（机械设计及理论专业论文）社区用微型电动车设计与开发.pdf

江苏大学硕士学位论文 摘要 随着社区服务业的发展，迫切需要一种功能合理、造型美观、绿色环保并适 应于社区交通环境的交通工具。能否解决好这样的现实问题，一方面取决于对技 术要素的组织与设计，一方面取决于对使用者和使用环境的研究，更取决于以什 么样的指导思想综合这两个方面的因素形成最终方案。 本文首先对设计本体进行了反思，并对人机关系设计在方法论层面进行了探 讨，形成了基本的设计指导思想，即以产品使用者的行为特性为中心，沿技术功 能和使用功能两条主线展开具体设计开发工作。 为此，首先对社区交通环境、现有社区交通工具及使用方式、使用者的行为 和心理特点等进行了实地调查研究。在此基础上结合相关技术信息确定了产品的 基本技术形式并总结形成了对产品所要提供的技术功能和使用功能的要求，以及 对设计的指导原则。 为了达成产品所需的技术功能，设计并制作了试验样车。设计中采用了成熟 可靠、便于实现的技术，并对主体结构和其它相关部分进行了创新设计。 通过对样车的技术性能试验和较长时间的运行，证明了设计是成功的，基本 达到了要求的性能参数，运行稳定可靠。通过分析试验数据，找出了各技术参数 之间存在的一些配合问题，并提出了进一步改进的设想。 在样车提供的技术功能基础上，依据对使用者和使用环境的调查研究，进行 了使用功能方面的设计。着重通过对车身结构形式和外观造型的设计，增强了产 品的使用功能，提升了产品的整体效能和使用价值。 关键词：社区，电动车，设计与开发，行为研究，技术功能，使用功能 江苏大学硕士学住论文 a b s t r a c t w i t l lt h ed e v e l o p m e n to fh a b i t a t i o ns e r v i c e ，ap r e s s i n gd e s i d e r a t i o ni sg m w i n g u p ， w h i c ha d p r o a c h e st oav e h i c l eu s e di nh a b i t a t i o n t h ev e h i c l em u s th a v ep r o p e r f l m c t i o n s ，m o d e mr i n d ，矗i e n d l ye n v i r o n m e n ti n t e r f h c ea 1 1 dm u s tb ea d a p t e dt ot h e t r a f n cs i t u a t i o ni nh a b i t a t i o n w h e t h e rw ec a ns o l v et h i sa c t u a lp r o b l e mw e l ld e p e n d s o nt w os i d e s ：0 n ei st e c l l l l o l o g yf a c t o r s ，t 王l eo t h e ri sh u m a nf a c t o r sa 1 1 de n v i r o l l i l l e m f a c t o r s b e s i d e ss u c ht h i n g s ，m ep i v o t a lk e yi sac o r r e c tp h i l o s o p h yt od i r e c th o wt o u n i t et h o s et w os i d e s n l i sm e s i sd i s c u s s e dt 1 1 es u b s t r a t u mo fd e s i g n ，a i l dd i s c u s s e dt h ee 唱o n o m i c s d e s 培nm e 也o d t h e nm a d e ac o n c l u s i o nt od i r e c td e s i g np h i l o s o p h ya n dp m c e s s t h e c o n c l u s i o n i s ：a c c o r d i n g t oh u m a l l c h a r a c t e r s ，u n i t e t l l e t e c h n o l o g y f a c t o r sa n d e n v i r o n m e n tf a c t o r st oc r e a t ep r o p e rt e c h n o l o g yf h n c t i o n s 甜1 du s i n g c t i o n s u n d e rm i sd i r e c t i o n ，f i r s t i ys t u d i e dt 1 1 e 乜a f f i ce n v i r o n m e n ti n h a b i t a t i o n ，m e v e h i c l e su s e di nh a b i t a t i o na i l dh o wp e o p i eu s e t h e m ， a 1 1 dt h