Курсовая работа (т): Изучение маршрута автобуса, оценка сложности труда водителя и построение маршрутной тарифной ставки водителя
Расход энергии водителей при управлении автобусами зависит от многих факторов, в том числе от типа подвижного состава и вида маршрута.
Все существующие методики определения энергетических затрат при выполнении производственной работы не отражают степени участия умственной деятельности и влияния эмоциональных факторов, поэтому результаты расчётов носят приближённых характер, однако, даже приближённая оценка позволяет решить ряд важных задач: определить режим труда и отдыха, рекомендовать усилия на различные рычаги и педали управления техническими средствами, определить режим питания и т.п.
Если представить энергетическую деятельность человека в виде набора различных элементарных действий (движений), то можно получить энергозатраты на выполнение трудового процесса (операции, комплекса операций) как сумму затрат на элементарные действия (движения).
При управлении автобусом на городских маршрутах водитель выполняет следующие элементарные действия:
1. Нажатие (отпускание) педали газа
2. Нажатие (отпускание) педали сцепления
. Нажатие (отпускание) педали тормоза
. Поворот рулевого колеса вправо (влево)
. Включение (выключение) тумблера сигнала поворота
. Включение первой передачи
. Установка рычага переключения скоростей в нейтральное положение
. Включение пониженной передачи
. Включение повышенной передачи
. Включение тумблера открытия дверей
. Взять (положить) микрофон для объявления остановки
. Выполнение операций по продаже абонементных талонов
Физическая работа, выполняемая водителем при управлении автобусом, будет складываться из динамической и статической работы. Динамическая работа зависит от величины усилий, прикладываемых водителем к органам управления автобусом (педали сцепления, тормоза.газа и т.д.) и расстояния их перемещения. Статическая работа связана с удержанием пультов управления автобусом в неподвижном состоянии (руля, педали тормоза, газа и т.д.), кроме того определённые усилия водитель затрачивает на повороты головы, туловища, на перенос рук и ног на элементы управления, выполнение операций по продаже абонементских талонов и т.д.
Суммарная величина физической работы,
выполняемой водителем, следовательно, может быть определена по формуле:
где 
- величина динамической работы;
- коэффициент, учитывающий
статическую работу по удержанию элементов управления автобусом, перенос рук,
ног, головы и т.д.
(выбирается в зависимости от
квалификации водителя от 5,0 до 7,0).
, кг*м
где 
- нормативная величина усилий на i -й орган
управления автобусом, кг;
- средняя величина перемещения i-го органа
управления, м;
- количество перемещений i-го органа
управления.
Нормативная величина усилий на органы управления
автобусом и средняя величина перемещения органа управления приведены в Таблице.
Таблица 7
Расчет величины физической работы водителя при выполнении элементарных действий
|
Элементарные действия по управлению автобусом |
Условные обозначения |
Усилие [кг/м] |
Расстояние перем., м. |
Динамич. работа |
Физич. работа |
|
Педаль подачи топлива |
Г+ Г- |
11,0 8,8 |
0,15 |
1,65 1,32 |
11,55 9,24 |
|
Педаль тормоза при V = 60км/час |
Т+ Т- |
6,7 5,36 |
0,1 |
0,67 0,54 |
4,69 3,78 |
|
Педаль сцепления |
С+ С- |
16,2 12,96 |
0,15 |
2,43 1,94 |
17,01 13,58 |
|
Рулевое колесо в движении |
|||||
|
Поворот направо |
8,9 |
2,36 |
21,00 |
147,03 |
|
|
Поворот налево |
Рп Рл |
8,9 |
1,57 |
13,97 |
97,81 |
|
Перестроение |
Рп Рл |
8,9 |
0,79 |
7,03 |
49,22 |
|
Плавный поворот направо |
Рп Рл |
8,9 |
1,10 |
9,79 |
68,53 |
|
Плавный поворот налево |
Рп Рл |
8,9 |
0,94 |
8,37 |
58,56 |
|
Прямолинейное движение |
Рп Рл |
8,9 |
0,31 |
2,76 |
19,32 |
|
Маневр у остановочного пункта без «кармана» |
Рп Рл |
8,9 |
0,31 |
2,76 |
19,31 |
|
Тумблер открывания (закрывания) дверей |
Тод Тзд |
0,5 |
0,05 |
0,03 |
0,21 |
|
Тумблер включения (выключения) сигнала поворота |
М+ М- |
0,5 |
0,07 |
0,04 |
0,28 |
|
Коробка переключения передач |
|||||
|
Продольное перемещение |
Пр |
6,0 |
0,25 |
1,5 |
10,5 |
|
Поперечное перемещение |
Поп |
4,0 |
0,1 |
0,4 |
2,8 |
|
∑ |
76,74 |
520,09 |
|||
Количество перемещений выбирается на основе алгоритмов описания операций по управлению автобусов (при определении величины динамической работы на элементарное действие n = 1).
