秦安洲 陳霞燕 蒯玲

摘 要：在對(duì)人體尺寸和工作狀況進(jìn)行大量調(diào)查基礎(chǔ)上，以人體靜態(tài)尺寸為依據(jù)，對(duì)高速公路收費(fèi)亭操作臺(tái)與座椅的高度提出合理建議；并根據(jù)其工作狀況，對(duì)收費(fèi)亭內(nèi)的人性化輔助設(shè)備（如自動(dòng)門、自動(dòng)窗、LED照明、空調(diào)、新風(fēng)、風(fēng)幕、背景音樂、環(huán)境監(jiān)控等），收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行集中、聯(lián)動(dòng)控制。使收費(fèi)亭內(nèi)人-機(jī)-收費(fèi)環(huán)境相協(xié)調(diào)，提高收費(fèi)人員的工作舒適度和高效性，降低職業(yè)病患病率。該控制系統(tǒng)迎合了市場(chǎng)發(fā)展機(jī)遇，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智慧收費(fèi)亭；人性化設(shè)計(jì)；智能控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.147

1 引言

高速公路收費(fèi)亭的作用不但要保護(hù)收費(fèi)人員的安全[1-2]，還應(yīng)適宜收費(fèi)人員長時(shí)間進(jìn)行單調(diào)工作，這就要求其內(nèi)部設(shè)備能夠給收費(fèi)人員提供一個(gè)具有相當(dāng)舒適性的工作環(huán)境。2012年高速公路收費(fèi)亭執(zhí)行規(guī)范沒有對(duì)其內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)說明。一方面，不當(dāng)?shù)淖胃叨仁归L時(shí)間保持坐姿工作的收費(fèi)人員血液不能正常循環(huán)，患血栓病的概率大幅度增加[3-4]。在調(diào)查的206名收費(fèi)人員中，60%以上患有不同程度的頸椎病、腰椎病，10%左右的是血栓易患者?？傊?，不合理的桌椅高度影響了收費(fèi)人員的身體健康；另一方面，長時(shí)間強(qiáng)制性的單調(diào)工作使收費(fèi)人員情緒波動(dòng)大，容易造成精神焦慮。在調(diào)查的206名收費(fèi)人員中，生活中容易暴怒，不易控制自己情緒，抑郁癥患病傾向明顯提高。因此，對(duì)收費(fèi)亭內(nèi)的一些設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并基于人性化考慮設(shè)計(jì)亭內(nèi)工作環(huán)境是很有必要的。

2 智慧收費(fèi)亭的設(shè)計(jì)理念

2.1 操作臺(tái)與座椅高度優(yōu)化建議

收費(fèi)員的全部工作幾乎都在放置收費(fèi)設(shè)施的操作臺(tái)上完成。不合理的操作臺(tái)高度和座椅，不能保證肩部的舒適姿勢(shì)，很容易引起肩周炎、頸椎病等[5]。因此，對(duì)操作臺(tái)和座椅高度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以達(dá)到收費(fèi)工作的舒適性尤為重要。

基于人體工程學(xué)，收費(fèi)員在坐姿狀態(tài)下，應(yīng)該根據(jù)膝腘高度與坐姿肘高之和來確定操作臺(tái)的高度。根據(jù)相關(guān)性分析得知，膝腘高度與身高的相關(guān)系數(shù)大于0.8，即膝腘高度與身高高度線性相關(guān)[6]。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，確定男女收費(fèi)員身高與膝腘高度的回歸參數(shù)，可以得到操作臺(tái)高度的計(jì)算公式：，。

取被測(cè)男收費(fèi)員的最高身高180cm，女性收費(fèi)員最低身高160cm，代入上式計(jì)算出操作臺(tái)高度為86.26cm和73.74cm。因此建議收費(fèi)亭內(nèi)操作臺(tái)的高度應(yīng)在73～87cm范圍內(nèi)。

座椅的高度應(yīng)與操作臺(tái)相協(xié)調(diào)，座椅與操作臺(tái)之間的高度應(yīng)滿足所有收費(fèi)員的大腿空間高度最小限值。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)中女性最小膝腘高度與男性最大膝腘高度確定椅面高度調(diào)節(jié)范圍為41～55cm，滿足收費(fèi)員大腿空間高度最小限值要求。

2.2 收費(fèi)亭內(nèi)人性化輔助設(shè)備的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)

高速公路收費(fèi)亭內(nèi)包括自動(dòng)門、自動(dòng)窗、LED照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)幕、背景音樂、環(huán)境監(jiān)控、腿部加熱模塊等，這些設(shè)備旨在為收費(fèi)人員提供一個(gè)舒適的工作環(huán)境和優(yōu)良的空氣質(zhì)量氛圍，體現(xiàn)了管理者“以人為本”的管理理念。因此，這些設(shè)備又稱為人性化輔助設(shè)備，為了進(jìn)一步體現(xiàn)“以人為本”理念，對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行特性化和聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高收費(fèi)人員的工作舒適度和工作效率。