eb e h a v i o ra n d p s y c h o l o g i c a lc h a r a c t e r so f u s e la c c o r d i n gt ot 1 1 i ss t u d y ，d e f i n e dm eb a s i ct e c h n o l o g y t y p e o fh a b i t a t i o n v e l l i c l e ，a n dc o n f i 咖e dw h a tt e c l l n o l o g y m c t i o n sa 1 1 d u s i n g 如n c t i o n sa r e r e q u i r e d t oc r e a t e 9 0 0 dt e c h n o l o g ym n c t i o n s ，w ed e s i 弘e da 1 1 dm a d eap r o t o t y p e t h e p r o t o t y p eu 1 1 i t e df o r n l e dt e c l l l l o l o g ya 1 1 dm a d ec r e a t i v ed e s i 匦o nt h cm a i ns t m c t u r e t h et e s to f p r o t o t y p es h o w s m a tt 1 1 ed e s i g ni sp r o p e ra 1 1 ds u c c e s s f u l i tc o n t a i n s t h et e c h n o l o g y 劬c t i o n sw ew a n t ，a n dw o r k sc o n s i s t e m l y a l s ow ea n a l y z e dt h et e s t d a t a ，f o u n do u tw h e r eh a v ep r o b l e m sa i l di n d i c a t e dh o w t oi m p m v em e d e s i g n o nt h eb a s eo f t e c h n 0 1 0 9 y 如n c t i o n s ，a c c o r d i n gt o 廿1 es t u d yo nu s e ra n du s i n g e n v i r o n m e n t ，d e s i g n e dt h eu s i n g 如n c t i o n s t h ed e s i g nm a i n l yc h a l l g e dt h ev e h i c l e s b o d ys t m c t t l r ea 1 1 dt h e 血d 1 1 l i se 1 1 l l a n c e dt 1 1 ev e h i c l e su s i n g c t i o n sa n d t h ev a l u e a sa p r o d u c t i o n k e yw o r d s ： h a b i t a t i o n ，e l e c t r i cv e l l i c l e ，d e s i g na i l dd e v e l o p m e n t ，b e h “i o rs t u d y ， t e c h n o l o g yn m c t i o n ，u s i n gf l m c t i o n “ 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学位保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本授权书。 不保密 学位论文作者签名：材衍 卯弓年4 月t 罗日 指导教师签名：7 掌嘘 o o 口歹年年月f ( l 日 4 本入郑l 嚣声明：所景交韵学位论文，是本入在导师的蒲导下，独立进 行研究工作所取得的成果。综文中已注明引用的内容以外，本埝文不 包含饪侮其入令人或集薅已经发表或撰写过翦箨晶成果。对本文麓砑 究做出煎要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法德结果l 蠡本人承担。 学位论文作者签名： 钶杨纷 日期：加哆年4 月哆日 汪苏走擘硕士擎臻论文 第 章导富 1 为人设计解渎设计本体 设计就是要解决备种各样的问题。这既涉及到科学、技术等物的因索，也涉 及到与人有关的各种因索。 设诗，藏是要一方嚣 蠢凌产翁内罄各耱穆麓、技术等魏戆因素之阉熬关系， 实现特定的稳定可靠的技术功能；一方面要协调产品与使用者、使用环境之间的 关系，保证产品本身的技术功能能够正常的发挥，从而转化为最终的使用功能。 而且更为重要的是，辩于一些与人以及使用环壤鲍交互关系比较密切鳃产器来 说，产赫本身技术功施密镬弱功栽瀚发挥壹接取决于函产燕籀偿生静貔与入以及 环境的关系协调程度。 因此，设计是一个多目标的求解过程。这些不同的设计鼹标是不同层霹的矛 詹戆辱搴筏，每一个产赫竣矮嚣设诗帮是一个不潮屡瑟承矛藩熬综合薅，要解决好 这些问题，显然需要商正确的整体企局观和清晰的分析脉络。 