客車安全逃生系統的研究

胡雪華 張培明

（濰坊科技學院，山東 壽光262700）

1 概述

隨著國民經濟水平的不斷提高，客車已成為短途出行必不可少的一項交通工具，它方便了人們的出行方式，改善了人們的生活水平，在人們的日常生活中發揮著至關重要的作用?，F如今，客車行業的發展趨勢勢不可擋，市面上大多數客車都帶有安全帶、安全氣囊、防抱死制動系統等安全保護裝置，當發生緊急情況時，安全裝置會自動的對乘車人員采取保護措施，可即便如此，仍有比重相當大的一部分乘車人員在車禍中傷亡，因為當發生車禍時乘客來不及反應時就被困在車中并受到了強烈撞擊和擠壓，再加上求救信號發出的不及時，導致傷者錯過最佳救治時間而失去了寶貴的生命。因此，乘客在緊急情況下如何安全逃生就成為研究人員的焦點。

2 安全逃生的問題

2.1 目前，普遍傳統客車的安全逃生方式包括打開客車車門、用逃生錘砸碎玻璃、打開車頂窗逃生。然而它們在實際過程中面臨以下問題：

2.1.1 打開客車車門逃生：當出現突發情況時，司機通過轉動儀表盤旁邊的應急閥或者是乘客主動去打開車門上的應急閥，當氣缸卸掉氣壓后，再打開車門來實現逃生，這種方法不僅操作起來步驟復雜，而且整個過程耗費的時間很多。

2.1.2 逃生錘砸開車窗玻璃逃生：當發生車禍、火災等意外情況導致乘客無法通過車門順利離開客車時，乘客在慌亂中可能會失去冷靜處理問題的能力，導致無法及時找到逃生錘或無法準確快速的使用逃生錘砸開車窗逃生。

2.1.3 打開車頂窗逃生：面對發生突發事故，乘客往往因為過度緊張、恐懼等情況無法冷靜地正確地打開車頂窗逃生。

2.2 在面對緊急情況時，對事故車輛的救援必須分秒必爭，因為時間就是生命，而上述這些逃生方法無疑會延誤乘客逃離車輛的最佳時間從而給乘客的生命和財產安全造成了無法彌補的負面影響。

3 研究過程

3.1 研究內容

為了解決目前技術中存在的諸多問題，本文研究了一種被動的面對緊急事故發生轉化主動防御，減少危險發生，提高乘車安全可靠性的客車安全逃生系統。為了實現此目的，對逃生系統進行了一系列改進。

3.1.1 逃生系統由座艙和嵌套在座艙中的逃生單元和設置該座艙內部的彈射裝置組成；座艙包括固定在客車底盤上的底板和固定在該底板上的艙體兩部分組成；逃生單元包括前方帶有空腔的滑板、固定在該滑板后端的后備箱以及帶有安全帶并將其固定在滑板的座椅上，上述彈射裝置由滑板前端并固定在底板上的千斤頂、設置在空腔中的彈簧、設置在千斤頂和彈簧二者之間的墊板四部分組成；其中在底板上裝有將滑板固定的電控鎖緊機構?；單挥诨宓谋趁妫涞装迳蠈喌奈恢锰幵O置滑槽；在座椅靠背的后面設計一種備用傘包，并在后備箱上的位置設有與艙體相嚙合的后窗。

3.1.2 逃生系統與目前現有的系統比較，是在傳統客車的基礎上將原來座艙和后備箱一體化設計成一種可以根據突發情況隨時實現分離的鑲嵌組合式結構，并將原來座艙的底板上改造成可以移動的逃生單元，它由滑板、座椅、后備箱等部件所組成，同時在現有的座艙的基礎上加入了彈射裝置，目的是在緊急事故發生前的瞬間該系統可以利用彈射裝置將乘車人員和逃生單元一起向車后方彈射出去，從而可以保證駕乘人員快速逃離座艙，在最大限度上保護乘客的生命安全，因此對于減少人員傷亡具有十分重要的意義。與此同時，目前客車的內部還沒有一種完整奏效的求救裝置，一旦發生交通事故或其它緊急情況時，乘車人員或來往的行人一般都是借助手機這一通信工具向外界發出求救信號，但如果乘車人員受傷嚴重喪失清醒的意識或者來往行人不能及時發現車禍情況，造成施救不及時導致受傷人員失去了寶貴的生命。所以隨著近年來發生車禍的意外事故層出不窮，市場急需一種可以自動及時發出求救信號，而且可以準確發出事地點的衛星定位裝置。

