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摘要：在节能减排的号召下，公交车成为市区内人们出行的一大主要交通工具。然而在公交车到站停靠时，伴随车门的开闭，公交车后方的行人与车辆往往难以察觉。有时也因路况或驾驶员问题，公交车停靠在路边距离站台过远，造成后方行驶的电动车与下车乘客碰撞的事故发生。特别是阴雨或者大雾等可见度较低的天气环境下，这一系列潜在的安全隐患尤为突出。针对上述问题，我们参照校车停车警示牌的思路，设计出一种公交车停车警示牌机械装置，为公交车的安全停车加一层安全保障。
Abstract： Under the call of energy saving and emission reduction， buses have become a major means of transportation for people in urban areas. However， when the bus stops at the station， with the opening and closing of the doors， the pedestrians and vehicles behind the bus are often difficult to detect. Sometimes because of the road condition or the driver's problem， the bus stops at the side of the road too far away from the platform， resulting in the rear driving electric vehicle and the passenger collision accident occurred. Especially in low visibility weather such as rain or fog， this series of potential safety risks are particularly prominent. In view of the above problems， we design a kind of mechanical device of bus parking warning sign according to the idea of school bus parking warning sign to ensure the safe parking of bus.
关键词：停车警示牌;公交车;机械装置;安全
Key words： parking warning signs;bus;mechanical devices;safety
0 引言
科技的创新是社会进步的源泉，随着城市人口的日益增加，资源短缺与环境污染等现状，公交车在人们出行工具中的地位也在不断加重，因此对于公交车行驶的安全问题是不可忽视的。当路况复杂时，公交车在到站停靠的情况下仍存在一些安全隐患。我们希望为公交车加装上一种像校车一般的停车警示牌去减少这类问题，同时又优于现如今的校车停车警示牌的机械结构。
1 现况分析
伴随着城市公共交通的快速发展，使得公交车流对城市车流相互影响[1]。对于公交车停车所带来的一系列问题也需要加强重视。为此我们设计出了这样的一个公交车停车机械装置。这一机械装置的设计，其灵感来自于校车停车警示牌的结构。如今部分小学采用了校车接送方式来保护学生安全，不同于其他车辆，校车不仅安全度非常高，同时在其到达目的地停车时都会弹出停车警示牌这样的装置。当校車停车时，其警示牌可正向旋转90度弹出，使其与车箱垂直;车开动时又可逆向收回到与车箱平行的位置。就是这样的一个装置可以更好地引起后面车辆与行人的注意，保证学生上下车安全。
然而这种停车警示牌装置一般都依附在校车车箱外表面，因此不仅会影响车辆外部的整体美观，并且会增加车辆运行时的阻力，从这几点来看仍有可以改进的空间。如今校车停车警示牌其工作原理如图1所示。
因为我国人口众多，工作生活中交通出行大多依赖于公交车，实施公交优先是缓解交通拥挤、降低空气污染的重要举措[2]，因此针对公交车停车示警装置的设计是非常有必要的。通过改良如今原有的车辆结构，使之拥有更高的安全度，可以有效维护交通秩序，规避部分安全隐患减少不必要的停靠时间。采取适当措施减少公交车的停靠时间，对于缓解城市交通瓶颈的交通压力具有重要作用[3]。