Установим величину физической работы на выполнение элементарных действий.
Например, найдем величину физической работы на выполнение элементарного действия - нажатие (отпускание) педали подачи топлива.
Ад= 11*0,15 = 1,65, тогда Афиз= 1,65*7 = 11,55
Также стоит уделить особое внимание расчету
физической работы на переключение коробки передач. Полученные данные занесены в
таблицу.
Таблица 8
Расчет физической работы на переключение коробки передач
|
Вариант КПП |
Количество |
Фактическая работа |
Общая физическая работа |
||
|
|
Продольн. |
Поперечн. |
Продольн. |
Поперечн. |
|
|
Н-I |
1 |
1 |
10,5 |
2,8 |
13,3 |
|
I-III |
4 |
1 |
10,5 |
2,8 |
44,8 |
|
I-IV |
4 |
1 |
10,5 |
2,8 |
44,8 |
|
II-III |
2 |
1 |
10,5 |
2,8 |
23,8 |
|
III-IV |
2 |
- |
10,5 |
- |
21 |
|
IV-III |
2 |
- |
10,5 |
- |
21 |
|
III-I |
2 |
1 |
10,5 |
2,8 |
23,8 |
|
I-II |
2 |
- |
10,5 |
- |
21 |
|
II-III |
2 |
1 |
10,5 |
2,8 |
23,8 |
|
IV-I |
6 |
1 |
10,5 |
2,8 |
65,8 |
Например, для того, чтобы найти физическую работу элементарного действия включение повышенной передачи I-III, надо количество продольных перемещений умножить на физическую работу продольного перемещения и прибавить к количеству поперечных перемещений, умноженных на физическую работу поперечного перемещения, то есть:
физическая работа: Афиз = 4*10,5 + 1*2,8 = 44,8
Расчет физической работы для остальных операций
на переключение коробки передач производится аналогично.
Таблица 9
Расчет общей физической работы на маршруте
|
№ п/п |
№ транс-портной ситуации |
Название транспортной ситуации |
Операция по управлению автобусом |
Кол-во за один оборот |
Аф за оборот |
||
|
|
|
|
№ операции |
Название |
Аф (кг*м) |
|
|
|
1 |
2 |
Остановочный пункт без «кармана» |
5 |
Маневр у остановочного пункта без «кармана» |
0,56 |
16 |
1818,9 |
|
|
|
|
10 |
Торможение до остановки |
61,6 |
|
|
|
|
|
|
18 |
Деятельность водителя на остановке |
0,42 |
|
|
|
|
|
|
8 |
Трогание с места |
51,1 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
113,7 |
|
|
|
|
2 |
3 |
Перегон I-III-I I-IV-I |
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу, в т.ч. I-III |
147,56 |
15 |
4397,82 |
|
|
|
|
|
I-IV |
170,31 |
|
|
|
|
|
|
1 |
Прямолинейное движение |
19,32 |
|
|
|
|
|
|
2 |
Движение с постоянной скоростью |
11,55 |
|
|
|
|
|
|
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу, в т.ч., III-I |
135,7 |
|
|
|
|
|
|
|
IV-I |
177,8 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
I-III-I |
314,13 |
7 |
|
|
|
|
|
|
I-IV-I |
378,98 |
8 |
|
|
3 |
4 |
Светофор на прямой зеленый свет |
1 |
Прямолинейное движение |
19,32 |
2 |
61,74 |
|
|
|
|
2 |
Движение с постоянной скоростью |
11,55 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
30,87 |
|
|
|
|
4 |
5 |
Светофор на прямой красный свет III-I-III IV-I-IV |
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу, III-I |
135,7 |
2 |
782,91 |
|
|
|
|
|
IV-I |
177,8 |
|
|
|
|
|
|
10 |
Торможение до остановки |
61,6 |
|
|
|
|
|
|
8 |
Трогание с места |
51,1 |
|
|
|
|
|
|
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу, I-III |
83,88 |
|
|
|
|
|
|
|
I-IV |
170,31 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
III-I-III |
322,28 |
1 |
|
|
|
|
|
|
IV-I-IV |
460,63 |
1 |
|
|
5 |
6 |
Светофор на повороте направо зеленый свет (III-II-III) |
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу |
84,37 |
1 |
465,5 |
|
|
|
|
6 |
Поворот направо |
294,58 |
|
|
|
|
|
|
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу |
86,68 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
465,5 |
|
|
|
|
6 |
8 |
Светофор на повороте налево зеленый свет без остановки на перекрестке (III-II-III) |
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу |
84,37 |
1 |
367,19 |
|
|
|
|
7 |
Поворот налево |
196,14 |
|