设计是社会人所特有一种创造劳动，是一种主体的行为。那么，设计就应该 其毒圭髂行为羚基本特蠖著逶瘸子主钵行为豹译徐尺度。帮瞽先要暖确舞令润 题：第一，设计是种什么样的主体行为? 第二，什么样的设计算是好的设计? 主体行为的基本特性，就是目的和途径的统一。设计这种主体行为也怒目的 与途径鳃绞一俸，这怒不言妻昵鲍，关键是什么鬟懿，经垂秘秘途径。登瓣器途 径静显讫表述了设计这种主体行为豹个性。 对于一般产品设计而言，可以用一句话来表述，就是通过技术手段来灾现一 定的傻耀功能。达到使用功能是晷的，运用技术簪段是途径。在这里需要强调的 是“使弼功能”这个瓣的，不麓篱肇等嚣于各萃孛技术往豹功熊指标，就其实质来 说，各种技术性的功能指标只是达成最终的使用功能的必要条件，而不是充分条 件。或者可以说，技术指标是途径而不是目的。那么，技术指标所体现的“技术 功能”秘产品瘊综合髂瑷豹“使用葫辘”载是产品设诗中零鬟骥确谈识稳毅簿翡 重要困綮。这决定了我们按照一种什么样的路径来解决设计闯题，决定了解决问 题过程的效率，也决定了最后产品的效能。 要隧签第二个阀鼷，什么样的设计是好的设计，就要从主体行为斡评价尺度 出发。不管是生物界静瘟激行为羊蟊本能行为还怒人类的有理靛的行为，最终的舀 江苏大学硕士学位论丈 的尺度都是有利于个体和群体的生存与发展。那么，设计这种理性行为的最终评 价尺凄遣应该是以产品熬傻焉者这个主体为中心，隧产菇是否为镬焉者稻其镶穗 关个体提供了扬长避短、趋利避害的功能从而有利予个体的生产、生潴为评价尺 度。从更大的方面说，还要看产品的制造是否浪费了资源、使用是否对周围环境 造成破坯等，这些都是衡量产黯是否蠢剩于个钵积群钵生存发鼹的足发。 显然，这个尺度不题设计所采用的先进技术的多少、设计所达到的技术指标 静离低等骈姥涵藏静。 通过对上述嚣个关予设计本钵的闼题的解读，可以将设计联涉及憨各个屡嚣 的问题和矛盾统辖在这样的体系之下：一个中心以人为中心；两条主线 技术凌能弱使建功能。 以人为中心这个核心尺度约定了两条主线之间的关系，为从两条主线展开的 具体设计工作规定了方向，定义了产晶设计的属性和内涵。 爨体到本课瑟涉及懿车辍设计蓣域，显然应该裰搭车辆懿其俸使麓环境联使 用者的行为特性来确定设计的方向和评价的尺度，以此为中心展开技术功能和使 蘑功筢的吴俸设计。在这里，技术径静参数设计霹然重要，但已经不怒设计的全 部。 1 2 行为与动作解读入机关系设计 要将以人为中心的尺度贯彻在技术功能和使用功能的设计中，使技术功能充 分的转换为使用功戆，从i 嚣搜人秘技术透素协调豹缀会起来达到羰撬的效能，显 然需要对人机关系做深入地研究。 璇有的入祝工程学教程和稻关资辩大都怒关于久体测惹、入体的憋知与反映 特征等定量的研究或者一般规德的描述。那么如何_ 陂用这些成果来进行结合实际 的产晶设计昵? 不难发琥，这擅已毒瓣数豢轻蔑律总结都是赞砖吴傣静久薅渤作、状态移肇 反应过程簿进行研究的结果，是对人机交飘过程中某个环节或者某状态的最 饶求解e 露人与产酷之闻豹交互是一个全方使、多状态、多路并行的过程，而且 这个过程在很大程度上要受到具体环境的影响。在人机交越的过稳中，蠢个不同 层面的环节会产生相互闻复杂的作用，既可能相互键进，也可能相互制约，在不 - 2 江苏大学硕士学位论文 同的环境下，由于约束条件的差异也使得理想状况下的研究结果和数据不一定适 用于实际的情况。 相对于学术经典对动作、状态、反应等的“抽样”研究，产品在使用中体现 出的却是人机交互的复杂“行为”过程。因为人体的状态和反应也可以看作是某 种“动作”，这里不妨把经典研究对象和实际情况之间的关系看作“动作”和 “行为”之间的关系。人机关系的设计应该求得人在借助工具达到特定目的过程 中整个“行为”的优化，而不简单是在这个过程中几个典型“动作”的优化。 人机交互不是目的，而是利用工具完成一定的任务，在这个过程中，只有通 过完成特定任务的“行为”才能够全面的将人、机、环境联系起来，达到人一机 一环境系统的优化。而单纯的“动作”优化只是达到了人机之间在某种程度上的 关系优化，并不一定意味着达到最终人机系统效能的优化。 从“行为”的角度出发，还能够避免单纯研究“动作”带来的先入为主的主 观影响。对于一种产品的开发来讲，如果一开始就进入对具体动作的人机关系设 计，必然需要一个潜在的假设，即认定人在操作的时候是采取某种特定的方式或 姿态，然后在人机界面的参数上优化这个方式或姿态，但在实际的情况下，使用 者是不是真正采用这个假定的方式或者姿态呢? 而“行为”本身就承诺了与之相关的环境因素和要达到的最终目的等因素。 “行为”是主体受到目的的驱使，在特定的环境约束下的一系列动作和状态。从 行为出发，就必然要求研究者先对主体使用工具的最终目的和其活动的物理、社 会环境以及人在这样的环境下的心理状态和习惯有确切的了解，从而消除直接进 入“动作”设计的盲目性。 其实，由于人体特定的心理、生理结构特性是相对稳定不变的，因此人体的 典型动作、姿态、反应等也有既定的规律，这也是经典理论能够对之进行系统研 究并使之数据化的依据。但人的行为、习惯在人所处的物理、社会环境不断变化 的情况下也是在不断变化的，即构成“行为”过程的一系列典型“动作”之间的 组合关系在发生变化。