我们参照校车停车警示牌的思路，改良创新设计出一种新型公交车停车警示牌机械装置，为公交车的安全停车加上一层保障。
2 装置组成与工作原理
下面为该停车警示牌机械装置内部重要零部件的介绍。
图2、图3为该装置的结构示意图，图2当车辆停车车门打开时，停车警示牌伸出车厢体外的状态。图3为当车门关闭时，停车警示牌收回车身内的状态。
在图2、图3中1—电机;2—控制器;3—联轴器;4—轴承座;5—丝杠;6—螺母;7—行程开关;8—滑道;9—行程开关;10—车厢;11—停车警示牌;12—推拉杆;13—轴承座;14—装置外罩箱体。
该机械装置为水平伸缩式结构，其内部件通过螺钉安装固定在外罩箱体内腔，外罩箱体置于车身内部空间。外罩箱体内放置水平固定板，水平固定板上固定有电机，电机尾端连接控制器。同时控制器与控制车门开闭的控制装置信号并联。电机前端安装有与电机一体的行星减速器，以此降低电机输出转速。电机输出轴通过联轴器与丝杠轴联接。丝杠轴通过左右两个轴承座支撑。两个轴承座之间为开有螺旋的丝杠，电机转动时丝杠轴随之转动。
在两个轴承座之间，丝杠上旋有特制螺母。在螺母上方固连有一根与丝杠轴线平行的推拉杆，推拉杆可沿固定于车厢壁上且垂直车厢壁的滑道滑动。推拉杆的另一端面与停车警示牌固连，所以电机开动时停车警示牌就会随着螺母移动。 3 装置工作流程
对于该机械装置的工作流程将在下面进行详细的叙述与分析：
首先当车辆停止时车门打开，与此同时车门开门的信号通过控制器傳送给电机，电机正转。电机输出轴又通过联轴器带动丝杠转动。该机构的传动丝杠上连接一个螺母，螺母通过丝杠的转动可以实现左右的往复运动。螺母上方还固连有一根与丝杠轴线平行的推拉杆，推拉杆又放置在固定于车厢壁上且垂直车厢壁的滑道中。因此螺母不能随丝杠转动，只能沿着丝杠的轴线方向移动。螺母通过推拉杆带动停车警示牌向车厢外移动。此时停车警示牌中LED灯电路接通，灯开始闪烁，蜂鸣器发声，实现停车示警的状态。
当向车外方向移动的螺母触碰到固连在滑道上的行程开关时，电机停止转动。螺母以及与它固连在一起的推拉杆、停车警示牌均停止向车厢外方向移动。但停车警示牌中的LED灯仍然一直在闪烁，蜂鸣器仍然一直发声，这个过程是为了车内乘客下车提供保障，该装置保持此工况的时间与公交车停靠时间相关。
当车内乘客全部安全下车后，驾驶员下达关闭车门指令，车门关闭的信号通过控制器传给电机，电机反转。电机的输出轴通过联轴器带动丝杠反转。此时与丝杠螺纹联接的螺母通过推拉杆带动停车警示牌向车厢内方向移动，此时LED灯关闭蜂鸣器停响。
当停车警示牌回移并触碰到固连于车厢壁上的行程开关，电机停止转动，此时停车警示牌复位，处于停止工作状态。
4 装置适用的路况
该公交车停车警示牌机械装置更适用于行驶在城市拥堵路况的车辆。尤其是在一些人流量较大的繁华阶段，因为路面狭窄，公交车停车时就在非机动车道上，所以乘客下车极易发生与骑车人相撞的事故。如在公交车上安装我们设计的这套停车警示牌机械装置，公交车停车时，伸出的警示灯不断闪烁加之声音警示的双重作用叠加，显然能对后方驶来的电动车有很强的警示作用，从而能够很好地降低安全隐患。
或者是对于一些具有一定坡度较为陡峭的路况，当道路上的车辆行驶在有向下倾斜角的下坡时，往往车速较于平坦的路面会快上许多。此时若公交车停靠时使用该装置向后方的车辆及时发出减速的信号，为后方的行人亦或者车辆示警，也能够更好地保护下车乘客的安全。
5 结语
该公交车停车警示牌机械装置的设计灵感来源于校车的停车警示牌，同时相对于传统的旋转式结构，我们采用了由丝杠螺母实施工作的伸缩式结构。这种结构与传统的校车停车警示牌结构经过对比不仅更加简易，重要的是当车辆行驶时，我们设计的停车警示牌装置可完全回缩至车体内，不会增加任何空气阻力。而且当警示牌缩回车身后，警示牌外表面部分与会车外壁平齐，因此，不会影响到公交车外部整体的光滑性与美观。同时警示牌的外表面也可以与车身一同喷漆亦或者贴图，车身可以进行广告的宣传，车辆的商业价值仍可以有效地开发。综上所述，希望该公交车停车警示牌机械结构在公交车车辆上的投入使用能够减缓公交车停靠时的安全隐患，为交通安全排忧解难。
注：（本设计已申请了国家专利，授权公告号：CN 207826093 U/）。
参考文献：
[1]魏庆东.公交车对道路交通流影响的分析研究[D].青岛大学，2019.
