一种老年群体过马路辅助系统设计

刘帅　江胜月　张璐

摘要：随着社会经济的发展，人们生活品质的提高，越来越多的老年群体开始积极参加社会活动。而由于这部分人群的“特殊性”，他们在社会活动中自然也表现出不少问题，最常见的老年人过马路问题，容易引发交通事故、安全事故、交通拥堵等。本文提出“共享轮椅”理念，设计一种老年群体过马路辅助系统，解决老年人过马路出行问题。

关键词：老年人;过马路;共享轮椅;城市基础建设

中图分类号：U4-9      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）06-0222-02

纵观国内各大城市，我们能看到政府及社会对老年人过马路问题做出的一些措施。比如一些繁忙的路口会有交警、志愿者等人对有需求的老年人进行帮助，包括车辆也会做出一定的让行。国内更多的是我们来自道德方面的约束。综观国外，荷兰阿姆斯特丹市法规规定，老人上街须佩带一条黄色绶带，车辆必须让老人优先过马路。德国慕尼黑市规定，各个路口须设有老人过街安全标示牌，告诫司机让老人优先通行;与老人抢道，也将受到处罚[1]。国外大多从法律角度对帮助老年人过马路问题进行强制规定[2]。

1 设计背景

为了更好地了解老年人在过马路中会出现的问题，随机对阜阳市街头100名50到70岁的老人进行了问卷调查，回收率100%。分析得到以下统计结论：

从问卷调查的结果可以看出，60%以上的老人对过马路问题的担忧主要来自对自己身体和心理的担忧以及对社会的影响。老年人考虑到自己的步行速度不能及时渡过路口，害怕自己的反应能力不能应对突发的意外，很多老人也会因为自己对他人造成的负担而自责[3]。

2 设计目的

设计一款“共享轮椅”来帮助老年人提高机动能力，进而从人的角度入手从根本上解决老年人过马路的问题。为了更好地帮助使用者，设计出一套系统，系统工作原理简单，既使用者通过驾驶共享轮椅来提高自己的运动能力、响应反应速度，进而保证使用者能及时通过路口。

3 设计思路

老年群体过马路辅助系统主要包括共享轮椅和预埋轨道。具体设计思路如下图2：

4 共享轮椅设计

共享轮椅以传统轮椅模样采用电机驱动，上配有蓄电池。所不同的是轮子部分会换为两个轮对来配合轨道使用。共享轮椅行驶方向前后长90cm，共享轮椅前后车轴同宽，从车轴最左到最右宽45cm，从轮子底部到后背板最高处高100cm。

共享轮椅像传统轮椅一样有L型主体框架，竖立部分作为靠背，水平部分作为椅座，椅座左右有臂托，以上三个功能区均采用轻型材料制作，舒适轻巧。且左右臂托外侧分别有刹车手把及动力电动手把。

座椅底部通过左右对称的倒U型的不锈钢撑起整个车身，保证车身有足够支撑强度，座椅之下U型不锈钢之间是不锈钢电机架和由铝合金电焊而成的蓄电池盒，电池盒在前电机在后，采用铝合金保护电池的同时减少车身配重。电池采用技术较为成熟，较为耐用经济的铅酸电池。两根U型不锈钢联接两组轮对，前轮对作为从动轮，后轮对轮轴中段焊有齿轮被电动机驱动的链条带动，作为动力轮。前后轮轮子直径均设计为15cm，轮对由钢材打造，耐用防蚀。其中前轮对和两根倒U型不锈钢节点上会左右各设置一个铁块作为除障器，除障器略高于轨道用来在车辆行驶时清楚临时出现的杂物。而除障器的上面是一块左右横放的塑料板由除障器支撑，作为使用者放脚的区域。

共享轮椅的操作依靠右臂托上的电动调节手把，在驾驶者手臂放在臂托上时手能正常扭动手把。操作方式是如同电瓶车手把一样转动给电，座椅底部前的蓄电池提供电流，给到安装于右手臂托里的电动车控制器，再输出到电力调节手把，经过手把转动输出电流回到控制器，控制器再给到蓄电池后的电动机，电动机的转动带动链条，链条带动后轮对上的齿轮从而使后轮对旋转，进而驱动车体[4]。

此外共享轮椅还设计有刹车装置，用来应对意外事件，由于共享轮椅设计速度为5.5km/h，老年人的步行平均速度4.51km/h到4.75km/h，年轻人的步行平均速度5.32km/h到5.43km/h[5]。车速较低，较于容易控制速度，所以采用手动机械式碟刹。从动轮轮轴配有碟盘，刹车时捏住左侧臂托外的手刹，靠刹车线的拉力让卡钳内的刹车片摩擦并夹住碟盘，产生刹车效果[6]，左手臂托处的手刹通过车体内连接到右手臂托内的控制器，在刹车捏紧手刹时，控制器指令断电，使转动手把失去效果，从而保护动力系统正常工作和保证使用者使用体验。

共享轮椅靠背和坐垫及臂托都有海绵填充，表面采用人工皮革包裹，在保证舒适的前提下，还有防水防磨损作用。由于此共享轮椅作为需求者过马路时临时使用的产品工具，考虑到成本和损坏等现实经济意义，所以在设计中不考虑靠枕及其他部位的个性舒适设計。共享轮椅正侧面设计图见图3、图4。

5 预埋轨道的设计

预埋轨道部分会沿着斑马线埋建于路口一周，此辅助系统尽量与斑马线这种非机动车道路区域共同运行。轨道采用高锰钢打造，配合共享轮椅轮对轴宽，两根铁轨埋置相距42cm。半埋于地表以下，轨道上半部分不高于路面。轨道下半部分由水泥固定在地下，上半部分承担支撑车轮行驶作用[7]。不会因为建设老年人过马路辅助系统而妨碍其他交通建设，影响车辆及行人通行。共享轮椅使用完后停靠在路口人行道区域的轨道之上，车辆沿着轨道运行既减少了老年人在使用时妨碍他人的概率，照顾了老年人的驾驶能力，也容易让人看到轨道后自觉地为老年人使用者这一群体进行必要的避让，如同车辆避让斑马线，行人避让盲道的心理。

6 其他内容的设计

预埋轨道铺设为双向双轨道，共享轮椅的运行见图5，每条轨道的共享轮椅为单向循环运行，并在每个路口设置停靠站供共享轮椅停靠。可以实现多方向的来去自由。

7 总结

采用共享轮椅模式解决老年人过马路问题，其根本出发点是从老年人角度出发，使用一种已经被社会广泛了解的技术——电动车的驾驶。帮助他们提高自己的运动能力，让他们在步行外出时遇到繁忙的交叉路口也能自己从容应对。使他们在退休生活中也能有社会参与能力，也能体验到城市基础建设中对他们的关爱。

参考文献：

[1] 王锦涛.关注老年人出行[J].老年教育，2017（4）：30-31.

[2] 晓文.国外敬老交通法[J].山西老年，2000（7）：37.

[3] 张小付.老年人的出行需求是什么样的[EB/OL].（2018-07-04）.[2020-05-23].

[4] 轮椅的结构和功能[OL].百度百科. https：//zhidao.baidu.com/question/1578006928674007380.

[5] 陶凯月.人正常步行的速度约为多少[J/OL].初三网.（2019-10-04）.[2020-05-23].

[6] 自行车视觉.了解自行车“机械碟刹”和“油压碟刹”的区别[DB/OL].（2018-12-30）.[2020-05-23].

[7] 张向龙.U71Mn钢轨与车轮材料匹配试验研究[D].成都：西南交通大学，2011.

【通联编辑：李雅琪】