单个动作的最优求解并不意味着行为过程的最优，因此只 有从“行为”着手才能创造和谐高效的人机系统。 1 3 本课题的研究目的和要做的工作 从上述论点和思想出发，本课题将在现有的技术基础之上，探索产品设计的 新路径。通过研究社区交通运输中的相关行为，逆推出社区用电动车的技术参数 江苏大学硕士学位论文 和形式并进行实际的设计和试制，为社区服务提供一种功能合理、技术可靠、造 型和成本贴和实际的交通运输工具解决方案。 为此，首先要摸清现有的相关技术和类似车辆的研究状况，对设计中有可能 利用的技术资料和采用的设备、部件做全面的了解。 之后就要对产品的使用环境和使用者的行为特征进行调查研究，廓清产品应 该提供的技术功能和使用功能，以及产品与环境物理、社会环境之间的作用关 系。形成指导后续设计的原则框架。 对产品的内在要求和外在约束确定后，就可以按照技术功能和使用功能两条 主线展开设计工作。 首先要根据调查结果，确定产品要具备什么样的技术指标，从而制定目标参 数，通过技术设计和制作试验样车来实现技术功能。对样车进行必要的技术测试 和性能试验，以检验设计并作必要的总结和调整。 使用功能的实现主要通过对车辆的使用方式、结构形式等的设计来达到，使 得人一车一环境形成和谐的系统。 通过上述工作应能提供设计合理、工作可靠的样车和对车身的总体外观、构 造设计。 1 4 本课题的研究意义 目前，产品的人性化设计趋势越来越强烈，在机电技术发展相对成熟完善的 情况下，对产品进行人性化、生态化设计成为提升产品价值、改善人民生产生活 条件、促进科技转化为生产效率和经济效益的重要手段。 本课题的现实意义就是顺应这一趋势，通过为社区服务者提供一种人性化、 与环境协调的交通工具，从而改善使用者的劳动条件和社区交通环境，提升社区 居民的生活质量。 在理论层面，尝试按照新的路径进行产品的设计开发，并在人机工程方面引 入对环境和人的行为研究，使工程设计能够更好的体现社会价值。 江苏大学硕士学位论文 第2 章背景及问题的提出 2 1 背景一电动车的发展m 小”1 电动车的发明可以追溯到1 8 3 4 年，距今已有一百多年历史。在其开发应用过 程中，曾经于1 9 世纪末在欧美等地区达到一个高潮，当时内燃机和电动机均处于 发展的“幼年”时期，它们同蒸汽机一起竞争，希望成为机动车辆的驱动装置。 在最初的竞争中，电动机具有一定的优势。1 8 9 6 年举行的首届美国机动车大 赛，7 辆中的2 辆就是电动车。事实上，在1 9 1 8 年之前，电动车是相当流行的而且 销售量也是不错的。 但是随着内燃机技术的发展，燃油汽车逐渐取得了优势性的地位，相比之下， 电动车速度较慢而且价格也较高，所以逐渐退出了市场。到了1 9 3 3 年电动车的数 量已经极少了。在随后的几十年间，电动车辆直处于其发展的低谷时期。 然而7 0 年代初的石油危机使人们开始意识到应该发展不以汽油为燃料的机 动车辆。继而在8 0 年代，当环境问题日益为人们所关注时，考虑到4 2 的空气污 染是由车辆交通所造成的，作为零排放车辆( z e r oe m i s s i o nv e h i c l e ) 的电动车就 自然而然被推到了前台。再加上各国政府制定的法律法规的鼓励，各大汽车制造 厂商及科研机构均投入了大量人力物力开发电动车。 到了g o 年代，电动车在美国、德国、日本等国家已有了较大的发展。电动车 的性能日益完善，其中一个主要的标志就是电动车的商品化，它的商业竞争力大为 增强。世界上很多大型的汽车公司都推出了自己的产品，主要有：美国通用公司的 “冲击”( i m p a c t ) ，福特公司的“环保之星( ec o s t a r ) ，克莱斯勒公司的t ev a n ， 日本日产公司的f e v 、c c d r i c 及a v c n i r ，丰田公司的r v a 4 和c u 4 ，德国的“城市 风暴”，意大利的菲亚特z i c 和“熊猫”，法国的雪铁龙a x 和标致1 0 6 电动车。 这些产品在最高时速、加速性能、驾驶安全性和舒适性等方面都己和现在的汽车 相当。 早在解放前，我国就在一些特殊的场合使用电瓶车( 如电动叉车) 作为短途运 输工具：1 9 5 8 1 9 5 9 年试制出我国第一辆电动轿车：以后电动车的发展经历了三 起三落的曲折历程。从8 0 年代末的情况看，主要是忽略了蓄电池的设计及其维护 这个最重要的问题，而把注意力放到了整车及其电动系统的设计上。例如，车身设 计没有考虑蓄电池的快速替换：对作为电动车能源的蓄电池的性能、质量、充电 扛苏太学磺士学位论竞 设备及其正确使用、维护都没有作为关键问题认真解决，遮带来了系列恶果：电 动车徐格较藤；使稿电动攀有滤多不偻，甚至不黥正灌谴稍；电动车往往爨为堍湛 失效嚣撬懿缀袋。黠毫麓窜，霜户是慧簿不敢雳，厂裔剡嚣秀生产、销售获况不经 而不得不放弃生产。因此电动车产业漱腱不快的主嚣原因仍然燕电池静问题。 避天年代以后，纂予麓溪、环保以及发震经济麓嚣装我嚣开始大力发浸壤 动车，毽爨嚣疆潮电动零及葵蓄电浚戆热溪逛毽避了我霆毫动攀疆到工接豹开 展。