Εργονομική μελέτη της θέσης οδήγησης των οχημάτων της Τραμ ΑΕ

Transcript

1 Εργονομική μελέτη της θέσης οδήγησης των οχημάτων της Τραμ ΑΕ Δ. Ναθαναήλ, Ν. Μαρμαράς Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Μονάδα Εργονομίας

2 Περιεχόµενα Εισαγωγικά Ανάλυση εργασίας Απαιτήσεις για τον ανασχεδιασµό της θέσης οδήγησης Σχεδιαστικές παρεµβάσεις για στήριξη του σώµατος των οδηγών Προδιαγραφές για το κάθισµα Προτάσεις για το TBC Παρατηρήσεις και προτάσεις για άλλα στοιχεία της θέσης οδήγησης

3 Ιστορικό της µελέτης Η µελέτη που παρουσιάζεται στη συνέχεια πραγµατοποιήθηκε µετά από αίτηµα της ΤΡΑΜ Α.Ε. κατά το έτος Αφορµή για το αίτηµα ήταν τα παράπονα των οδηγών των συρµών για µυοσκελετικά προβλήµατα. Οι οδηγοί θεωρούσαν ως κύρια αιτία των προβληµάτων αυτών το κάθισµα οδηγού, µε το οποίο ήταν εξοπλισµένοι οι συρµοί του τραµ. Υιοθετώντας την άποψη των οδηγών, η εταιρία µας ζήτησε να τους βοηθήσουµε στην επιλογή ενός νέου, καλύτερου από το υπάρχον, καθίσµατος. Μετά από µια προκαταρκτική µελέτη, διαπιστώσαµε ότι τα µυοσκελετικά προβλήµατα των οδηγών δεν οφειλόντουσαν αποκλειστικά στο κάθισµα, αλλά στο όλο «σύστηµα εργασίας» τους. Κατόπιν τούτου, συµφωνήθηκε, τόσο µε τη διοίκηση όσο και µε τους εκπροσώπους των εργαζοµένων, ότι η µελέτη θα αφορούσε το σύνολο της θέσης οδήγησης του τραµ.

4 Στοιχεία για τον πληθυσµό των οδηγών της Τραµ Α.Ε. (κατά το έτος 2007) Γενικά στοιχεία Πληθυσµός: 117 οδηγοί (108 άνδρες και 9 γυναίκες) Μέσος όρος ηλικίας 31,5 έτη Έτη εργασίας ως οδηγοί τραµ ~ 3 έτη Κατανοµή ύψους οδηγών M.O. = 1,77m (1,64 1,93) Κατανοµή βάρους M.O kg (52 112) Κατανοµή ύψους οδηγών Συλλέχθηκαν και αναλύθηκαν επίσης στοιχεία για τον απουσιασµό των οδηγών λόγω βεβαιωµένων µυοσκελετικών παθήσεων, για το χρονικό διάστηµα από την έναρξη λειτουργίας του τραµ ως την ηµεροµηνία πραγµατοποίησης της µελέτης. Τα στοιχεία αυτά δεν παρουσιάζονται εδώ για λόγους εχεµύθειας.

5 Ορισµένα στοιχεία για τη θέση οδήγησης του τραµ Traction-Brake Controller (TBC). Πρόκειται για το βασικό χειριστήριο: µε ώθηση προς τα µπροστά ο συρµός κινείται, ενώ µε έλξη προς τα πίσω, ο συρµός φρενάρει. Στο κάτω µέρος της χειρολαβής είναι προσαρµοσµένο οριζόντιο κουµπί (Dead Man Button), το οποίο ο οδηγός πρέπει να πατά και να αφήνει ρυθµικά, όσο ο συρµός βρίσκεται σε κίνηση. Επίσης, στο κάθετο δεξί άκρο της χειρολαβής βρίσκεται το κουµπί της κόρνας. Χειριστήρια θυρών Οθόνη βασικών πληροφοριών Πέδηση έκτακτης ανάγκης, δυνατή κόρνα, φλάς, κλπ Χειριστήρια φωτισµού, κλπ

6 Στοιχεία από τη διεθνή βιβλιογραφική έρευνα Οι οδηγοί λεωφορείων, τραίνων και τραµ έχουν διπλάσια πιθανότητα εµφάνισης µυοσκελετικών παθήσεων σε σχέση µε τον γενικό πληθυσµό εργαζοµένων στις υπηρεσίες. Χαρακτηριστικά αναφέρονται παθήσεις της οσφυϊκής χώρας και των άνω άκρων (Tiemessen et al 2007, Tse et al. 2006) Ελάχιστες µελέτες ασχολούνται µε το πρόβληµα του Dead Man Button και τη σχεδίαση του βασικού χειριστηρίου (TBC), ενώ δεν υπάρχουν συγκεκριµένες διεθνείς προδιαγραφές (Foot & Doniol-Shaw, 2006). Οι δύο εναλλακτικές σχεδιαστικές λύσεις για τον χειρισµό του Traction Brake Controller (TBC) που απαντώνται είναι: συρόµενο και περιστροφικό. Χρησιµοποιούνται τριών µορφών χειρολαβές: κυλινδρική οριζόντια, κυλινδρική κάθετη (joy-stick), και σφαιρική. Το Dead man Button απαντάται είτε ενσωµατωµένο στη χειρολαβή είτε ανεξάρτητο στο πόδι. Σε ό,τι αφορά τα καθίσµατα, πέραν των υποδείξεων για τα χαρακτηριστικά του, όπως µεγέθη των στοιχείων τους, εύρη ρύθµισης, οσφυϊκή υποστήριξη, κλπ., υπογραµµίζεται η αδυναµία απόσβεσης των δονήσεων κατά τον εµπροσθοπίσθιο (Χ) και εγκάρσιο άξονα (Υ) (seat effective amplitude transmissibility SEAT > 1) Τέλος, σε ό,τι αφορά τις δονήσεις κατά την οδήγηση, η βιβλιογραφία επικεντρώνεται κυρίως στην απόσβεση κατά τον κατακόρυφο άξονα Ζ, σε οχήµατα δρόµου. Στον συγκεκριµένο άξονα γίνεται να επιτευχθεί σηµαντική απόσβεση µε συντελεστή SEAT αρκετά µικρότερο της µονάδας. Αντίθετα, η χρήση αποσβεστήρων για εγκάρσιες δονήσεις έχει δώσει µικτά αποτελέσµατα. (Tiemessen et al 2007).