[2]王敏，许琳，黄旭，朱红建，吴鼎新.淮安市公交乘客上下车行为特性分析[J].公路与汽运，2018（06）：32-37.
[3]许秀华.公交车在公交停靠站的停靠时间研究[D].北京交通大学，2015.
Abstract： Under the call of energy saving and emission reduction， buses have become a major means of transportation for people in urban areas. However， when the bus stops at the station， with the opening and closing of the doors， the pedestrians and vehicles behind the bus are often difficult to detect. Sometimes because of the road condition or the driver's problem， the bus stops at the side of the road too far away from the platform， resulting in the rear driving electric vehicle and the passenger collision accident occurred. Especially in low visibility weather such as rain or fog， this series of potential safety risks are particularly prominent. In view of the above problems， we design a kind of mechanical device of bus parking warning sign according to the idea of school bus parking warning sign to ensure the safe parking of bus.
关键词：停车警示牌;公交车;机械装置;安全
Key words： parking warning signs;bus;mechanical devices;safety
0 引言
科技的创新是社会进步的源泉，随着城市人口的日益增加，资源短缺与环境污染等现状，公交车在人们出行工具中的地位也在不断加重，因此对于公交车行驶的安全问题是不可忽视的。当路况复杂时，公交车在到站停靠的情况下仍存在一些安全隐患。我们希望为公交车加装上一种像校车一般的停车警示牌去减少这类问题，同时又优于现如今的校车停车警示牌的机械结构。
1 现况分析
伴随着城市公共交通的快速发展，使得公交车流对城市车流相互影响[1]。对于公交车停车所带来的一系列问题也需要加强重视。为此我们设计出了这样的一个公交车停车机械装置。这一机械装置的设计，其灵感来自于校车停车警示牌的结构。如今部分小学采用了校车接送方式来保护学生安全，不同于其他车辆，校车不仅安全度非常高，同时在其到达目的地停车时都会弹出停车警示牌这样的装置。当校車停车时，其警示牌可正向旋转90度弹出，使其与车箱垂直;车开动时又可逆向收回到与车箱平行的位置。就是这样的一个装置可以更好地引起后面车辆与行人的注意，保证学生上下车安全。
然而这种停车警示牌装置一般都依附在校车车箱外表面，因此不仅会影响车辆外部的整体美观，并且会增加车辆运行时的阻力，从这几点来看仍有可以改进的空间。如今校车停车警示牌其工作原理如图1所示。
因为我国人口众多，工作生活中交通出行大多依赖于公交车，实施公交优先是缓解交通拥挤、降低空气污染的重要举措[2]，因此针对公交车停车示警装置的设计是非常有必要的。通过改良如今原有的车辆结构，使之拥有更高的安全度，可以有效维护交通秩序，规避部分安全隐患减少不必要的停靠时间。采取适当措施减少公交车的停靠时间，对于缓解城市交通瓶颈的交通压力具有重要作用[3]。
我们参照校车停车警示牌的思路，改良创新设计出一种新型公交车停车警示牌机械装置，为公交车的安全停车加上一层保障。
2 装置组成与工作原理
下面为该停车警示牌机械装置内部重要零部件的介绍。