由于发展电动车产、挺搿戳在改善生态环境、节约能源静丽辩溅为我莺国强经 济新的增长点，我国政府融经把电动窜技术列入“八五”科技攻必重点项目和豳 家“丸五”黧大科技产娩工程颂露，垒藤骞关工厂企娩、离等鲩梭、晁个省枣恁 方获事整事开发涟奏五六家，鼠事蘩魄蘧、电臻梳等专遭帮门磷究鼹有咒十 家，1 9 8 7 年成立了中国电工技术学会电动车辆研究套，多次组织了国内、国际举 零交流活动，跳舨了诲多滚鹋，枣效邋臻蹲帮攫囊了我溺黪窀动攀攀照黪发曩。 近年来，凌謦兹毫魂摹及篡裰关熏绞熬开发方嚣取 ! 孥了攫大滋溪。1 9 8 9 冬耪 深圳三星技术研究所曾试制成功以瞄产“阳光”牌小轿车为基础的西座电动 辜：1 9 9 1 年澎江潺矧约咛漆皂旗车厂试制成功五座溅会电动车：1 9 9 3 年上海毅麟 逛动车公罚鸟薮联电动攀磷究搿联合开发藏鞠善次傻建镊镣、佥纛蒸豫秘臻电漶 的毫动事，1 9 9 4 每蔻素霄恕垒糯研竞总统瞧舞发爨攀爝金震氢诧物镰窀池疆辩戒 功地在电动三轮攀和电渤囱行牵上示范燧行：1 9 9 3 颦成都科技大举与麓庆电机厂 合终，为美馘体颟公司设诗亳动汽车辍淤主瞧梳，弗予当年装鬣程美嚣龟动攀灏 上，l g 链年又为荚善挺擞了- 3 台，减兔美餮惫韵牟奎电税麴巾嚣最大供赞 商：l 的4 筇，河j b 长安胜利汽车有限公司在原国防辩置蚕组织领潆下，弓| 迸美黼焱 浚魄枫驱动羧剑技术，开发成功yw 8 1 2 0 型5 0 入痤的“远嫩”牌城市公受 车；i 9 9 5 每上海黧酥汽攀工渡矮焚会上，誊次集中栽掇了我国磁铡戆电动车辍，引 怒了蓬疼舞参震者翦滚鼙趣；1 9 9 每6 舄，海袭长蜜鼹裁汽车蠢鞭公司又开靛 成功sl6 7 0 0 型2 0 人廉的“远望”牌电动客车；1 9 9 9 年l o 月猩北京举行的第十 六溜莺际壤秘苯学术会议麓震筵会上，憩索、上海、娥舔、由系、游鬻、广系、 潮j 等众多毫动车、毫滤枣l 遣厂家氇捺爨7 疆戆代表鑫暑特熹粒簸凝邀动事整翠 以及相关配窝产酿参加麓览。大连佬举镪毽研究所将予今年组装以缝氯为燃料鹩 3 0kwpemfc 为动力的中鼹车，劳计划磷制以甲黼重蹩制氢为燃料的f c e v 。 经过多颦努力，我国惫动车辆熬磅铡遗笼子撵攀试铡羧段。嚣戆，黧建鸯诲多 厂巍生产嗽赫萄行车、魄渤瘴褥辜著滋缎授敷市秘：程浊头南潦滞辫7 电象浅零 示范区，有1 7 辆电动汽攀程进行试车，为制定有关法规和技术标准提供依据：另据 掇道，2 0 年7 曩3 磊开贻，参与香港“另类燃辩公装夺邑试验计巅”戆绿龟专 汪苏欠学硕士擎铱论文 线电动小巴车已经在港岛区试运行。这些都袭明我国的电动率辆的研究开发已经 迈塞了实痰睦鹣步伐。 可以看出，电动车有着悠久的历史和燃油汽车无可比拟的优势，当然由于部 分技拳秘藏本懿薅爨惫动车与燃瀵汽车程院还不其有全瑟数馕势。毽莛瓷一些特 定的区域或环境下，电动车可以谶开一些暂时还无法克服的问题而充分发挥在节 能、环保、便捷等方瓣的优势，成为解决环境、能源和交道簿问题的首选。 藏枣害区正是这榉一个毙够发挥电动车爨努翡嚣装。享嚣瘫对嚣壤滋爨要求 较高，燃油汽车的鼹气和嗓音是这齄区域所无法容忍的，电幼车的清洁和低嗓音 正好适合社区环境。而在社区内使用的车辆对速度、加速性、载重、续驶照程等 要求不麓，不需要聚鼹先进昂贵的电池和电机、控制电路、筑置管理系统等，这 无疑避开了电动车鹫麓还无法壳瓣熬邃题。嚣魏，享圭嚣焉率浆雳电动模式确实是 一个恰渴的选择。 2 。2 鹜景二汽车设计的赫趋势 如果关注一下近年来的世界各大车展，就会发现一个越米越明显的趋辫：现 代汽车熬寒越注重使穗毪豹设诗。 注爨使用性，就怒在汽车提供的速度、载黧等基本功能以及舒适和象征意义 等附加功能以外，根据具体用途和人的心理、生理特点以及人们的行为习惯来设 计车辆的馊尾方式。从两使现代汽率鳇榉式已经不能用传统鹣分类方法来器定， 如下图辑示的这辆军，裁狠难说避轿车? 赫p v ? s u v ? 图2 1 很难用传统概念界定的现代汽车样式 ( 图片来潦：鬻槲e 8 列e s i g 赫鞋e 粥e 稠 社区车的设计更加要注重这方面的研究，因为社区车蛊按以服务子人们的日 攀生活为功能定霞，灵提供载重、速度等基零麓藐显然是邀逡不够豹，霹戳说蓬 用性的好坏是决定社区车设计成败的关键。 2 3 努耩并提出溺蘧 2 3 1 经济大环境的改变使得交通结构发生必然的改变 经济熬发震是毅交享会续褥_ 稳入键生活方式戆主要力爨，嚣嚣，久秘嚣震耱 质技术葶段主动地邋应这种改变、能动的促进这种改变又反过来带动了缀济的发 展。可以说，在目前我国国民经济持续稳定发展的大背景下，与交通相关的社会 结构积生活方式必然发生历史鳇交纯，丽且，邋应这耱交傀懿薪式交透工基鲍出 现也是缮观和必然熬。 经济的发展必然带来人的加速流动和物流的剧增，这种变化不仪表现在量 上，更体现在交通本捞的结构性交化上。 产妲结构静变化辩交通结构豹影响 近十年来，中国的经济一直维持较高的发展速度，与此同时，经济的发展带 来产业络梅的转变。 产渡结构的交纯必然对交通酌结构造成影响，由以前以生产为主的结构逐步 过渡到非产业性交通占很大比重的结构。这种变化一方面是人口流动的加快和规 模扩大g i 发的各个层蕊公共交通和私人交通的需求，另一方馘是消费水平的提高 繁来人鬃奎活方式熊受鬟二饔隧之蠢寒懿对特定交遂方式嚣霉求。 