公交車車門開關(guān)的模塊化設(shè)計

李向改

摘 要：為保證公交車運行的安全性，有效防范各類安全事故的發(fā)生，為乘客營造出安全、舒適的乘坐體驗。文章以車門開關(guān)設(shè)計作為研究對象，嘗試將模塊化設(shè)計引入到公交車車門開關(guān)設(shè)計環(huán)節(jié)，旨在通過模塊化設(shè)計，完善公交車門開關(guān)設(shè)計模式，不斷增強(qiáng)公交車車門控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，保證車門開關(guān)的安全性以及突發(fā)情況的應(yīng)對能力。

關(guān)鍵詞：公交車;車門開關(guān);模塊化;設(shè)計方案

基于區(qū)域公共交通的發(fā)展需求，各個地區(qū)加大了公交車輛的采購力度，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)來看，2019年我國各省市公交車輛的采購數(shù)額超過70億人民幣，巨大的市場需求，進(jìn)一步刺激了公交車生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計、研發(fā)熱情。公交車門作為公交車整體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在設(shè)計優(yōu)化的過程中，往往需要投入大量的時間與精力，對其開關(guān)模式作出必要的調(diào)整，確保其可以正常運轉(zhuǎn)，并有效應(yīng)對各類突發(fā)情況。

1 模塊化設(shè)計在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的重要性

對模塊化設(shè)計思路、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)計的要點，確保其與公交車門設(shè)計活動的有效銜接，在提升設(shè)計方案有效性的同時，減少不必要的費用支出，從總體上保證了公交車輛生產(chǎn)企業(yè)的成本。

模塊的概念率先由IBM公司提出，并應(yīng)用于計算機(jī)生產(chǎn)研發(fā)領(lǐng)域，隨著汽車制造業(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)階段對于汽車產(chǎn)業(yè)模塊化的概念以及認(rèn)知尚未統(tǒng)一，對汽車模塊化的劃分標(biāo)準(zhǔn)也有所差異，但是目前較為常見的汽車模塊大致上可以劃分為動力模塊、前端模塊、智能模塊、車身模塊、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)計思路在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用，大幅度提升了汽車生產(chǎn)的速度，縮短了生產(chǎn)周期，降低了廢品率，成為目前各大汽車生產(chǎn)企業(yè)主流的設(shè)計、研發(fā)以及生產(chǎn)機(jī)制。從相關(guān)汽車企業(yè)提供的一組數(shù)據(jù)來看，模塊化設(shè)計方案的應(yīng)用，使該公司的汽車生產(chǎn)效率提高了120%，生產(chǎn)過程中的廢品率下降了95%，由于生產(chǎn)效率較高，因此汽車的存貨量大幅度降低，汽車生產(chǎn)企業(yè)的資本得以被釋放出來，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[2]?；谀K化在汽車制造產(chǎn)業(yè)中的重要性，公交生產(chǎn)企業(yè)在車門設(shè)計的過程中，逐步轉(zhuǎn)變思路，嘗試將模塊化與車門開關(guān)設(shè)計結(jié)合起來，希望借助模塊化，在提升車門性能的同時，減少車門設(shè)計、裝配的難度，進(jìn)一步加快公交車生產(chǎn)周期。

2 公交車車門模塊設(shè)計思路

公交車門模塊化設(shè)計工作的開展，應(yīng)當(dāng)以車門功能的實現(xiàn)作為主要前提，以模塊化設(shè)計為切入點，理順各個車門組件之間的相互關(guān)系，并逐步提升車門零件的獨立性，減少彼此之間的功能聯(lián)系，通過這種方式，在保證車門結(jié)構(gòu)研發(fā)設(shè)計效率的同時，也能提升車門的容錯率，減少安全事故的發(fā)生。以2017年某市公交車為例，其在運行的過程中，車輛忽然發(fā)生自燃，在火災(zāi)發(fā)生時，車門失靈，無法正常打開，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，公交車生產(chǎn)制造企業(yè)，在對車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計、調(diào)整以及優(yōu)化的過程中，越來越關(guān)注車門開關(guān)的可控性[3]。經(jīng)過多年的技術(shù)積累以及設(shè)計創(chuàng)新，在公交車車門模塊化設(shè)計的過程中，形成了車門自動開關(guān)、正常開關(guān)以及應(yīng)急延時開關(guān)三種開關(guān)模式，其內(nèi)部設(shè)計原理如圖1所示：