7 Εισαγωγικά Ανάλυση εργασίας Απαιτήσεις για τον ανασχεδιασµό της θέσης οδήγησης Σχεδιαστικές παρεµβάσεις για στήριξη του σώµατος των οδηγών Προδιαγραφές για το κάθισµα Προτάσεις για το TBC Παρατηρήσεις και προτάσεις για άλλα στοιχεία της θέσης οδήγησης

8 Συστηµατικές παρατηρήσεις οδήγησης Πραγµατοποιήθηκαν τρεις 4ωρες συστηµατικές παρατηρήσεις οδήγησης στη γραµµή Σύνταγµα- Γλυφάδα. Παρατηρήθηκαν 8 οδηγοί, 6 άνδρες και 2 γυναίκες, διαφορετικών σωµατοµετρικών χαρακτηριστικών. Επιπλέον έγινε βιντεοσκόπηση δύο διαφορετικών οδηγών, συνολικής διάρκειας 60 λεπτών. Οι παρατηρήσεις αυτές έδωσαν: α) στοιχεία για τις συνήθεις στάσεις των οδηγών, β) αξιόπιστα δεδοµένα για τις κινήσεις του αριστερού χεριού πάνω στο TBC. Συστηµατικές παρατηρήσεις για τις στάσεις οδήγησης (παράδειγµα των καταγραφών) Α/Α Φύλο Ύψος (cm) Βάρος (Kg) Παρατηρήσεις στάσης του σώµατος 1 Α Κάµψη κορµού αριστερά εξί χέρι στο γόνατο εξί πόδι πάνω στην κονσόλα κόντρα στο µπάτσο Αριστερός αγκώνας ακουµπά στην ακµή της τράπεζας στη θέση coasting Σε θέση πέδησης κάµπτεται ο καρπός ενώ ο αγκώνας στηρίζεται στο ίδιο σηµείο 2 Γ Τοποθέτηση µπάρας για στήριγµα των κάτω άκρων Στήριξη αριστερού γονάτου εγκάρσια στην πλευρά της τράπεζας Στρέψη κορµού δεξιόστροφα και κάµψη λεκάνης αριστερόστροφα εξί χέρι σε πλήρη έκταση στη θέση µέγιστης έλξης Κράτηµα µε την παλάµη από το δεξί µπράτσο Κάθισµα µπροστά / έδρα πίσω / πλάτη όρθια Σκύβει µπροστά για ορατότητα 3 Α Κάτω άκρα ανοιχτά δεξιά και αριστερά κόντρα στο µπράτσο και την τράπεζα εξής αγκώνας πάνω στο µπράτσο, αριστερός αστήρικτος στο TBC Κάµψη κορµού δεξιά Μικρή στρέψη κορµού δεξιόστροφα Προτεταµένο δεξί πόδι 4 Α Έδρα πίσω / κάθισµα µπροστά / πλάτη όρθια Αριστερός βραχίονας αστήρικτος στο TBC εξί αντιβράχιο µπροστά στο µπράτσο Μηροί κλίση προς τα εµπρός και ανοιχτοί, πέλµατα οριακά στο δάπεδο εξί χέρι σε πλήρη έκταση στη θέση µέγιστης έλξης Κλίση κορµού δεξιά και µπροστά για τοποθέτηση αγκώνα στο µπράτσο

9 Συνήθεις στάσεις κατά την οδήγηση Κλίση κορµού αριστερά - δεξιά Παρατηρήθηκε κλίση του κορµού προς τα αριστερά, ιδιαίτερα στους µεγαλόσωµους οδηγούς. Η κλίση αυτή ενδεχοµένως προκύπτει από την ανάγκη των οδηγών να στηρίζουν το αριστερό τους αντιβράχιο στην τράπεζα του TBC κατά τη νεκρή θέση (coasting) και πέδησης. Αντίστοιχα, στους µικρόσωµους οδηγούς παρατηρήθηκε κλίση του κορµού προς τα δεξιά, η οποία ενδεχοµένως προκύπτει από την ανάγκη στήριξης του κορµού µέσω του δεξιού βραχίονα στο δεξί «µπράτσο».

10 εξιόστροφη στρέψη κορµού Παρατηρήθηκε µια γενική τάση για δεξιόστροφη στρέψη του κορµού σε όλους τους οδηγούς, ανεξαρτήτως σωµατοµετρικών χαρακτηριστικών. Η στρέψη αυτή ενδεχοµένως προκύπτει αφενός από την µεγάλη διαδροµή του TBC για θέση σε πλήρη έλξη, και αφετέρου από την ανάγκη στήριξης της αριστερής πλευράς του κορµού πάνω στο κοίλο της πλάτης του καθίσµατος, για µείωση των εγκάρσιων ταλαντώσεων.

11 Άνοιγµα - στήριξη των µηρών Παρατηρήθηκε τάση για άνοιγµα των µηρών και για στήριξη του δεξιού µηρού στην κάθετη επιφάνεια του δεξιού «µπράτσου». Και αυτές οι στάσεις προκύπτουν ενδεχοµένως από την ανάγκη στήριξης έναντι των εγκάρσιων δονήσεων. Η σχεδιασµένη εσοχή για τα πόδια, λόγω του µικρού πλάτους της (36,8 cm), δεν εξυπηρετεί.