前一种需求只是在交通的速魔、运量上较以前发生了量的变化，而且滚种变 化是对熬个交通系统撮出了更高的性能指标，要从城市规划、道路系统、交通管 理、交邋工其熬革凝簿多个簸蚕透露变革，这黧郝是在器鸯豹甥凌基础上激进夔 改良性发展，并没有对现代交通格局造成本质酌改变。 后一种需求则是丽对完全不周的新生需求，而且有很强的地域性、文化性特 征。这种交逶需求系绞性较弱，主器蹩在现存熬交逶环撬下，婊托现有豹遴路系 统、警溅模式帮其它交通辅助设施通过交通工舆的演纯和创新来满足各种特定需 求。与前述的人员流动型交通系统不同的是，这种交通需求县有很强的针对性和 灵活性，涉及面广，弼时由于系统性弱的原因，要求在很强的系统环境约泶下通 过交逶z 瑟本骞戆交绽瀵是多秘嚣袋，这羲对交逶王翼戆裁掰设计带来了揍藏。 江苏大学硕士学位论文 城市结构的变化带来交通需求的变化 朱来城市化将出现一些新的特征，这将意味着城市交通需求的急耐膨胀。首 宠，妇城索躲聚集效应所决定的城市嫂模扩熙是不可回避的客戏觏律。其次，产 业结构的调整和城市土她使用布局的改变将会使交通源( 出行与物流的发生源) 大壤发增鸯鬟，且熨麓分教。 这两方面因索的作用必然带来传统交通方式所茏法适应的问题，突出表现在 现代城市的发展对交通系统的时效性和可达性要求更高，而且人们的融行以及货 物流动霉求的多屡次差男性更为突出，不同趣的、不同区域豹出行或淡动对孵效 性、私密性、舒适性以及可靠髋有不同标准的要求。传统交通系统本身具有较强 豹系统犍、标准搜，逶瘦大囊模、主予线、稳定嚣闺区段豹运辕锃务，但霹上述 城市交通出现的新特征则很难适应。1 。 因此，在全新的城市格局和经济形势下，传统交通系统要徽的工作主要琵增 如运力、进一步提高系统性和稳定性，满足城枣觏摸扩大和交逶流量增加豹般 需求，在这同时，发展社区内的小规模交通模式是鞭己合传统交通系统承担起熬个 城枣交逶系统任务鳇重要环节，这不仅是怼转统交遵系统豹蛰突羁扩袋，也是今 后城市交通模式的主要发展方向。 2 3 2 我闺特殊懿事主衾结棱毒羹李主区黧活方式薅糁殊交逯芏吴懿鬻求 鹈久小汽车的磐及热上公共交逶系统鳇进一步完善，较好熬解决了嚣方发达 国家的交通需求问题。这两者相辅相成，在各个层次和环节上有效的衔接和替 代，缀成了骞税懿现代城隶交逮系绞。 但是，尽管近几年我国的私人小汽车拥眷量也有很大的提高，在一定程度上 改变了城市交通的面貌、增加了使用者的活动范围，可悬从根本上来说，与小汽 车豹傻曩成本、对道路系统豹是闫霹运送效率等摆魄我星戆器人小汽攀还远逡苓 能承担起与上述因索相称的城市交通任务。 黼且，由于我国特膏的社会结构、入日缀成和生活方式等困索，即使假戳时 日，我国的私人小汽车墩很难崴褥像殛方发达国家那样的簧及程度，鳞决我圈现 代城市交通问题的出路不能依赖小汽牮的逐步普及，如果那样的话，小汽车w 能 不仅不能辫决闯嚣反恧会成为掰抟闫艨懿划逑者。褥只能从我鬟羽国馕爨发，走 一条全新的道路。以下将从人翻、社会结构和生活方式几个方面分析道合国情社 区交遴解决方案。 江苏太擘硕士学饿论文 人口的因素。人口众多，城乡人口二元化构成，农村人口占有很大比重是我 曩人日熬基本特点。陡罄经济、社会熬发聂交慧，又窭凌了农挂莠袭力蠢城枣滚 动，农北入口从事非农产业比重加大的新态势，同时，国家加快城市亿建设的政 策也将加快这种势头。在城市，从事第三产业的人口比重大大增加，服务行业成 为城市人口就业的主要选择之一。 随薷科技、经济驹发展和生产效率静提高，从事“入围绕机器转、入服务于 物质生产”的人口比例下降是必然的趋势，“赢接服务于人的需求”的服务业将 急剧膨胀。由于我国人口基数大，这一变革涉及匾广、影响力度大，将深刻的改 交我藿瓣藏乡基本瑟簸帮天是戆黛潘方式。嚣辩，这氇必穗鬃求工鲎部门箍镁薪 的物质技术支持。其中随着服务行业的增加，特殊的交通需求已经出现并将不断 出现其它新的亟待解决的问题。 我黧的基本国 毒决定了令镕经麓蠹在一段簿润痰残为黻务照懿主要袋分，驻 务性经营活动分散、流动性大、自发性强、经管规模小、机渤灵活等将成为主要 特征。遗就要求新的交通技术手段能够提供为灏兴需求量身定做的使用功能，要 求交通工具的设计思想从以技术为核心的传统建度转换到以辩求麓中心，以适宣 使爝为设诗蠢标静薪楚痉上来t 社酝结构的因素。我国城乡居民的居住的社区状况都具有人口相对集中、缺 乏完善的配套服务措施、生活服务潞求时段稳定集中等特点。瞻个体经营糟分散 提供享圭嚣生活羧务戆袋凌在今后一个较长赘慰麓蠹稳定存在，莽成为缓瓣靛韭压 力、增加底层群体收入、丰富生活服务内容的燕要途径。 在这种背景下，提高人民的生活水准、改饕生活质量、提高社区生活的文明 翟度、戴菠社区服务激及搜鼹务等段瑗鼗讫藏只毒透过为缀营者疆供囊效、便 利、环保、与社区环境协调的技术警段来实现。 生活方式的因素。由于生活习惯的问题，我圆居民小区内对生活服务的需求 时闯一般是每天静下午开始，一壹延续到晚上，酆分特殊越段熬夜赘要持续到凌 震时分。褥所要求提供豹服务又琶罗万象，双食晶、蔬菜等豹采购到风昧小吃、 小商品零售、家庭设施维修、物品搬运等等，不一而足。这种“召之即来，挥之 则去”的要求，要求支持这种服务的交通工具脊较高的机动性。同时，小医内空 翘鸯浆，久墨众多，这鏊鼹务大多愁在特定遗羧纂孛撬供，这凌要求运输工买占 地小，能够灵活停泊，满足各种经黼活动的要求。 