一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法。采用人體平均皮膚溫度下降量作為人體損耗程度的評價指標，計算方法涉及人體基本能量新陳代謝產(chǎn)熱量計算、低溫環(huán)境下增加的人體新陳代謝產(chǎn)熱量計算，基于人因工程學的方法構(gòu)建了相應(yīng)的人體損耗計算方法。本發(fā)明提出的一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，以春運摩托車返鄉(xiāng)潮現(xiàn)象的返鄉(xiāng)服務(wù)站點布設(shè)間距為案例探討了該計算方法的適用性，特別是可為人們在低溫環(huán)境下的交通出行提供一種出行成本分析的人體損耗成本計算依據(jù)，指導(dǎo)出行者正確地進行交通工具選擇決策，對發(fā)展公共交通、促進綠色出行具有理論參考意義。
【專利說明】一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通工具選擇決策所依據(jù)的交通出行成本計算方法，特別是一種低溫 環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 低溫環(huán)境即溫度低于人體舒適程度的環(huán)境。一般取21±3°C為人體舒適的溫度范 圍，因此18°C以下的溫度即可視作低溫。但對人的工作效率有不利影響的低溫，通常是在 KTC以下。目前國內(nèi)外未發(fā)現(xiàn)有研宄直接指向交通出行的人體損耗計算方法問題。但有關(guān) 于工作環(huán)境與人體健康關(guān)系方面的研宄，而研宄成果集中在環(huán)境因素與職業(yè)病之間因果關(guān) 系和在特殊環(huán)境下作業(yè)的一些防御措施。
[0003] -些發(fā)達國家較重視勞工的職業(yè)健康與安全，這方面的研宄成果較豐富：
[0004] 日本石原結(jié)實的研宄發(fā)現(xiàn)，一定范圍內(nèi)，體溫的升降與機體免疫力呈正相關(guān)，體溫 每下降1°C，機體免疫力就下降30%以上，體溫每上升1°C，機體免疫力就增長5-6倍。
[0005] 英國安全與健康執(zhí)行局（HSE)的研宄認為，工作環(huán)境溫度影響人體的健康及設(shè)備 操作，13°C到30°C之間是一個可接受的工作環(huán)境溫度，超出這個溫度范圍，人體健康和工作 效率將受到影響。
[0006] 美國勞工部對熱工作環(huán)境對人體健康的危險進行了分級。
[0007] 我國的社會保障部門在90年代開展了對環(huán)境因素與職業(yè)病關(guān)系的系統(tǒng)性研宄：
[0008] 中國勞動衛(wèi)生與職業(yè)病研宄所在對我國的低溫作業(yè)分級標準進行實驗研宄時，發(fā) 現(xiàn)低溫對人體的免疫力有明顯影響；在對我國南北方50多個冷（冰）庫900多低溫作業(yè)工 人及常溫庫工人的調(diào)查研宄時，發(fā)現(xiàn)我國低溫作業(yè)工人的冷職業(yè)危害嚴重，直接損害工人 健康。
[0009] 2001年11月12日，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局正式頒布了《職業(yè)健康安全管理 體系規(guī)范》(GB/T28001-2001)，該標準與0HSAS18001內(nèi)容基本一致，最新的版本是2011版。 [0010] 除了官方的研宄，民間學者在這方面也有研宄，基本的研宄方法是實驗研宄法或 調(diào)查研宄法。如周青等人采用實驗方法研宄了高溫高濕環(huán)境下運動前后人體相關(guān)生化指標 的變化，陳輝等人研宄了中暑氣象條件的等級劃分，崔文廣調(diào)查研宄了深井熱害對礦工生 理和生化指標的影響，談建國等研宄了熱浪對人體健康的影響，等等。
[0011] 雖然現(xiàn)在有很多關(guān)于工作環(huán)境與人體健康關(guān)系方面的研宄，但相當一部分的研宄 都只是證明環(huán)境因素與職業(yè)病之間因果關(guān)系和在特殊環(huán)境下作業(yè)的一些防御措施而已。目 前對低溫環(huán)境下人體損耗的計算沒有比較實用的方法，而且現(xiàn)有的方法過程繁瑣，數(shù)據(jù)不 夠準確，對交通出行的人體損耗計算參考意義不足，既沒有具體的提出一些關(guān)于低溫環(huán)境 下的交通出行與人體損耗之間的關(guān)系式，更沒有直接針低溫環(huán)境下對交通出行造成的人體 損耗的計算方法，沒有一種低溫環(huán)境下交通出行對人體健康傷害程度的評價指標。一種低 溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，在一些特殊的環(huán)境，這些數(shù)據(jù)將是非常重要的參 考，特別是一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，提供一種交通出行成本構(gòu)成要 素中的人體損耗成本計算依據(jù)，指導(dǎo)出行者進行正確的交通工具選擇決策，對發(fā)展公共交 通、促進綠色出行具有重要的現(xiàn)實意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的：