12 Στρέψη του κορµού και έκταση του αριστερού άνω άκρου Στους µικρόσωµους οδηγούς παρατηρείται µόνιµη στρέψη του κορµού και έκταση του αριστερού άνω άκρου. Η στάση αυτή προκύπτει προφανώς από το εύρος διαδροµής του TBC µεταξύ µέγιστης πέδησης και µέγιστης έλξης (χορδή ~ 220 mm). Κάµψη καρπού κατά την πέδηση Κατά την πέδηση, ιδιαίτερα για τους µεγαλόσωµους άνδρες, παρατηρείται σηµαντική κάµψη του καρπού του αριστερού χεριού. Η κάµψη αυτή, αν και επιβαρυντική, επιτρέπει τη στήριξη του αγκώνα πάνω στην τράπεζα σε σταθερό σηµείο, ενώ παράλληλα διενεργείται η πέδηση µέσω του καρπού µε ελάχιστη κίνηση του βραχίονα.

13 Κάµψη καρπού κατά την θέση coasting Παρατηρήθηκε παρατεταµένη κάµψη του καρπού του αριστερού χεριού στη θέση πορείας. Η κάµψη αυτή, αν και επιβαρυντική για τον καρπό, επιτρέπει στους µύες του αντιβραχίου να χαλαρώσουν µεταφέροντας το βάρος βραχίονααντιβραχίου στην παλάµη. Πρινισµός παλάµης Παρατηρήθηκε συνεχής στέψη του αντιβράχιουκαρπού και απαγωγή των βραχιόνων πάνω από 20 ώστε η παλάµη να βρίσκεται σε οριζόντια θέση (πρινισµός), όπως επιβάλει η χρήση του Dead Man Button και της κόρνας που βρίσκονται πάνω στο TBC. Η συνεχής αυτή στρέψη, σε συνδυασµό µε τη συνεχή χρήση του Dead man Button, είναι επιβαρυντική για τους τένοντες που κινούν τα δάκτυλα των χεριών.

14 Επιβαρυντικές στάσεις κάτω άκρων Το εύρος ρύθµισης του ύψους του καθίσµατος (45 έως ~60 cm) εξυπηρετεί µόνο ένα µικρό ποσοστό µεγαλόσωµων οδηγών (ύψους>185 cm). Οι υπόλοιποι, για να στηρίξουν τα κάτω άκρα, αναγκάζονται: είτε σε κλίση των µηρών προς τα µπροστά, είτε σε τοποθέτηση ενός ή και των δύο κάτω άκρων εφαπτοµενικά µε την κονσόλα, είτε σε χρήση του µοχλού αλλαγής κλειδιών (µπάρας) ως υποποδίου.

15 υσχέρεια εναλλαγής στάσεων των κάτω άκρων Ο µειωµένος χώρος µπροστά από την κονσόλα δυσχεραίνει την εναλλαγή στάσεων των κάτω άκρων, ώστε να αποφορτίζονται οι µύες των µεγαλόσωµων οδηγών. Η εσοχή που έχει προβλεφθεί είναι ιδιαίτερα στενή κατά πλάτος, µε αποτέλεσµα να µην χρησιµοποιείται παρά σπάνια και από τα δύο πόδια.

16 Καταπόνηση αγκώνων Το υλικό της άνω επιφανείας του δεξιού µπράτσου και της τράπεζας του TBC είναι µη ελαστικό. Η στήριξη στων αγκώνων σε αυτά, σε συνδυασµό µε τις εγκάρσιες δονήσεις καταπονούν τους αγκώνες των οδηγών που τα χρησιµοποιούν για στήριξη των βραχιόνων.

17 Μοντελοποίηση τυπικών στάσεων Οι στάσεις που παρατηρήθηκαν διαφέρουν από οδηγό σε οδηγό, ανάλογα µε τα σωµατοµετρικά του χαρακτηριστικά, το προτιµώµενο στιλ οδήγησης, αλλά και µε την κόπωσή του. Παρ όλα αυτά µπορούν να καθοριστούν κάποιες γενικές τάσεις. Για την επιβεβαίωση και τεκµηρίωση των παραπάνω παρατηρήσεων δηµιουργήθηκαν τρισδιάστατες απεικονίσεις τριών τυπικών στάσεων, ενδεικτικών των γενικών τάσεων: για µεγαλόσωµο άνδρα (95 ο εκατοστηµόριο) για µεσαίου µεγέθους άνδρα (50 ο εκατοστηµόριο), ο οποίος ας σηµειωθεί ότι αντιστοιχεί και σε µεγαλόσωµη γυναίκα (95 ο εκατοστηµόριο) για µεσαίου µεγέθους γυναίκα (50 ο εκατοστηµόριο) Αυτές οι τυπικές στάσεις, παρουσιάζονται στη συνέχεια.

18 Τυπική στάση µεγαλόσωµου άνδρα (95 ο εκατοστηµόριο) Κλίση κορµού αριστερά Αριστερό αντιβράχιο στην τράπεζα του TBC σε θέση πέδησης Κάµψη καρπού κατά την πέδηση Άνοιγµα µηρών και πέλµατα εκτός εσοχής υποποδίων εξί άνω άκρο προτεταµένο.

