穿戴经验对飞机救生衣穿戴的影响分析_杨瑞梁.pdf

第 卷 第 期 年 月中国安全科学学报 中文引用格式：杨瑞梁，李玲一，张智俊，等 穿戴经验对飞机救生衣穿戴的影响分析中国安全科学学报，（）：英文引用格式：，（）：穿戴经验对飞机救生衣穿戴的影响分析杨瑞梁教授，李玲一，张智俊，朱尚毅（天津工业大学 航空航天学院，天津；天津工业大学 机械工程学院，天津）中图分类号：文献标志码：.基金项目：国家自然科学基金资助（）。文章编号：（）；收稿日期：；修稿日期：【摘 要】为更好地分析穿戴经验对航空救生衣穿戴的影响，搭建航空座椅平台，选用 名学生分别进行 次救生衣穿戴试验，分析该穿戴试验的合格穿戴情况，将每人的穿戴过程分段计时，使用 软件研究对 次穿戴试验的穿戴总时间、取包时间、拆包时间和纯穿戴时间进行配对样本 检验，分析其前后 次穿戴的时间差异。结果表明：随穿戴次数的增加，穿戴总时间及每一步骤的平均时间都会在一定程度上下降，其中第 次相对于第 次的下降最为明显，且穿戴总时间及每一步骤与第 次相比均存在显著性差异；第 次试验后，穿戴总时间及每一步骤虽有下降但程度较弱；在下一次修订航空用气胀式救生衣时，建议增加取包、拆包等要求，且取包与拆包时间不应该包括在穿救生衣时间内，建议其时间分别规定为 和 ，使飞机救生衣穿戴要求更为完善、更合乎实际情况。【关键词】穿戴经验；飞机救生衣；穿戴总时间；配对样本 检验；显著性差异 ，（，；，）：，第 期杨瑞梁等：穿戴经验对飞机救生衣穿戴的影响分析 ，：；引 言 飞机救生衣被定义为一种漂浮装置。飞机涉水事故发生后，若落水人正确佩戴，则能够获得足够的浮力，支撑身体以安全、稳定的姿态漂浮在水上，并提供自我扶正力使面部保持在水面上方。目前最常用的飞机救生衣是双气囊航空用气胀式救生衣，其在飞机涉水事故时挽救落水者起到了极其重要的作用。目前飞机救生衣已被各国航空法律规定为跨水运行飞机的必备装置。据美国国家运输安全委员会（，）的在线数据库，年飞机救生衣至少挽救了 个生命。然而，传统飞机救生衣存在着难以正确穿戴的缺陷，以至于加拿大的爵士航空公司去除了飞机上的救生衣以节省油费，年间发生的 个涉水事故中，仅有 架飞机安装有救生设备。当发生紧急飞机涉水事故时，这个缺陷更是明显，年，河紧急迫降事故中，位乘客仅有 位正确穿戴救生衣，事故调查结果令美国联邦航空管理局（，）惊讶。事后进行的救生衣穿戴测试表明：受测试的典型救生衣均远远不能满足穿戴时间的强制性要求。项目组前期进行的航空用气胀式救生衣的穿戴时间测试表明：测试的航空用气胀式救生衣穿戴时间无法满足中国国家标准航空用气胀式救生衣（）的穿戴要求，也无法满足美国 （简称）的穿戴要求。为降低飞机救生衣的穿戴时间、提高飞机救生衣的正确穿戴率，需要加强起飞前救生衣的安全教育。鉴于目前国内常用救生衣安全教育（简介卡片和起飞前的提示）效果一般，有必要深入探究救生衣穿戴的影响因素。不同演示方式会显著影响救生衣穿戴时间，进一步研究表明：取包装时间的显著影响因素是被试的手指灵活程度，拆包装时间的显著影响因素是性别和被试的手指灵活程度，而穿救生衣时间的显著影响因素是演示水平和被试的手指灵活程度。但是，上述研究尚缺少穿戴经验对救生衣穿戴时间的影响。飞机救生衣的穿戴经验影响穿戴速度和穿戴效果，也极大影响了起飞前救生衣教育的教育效果，然而 和 并没有将穿戴经验列入考察范围。鉴于此，笔者拟搭建航空座椅平台，选用 名学生，分别进行 次救生衣穿戴试验，随后分析这些穿戴试验的合格穿戴情况，并使用 软件分析 次穿戴试验的取救生衣时间、拆包时间和穿救生衣时间的差异，以期进一步了解穿戴经验对于穿戴总时间以及各步骤时间的影响，为制定新的救生衣国家标准，以及为改进现有的救生衣安全教育形式，提供参考依据。穿戴试验对象及流程 飞机救生衣的穿戴试验在天津工业大学航空航天学院的航空座椅试验平台上进行。该试验平台是参照 ，为救生衣穿戴试验而建造，包括 排 座航空客机座椅和试验监测系统。