào)整以及優(yōu)化的過(guò)程中，越來(lái)越關(guān)注車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)的可控性[3]。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累以及設(shè)計(jì)創(chuàng)新，在公交車(chē)車(chē)門(mén)模塊化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，形成了車(chē)門(mén)自動(dòng)開(kāi)關(guān)、正常開(kāi)關(guān)以及應(yīng)急延時(shí)開(kāi)關(guān)三種開(kāi)關(guān)模式，其內(nèi)部設(shè)計(jì)原理如圖1所示：

通過(guò)對(duì)公交車(chē)車(chē)門(mén)功能模塊的獨(dú)立設(shè)計(jì)，使車(chē)門(mén)的開(kāi)關(guān)能夠根據(jù)不同的場(chǎng)景有序開(kāi)展，即便是遭遇突發(fā)情況，駕駛?cè)藛T也能夠在按照相關(guān)安全規(guī)范要求下，進(jìn)行車(chē)門(mén)的開(kāi)關(guān)，保證乘客的人身安全。在整個(gè)公交車(chē)車(chē)門(mén)模塊化設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)關(guān)、正常開(kāi)關(guān)以及應(yīng)急延時(shí)開(kāi)關(guān)模塊的獨(dú)立設(shè)計(jì)之外，工作人員在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要結(jié)合公交車(chē)的體積、使用場(chǎng)景，對(duì)氣壓泵、氣壓缸以及連接桿等組件進(jìn)行合理的選擇，確保其可操作性。同時(shí)還需要豐富車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)操作的類(lèi)型，除了設(shè)置公交車(chē)司機(jī)車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)控制器之外，在相應(yīng)的區(qū)域設(shè)置乘客車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)控制器，并設(shè)立優(yōu)先級(jí)，當(dāng)公交車(chē)司機(jī)車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)控制器失靈后，乘客車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)控制器自動(dòng)投入運(yùn)行，乘客可以操控開(kāi)關(guān)打開(kāi)或者關(guān)閉車(chē)門(mén)。

3 公交車(chē)門(mén)模塊化設(shè)計(jì)方法

公交車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)模塊化設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，要求相關(guān)工作人員立足于實(shí)際，在科學(xué)性、實(shí)用性原則的引導(dǎo)下，以模塊化設(shè)計(jì)為前提，通過(guò)多種方式，將公交車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體優(yōu)化，保證其穩(wěn)定運(yùn)行，滿足基本的使用需求。

模塊化設(shè)計(jì)理念在公交車(chē)門(mén)中的應(yīng)用，無(wú)疑可有效解決車(chē)門(mén)功能獨(dú)立性的問(wèn)題，為保證公交車(chē)門(mén)模塊設(shè)計(jì)的有效性，工作人員應(yīng)梳理公交車(chē)正常狀態(tài)下車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)原理以及應(yīng)急狀態(tài)下車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)原理，以此為基礎(chǔ)開(kāi)展相應(yīng)的模塊化設(shè)計(jì)工作。在公交車(chē)正常行駛過(guò)程中，駕駛員根據(jù)操作面板的信息提示，進(jìn)行車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)操作，當(dāng)需要打開(kāi)車(chē)門(mén)時(shí)，駕駛?cè)藛T通過(guò)相關(guān)操作對(duì)車(chē)門(mén)相應(yīng)位置的電磁閥進(jìn)行開(kāi)關(guān)處理，在電磁閥的作用下，氣壓缸作出響應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)的打開(kāi)[4]。當(dāng)需要關(guān)閉公交車(chē)門(mén)時(shí)，駕駛?cè)藛T可以采取相同的操作手法，完成對(duì)車(chē)門(mén)的關(guān)閉?？紤]公交車(chē)運(yùn)行環(huán)境較為嘈雜，妨礙駕駛員正常工作的因素較多，在部分情況下，會(huì)出現(xiàn)車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)按鈕錯(cuò)亂的情況，所以工作人員進(jìn)行了復(fù)位指令的設(shè)置，一旦出現(xiàn)操作指令錯(cuò)亂的情況，駕駛?cè)藛T可以通過(guò)復(fù)位指令，對(duì)車(chē)門(mén)控制電路進(jìn)行初始化，通過(guò)這種方式，來(lái)減少后續(xù)車(chē)門(mén)維護(hù)與管理的壓力。在進(jìn)行公交車(chē)車(chē)門(mén)應(yīng)急開(kāi)關(guān)模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了保證其獨(dú)立性，可采取并行總線的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)適當(dāng)增加擴(kuò)展口。擴(kuò)展口與并行總線的設(shè)計(jì)方案，使緊急情況下某一個(gè)應(yīng)急開(kāi)關(guān)如果被觸發(fā)時(shí)，車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)中的電磁閥立即響應(yīng)，完成車(chē)門(mén)的打開(kāi)或者關(guān)閉，最大程度地保證乘客安全。為了理順公交車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)的邏輯關(guān)系，對(duì)于正常開(kāi)關(guān)門(mén)以及應(yīng)急開(kāi)關(guān)門(mén)，可以采取協(xié)同處理的方式。在某些特殊情況下，公交車(chē)駕駛?cè)巳绻l(fā)出開(kāi)門(mén)指令，乘客也通過(guò)應(yīng)急開(kāi)關(guān)發(fā)出開(kāi)門(mén)指令，車(chē)門(mén)相關(guān)組件在收到打開(kāi)指令后，也會(huì)正常打開(kāi)。而且在緊急情況車(chē)門(mén)打開(kāi)過(guò)程中，氣缸內(nèi)氣流速度加快，車(chē)門(mén)能夠在短時(shí)間內(nèi)快速打開(kāi)。從實(shí)際的使用角度出發(fā)，在公交車(chē)車(chē)門(mén)模塊化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，往往需要加入延時(shí)電路。所謂的延時(shí)是指在應(yīng)急狀態(tài)下，車(chē)門(mén)打開(kāi)命令發(fā)出到車(chē)門(mén)打開(kāi)之間的時(shí)間，通常公交車(chē)門(mén)延時(shí)電路工作時(shí)間設(shè)定為3秒到4秒之間。通過(guò)必要的延時(shí)，能夠保證車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)的安全性，有效避免安全事故的發(fā)生。在完成以上設(shè)計(jì)后，需要開(kāi)展相應(yīng)的驗(yàn)證工作，在驗(yàn)證環(huán)節(jié)一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即采取措施進(jìn)行處理。

4 結(jié)語(yǔ)

公交車(chē)門(mén)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為確保其開(kāi)關(guān)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)能力，相關(guān)工作人員需快速轉(zhuǎn)變觀念，認(rèn)識(shí)到模塊化設(shè)計(jì)的重要性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合公交車(chē)車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，突出設(shè)計(jì)重點(diǎn)，強(qiáng)化設(shè)計(jì)核心。以此來(lái)保證公交車(chē)車(chē)門(mén)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，減少故障的發(fā)生率，同時(shí)科學(xué)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，實(shí)現(xiàn)特殊情況下，車(chē)門(mén)的快速關(guān)閉以及開(kāi)啟。

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