19 Τυπική στάση µεγαλόσωµου άνδρα (95 ο εκατοστηµόριο) - Ανάλυση Κάµψη κορµού αριστερά Πέλµατα εκτός εσοχής υποποδίων Αριστερό χέρι στην ακµή της τράπεζας Κύρτωση σπ. στήλης εξί χέρι αστήρικτο Άνοιγµα µηρών και στρέψη κορµού αριστερόστροφα

20 Τυπική στάση µεσαίου µεγέθους άνδρα (50 ο εκατοστηµόριο) Κλίση κορµού δεξιά Στρέψη κορµού δεξιόστροφα Στήριξη κορµού στο δεξί µπράτσο µέσω του δεξιού αντιβράχιου Απαγωγή βραχιόνων πάνω από 20 Κλίση µηρών προς τα εµπρός.

21 Τυπική στάση µεσαίου µεγέθους άνδρα (50 ο εκατοστηµόριο) - Ανάλυση Κλίση κορµού δεξιά Απαγωγή βραχιόνων πάνω από 20 Άνοιγµα µηρών Κλίση µηρών προς τα εµπρός Στήριξη κορµού στο δεξί µπράτσο µέσω του δεξιού αντιβράχιου Στρέψη κορµού δεξιόστροφα

22 Τυπική στάση γυναίκας µεσαίου µεγέθους (50 ο εκατοστηµόριο) Στρέψη κορµού δεξιόστροφα Στρέψη λεκάνης αριστερόστροφα Σµίξη µηρών και στρέψη παράλληλα προς τα αριστερά Αριστερό γόνατο παράλληλα µε τράπεζα TBC Προτεταµένο αριστερό άνω άκρο για µέγιστη επιτάχυνση Πέλµατα στην κονσόλα ή στην µπάρα (µοχλός αλλαγής κλειδιών)

23 Τυπική στάση γυναίκας µεσαίου µεγέθους (50 ο εκατοστηµόριο) - Ανάλυση Απαγωγή βραχιόνων πάνω από 20 Προτεταµένο αριστερό άνω άκρο για µέγιστη επιτάχυνση εξί χέρι αστήρικτο Στρέψη λεκάνης αριστερόστροφα Στρέψη κορµού δεξιόστροφα

24 Εγγύτερο σηµείο ορατότητας: Οι προβλέψεις του κατασκευαστή Μια σηµαντική απαίτηση της οδήγησης του τραµ είναι να µπορούν οι οδηγοί να βλέπουν τι συµβαίνει ακριβώς µπροστά από το όχηµα (εγγύτερο σηµείο ορατότητας όσο το δυνατόν µικρότερο). Στα τεχνικά χαρακτηριστικά του οχήµατος, ο κατασκευαστής δίνει ως εγγύτερο σηµείο ορατότητας µπροστά από το όχηµα, από τη θέση οδήγησης 1750 mm. Το συγκεκριµένο σηµείο είναι πρακτικά αδύνατο να επιτευχθεί µε την παρούσα µορφολογία της καµπίνας, καθώς προκύπτει από την ευµενέστερη περίπτωση (δηλαδή, για άνδρες ύψους του 95 ο εκατοστηµορίου, µε τον κορµό σε κλίση 90, το κάθισµα ρυθµισµένο στο ψηλότερο σηµείο, και τους µηρούς οριακά πίσω από την κεντρική κονσόλα) και όχι από τη δυσµενέστερη.

25 Ένα αποδεκτό όριο για το εγγύτερο σηµείο ορατότητας Οι µετρήσεις σε πραγµατικές συνθήκες καθώς και οι τρισδιάστατες αναλυτικές απεικονίσεις έδωσαν τιµές µεταξύ 2,5 και 4 m. Αν και δεν βρέθηκε προδιαγραφή για το εγγύτερο σηµείο ορατότητας για το σύνολο των οδηγών, οι υποκειµενικές εκτιµήσεις των τελευταίων σε συνδυασµό µε τις συστηµατικές παρατηρήσεις των στάσεών τους κατά την οδήγηση, τείνουν σε ένα αποδεκτό εγγύτερο σηµείο ορατότητας µεταξύ 2.5 και 3 m από τη µάσκα του οχήµατος. (Το όριο αυτό επιτρέπει την οπτική επαφή µε ένα 7χρονο παιδί που περνά µπροστά από το όχηµα σε στάση)

26 Ανάλυση καταγραφών βίντεο για τη χρήση του TBC Τµήµα των καταγραφών της θέσης του TBC ανά sec Συµβατική θέση TBC % χρόνου συνολικό % χρόνου µε το όχηµα σε κίνηση Πλήρης έλξη 6% 8% Έλξη 20% 27% Νεκρό (coasting) 52% 35% Πέδηση 18% 24% Πλήρης πέδηση 4% 5% Μέσος χρόνος σταθερής θέσης TBC 5.24 sec Μέσος χρόνος σταθερής θέσης TBC µε το όχηµα σε κίνηση 3.93 sec Μέσες εναλλαγές θέσης TBC µεταξύ έλξης και πέδησης 4/min Σηµειώνεται ότι σηµαντικό ποσοστό του καταµετρηµένου χρόνου ως χρόνου έλξης (δηλαδή επιτάχυνσης του συρµού) και πέδησης αναφέρεται σε θέσεις ελάχιστης έλξης και ελάχιστης πέδησης αντίστοιχα. Οι θέσεις αυτές αντιστοιχούν σε 8 εκατέρωθεν της νεκρής θέσης (coasting), µε χορδή συνολικής διαδροµής ~ 45 mm από τα 220 mm που είναι η συνολική διαδροµή του TBC Εκτιµάται ότι το ποσοστό του χρόνου κίνησης του TBC από ελάχιστη έλξη σε ελάχιστη πέδηση αντιπροσωπεύει πάνω από το 50% του συνολικού χρόνου κίνησης του TBC. Η εκτίµηση αυτή υποδεικνύει και τα σηµεία στα οποία θα πρέπει να δοθεί έµφαση σε ό,τι αφορά τη στήριξη του αριστερού άνω άκρου.