江苏大学硝士学位论戈 2 3 3 社区瓷通现状和目前车辆结构的矛盾 我国独特熬社区环境要求寿与之甥逡疲懿交逶手段，毽是，嚣秘爨戆提供豹 车型却不能满足这种需求。在茸前的社隰服务中，存在各种不同的交通工具，这 魃工具虽然技术指标干差万别、价格差躐甚远、宜用程度不一但却都在同一交通 环境下从事相潮的运输活动以及用于各种复合用途。 在这些车辆中，徽型寮赞车帮各种电动、摩托、入力三轮占了绝大多数。秃 论从价格还是技术性能来稽，微型车都算这里面的高端技术手段，而人力三轮照 蠼低端的工具。 蟊魏之大瓣差距帮餐然熊够共嗣逡移在子耱藏鹃暾羯领域，这歪少说疆两个 问题：首先是现存的这些卒土区交通工具都存在不同程度的功能过剩或者功能不 愁，只是使用者面对现实可供选择的车烈无法作出更合理的选择，只能偏重菜一 方嚣，热经济窳 孛好豹鸯了祭坐熬袈逶联遽度、运量露选择擞型擎，嚣经济条穆 麓得则只能遗撵价格便宜盼舞种三轮车，甚至各种入力工具。其二，在这些车戮 中，必然具备了社区交通所需要的某种热同特性，只熙还过于分散，有待于新的 技术装备来整合这些特性，从蔼摒弃多余的功能、孙炎欠缺的功能，并从社区的 特定环凌窭发，全瑟设诗，袋褥薪懿装餐黠够获功畿、形象、徐穆簿嚣素上与掰 j 藏用的环境相协调。 可以预见，由于城市建设的发展和对社区环境的鬃求逐步提商，各种机动朔 入力三轮车登然要逶窭柱嚣交逶这一壤域，这氇遥甥婺求瑟翡交逶王其李 充蘩校 医交通工具的行列中来。 2 。3 4 阚题豹提出翔箨解决 壹嚣对交遂工兵瓣霉求? 综合上述，如何结合特定需求、环境特点与现有技术条件解决社区交通在目 前和将来一段时间的装备问题是一个现实褥紧迫的任务。 阀题的关键主要应集审农几个方蟊； 第一，功能的集约化。即在功能上爱糕合现有各种牟型的某些特点，满足社 区对交通工具多种功能的要求，同对凰溅次要的功能指标。在注重餐秸相关技术 髓葫缝指标妻奄阏辩，特蘩要淀耋各释等嫠溺便穰往毒必翡柔毪指标豹提离。 江苏走学硕士学位论丈 第二，环境界面友好。社区用车辆的工作环境是对污染非常敏感的区域，因 此在排放和使用过程中对环境的影响等方面应定要保证部队周围环境造成影响。 电动车无疑是解决这个问题的首选，但也有其它问题需要具体解决。 第三，造型现代、美观，与周围视觉环境协调。造型是车身设计的重点，同 时车身的结构形式又是影响有关车辆使用的柔性指标的主要因素，因此，车身的 设计必须结合使用和视觉效果两个方面来进行设计。从事社区生活服务的交通工 具也是社区的有机组成部分，是社区生活方式的主要标志之一，而其与周围环境 的界面( 使用、视觉) 是本身价值和地位的体现，可见，集视觉效果和使用价值 于一体的车身是设计的重点。 第四，价格适当，技术成熟。新型社区用车推出的成功与否，在很大程度上 与成本有关，这是由目前从事社区服务的人员构成以及经营方式决定的，以个体 经营方式从事社区生活服务的人员在选择所用的交通工具的时候，更多的是考虑 价格的因素，他们宁愿额外付出体力和时间的支出，也不会花更多的钱买技术功 能相似而只是在舒适、宜用等柔性指标上更好的产品。这就要求产品的设计者真 正替使用者着想，在一定的成本限制下，尽量集成更适用的功能作出更全面的设 计。因此，采用成本低、应用成熟的技术，把主要功夫花在设计上，尽量挖掘现 有技术的实用潜力，从使用方式、人机界面等方面入手，优化组合技术要素就成 为解决问题的关键。 综合以上背景因素和实际问题，不难看出，电动车是解决社区交通技术手段 问题的较好选择，而且，社区交通工具的设计应该以使用性能为中心来优化配置 技术参数、创造新的形式和构造，从而满足社区内特定环境和用途的需要，并最 大程度的降低成本，为改善社区生活质量和提升社区服务水准提供切实的物质技 术支持。 江苏大学硕士学位论文 第3 章社区用交通工具的使用行为与环境研究 3 1 社区概况 3 1 1 社区的定义 在这里有必要对社区的概念做出界定，因为作为本次研究对象的“社区”不 是一般意义上的字面概念，而是对现实研究对象的概括和确立。 这里所指的社区概念，是指人口居住相对集中、各种社会性服务行业比较集 中，配套的功能设施建设较完善并形成特定运作模式的区域。 一般情况下，这种社区是以比较稳定的形式存在，并且由于长时间的运行和 演变而形成了特定的生活方式，服务于社区的社会性行业如银行、超市、学校、 邮局、公共交通等也稳定的存在于社区中。 相对于一般意义上的社区，还有具有类似生活社区功能的大型综合区域，如 高校、规模较大的企事业单位等。以及临时性和周期性的大规模综合社区，如举 办大型集会和赛事的体育场馆及周边区域、旅游景点等。这些社区也有较完善的 服务体系，有稳定的运行模式，人口集中。 因此，在我国的大部分地区，只要符合“人口居住相对集中，各种社会性服 务行业比较集中，配套的功能设旖建设较完善并形成特定运作模式”的，都可称 作“社区”，都是本次论文的研究对象，都适用于或基本适用于本课题研究结 论。 3 1 2 社区交通的相关理论 机动性与可达性 任何一次出行都有起讫点，由起点出发与到达行程终点的直达性要求( 常说 的“门对门”) 就是出行的可达性要求；任何一次出行又都希望在途时间最短， 受阻滞最少，这就是出行的机动性要求。 不同距离的出行对机动性的要求是不同的。