3.2 研究步驟

3.2.1 對逃生系統進行闡明

如圖1-2 所示，該系統是在客車原有的傳統座艙上改造而成：由座艙、嵌套在該座艙中的逃生單元以及安裝在座艙內部的彈射裝置組成。其中，上述座艙包括固定在車底盤上的底板4 和固定在該底板上的艙體5 兩部分，艙體4 是一個尾部開口、其它地方是和傳統座艙結構相類似的罩殼；上述逃生單元包括滑板3、固定在滑板后端的后備箱2，帶有安全帶的座椅7 也固定在滑板3 上，在滑板3 的前端處設置有空腔11；該系統的彈射裝置是由位于滑板3 前端并固定在底板4 上的千斤頂13、在空腔11 內設有的多個彈簧9、和位于千斤頂13 和彈簧9 內部的墊板12 構成；上述的整個逃生單元嵌套在座艙中并由在底板4 上設有的多個電控鎖緊機構10，通過安裝在滑板3 背面的對應鎖14將其緊緊固定，當逃生單元被鎖緊時后備箱2 與艙體5 恰好可以完成與艙體5 的對接。

為了減少摩擦阻力的產生，保證其逃生單元能夠被順利彈出，在滑板3 的背面裝有兩排滑輪15，在底板4 上相對應滑輪15 的位置裝有兩條滑槽8；滑輪15 可在滑槽8 的內部滾動。

圖1

圖2

如果緊急情況發生在在陡峭險阻的地段，為了防止逃生單元在彈出后墜入懸崖，在最后一排的座椅7 靠背的后面設置上備用傘包16，當逃生單元被快速彈出去以后，利用空氣阻力原理和強大氣流的沖擊作用，降低逃生單元下降的速度，用比較大的傘面增加下降時的阻力，從而使逃生單元可以緩慢墜落，避免墜落后受傷，以此保護乘客的人身安全。

3.2.2 求救裝置的實現要素：

通過提供一種車輛交通事故的自動報警裝置，來解決現況中因求救信號發出不及時而導致延誤最佳救治時間的問題。為實現上述目的，采用一種新型的實用裝置：這種車輛交通事故自動的報警裝置，包括裝置本體和顯示屏，裝置本體上裝有固定連接的顯示屏，在裝置本體的上方固定有抽風機，將抽風機與裝置本體直接相連接的是支撐桿，并在抽風機的兩端連接上排氣管，排氣管的另一端有進氣口，把排氣管的另一端連接上出氣口，上述的顯示屏左端連接發聲裝置，在其右側固定連接手動開關，發聲裝置的下端固定安裝報警器，該報警器的右方連接有中央處理器，下方固定安裝溫度傳感器，可以及時感應車內的溫度，把溫度傳感器的右側與濕度傳感器相連，二者連成一體，濕度傳感器右方帶有一種固定的紅外線傳感器，紅外線傳感器的右端帶有一個小工具箱。小工具箱內部裝有GPS 定位儀，GPS 定位儀的右側連有加速度傳感器，加速度傳感器右方安裝陀螺儀，在其下方固定上太陽能蓄電池，防止因充電不及時無法發出求救信號。在該裝置本體外側安上泡沫板，為了防止因水進入而失效，在泡沫板外圍包裹有厚實緊密的防水膜，在進氣口出固定一個過濾層；并在裝置本體的右側連接一個有盒體，該盒體內部放置有活性炭，以去除微量污染物，達到深度凈化保護該裝置正常工作的目的。本實用新型的技術效果和優點：該車載交通事故自動報警求救裝置，是通過安裝的GPS 定位儀，使得當客車發生緊急事故時，可以將發生事故的地點及時準確地發給施救人員，大大節約施救人員尋找事故地點的時間，從而提高施救效率，該裝置中安裝的陀螺儀和加速度傳感器，可以準確判斷客車發生交通事故時出現的碰撞、擠壓、側翻等具體情況，進而可以在乘車人員沒有意識的情況下自動向外界發出求救信號，提高了客車逃生系統的智能性及乘車的安全可靠性。

3.3 工作原理

乘客通過安全帶將其固定在座椅7 上，操縱儀表板上的控制裝置啟動千斤頂13 工作，千斤頂13 通過墊板12 使彈簧9 壓縮而積累能量；當駕駛員看到突發情況判斷出即將發生車禍時，按下在儀表板上設計的電控鎖按鈕，電控鎖緊機構10 的鎖銷從鎖孔14 中釋放出來，上述中的逃生單元就會和乘客一起在彈簧的彈力作用下向后迅速飛出，此時的后窗8 與艙體5 分開，同時座椅靠背后面設有的備用傘包16 就會在空氣氣流作用下自動打開，使乘車人員可以安全脫險。上述求救裝置自動向外界發出報警信號，通過GPS 定位儀準確定位事故發生的地點，使得施救人員及時趕到，盡可能地在最大程度上減少生命和財產安全的損失。

4 結論

綜上所述，隨著人們對出行安全的要求越來越高，本文通過分析駕乘人員的傷亡原因，對客車的安全逃生系統進行了研究，提出了將逃生裝置與求救裝置相結合，實現了在發生意外事故前將乘車人員彈射出去，并實現了GPS 定位儀自動提供準確的數據并及時向外界發出求救信號，大大減少了人員傷亡的情況，保證了人們乘車的可靠性，提高了安全指數，具有可推廣價值。