27 Γενικό συµπέρασµα της ανάλυσης εργασίας Με δεδοµένα: τις δυνατότητες και τους περιορισµούς που θέτουν τα µορφολογικά χαρακτηριστικά της συγκεκριµένης καµπίνας και καθίσµατος, τους σηµαντικούς, κυρίως εγκάρσιους, κραδασµούς που δέχεται το σώµα των οδηγών*, τα µορφολογικά χαρακτηριστικά, τη διαδροµή και την θέση του TBC, την ανάγκη για ικανοποιητικό εγγύτερο σηµείο ορατότητας µπροστά από το όχηµα, διαπιστώθηκε ότι οι οδηγοί αναγκάζονται να υιοθετούν επιβαρυντικές για το µυοσκελετικό τους σύστηµα στάσεις. * Σε ό,τι αφορά τις εγκάρσιες δονήσεις, από τις µετρήσεις για ανάλυση άνεσης στην καµπίνα των οχηµάτων που πραγµατοποίησε η κατασκευάστρια εταιρία προκύπτει ότι: α) οι µεγαλύτερες επιταχύνσεις παρατηρούνται στον εγκάρσιο άξονα Υ, β) οι µεγαλύτερες επιταχύνσεις στον Y άξονα παρατηρούνται στα άκρα των οχηµάτων (κανάλια 4, 5 και 19, 20). Σηµειώνεται ότι ο δείκτης Wz που υπολογίστηκε από τον κατασκευαστή των συρµών αφορά την άνεση επιβατών reduced comfort boundary και όχι την επαγγελµατική καταπόνηση fatigue-decreased proficiency boundary (σύµφωνα µε το ISO 2631:1997 ο δείκτης για την επαγγελµατική καταπόνηση υπολογίζεται ως 1.4 x RMS στους άξονες Χ και Υ και όχι ως 1 x RMS όπως στον δείκτη άνεσης, και µε µέσο χρόνο έκθεσης 8 ώρες, και όχι µε 30 λεπτά όπως για τον δείκτη άνεσης). Κατά συνέπεια, από τις µετρήσεις του κατασκευαστή δεν µπορεί να εξαχθεί συµπέρασµα για το αν η έκθεση των οδηγών σε δονήσεις βρίσκεται µέσα στα όρια του Π 176/2005 (ηµερήσια οριακή τιµή έκθεσης για εργασία 8 ωρών 1,15 m/sec 2 ή τιµή δόσης κραδασµών 21 m/sec 1.75 ).

28 Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης Απαιτήσεις για τον ανασχεδιασµό της θέσης οδήγησης Σχεδιαστικές παρεµβάσεις για στήριξη του σώµατος των οδηγών Προδιαγραφές για το κάθισµα Προτάσεις για το TBC Παρατηρήσεις και προτάσεις για άλλα στοιχεία της θέσης οδήγησης

29 Με βάση την ανάλυση που προηγήθηκε, είναι δυνατόν να διατυπωθούν µια σειρά απαιτήσεις προκειµένου να εξασφαλίζεται άνετη και ασφαλής για το µυοσκελετικό σύστηµα εκτέλεση της εργασίας οδήγησης. Οι απαιτήσεις αυτές υποδεικνύουν παράλληλα και κατευθύνσεις για τη βελτίωση της θέσης οδήγησης του σηµερινού οχήµατος, αλλά και, εν µέρει, προδιαγραφές για την παραγγελία νέων. Έτσι απαιτούνται: Στήριξη αριστερού άνω άκρου στις θέσεις µεταξύ ελάχιστης έλξης και ελάχιστης πέδησης (κατά το δυνατόν) Κίνηση του TBC µέσα στην εργόσφαιρα του αριστερού άνω άκρου και κατά το δυνατόν µέσα στη ζώνη άνεσης, όταν ο κορµός των οδηγών στηρίζεται ικανοποιητικά στην πλάτη του καθίσµατος (δηλαδή, δεν αναγκάζεται να σκύβει) υνατότητα περισσοτέρων του ενός τρόπου κρατήµατος της λαβής του TBC (για µείωση του πρηνισµού της παλάµης) Στήριξη δεξιού άνω άκρου στο σηµείο του αγκώνα Συχνά ενεργοποιούµενα χειριστήρια να βρίσκονται µέσα στην εργόσφαιρα του δεξιού άνω άκρου και κατά το δυνατόν µέσα στη ζώνη άνεσης, µε τον κορµό των οδηγών να στηρίζεται ικανοποιητικά στην πλάτη του καθίσµατος Στήριξη κάτω άκρων µε δυνατότητα εναλλαγής στάσεων Εγγύτερο σηµείο ορατότητας µπροστά από το όχηµα < 3m για το σύνολο του πληθυσµού των οδηγών. Οι παραπάνω απαιτήσεις πρέπει να συνδυαστούν µε επιλογή καθίσµατος το οποίο να προσφέρει κατάλληλο είδος και εύρος ρυθµίσεων, και κατάλληλα µορφολογικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά.