|
|
|
|
|
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу |
86,68 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
367,19 |
|
|
|
|
7 |
10 |
Светофор на повороте налево красный свет без остановки на перекрестке (III-II-III) |
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу |
84,37 |
1 |
367,19 |
|
|
|
|
7 |
Поворот налево |
196,14 |
|
|
|
|
|
|
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу |
86,68 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
367,19 |
|
|
|
|
8 |
13 |
Поворот направо без светофора с остановкой на повороте, (III-I-III) |
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу |
135,7 |
1 |
690,46 |
|
|
|
|
10 |
Торможение до остановки |
61,6 |
|
|
|
|
|
|
8 |
Трогание с места |
51,1 |
|
|
|
|
|
|
6 |
Поворот направо |
294,58 |
|
|
|
|
|
|
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу |
147,56 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
690,46 |
|
|
|
|
9 |
14 |
Поворот налево без светофора и остановки на повороте III-II-III IV-III-IV |
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу III-II |
84,37 |
2 |
728,83 |
|
|
|
|
|
IV-III |
81,62 |
|
|
|
|
|
|
7 |
Поворот налево |
196,14 |
|
|
|
|
|
|
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу, II-III |
86,68 |
|
|
|
|
|
|
|
III-IV |
83,88 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
III-II-III |
367,2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
IV-III-IV |
361,64 |
1 |
|
|
10 |
16 |
Перестроение (IV-III-IV) |
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу |
81,62 |
1 |
264,5 |
|
|
|
|
13 |
Перестроение |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу |
83,88 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
264,5 |
|
|
|
|
11 |
17 |
Лежачие полицейские и дорожные неровности III-II-III IV-III-IV |
12 |
Понижение скорости, переход на пониженную передачу, III-II |
84,37 |
8 |
1351,84 |
|
|
|
|
|
IV-III |
81,62 |
|
|
|
|
|
|
11 |
Повышение скорости, переход на повышенную передачу, II-III |
86,68 |
|
|
|
|
|
|
|
III-IV |
83,88 |
|
|
|
|
|
|
∑ |
III-II-III |
171,05 |
5 |
|
|
|
|
|
|
IV-III-IV |
165,53 |
3 |
|
|
12 |
20 |
Плавный поворот направо |
14 |
Плавный поворот направо |
137,06 |
3 |
411,18 |
|
13 |
21 |
Плавный поворот налево |
15 |
Плавный поворот налево |
117,12 |
4 |
468,4 |
|
∑ |
12176,46 |
||||||
Полученные данные были сведены в отдельную
таблицу для удобства.
Таблица 10
|
N п/п |
№ транспортной ситуации |
Название транспортной ситуации |
Кол-во за один оборот |
Величина физ. работы |
|
1 |
2 |
Остановочный пункт без «кармана» |
16 |
1818,9 |
|
2 |
3 |
Перегон |
15 |
4397,82 |
|
3 |
4 |
Светофор на прямой зеленый свет |
2 |
61,74 |
|
4 |
5 |
Светофор на прямой красный свет |
2 |
782,91 |
|
5 |
6 |
Светофор на повороте направо зеленый свет |
1 |
465,5 |
|
6 |
8 |
Светофор на повороте налево зеленый без остановки на перекрестке |
1 |
367,19 |
|
7 |
10 |
Светофор на повороте налево красный свет без остановки на перекрестке |
1 |
367,19 |
|
8 |
13 |
Поворот направо без светофора с остановкой на повороте |
1 |
690,46 |
|
9 |
14 |
Поворот налево без светофора и остановки на повороте |
2 |
728,83 |
|
10 |
16 |
Перестроение |
1 |
264,5 |
|
11 |
17 |
Лежачие полицейские и дорожные неровности |
8 |
1351,84 |
|
12 |
20 |
Плавный поворот направо |
3 |
411,18 |
|
13 |
21 |
Плавный поворот налево |
4 |
468,4 |
|
∑ |
12176,46 |
|||
Энергозатраты, необходимые на управление
автобусом на данном маршруте:
Э = 8,647*10-4*Аф/tоб+2,458
= 8,647*10-4*533,475+2,458= 2,919 ккал/мин
Энергозатраты, необходимые на управление
автобусом на данном маршруте, определяются по формуле:
Э = 8,647 * 10-4*Афиз / tобмин
+
2,458 ккал/мин
Подставляем в данную формулу суммарную физическую работу, деленную на время маршрута №780 и получаем: