客车安全逃生系统的研究

胡雪华 张培明

（潍坊科技学院，山东 寿光262700）

1 概述

随着国民经济水平的不断提高，客车已成为短途出行必不可少的一项交通工具，它方便了人们的出行方式，改善了人们的生活水平，在人们的日常生活中发挥着至关重要的作用。现如今，客车行业的发展趋势势不可挡，市面上大多数客车都带有安全带、安全气囊、防抱死制动系统等安全保护装置，当发生紧急情况时，安全装置会自动的对乘车人员采取保护措施，可即便如此，仍有比重相当大的一部分乘车人员在车祸中伤亡，因为当发生车祸时乘客来不及反应时就被困在车中并受到了强烈撞击和挤压，再加上求救信号发出的不及时，导致伤者错过最佳救治时间而失去了宝贵的生命。因此，乘客在紧急情况下如何安全逃生就成为研究人员的焦点。

2 安全逃生的问题

2.1 目前，普遍传统客车的安全逃生方式包括打开客车车门、用逃生锤砸碎玻璃、打开车顶窗逃生。然而它们在实际过程中面临以下问题：

2.1.1 打开客车车门逃生：当出现突发情况时，司机通过转动仪表盘旁边的应急阀或者是乘客主动去打开车门上的应急阀，当气缸卸掉气压后，再打开车门来实现逃生，这种方法不仅操作起来步骤复杂，而且整个过程耗费的时间很多。

2.1.2 逃生锤砸开车窗玻璃逃生：当发生车祸、火灾等意外情况导致乘客无法通过车门顺利离开客车时，乘客在慌乱中可能会失去冷静处理问题的能力，导致无法及时找到逃生锤或无法准确快速的使用逃生锤砸开车窗逃生。

2.1.3 打开车顶窗逃生：面对发生突发事故，乘客往往因为过度紧张、恐惧等情况无法冷静地正确地打开车顶窗逃生。

2.2 在面对紧急情况时，对事故车辆的救援必须分秒必争，因为时间就是生命，而上述这些逃生方法无疑会延误乘客逃离车辆的最佳时间从而给乘客的生命和财产安全造成了无法弥补的负面影响。

3 研究过程

3.1 研究内容

为了解决目前技术中存在的诸多问题，本文研究了一种被动的面对紧急事故发生转化主动防御，减少危险发生，提高乘车安全可靠性的客车安全逃生系统。为了实现此目的，对逃生系统进行了一系列改进。

3.1.1 逃生系统由座舱和嵌套在座舱中的逃生单元和设置该座舱内部的弹射装置组成；座舱包括固定在客车底盘上的底板和固定在该底板上的舱体两部分组成；逃生单元包括前方带有空腔的滑板、固定在该滑板后端的后备箱以及带有安全带并将其固定在滑板的座椅上，上述弹射装置由滑板前端并固定在底板上的千斤顶、设置在空腔中的弹簧、设置在千斤顶和弹簧二者之间的垫板四部分组成；其中在底板上装有将滑板固定的电控锁紧机构。滑轮位于滑板的背面，其底板上对应滑轮的位置处设置滑槽；在座椅靠背的后面设计一种备用伞包，并在后备箱上的位置设有与舱体相啮合的后窗。

3.1.2 逃生系统与目前现有的系统比较，是在传统客车的基础上将原来座舱和后备箱一体化设计成一种可以根据突发情况随时实现分离的镶嵌组合式结构，并将原来座舱的底板上改造成可以移动的逃生单元，它由滑板、座椅、后备箱等部件所组成，同时在现有的座舱的基础上加入了弹射装置，目的是在紧急事故发生前的瞬间该系统可以利用弹射装置将乘车人员和逃生单元一起向车后方弹射出去，从而可以保证驾乘人员快速逃离座舱，在最大限度上保护乘客的生命安全，因此对于减少人员伤亡具有十分重要的意义。与此同时，目前客车的内部还没有一种完整奏效的求救装置，一旦发生交通事故或其它紧急情况时，乘车人员或来往的行人一般都是借助手机这一通信工具向外界发出求救信号，但如果乘车人员受伤严重丧失清醒的意识或者来往行人不能及时发现车祸情况，造成施救不及时导致受伤人员失去了宝贵的生命。所以随着近年来发生车祸的意外事故层出不穷，市场急需一种可以自动及时发出求救信号，而且可以准确发出事地点的卫星定位装置。

3.2 研究步骤

3.2.1 对逃生系统进行阐明

如图1-2 所示，该系统是在客车原有的传统座舱上改造而成：由座舱、嵌套在该座舱中的逃生单元以及安装在座舱内部的弹射装置组成。其中，上述座舱包括固定在车底盘上的底板4 和固定在该底板上的舱体5 两部分，舱体4 是一个尾部开口、其它地方是和传统座舱结构相类似的罩壳；上述逃生单元包括滑板3、固定在滑板后端的后备箱2，带有安全带的座椅7 也固定在滑板3 上，在滑板3 的前端处设置有空腔11；该系统的弹射装置是由位于滑板3 前端并固定在底板4 上的千斤顶13、在空腔11 内设有的多个弹簧9、和位于千斤顶13 和弹簧9 内部的垫板12 构成；上述的整个逃生单元嵌套在座舱中并由在底板4 上设有的多个电控锁紧机构10，通过安装在滑板3 背面的对应锁14将其紧紧固定，当逃生单元被锁紧时后备箱2 与舱体5 恰好可以完成与舱体5 的对接。

为了减少摩擦阻力的产生，保证其逃生单元能够被顺利弹出，在滑板3 的背面装有两排滑轮15，在底板4 上相对应滑轮15 的位置装有两条滑槽8；滑轮15 可在滑槽8 的内部滚动。

图1

图2

如果紧急情况发生在在陡峭险阻的地段，为了防止逃生单元在弹出后坠入悬崖，在最后一排的座椅7 靠背的后面设置上备用伞包16，当逃生单元被快速弹出去以后，利用空气阻力原理和强大气流的冲击作用，降低逃生单元下降的速度，用比较大的伞面增加下降时的阻力，从而使逃生单元可以缓慢坠落，避免坠落后受伤，以此保护乘客的人身安全。

3.2.2 求救装置的实现要素：

通过提供一种车辆交通事故的自动报警装置，来解决现况中因求救信号发出不及时而导致延误最佳救治时间的问题。为实现上述目的，采用一种新型的实用装置：这种车辆交通事故自动的报警装置，包括装置本体和显示屏，装置本体上装有固定连接的显示屏，在装置本体的上方固定有抽风机，将抽风机与装置本体直接相连接的是支撑杆，并在抽风机的两端连接上排气管，排气管的另一端有进气口，把排气管的另一端连接上出气口，上述的显示屏左端连接发声装置，在其右侧固定连接手动开关，发声装置的下端固定安装报警器，该报警器的右方连接有中央处理器，下方固定安装温度传感器，可以及时感应车内的温度，把温度传感器的右侧与湿度传感器相连，二者连成一体，湿度传感器右方带有一种固定的红外线传感器，红外线传感器的右端带有一个小工具箱。小工具箱内部装有GPS 定位仪，GPS 定位仪的右侧连有加速度传感器，加速度传感器右方安装陀螺仪，在其下方固定上太阳能蓄电池，防止因充电不及时无法发出求救信号。在该装置本体外侧安上泡沫板，为了防止因水进入而失效，在泡沫板外围包裹有厚实紧密的防水膜，在进气口出固定一个过滤层；并在装置本体的右侧连接一个有盒体，该盒体内部放置有活性炭，以去除微量污染物，达到深度净化保护该装置正常工作的目的。本实用新型的技术效果和优点：该车载交通事故自动报警求救装置，是通过安装的GPS 定位仪，使得当客车发生紧急事故时，可以将发生事故的地点及时准确地发给施救人员，大大节约施救人员寻找事故地点的时间，从而提高施救效率，该装置中安装的陀螺仪和加速度传感器，可以准确判断客车发生交通事故时出现的碰撞、挤压、侧翻等具体情况，进而可以在乘车人员没有意识的情况下自动向外界发出求救信号，提高了客车逃生系统的智能性及乘车的安全可靠性。

3.3 工作原理

乘客通过安全带将其固定在座椅7 上，操纵仪表板上的控制装置启动千斤顶13 工作，千斤顶13 通过垫板12 使弹簧9 压缩而积累能量；当驾驶员看到突发情况判断出即将发生车祸时，按下在仪表板上设计的电控锁按钮，电控锁紧机构10 的锁销从锁孔14 中释放出来，上述中的逃生单元就会和乘客一起在弹簧的弹力作用下向后迅速飞出，此时的后窗8 与舱体5 分开，同时座椅靠背后面设有的备用伞包16 就会在空气气流作用下自动打开，使乘车人员可以安全脱险。上述求救装置自动向外界发出报警信号，通过GPS 定位仪准确定位事故发生的地点，使得施救人员及时赶到，尽可能地在最大程度上减少生命和财产安全的损失。

4 结论

综上所述，随着人们对出行安全的要求越来越高，本文通过分析驾乘人员的伤亡原因，对客车的安全逃生系统进行了研究，提出了将逃生装置与求救装置相结合，实现了在发生意外事故前将乘车人员弹射出去，并实现了GPS 定位仪自动提供准确的数据并及时向外界发出求救信号，大大减少了人员伤亡的情况，保证了人们乘车的可靠性，提高了安全指数，具有可推广价值。