30 Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης Απαιτήσεις για τον ανασχεδιασµό της θέσης οδήγησης Σχεδιαστικές παρεµβάσεις για στήριξη του σώµατος των οδηγών Προδιαγραφές για το κάθισµα Προτάσεις για το TBC Παρατηρήσεις και προτάσεις για άλλα στοιχεία της θέσης οδήγησης

31 Για την καλύτερη στήριξη του σώµατος των οδηγών προτείνονται οι εξής παρεµβάσεις (πέραν της επιλογής καθίσµατος) Μείωση ύψους, µείωση διαδροµής και αλλαγή χειρολαβής του TBC Προσθήκη στηρίγµατος κάτω άκρων Προσθήκη δύο υποβραχιονίων από ελαστικό υλικό Βελτίωση υποποδίου

32 Μείωση της απόστασης µεταξύ τράπεζας TBC και δεξιού µπράτσου Η σηµερινή οριζόντια απόσταση µεταξύ τράπεζας TBC και δεξιού µπράτσου είναι 64 cm. Η απόσταση αυτή δεν επιτρέπει στο µεγαλύτερο ποσοστό τον οδηγών να στηρίζουν τους αγκώνες τους εκατέρωθεν της θέσης οδήγησης. Προτείνεται η µείωση αυτής της απόστασης σε 52 cm.επιπρόσθετα προτείνεται η αύξηση του ύψους των επιφανειών από 71 cm που είναι σήµερα σε cm για µείωση της εγκάρσιας κάµψης του κορµού. Τα παραπάνω επιτυγχάνονται µε την προσθήκη δύο υποβραχιονίων µήκους 20 και 40 cm. Το πλάτος των υποβραχιονίων πρέπει να είναι ~15 cm, το ύψος τους ~ 2 cm και το υλικό κατασκευής ελαστικό µε µικρό συντελεστή τριβής. Αρνητικό συνεπαγόµενο της πρότασης αυτής είναι πιθανή δυσχέρεια των οδηγών να ρυθµίζουν το κάθισµα κατά τη διάρκεια της οδήγησης, µε το δεξί µπράτσο σε οριζόντια θέση.

33 Προσθήκη στοιχείου στήριξης κάτω άκρων Η ανάγκη για ορατότητα µπροστά από το όχηµα, σε συνδυασµό µε το ύψος της κεντρικής κονσόλας, δεν επιτρέπουν τη σωστή στήριξη των κάτω άκρων στο επιδαπέδιο υποπόδιο της καµπίνας για ένα σηµαντικό ποσοστό των οδηγών (~ 30 %). Προτείνονται εναλλακτικά : είτε η προσθήκη ρυθµιζόµενου καθ ύψος υποποδίου στηριγµένου στο δάπεδο, µε κλήση όµοια µε του υπάρχοντος υποποδίου και εύρος ρύθµισης 0 15 cm. είτε η προσθήκη αναδιπλούµενου στοιχείου στήριξης των κάτω άκρων, στηριγµένου στην κεντρική κονσόλα, µε δύο θέσεις ρύθµισης στα 43 και 13 cm από το δάπεδο Η δεύτερη πρόταση θεωρείται πιο οικονοµική και ευκολότερα υλοποιήσιµη από τεχνική άποψη, απαιτεί όµως στιβαρή κατασκευή και ευκολία στην αναδίπλωση, ώστε να µην περιορίζει τον ελεύθερο χώρο στους οδηγούς που δεν την χρησιµοποιούν. Το υλικό κατασκευής θα πρέπει να είναι µεταλλικό, µε επίστρωση αντιολισθητικού ελαστοµερούς στην οριζόντια επιφάνειά του.

34 Αλλαγή υλικού και αύξηση του ύψους του επιδαπέδιου υποποδίου Λόγω των απαιτήσεων ορατότητας µπροστά από το όχηµα η έδρα του καθίσµατος δεν θα πρέπει να βρίσκεται σε ύψος µικρότερο των 45 cm. Η απαίτηση αυτή δηµιουργεί πρόβληµα στη στήριξη των κάτω άκρων για ένα σηµαντικό ποσοστό των οδηγών. Για το λόγο αυτό προτείνεται η αύξηση του ύψους του επιδαπέδιου υποποδίου κατά 2 cm. Η παρέµβαση αυτή θα βελτιώσει αισθητά τη στήριξη των κάτω άκρων των οδηγών µέσων σωµατοµετρικών χαρακτηριστικών, χωρίς να επιβαρύνει ιδιαίτερα τους µεγαλόσωµους. Σε ό,τι αφορά πιο µικρόσωµους οδηγούς, προτείνεται η ρύθµιση του καθίσµατος σε κατάλληλο ύψος, έτσι ώστε οι αγκώνες τους να ακουµπούν στα υποβραχιόνια. Στις θέσεις αυτές τη στήριξη των κάτω άκρων θα εξασφαλίζει το αναδιπλούµενο υποπόδιο (δες προηγούµενη διαφάνεια).

35 Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης Απαιτήσεις για τον ανασχεδιασµό της θέσης οδήγησης Σχεδιαστικές παρεµβάσεις για στήριξη του σώµατος των οδηγών Προδιαγραφές για το κάθισµα Προτάσεις για το TBC Παρατηρήσεις και προτάσεις για άλλα στοιχεία της θέσης οδήγησης

36 Το κάθισµα πρέπει να έχει τα εξής χαρακτηριστικά Ύψος έδρας µε «καθαρό» εύρος ρύθµισης τουλάχιστον 45,0-52,0 cm από το δάπεδο στο σηµείο αναφοράς (Seat Reference Point - SRP) ή σηµείο ένωσης επιπέδων πλάτης και έδρας) Κλίση έδρας µε εύρος ρύθµισης 0 0 ως +5 0 από το οριζόντιο επίπεδο Κλίση πλάτης µε εύρος ρύθµισης 0 0 ως από το κάθετο επίπεδο 45.0 Βάθος έδρας (σε σχέση µε την πλάτη) 41,9 ως 50,8 cm Ύψος πλάτης κατ ελάχιστο 50,8 cm από το SRP και προσκέφαλο µε εύρος ρύθµισης του άνω µέρους του από 75,5 έως 94 cm. Κίνηση καθίσµατος εµπρός-πίσω µε εύρος τουλάχιστον 12,5 cm 52.0 Τα εύρη ρυθµίσεων που υποδεικνύονται θεωρούν σταθερό ύψος υποβραχιονίων cm

