一種公交車停車警示牌的機(jī)械裝置設(shè)計(jì)

閆鑫

摘要：在節(jié)能減排的號召下，公交車成為市區(qū)內(nèi)人們出行的一大主要交通工具。然而在公交車到站?？繒r，伴隨車門的開閉，公交車后方的行人與車輛往往難以察覺。有時也因路況或駕駛員問題，公交車?？吭诼愤吘嚯x站臺過遠(yuǎn)，造成后方行駛的電動車與下車乘客碰撞的事故發(fā)生。特別是陰雨或者大霧等可見度較低的天氣環(huán)境下，這一系列潛在的安全隱患尤為突出。針對上述問題，我們參照校車停車警示牌的思路，設(shè)計(jì)出一種公交車停車警示牌機(jī)械裝置，為公交車的安全停車加一層安全保障。

Abstract： Under the call of energy saving and emission reduction， buses have become a major means of transportation for people in urban areas. However， when the bus stops at the station， with the opening and closing of the doors， the pedestrians and vehicles behind the bus are often difficult to detect. Sometimes because of the road condition or the driver's problem， the bus stops at the side of the road too far away from the platform， resulting in the rear driving electric vehicle and the passenger collision accident occurred. Especially in low visibility weather such as rain or fog， this series of potential safety risks are particularly prominent. In view of the above problems， we design a kind of mechanical device of bus parking warning sign according to the idea of school bus parking warning sign to ensure the safe parking of bus.

關(guān)鍵詞：停車警示牌;公交車;機(jī)械裝置;安全

Key words： parking warning signs;bus;mechanical devices;safety

0 ?引言

科技的創(chuàng)新是社會進(jìn)步的源泉，隨著城市人口的日益增加，資源短缺與環(huán)境污染等現(xiàn)狀，公交車在人們出行工具中的地位也在不斷加重，因此對于公交車行駛的安全問題是不可忽視的。當(dāng)路況復(fù)雜時，公交車在到站?？康那闆r下仍存在一些安全隱患。我們希望為公交車加裝上一種像校車一般的停車警示牌去減少這類問題，同時又優(yōu)于現(xiàn)如今的校車停車警示牌的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

1 ?現(xiàn)況分析

伴隨著城市公共交通的快速發(fā)展，使得公交車流對城市車流相互影響[1]。對于公交車停車所帶來的一系列問題也需要加強(qiáng)重視。為此我們設(shè)計(jì)出了這樣的一個公交車停車機(jī)械裝置。這一機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)，其靈感來自于校車停車警示牌的結(jié)構(gòu)。如今部分小學(xué)采用了校車接送方式來保護(hù)學(xué)生安全，不同于其他車輛，校車不僅安全度非常高，同時在其到達(dá)目的地停車時都會彈出停車警示牌這樣的裝置。當(dāng)校車停車時，其警示牌可正向旋轉(zhuǎn)90度彈出，使其與車箱垂直;車開動時又可逆向收回到與車箱平行的位置。就是這樣的一個裝置可以更好地引起后面車輛與行人的注意，保證學(xué)生上下車安全。

然而這種停車警示牌裝置一般都依附在校車車箱外表面，因此不僅會影響車輛外部的整體美觀，并且會增加車輛運(yùn)行時的阻力，從這幾點(diǎn)來看仍有可以改進(jìn)的空間。如今校車停車警示牌其工作原理如圖1所示。

因?yàn)槲覈丝诒姸啵ぷ魃钪薪煌ǔ鲂写蠖嘁蕾囉诠卉?，?shí)施公交優(yōu)先是緩解交通擁擠、降低空氣污染的重要舉措[2]，因此針對公交車停車示警裝置的設(shè)計(jì)是非常有必要的。通過改良如今原有的車輛結(jié)構(gòu)，使之擁有更高的安全度，可以有效維護(hù)交通秩序，規(guī)避部分安全隱患減少不必要的停靠時間。采取適當(dāng)措施減少公交車的停靠時間，對于緩解城市交通瓶頸的交通壓力具有重要作用[3]。

我們參照校車停車警示牌的思路，改良創(chuàng)新設(shè)計(jì)出一種新型公交車停車警示牌機(jī)械裝置，為公交車的安全停車加上一層保障。

2 ?裝置組成與工作原理

下面為該停車警示牌機(jī)械裝置內(nèi)部重要零部件的介紹。

圖2、圖3為該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2當(dāng)車輛停車車門打開時，停車警示牌伸出車廂體外的狀態(tài)。圖3為當(dāng)車門關(guān)閉時，停車警示牌收回車身內(nèi)的狀態(tài)。

在圖2、圖3中1—電機(jī);2—控制器;3—聯(lián)軸器;4—軸承座;5—絲杠;6—螺母;7—行程開關(guān);8—滑道;9—行程開關(guān);10—車廂;11—停車警示牌;12—推拉桿;13—軸承座;14—裝置外罩箱體。

該機(jī)械裝置為水平伸縮式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部件通過螺釘安裝固定在外罩箱體內(nèi)腔，外罩箱體置于車身內(nèi)部空間。外罩箱體內(nèi)放置水平固定板，水平固定板上固定有電機(jī)，電機(jī)尾端連接控制器。同時控制器與控制車門開閉的控制裝置信號并聯(lián)。電機(jī)前端安裝有與電機(jī)一體的行星減速器，以此降低電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速。電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器與絲杠軸聯(lián)接。絲杠軸通過左右兩個軸承座支撐。兩個軸承座之間為開有螺旋的絲杠，電機(jī)轉(zhuǎn)動時絲杠軸隨之轉(zhuǎn)動。