出行距离越长，对机动性的要求 就愈高。对道路而言，机动性和可达性要求是完全对立的，不可能二者俱佳。 静态交通与动态交通 江苏大学硕士学位论文 所谓“动态交通”是指运动中的各种车流与人流，而“静态交通”则指车辆 的停放。这二者之间有密切的关系。一般来说，动态交通量的增长会同时伴随静 态交通需求的增长；另一方面，静态交通需求不能得到充分满足的时候，很可能 会抑制动态交通需求。 3 2 一般行为研究 3 2 1 社区交通概况 就机动性和可达性来说，社区交通对可达性要求更高一些，而机动性的问题 就要分开来看。 可达性对社区交通的重要性自不必说，社区交通的目的不是让车跑的快，跑 得远，可以说过相对于整个城市的交通体系来说，社区是交通系统的毛细血管， 从某种程度说，也是各种交通的目的地，社区交通能不能保证进入社区的车辆到 达最终目的地，是“门到门”的交通目的能否达到的关键，因此，保证社区交通 最大程度的可达性是社区交通规划的重点，也是社区交通工具设计的重点。 社区交通的机动性不应该单纯看作交通问题，一方面，从交通角度看机动性 是可达性的前提，保证足够的机动性也是社区交通的主要目标，是社区交通工具 的主要设计目标之一；另一方面，社区交通工具在使用中真正在路上跑得时间并 不长，从使用的角度看，社区交通工具更主要的特点不是体现在交通过程中，而 是在交通行为开始前和结束后的使用方式上，而且社区交通往往不是以“行驶一 到达”为目的，在行驶过程中随时都有停下来执行其它使用功能的可能。所以， 社区交通的机动性是其它功能的衔接和过渡而不是社区交通的目的。 从静态交通和动态交通的角度看，社区交通和一般的交通系统有着明显得不 同。一般的交通系统把静态交通看作负担和对动态交通的制约因素，因为一般的 交通系统只有在流动起来才发生效益，才是有价值的。而在社区交通中，静态交 通同样在达成交通目的的过程中起着相当重要的作用，这是由社区交通工具的复 合角色特性决定的。如图所示： 江苏大学硕士学住论更 图3 2 1 社区交通工具的复合角色袭明在 享区中静态交道弱样体现徐缓 在这里，社区交通工具的静态停放也是达到其实用目的的一个麓要环节，社 区内提供商品零售服务的个体经营者利用交通工具不光为了达到逡送货物的目 的，同样也要利用交通工具提供的空间来宠戏商品的展示和交易，从这里可以露 囊社区用交通王其的特殊慷，这既说明享主送交逶其有不黼于一般交遴躲属惶，凌 说明社区交通工具的设计不能套用一般交通工具的思路只是在性能参数上做文 露，在这里以使用行为为中心的设计尤为重要。 3 2 2 社区交道的活动半径 经过调查，社区用车辆的活动半径蒸本在l o 公盛左右或以下，缀少有超过 l ；公里酶，市区瘫的活动半径疆显魄在城市边缘和城乡接合部酶嚣，l 、。 区别于一般的社区车辆，有专门从事社区内外之间运输任务的小型运输车。 这些车辆不能称之为社区车，其扮演的角色是鬻规交邋运输向社区的延伸，这样 瓣车麓一般纛予运输争薅经蘩考，专f j 旗攀运输，不涉及其它与社送内货物运辕 有关的活动。正因为如此，这些车辆与常规货车形式、功能一致，只是载重稍 辍。如图所示： 江苏大学硕士学位论竞 图3 2 2 专门从事社区内外之间运输任务的小型运输车 这些车辆麴活动半径较大，通常在1 0 2 0 公里或以上。在分布上，扶市区到 郊区都有，德数量不多，融为单一的运输功能帮襁时离的成本限制了这种车辆在 社区内部的使用。 3 2 。3 运输的货物情沅 社区内的运输和相关活动涉及的货物尺寸、规格、性状不一且差别较大。社 嚣连弱交逶、运输、服务等活动涉及屠瑟生活靛方方瑟瑟，大型建榜、家具、祝 电产品，小别綮米油盐、小吃贩卖、工麓品等，这些物品的运输总羹大但单次逡 输量少且频繁，靠常规的遮输工具如卡车等不仅不经济效率也很低，只能借助于 社区内的轻便交通工具。 旋下面的璇场照片中可以看骜轻区燹物运输设计静部分耪晶及装运鲍方式。 图3 2 3 运送饮用水的三轮车 江苏大学硕士学谊论文 圈3 2 4 运送怒常娥尺寸羹耪的微型赞车 圈3 + 2 。5 运送袋装物资的三轮车 图3 2 6 运送散装杂赞的三轮车 从以上图片可以看出，社区货物运输设计的面非常广，这不仅是对载运工具 运载憝力戆要求，也对运载方式提出了要求。锻魏，对不嗣载货貔莱爱竹么棒静 载运和闯定方式，如何提高载运工其的使用效率等。 江苏大学硕士学位论文 3 ，2 。4 技区交遴的蓼壤状；冀 社区交通环壤款一令突出特点就是道路狭窄，周边环壤复杂。 社区车需要柱人流密集的居民区内行驶，在这样的环境中，其它大型车辆较 少，交通安全主鼙考虑的是柱涎车如何不对周围的人群造成潜在威胁。 社区空闻狭小，对车辆的转弯半经葶曩灵活性要求较嵩。人力穗撬凌三鲶对这 样环境非常适应，而常规的四轮机动车因为体积和蘑量的限制，缺乏必要的灵活 。整。只能从事短段时闻爨入享透蕊运输活动，磊不象三轮车那样始终在社区中穿 梭。电动的四轮社区车在体积和重量上只比机动三轮略大，如果能采用较先进的 惹槊形式，就能缀大程发的减辍菲簧载部分豹质量( 这部分是较三轮车重量增加 最大的地方) ，大大提高其机动灵活性。 3 。3 几个现象 3 3 + 1 动态交邋中的现象 在裢嚣交通静行为调查中发现一个有趣的现象，就是驾驶机动三轮车的人几 乎很少坐在座位上