37 Επίσης το κάθισµα θα πρέπει να παρέχει: Απορρόφηση κραδασµών κατά τον κάθετο άξονα, και κατά το δυνατό σταθερότητα κατά τον εγκάρσιο άξονα για µείωση του διατοιχισµού (roll) του συστήµατος κάθισµα/οδηγός. Πλευρική στήριξη στην πλάτη και στην έδρα µε κατάλληλη διαµόρφωση ώστε να επιτρέπει την υιοθέτηση διαφόρων εναλλακτικών στάσεων του κορµού Οσφυϊκή υποστήριξη (ιδανικά µε κάθετη ρύθµιση εύρους cm από το SRP και οριζόντια προεξοχή µε εύρος 1, cm) Υδατοδιαπερατό και ανθεκτικό υλικό επικάλυψης Η βάση του καθίσµατος θα πρέπει να έχει τον ελάχιστο δυνατό όγκο ώστε να επιτρέπει την απρόσκοπτη τοποθέτηση των κνηµών ακόµη και µε κλίση προς τα πίσω Η τοποθέτηση του καθίσµατος θα πρέπει να γίνει έτσι ώστε το SRP να µπορεί να προσεγγίσει κατ ελάχιστο 26,5 cm και να αποµακρυνθεί τουλάχιστον κατά 39,0 cm από την πίσω επιφάνεια της καµπίνας

38 Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης Απαιτήσεις για τον ανασχεδιασµό της θέσης οδήγησης Σχεδιαστικές παρεµβάσεις για στήριξη του σώµατος των οδηγών Προδιαγραφές για το κάθισµα Προτάσεις για το TBC Παρατηρήσεις και προτάσεις για άλλα στοιχεία της θέσης οδήγησης

39 Κινηµατική ανάλυση του αριστερού άνω άκρου πάνω στο TBC Στα σχήµατα παρουσιάζεται η τοµή των ζωνών άνεσης των καρπών µεγαλόσωµου ανδρός (95 ο εκατοστηµόριο) και της µέσης γυναίκας (50 ο εκατοστηµόριο), όταν οι ώµοι τους βρίσκονται στο ίδιο σηµείο ως προς τον εµπροσθοπίσθιο και τον κατακόρυφο άξονα. Τα ακρότατα των θέσεων των άνω άκρων που λήφθηκαν υπ όψη για την παραγωγή των ζωνών άνεσης είναι: Απαγωγή βραχίονα 10 ως 30 Περιστροφή Βραχίονα -10 ως +70 Γωνία µεταξύ βραχίονα και αντιβράχιου 80 ως 160

40 Ζώνες άνεσης 50 ου εκατοστηµορίου γυναικών - Σηµεία τοµής µε TBC Στην βέλτιστη θέση από πλευράς ρύθµισης του καθίσµατος, το µεγαλύτερο µέρος της χειρολαβής του TBC βρίσκεται εκτός της ζώνης άνεσης του καρπού γυναικών 50 ου εκατοστηµορίου ως προς τον εγκάρσιο άξονα. Επίσης ως προς τον εµπροσθοπίσθιο άξονα, οι θέσεις µέγιστης έλξης και µέγιστης πέδησης βρίσκονται εκτός της ζώνης άνεσης.

41 Ζώνες Άνεσης Αντρών 95 ου εκατοστ. - Σηµεία τοµής µε TBC Στην βέλτιστη θέση από πλευράς ρύθµισης του καθίσµατος η χειρολαβή του TBC βρίσκεται οριακά εντός της ζώνης άνεσης των ανδρών του 95 ου εκατοστηµορίου ως προς τον εγκάρσιο άξονα. Ως προς τον εµπροσθοπίσθιο άξονα, το TBC στις θέσεις µέγιστης έλξης και µέγιστης πέδησης βρίσκεται οριακά εντός της ζώνης άνεσης.

42 Τοµή Ζωνών Άνεσης ανδρών 95 ου και γυναικών 50 ου εκατοστηµορίου και TBC Στα σχήµατα δεξιά φαίνεται η επίθεση των δύο προηγούµενων ζωνών άνεσης. Παρατηρώντας τη θέση του TBC ως προς τις ζώνες άνεσης φαίνεται ότι: µετακίνηση της χειρολαβής του TBC προς τα έσω, µετακίνηση της χειρολαβής προς τα κάτω, µείωση της διαδροµής του, θα εξασφάλιζε βελτίωση για το σύνολο των οδηγών.

43 Βασικές εναλλακτικές λύσεις για τη χειρολαβή του TBC

44 Βασικές εναλλακτικές λύσεις για τη χειρολαβή του TBC (συνέχεια)

45 Χρήση χειρολαβών και στρέψη καρπού - αντιβραχίου Συρόµενος controller στο TFS (Tramway Français Standard) προξένησε προβλήµατα στους οδηγούς Αριστερά θεωρητική και δεξιά πραγµατική χρήση λαβής στο Citadis Paris. Η εγρήγορση του οδηγού (Dead Man Button) γίνεται είτε µε αισθητήρα πάνω στη λαβή είτε στο πόδι (χρησιµοποιείται συχνότερα στην πράξη). (R. Foot, G. Doniol-Shaw 2006)