在兩個軸承座之間，絲杠上旋有特制螺母。在螺母上方固連有一根與絲杠軸線平行的推拉桿，推拉桿可沿固定于車廂壁上且垂直車廂壁的滑道滑動。推拉桿的另一端面與停車警示牌固連，所以電機(jī)開動時停車警示牌就會隨著螺母移動。

3 ?裝置工作流程

對于該機(jī)械裝置的工作流程將在下面進(jìn)行詳細(xì)的敘述與分析：

首先當(dāng)車輛停止時車門打開，與此同時車門開門的信號通過控制器傳送給電機(jī)，電機(jī)正轉(zhuǎn)。電機(jī)輸出軸又通過聯(lián)軸器帶動絲杠轉(zhuǎn)動。該機(jī)構(gòu)的傳動絲杠上連接一個螺母，螺母通過絲杠的轉(zhuǎn)動可以實(shí)現(xiàn)左右的往復(fù)運(yùn)動。螺母上方還固連有一根與絲杠軸線平行的推拉桿，推拉桿又放置在固定于車廂壁上且垂直車廂壁的滑道中。因此螺母不能隨絲杠轉(zhuǎn)動，只能沿著絲杠的軸線方向移動。螺母通過推拉桿帶動停車警示牌向車廂外移動。此時停車警示牌中LED燈電路接通，燈開始閃爍，蜂鳴器發(fā)聲，實(shí)現(xiàn)停車示警的狀態(tài)。

當(dāng)向車外方向移動的螺母觸碰到固連在滑道上的行程開關(guān)時，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。螺母以及與它固連在一起的推拉桿、停車警示牌均停止向車廂外方向移動。但停車警示牌中的LED燈仍然一直在閃爍，蜂鳴器仍然一直發(fā)聲，這個過程是為了車內(nèi)乘客下車提供保障，該裝置保持此工況的時間與公交車停靠時間相關(guān)。

當(dāng)車內(nèi)乘客全部安全下車后，駕駛員下達(dá)關(guān)閉車門指令，車門關(guān)閉的信號通過控制器傳給電機(jī)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器帶動絲杠反轉(zhuǎn)。此時與絲杠螺紋聯(lián)接的螺母通過推拉桿帶動停車警示牌向車廂內(nèi)方向移動，此時LED燈關(guān)閉蜂鳴器停響。

當(dāng)停車警示牌回移并觸碰到固連于車廂壁上的行程開關(guān)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，此時停車警示牌復(fù)位，處于停止工作狀態(tài)。

4 ?裝置適用的路況

該公交車停車警示牌機(jī)械裝置更適用于行駛在城市擁堵路況的車輛。尤其是在一些人流量較大的繁華階段，因?yàn)槁访妾M窄，公交車停車時就在非機(jī)動車道上，所以乘客下車極易發(fā)生與騎車人相撞的事故。如在公交車上安裝我們設(shè)計(jì)的這套停車警示牌機(jī)械裝置，公交車停車時，伸出的警示燈不斷閃爍加之聲音警示的雙重作用疊加，顯然能對后方駛來的電動車有很強(qiáng)的警示作用，從而能夠很好地降低安全隱患。

或者是對于一些具有一定坡度較為陡峭的路況，當(dāng)?shù)缆飞系能囕v行駛在有向下傾斜角的下坡時，往往車速較于平坦的路面會快上許多。此時若公交車?？繒r使用該裝置向后方的車輛及時發(fā)出減速的信號，為后方的行人亦或者車輛示警，也能夠更好地保護(hù)下車乘客的安全。

5 ?結(jié)語

該公交車停車警示牌機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)靈感來源于校車的停車警示牌，同時相對于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，我們采用了由絲杠螺母實(shí)施工作的伸縮式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的校車停車警示牌結(jié)構(gòu)經(jīng)過對比不僅更加簡易，重要的是當(dāng)車輛行駛時，我們設(shè)計(jì)的停車警示牌裝置可完全回縮至車體內(nèi)，不會增加任何空氣阻力。而且當(dāng)警示牌縮回車身后，警示牌外表面部分與會車外壁平齊，因此，不會影響到公交車外部整體的光滑性與美觀。同時警示牌的外表面也可以與車身一同噴漆亦或者貼圖，車身可以進(jìn)行廣告的宣傳，車輛的商業(yè)價值仍可以有效地開發(fā)。綜上所述，希望該公交車停車警示牌機(jī)械結(jié)構(gòu)在公交車車輛上的投入使用能夠減緩公交車停靠時的安全隱患，為交通安全排憂解難。

注：（本設(shè)計(jì)已申請了國家專利，授權(quán)公告號：CN 207826093 U/）。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏慶東.公交車對道路交通流影響的分析研究[D].青島大學(xué)，2019.

[2]王敏，許琳，黃旭，朱紅建，吳鼎新.淮安市公交乘客上下車行為特性分析[J].公路與汽運(yùn)，2018（06）：32-37.

[3]許秀華.公交車在公交?？空镜耐？繒r間研究[D].北京交通大學(xué)，2015.