通過對公交車車門功能模塊的獨立設(shè)計，使車門的開關(guān)能夠根據(jù)不同的場景有序開展，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)行車門的開關(guān)，保證乘客的人身安全。在整個公交車車門模塊化設(shè)計過程中，除了進(jìn)行自動開關(guān)、正常開關(guān)以及應(yīng)急延時開關(guān)模塊的獨立設(shè)計之外，工作人員在設(shè)計環(huán)節(jié)，需要結(jié)合公交車的體積、使用場景，對氣壓泵、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。同時還需要豐富車門開關(guān)操作的類型，除了設(shè)置公交車司機(jī)車門開關(guān)控制器之外，在相應(yīng)的區(qū)域設(shè)置乘客車門開關(guān)控制器，并設(shè)立優(yōu)先級，當(dāng)公交車司機(jī)車門開關(guān)控制器失靈后，乘客車門開關(guān)控制器自動投入運行，乘客可以操控開關(guān)打開或者關(guān)閉車門。

3 公交車門模塊化設(shè)計方法

公交車門開關(guān)模塊化設(shè)計工作的開展，要求相關(guān)工作人員立足于實際，在科學(xué)性、實用性原則的引導(dǎo)下，以模塊化設(shè)計為前提，通過多種方式，將公交車門開關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體優(yōu)化，保證其穩(wěn)定運行，滿足基本的使用需求。

模塊化設(shè)計理念在公交車門中的應(yīng)用，無疑可有效解決車門功能獨立性的問題，為保證公交車門模塊設(shè)計的有效性，工作人員應(yīng)梳理公交車正常狀態(tài)下車門開關(guān)原理以及應(yīng)急狀態(tài)下車門開關(guān)原理，以此為基礎(chǔ)開展相應(yīng)的模塊化設(shè)計工作。在公交車正常行駛過程中，駕駛員根據(jù)操作面板的信息提示，進(jìn)行車門開關(guān)操作，當(dāng)需要打開車門時，駕駛?cè)藛T通過相關(guān)操作對車門相應(yīng)位置的電磁閥進(jìn)行開關(guān)處理，在電磁閥的作用下，氣壓缸作出響應(yīng)的動作，實現(xiàn)車門的打開[4]。當(dāng)需要關(guān)閉公交車門時，駕駛?cè)藛T可以采取相同的操作手法，完成對車門的關(guān)閉?？紤]公交車運行環(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，會出現(xiàn)車門開關(guān)按鈕錯亂的情況，所以工作人員進(jìn)行了復(fù)位指令的設(shè)置，一旦出現(xiàn)操作指令錯亂的情況，駕駛?cè)藛T可以通過復(fù)位指令，對車門控制電路進(jìn)行初始化，通過這種方式，來減少后續(xù)車門維護(hù)與管理的壓力。在進(jìn)行公交車車門應(yīng)急開關(guān)模塊的設(shè)計過程中，為了保證其獨立性，可采取并行總線的設(shè)計方案，同時適當(dāng)增加擴(kuò)展口。擴(kuò)展口與并行總線的設(shè)計方案，使緊急情況下某一個應(yīng)急開關(guān)如果被觸發(fā)時，車門開關(guān)系統(tǒng)中的電磁閥立即響應(yīng)，完成車門的打開或者關(guān)閉，最大程度地保證乘客安全。為了理順公交車車門開關(guān)的邏輯關(guān)系，對于正常開關(guān)門以及應(yīng)急開關(guān)門，可以采取協(xié)同處理的方式。在某些特殊情況下，公交車駕駛?cè)巳绻l(fā)出開門指令，乘客也通過應(yīng)急開關(guān)發(fā)出開門指令，車門相關(guān)組件在收到打開指令后，也會正常打開。而且在緊急情況車門打開過程中，氣缸內(nèi)氣流速度加快，車門能夠在短時間內(nèi)快速打開。從實際的使用角度出發(fā)，在公交車車門模塊化設(shè)計的過程中，往往需要加入延時電路。所謂的延時是指在應(yīng)急狀態(tài)下，車門打開命令發(fā)出到車門打開之間的時間，通常公交車門延時電路工作時間設(shè)定為3秒到4秒之間。通過必要的延時，能夠保證車門開關(guān)的安全性，有效避免安全事故的發(fā)生。在完成以上設(shè)計后，需要開展相應(yīng)的驗證工作，在驗證環(huán)節(jié)一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即采取措施進(jìn)行處理。

4 結(jié)語

公交車門在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，為確保其開關(guān)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)突發(fā)事件的應(yīng)對能力，相關(guān)工作人員需快速轉(zhuǎn)變觀念，認(rèn)識到模塊化設(shè)計的重要性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合公交車車門開關(guān)設(shè)計的相關(guān)要求，突出設(shè)計重點，強(qiáng)化設(shè)計核心。以此來保證公交車車門的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，減少故障的發(fā)生率，同時科學(xué)應(yīng)對突發(fā)情況，實現(xiàn)特殊情況下，車門的快速關(guān)閉以及開啟。

參考文獻(xiàn)：

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