（1） 自動(dòng)門采用門禁系統(tǒng)，收費(fèi)人員只能憑借已注冊(cè)的工作卡開門，門自動(dòng)開啟，安裝于門框之上風(fēng)幕自動(dòng)啟智慧收費(fèi)亭人性化設(shè)備控制系統(tǒng)研制

秦安洲，陳霞燕，蒯 玲，陳 旺，楊正理

（三江學(xué)院，南京 210012）

摘 要：在對(duì)人體尺寸和工作狀況進(jìn)行大量調(diào)查基礎(chǔ)上，以人體靜態(tài)尺寸為依據(jù)，對(duì)高速公路收費(fèi)亭操作臺(tái)與座椅的高度提出合理建議；并根據(jù)其工作狀況，對(duì)收費(fèi)亭內(nèi)的人性化輔助設(shè)備（如自動(dòng)門、自動(dòng)窗、LED照明、空調(diào)、新風(fēng)、風(fēng)幕、背景音樂、環(huán)境監(jiān)控等），收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行集中、聯(lián)動(dòng)控制。使收費(fèi)亭內(nèi)人-機(jī)-收費(fèi)環(huán)境相協(xié)調(diào)，提高收費(fèi)人員的工作舒適度和高效性，降低職業(yè)病患病率。該控制系統(tǒng)迎合了市場(chǎng)發(fā)展機(jī)遇，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智慧收費(fèi)亭；人性化設(shè)計(jì)；智能控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.147操作臺(tái)和座椅高度。確認(rèn)收費(fèi)終端上的個(gè)人信息無誤后，輸入收費(fèi)密碼并確認(rèn)。該收費(fèi)車道的通行燈由紅變綠，車道欄桿自動(dòng)抬起，收費(fèi)亭左側(cè)收費(fèi)窗口窗簾自動(dòng)升起，收費(fèi)窗口開啟，安裝于收費(fèi)窗口上方的風(fēng)幕系統(tǒng)開啟，進(jìn)入收費(fèi)模式。

（3） 當(dāng)通行車輛進(jìn)入收費(fèi)區(qū)域后，收費(fèi)窗口的風(fēng)幕系統(tǒng)關(guān)閉，收費(fèi)人員開始收費(fèi)操作。收費(fèi)完成，車輛離開收費(fèi)區(qū)域后，收費(fèi)窗口的風(fēng)幕系統(tǒng)開啟，將亭內(nèi)、外空氣隔開，起到防塵、防污染、防蚊等作用。

（4） 智慧收費(fèi)亭一體化操作控制器自動(dòng)檢測(cè)收費(fèi)亭內(nèi)溫、濕度，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件自動(dòng)啟動(dòng)、關(guān)閉收費(fèi)亭內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)，使亭內(nèi)溫、濕度保持最適宜狀態(tài)。收費(fèi)人員也可以根據(jù)自身?xiàng)l件和身體狀態(tài)人工啟動(dòng)、關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)。

（5） 智慧收費(fèi)亭一體化操作控制器自動(dòng)檢測(cè)收費(fèi)亭內(nèi)PM2.5、M10等顆粒濃度，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件自動(dòng)啟動(dòng)、關(guān)閉收費(fèi)亭內(nèi)的新風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)使亭內(nèi)空氣與亭外100m之外的空氣進(jìn)行不間斷交換，對(duì)智慧亭內(nèi)空氣進(jìn)行過濾、滅毒、殺菌、增氧，保持亭內(nèi)空氣質(zhì)量能達(dá)到優(yōu)良狀態(tài)；如果室外空氣質(zhì)量不好時(shí)，收費(fèi)人員也可以人工新風(fēng)系統(tǒng)，停止亭內(nèi)、外空氣交換。

（6）智慧收費(fèi)亭一體化操作控制器自動(dòng)檢測(cè)收費(fèi)亭內(nèi)照明度，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件自動(dòng)開啟、調(diào)節(jié)、關(guān)閉收費(fèi)亭內(nèi)的照明系統(tǒng)。收費(fèi)人員也可以人工對(duì)亭內(nèi)的照明系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)。

收費(fèi)亭內(nèi)人性化輔助設(shè)備的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)如圖1所示。圖中實(shí)線表示該設(shè)備可通過收費(fèi)亭一體化操作機(jī)或傳統(tǒng)方式進(jìn)行人工控制，圖中虛線表示該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

3 結(jié)論

本文以人性化設(shè)計(jì)為目標(biāo)，對(duì)高速公路收費(fèi)亭提出了以下幾個(gè)方

面建議：

（1） 以人體靜態(tài)尺寸為依據(jù)，對(duì)收費(fèi)亭操作臺(tái)與座椅的高度提出合理建議。

（2） 根據(jù)收費(fèi)人員的工作狀況，對(duì)收費(fèi)亭內(nèi)的人性化輔助設(shè)備，如自動(dòng)門、自動(dòng)窗、LED照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)幕、背景音樂、環(huán)境監(jiān)控等進(jìn)行集中控制，并與收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

（3） 采用組態(tài)軟件對(duì)收費(fèi)亭內(nèi)的人性化輔助設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)

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