46 TBC: Περιστροφικό - Μικρή διαδροµή - Σφαιρική λαβή Οι εναλλακτικές λύσεις για χειρισµό του TBC Συρόµενο Περιστροφικό Οι εναλλακτικές λύσεις για τη χειρολαβή Κυλινδρική οριζόντια Κυλινδρική κάθετη (joy-stick) Σφαιρική Η διεθνής εµπειρία δείχνει ότι: Η λύση του συρόµενου TBC δεν προτιµάται, καθώς η µεγάλη του διαδροµή αναγκάζει το αντιβράχιο να είναι αστήρικτο και σε συνεχή κίνηση. Αντίθετα το περιστροφικό, σε συνδυασµό µε µικρή διαδροµή, µπορεί να χειρίζεται µε κινήσεις της παλάµης και στήριξη του αντιβραχίου στην τράπεζα. Οι οριζόντιες κυλινδρικές λαβές, σε συνδυασµό µε Dead Man Button αναγκάζουν το χέρι σε συνεχή πρηνισµό αυξάνοντας την πιθανότητα εµφάνισης µυοσκελετικών προβληµάτων. Οι σφαιρικές λαβές αντίθετα, επιτρέπουν χειρισµό σε περισσότερες γωνίες στρέψης καρπού-αντιβραχίου, και σε κάποιες από αυτές ταυτόχρονη στήριξη της παλάµης στην τράπεζα.

47 TBC Μία πρόταση για ανασχεδιασµό Όλος ο µηχανισµός του TBC µετατοπίζεται προς τα κάτω κατά 50 mm. Μείωση του ύψους του µοχλού κατά 20 mm. Αντικατάσταση της πάνω επιφάνειας της τράπεζας του TBC µε ειδικά διαµορφωµένη επιφάνεια, όπως αυτή που παρουσιάζεται στις εικόνες. Η σηµερινή χειρολαβή αντικαθίσταται µε σφαιρική. Το Dead Man Button γίνεται είτε επαγωγικό (δηλαδή ευαίσθητο στην αφή), είτε ενεργοποιείται µε ελαφρά πίεση της χειρολαβής. Η κόρνα µεταφέρεται στο δεξί χέρι. Ο προτεινόµενος ανασχεδιασµός στοχεύει στο να παρέχεται η δυνατότητα: στήριξης του αριστερού αντιβραχίου στις θέσεις µεταξύ ελάχιστης έλξης και πέδησης, στήριξης του καρπού πάνω στην ηµικυκλική επιφάνεια, υιοθέτησης ουδέτερης στρέψης του συστήµατος καρπού-αντιβραχίου Επίσης µε τον προτεινόµενο ανασχεδιασµό µειώνεται η διαδροµή του TBC, καθώς και η καταπόνηση των τενόντων των δακτύλων που προέρχεται από τη χρήση του σηµερινού Dead Man Button.

48 Εισαγωγικά Ανάλυση της θέσης οδήγησης Απαιτήσεις για τον ανασχεδιασµό της θέσης οδήγησης Σχεδιαστικές παρεµβάσεις για στήριξη του σώµατος των οδηγών Προδιαγραφές για το κάθισµα Προτάσεις για το TBC Παρατηρήσεις και προτάσεις για άλλα στοιχεία της θέσης οδήγησης

49 Κουµπιά δεξιού µπράτσου Τα κουµπιά του δεξιού µπράτσου που αφορούν τις λειτουργίες ανοίγµατος και κλεισίµατος των θυρών, κόρνας και φώτων έχουν τα εξής χαρακτηριστικά: ιάµετρος 15 mm Κάθετη µετατόπιση µέχρι ην ενεργοποίηση 5 5,5mm Αναγκαία δύναµη ενεργοποίησης ~ N Σύµφωνα µε τις διεθνείς προδιαγραφές: Η διάµετρος κρίνεται ικανοποιητική Η κάθετη µετατόπιση οριακά αποδεκτή (οι προδιαγραφές ορίζουν 3 6 mm) Η αναγκαία δύναµη ενεργοποίησης κρίνεται µη αποδεκτή. Οι προδιαγραφές ορίζουν για την ενεργοποίηση ενός κουµπιού 2,8-11 Ν, ενώ για ταυτόχρονη ενεργοποίηση δύο κουµπιών (όπως κατά το άνοιγµα των αριστερών θυρών) 1,4 5,6 Ν. Προτείνεται η αντικατάσταση των κουµπιών µε άλλα που να πληρούν τις προδιαγραφές, καθώς τα σηµερινά καταπονούν αναίτια τους µύες των άνω άκρων των οδηγών.

50 Ηχητικές σηµάνσεις στάσης και κλεισίµατος θυρών Αν και δεν έγιναν µετρήσεις θορύβου, η ένταση των ηχητικών σηµάνσεων στάσης και κλεισίµατος θυρών κρίνεται υπερβολικά υψηλή χωρίς λειτουργικό λόγο (άλλωστε παρατηρήθηκε συχνά τοποθέτηση από τους οδηγούς χαρτονιού ως σιγαστήρα στο κουδούνι στάσης). Το συγκεκριµένο ζήτηµα δεν θέτει σε κίνδυνο την ακοή των οδηγών, αποτελεί όµως µια µόνιµη όχληση που προκαλεί εκνευρισµό. Προτείνεται η µείωση της έντασης των δύο αυτών ηχητικών σηµάνσεων. Φωτεινή ένδειξη στάσης στην κεντρική κονσόλα Η ένδειξη στάσης στο αριστερό µέρος της κεντρικής κονσόλας γίνεται ορατή µε δυσκολία υπό συγκεκριµένες συνθήκες φυσικού φωτισµού. Το παραπάνω, σε συνδυασµό µε τη συχνή επέµβαση για µείωση της έντασης της ηχητικής σήµανσης στάσης, δηµιουργεί αβεβαιότητα, αναγκάζοντας τους οδηγούς να σκύβουν µπροστά για να ελέγξουν αν είναι ενεργή η ένδειξη. Προτείνεται η αντικατάσταση της φωτεινής ένδειξης µε άλλη, ή η αύξηση της έντασης της φωτεινής πηγής της ένδειξης.