[0013] 從系統(tǒng)損耗的角度看，交通出行成本的構(gòu)成要素包括人、車、路、環(huán)境和管理五方 面的成本，但目前的交通出行成本計算方法在人體損耗計算方面存在空白，本發(fā)明提供一 種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，該方法計算公式簡單，數(shù)據(jù)準確。而一種低溫 環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，提供一種交通出行成本構(gòu)成要素中的人體損耗成本 計算依據(jù)，可指導(dǎo)出行者進行正確的交通工具選擇決策，對發(fā)展公共交通、促進綠色出行具 有重要的現(xiàn)實意義。同時，基于該方法還能為春運返鄉(xiāng)摩托車服務(wù)站點的布設(shè)間距的合理 確定提供一種計算依據(jù)。
[0014] 為實現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是：
[0015] 一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，包括如下步驟：
[0016] 1)獲得人體基本新陳代謝的產(chǎn)熱量；
[0017] 2)通過環(huán)境溫度、風速和出行者服裝阻熱對人體熱量損失的影響效應(yīng)分析，得到 風冷指數(shù)；
[0018] 3)獲得低溫環(huán)境下交通出行時人體的新陳代謝的產(chǎn)熱量；
[0019] 4)通過低溫環(huán)境下交通出行時人體新陳代謝產(chǎn)熱量的分析，得出人體損耗計算公 式；
[0020] 5)獲得低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，通過該計算方法得到低溫環(huán)境 下交通出行的人體損耗等級。
[0021] 步驟1中：
[0022] 根據(jù)人因工程學的人體基本新陳代謝產(chǎn)熱率的計算公式：
[0023] M = (RMR+1. 2) XB (1)
[0024] Iff = 3. 6KJ/h (2)
[0025] 可得到人體基本新陳代謝產(chǎn)熱量H的計算公式：

【權(quán)利要求】
1. 一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 獲得人體基本新陳代謝的產(chǎn)熱量； (2) 通過環(huán)境溫度、風速和出行者服裝阻熱對人體熱量損失的影響效應(yīng)分析，得到風冷 指數(shù)； (3) 獲得低溫環(huán)境下交通出行時人體的新陳代謝的產(chǎn)熱量； (4) 通過低溫環(huán)境下交通出行時人體新陳代謝產(chǎn)熱量的分析，得出人體損耗計算公 式； (5) 獲得低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，通過該計算方法得到低溫環(huán)境下 交通出行的人體損耗等級： 皮膚溫度變化2°C，人體熱感覺至少變化1個分度，也就是人的皮膚平均溫度每下降 2°C，人的熱舒適感就會下降1個級別，因此，本發(fā)明以人體皮膚溫度變化2°C為界來劃分人 體的損耗等級等級，見表1， 表1人體損耗等級和PMV值的對應(yīng)關(guān)系表
利用步驟1)-步驟4)，即可計算人體平均皮膚溫度下降量，再根據(jù)表1，即可確定低溫 環(huán)境下交通出行的人體損耗等級。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，其特征在 于，步驟2中：通過下式獲得人體服裝熱阻值的風冷指數(shù)：
式中，K。為環(huán)境風冷指數(shù)，單位是kcal/m2/h;V為風速，單位是m/s;ta為氣溫，單位 是°〇；Id。為整體服裝熱阻值，單位是clo; 風冷指數(shù)的計算方式：
式中，K。為環(huán)境風冷指數(shù)，單位是kcal/m2/h;V為風速，單位是m/s;ta為氣溫，單位 是°〇；Id。為整體服裝熱阻值，單位是clo; 得到風冷指數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，其特征在 于，步驟3中人體在寒冷的環(huán)境下增加的新陳代謝率M&和低溫環(huán)境下人體新陳代謝產(chǎn)熱量 H7+計算公式： Myf=Kc X 4. 18-(M-W)
式中，W為人體對外做的功，K。為環(huán)境風冷指數(shù)，M為新陳代謝率，得到人體在低溫環(huán)境 下的人體代謝產(chǎn)熱量1?。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫環(huán)境下交通出行的人體損耗計算方法，其特征在 于，步驟4中的低溫環(huán)境下出行者新陳代謝產(chǎn)熱量！^與皮膚下降的溫度ΛΤ之間的關(guān)系 式： Δ T = 0. 0275Η冷t 式中，ΛΤ為人體皮膚溫度平均下降量，單位是°0 4為騎車或坐車時間，單位是h，該 公式為低溫環(huán)境下交通出行的最終人體損耗計算公式。
【文檔編號】G06F19/00GK104462833SQ201410770843
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】陳富堅, 鐘明, 鐘釗, 謝松霏, 李細細, 馬必勝 申請人:桂林電子科技大學