图2、图3为该装置的结构示意图，图2当车辆停车车门打开时，停车警示牌伸出车厢体外的状态。图3为当车门关闭时，停车警示牌收回车身内的状态。
在图2、图3中1—电机;2—控制器;3—联轴器;4—轴承座;5—丝杠;6—螺母;7—行程开关;8—滑道;9—行程开关;10—车厢;11—停车警示牌;12—推拉杆;13—轴承座;14—装置外罩箱体。
该机械装置为水平伸缩式结构，其内部件通过螺钉安装固定在外罩箱体内腔，外罩箱体置于车身内部空间。外罩箱体内放置水平固定板，水平固定板上固定有电机，电机尾端连接控制器。同时控制器与控制车门开闭的控制装置信号并联。电机前端安装有与电机一体的行星减速器，以此降低电机输出转速。电机输出轴通过联轴器与丝杠轴联接。丝杠轴通过左右两个轴承座支撑。两个轴承座之间为开有螺旋的丝杠，电机转动时丝杠轴随之转动。
在两个轴承座之间，丝杠上旋有特制螺母。在螺母上方固连有一根与丝杠轴线平行的推拉杆，推拉杆可沿固定于车厢壁上且垂直车厢壁的滑道滑动。推拉杆的另一端面与停车警示牌固连，所以电机开动时停车警示牌就会随着螺母移动。 3 装置工作流程
对于该机械装置的工作流程将在下面进行详细的叙述与分析：
首先当车辆停止时车门打开，与此同时车门开门的信号通过控制器傳送给电机，电机正转。电机输出轴又通过联轴器带动丝杠转动。该机构的传动丝杠上连接一个螺母，螺母通过丝杠的转动可以实现左右的往复运动。螺母上方还固连有一根与丝杠轴线平行的推拉杆，推拉杆又放置在固定于车厢壁上且垂直车厢壁的滑道中。因此螺母不能随丝杠转动，只能沿着丝杠的轴线方向移动。螺母通过推拉杆带动停车警示牌向车厢外移动。此时停车警示牌中LED灯电路接通，灯开始闪烁，蜂鸣器发声，实现停车示警的状态。
当向车外方向移动的螺母触碰到固连在滑道上的行程开关时，电机停止转动。螺母以及与它固连在一起的推拉杆、停车警示牌均停止向车厢外方向移动。但停车警示牌中的LED灯仍然一直在闪烁，蜂鸣器仍然一直发声，这个过程是为了车内乘客下车提供保障，该装置保持此工况的时间与公交车停靠时间相关。
当车内乘客全部安全下车后，驾驶员下达关闭车门指令，车门关闭的信号通过控制器传给电机，电机反转。电机的输出轴通过联轴器带动丝杠反转。此时与丝杠螺纹联接的螺母通过推拉杆带动停车警示牌向车厢内方向移动，此时LED灯关闭蜂鸣器停响。
当停车警示牌回移并触碰到固连于车厢壁上的行程开关，电机停止转动，此时停车警示牌复位，处于停止工作状态。
4 装置适用的路况
该公交车停车警示牌机械装置更适用于行驶在城市拥堵路况的车辆。尤其是在一些人流量较大的繁华阶段，因为路面狭窄，公交车停车时就在非机动车道上，所以乘客下车极易发生与骑车人相撞的事故。如在公交车上安装我们设计的这套停车警示牌机械装置，公交车停车时，伸出的警示灯不断闪烁加之声音警示的双重作用叠加，显然能对后方驶来的电动车有很强的警示作用，从而能够很好地降低安全隐患。
或者是对于一些具有一定坡度较为陡峭的路况，当道路上的车辆行驶在有向下倾斜角的下坡时，往往车速较于平坦的路面会快上许多。此时若公交车停靠时使用该装置向后方的车辆及时发出减速的信号，为后方的行人亦或者车辆示警，也能够更好地保护下车乘客的安全。
5 结语
该公交车停车警示牌机械装置的设计灵感来源于校车的停车警示牌，同时相对于传统的旋转式结构，我们采用了由丝杠螺母实施工作的伸缩式结构。这种结构与传统的校车停车警示牌结构经过对比不仅更加简易，重要的是当车辆行驶时，我们设计的停车警示牌装置可完全回缩至车体内，不会增加任何空气阻力。而且当警示牌缩回车身后，警示牌外表面部分与会车外壁平齐，因此，不会影响到公交车外部整体的光滑性与美观。同时警示牌的外表面也可以与车身一同喷漆亦或者贴图，车身可以进行广告的宣传，车辆的商业价值仍可以有效地开发。综上所述，希望该公交车停车警示牌机械结构在公交车车辆上的投入使用能够减缓公交车停靠时的安全隐患，为交通安全排忧解难。
注：（本设计已申请了国家专利，授权公告号：CN 207826093 U/）。
参考文献：
[1]魏庆东.公交车对道路交通流影响的分析研究[D].青岛大学，2019.
[2]王敏，许琳，黄旭，朱红建，吴鼎新.淮安市公交乘客上下车行为特性分析[J].公路与汽运，2018（06）：32-37.
[3]许秀华.公交车在公交停靠站的停靠时间研究[D].北京交通大学，2015.