航空客机座椅来自于航空公司的退役飞机，本身完好无损，可以满足救生衣穿戴试验要求。试验监测系统可以对整个试验进行全程监控，以便于事后的穿戴时间分析。由于目前市场上买不到满足 要求的救生衣，试验用飞机救生衣为全新的、满足 标准要求的飞机救生衣。共有 名被试，均为天津工业大学本科生，其中男生 人、女生 人。年龄为（.）岁，体质量为（.），身体质量指数（，）为（.），头围为（.）。在 以及中均对年龄和性别做出要求，但项目组的前期研究表明：健康成年人的年龄对被试穿戴时间的差异并不显著。因此，试验仅选取大学生进行测试，男女比例接近相等，且试验人数满足 和 的要求。整个试验的流程如下：）采集测试对象信息。由工作人员协助、被试自主填写基本信息，主要包括姓名、性别、年龄等信息。）穿戴方式介绍。被试每 人一组，依次并排中国安全科学学报第卷年坐入航空座椅平台后排，系好安全带。在工作人员的引导下，拿出前排航空座椅后的救生衣穿戴指南，阅读指南后，归放回原位，并由工作人员口头介绍救生衣的穿戴方法。）穿戴试验。在听到试验人员发出开始命令时，名被试从航空座椅下取出救生衣并进行穿戴。由 名试验室人员进行针对性计时：每人负责一名被试，在开始命令发出时开始计时，救生衣穿戴完毕时结束计时。操作全程均有 部摄像头与一部摄像机进行视频录制，以备后期的时间采集与分析。）多次穿戴试验。在首次穿戴过后，工作人员负责把被试使用过的救生衣，塑封至救生衣包装袋，并安装在飞机座椅下面。后连续进行 次试验，具体方法与）相同。穿戴救生衣的影响分析.合格穿戴情况中国国家标准 和美国 救生衣标准 对于合格穿戴救生衣的要求见表。表 救生衣合格穿戴的要求 标准号 项目穿救生衣（包括拆救生衣包装）穿救生衣（包括拆救生衣包装）拆救生衣包装合格穿戴的要求被试应 内从包中取出并穿上救生衣被试能够在无人 协 助 情 况下，内 从包中取出并穿上救生衣拆包时间不多于 开始计时时间被试双手放在包好的救生衣上被试双手放在包好的救生衣上被试的双手放 在 袋 子上，准备打开结束计时时间被 试 正 确 穿好、固定，并调节合身为止被 试 正 确 穿好、固定，并调节合身为止救生衣包装被 完 全 打开，袋 子 被完全移除 按照上述合格的要求，将每个被试对象 次穿戴进行筛选，筛选出 次穿戴合格的被试人数，如图 所示。图 显示，不论按哪种标准，合格穿戴的人数均图 合格人数 随穿戴次数得到大幅度提升。在第 次穿戴时，合格穿戴的成功人数为，而第 次穿戴试验的合格人数达到 人，合格穿戴率为.，达到 和 中 的要求。由于增加了拆包时间的要求，其合格人数等于或低于 的合格人数。.穿救生衣时间和拆包时间 为分析被试对象的 次试验穿戴情况，使用 做出 组箱线图，如图、图 所示。图 为按照 和 的穿救生衣时间（包括拆包时间）做出的箱线图，图 为按照的拆包时间箱线图。图 穿救生衣时间的箱线图 从图 可以看出，穿救生衣时间随穿戴次数的增加整体呈下降趋势。宏观来看，多次穿戴会对穿戴速度有明显提升，且第 次穿戴时间与首次穿戴时相比缩短程度尤为明显。第 次试验后，穿戴时间趋于平稳，虽有下降但程度较弱。图 中拆包装的过程也有一定的下降趋势，与总穿戴时间下降规律相似，第 次拆包所用时间相对于第 次拆包时第 期杨瑞梁等：穿戴经验对飞机救生衣穿戴的影响分析图 拆包时间的箱线图 间有大幅度下降，在后续试验中下降速度减缓。表 为 次穿戴时间的基本情况。表 次试验的穿戴时间基本情况 项目穿救生衣时间（包括拆包时间）拆包时间次数均值 分位值 标准差均值 分位值 标准差.表 中的第 次和第 次穿救生衣时间（包括拆包时间）为（.）和（.），分位值分别为.和.。相对于第 次穿戴，第 次穿救生衣的平均时间和 分位值分别缩短.和.，与此同时，标准差也在很大程度上降低。第、次试验中，平均穿戴时间分别下降至.、.、.。分位值分别下降为.、.和.，这意味着，最后一次 试验已经能够满足 和要求的“被试总数的 应 内从包中取出并穿上救生衣”。表 中的第 和第 次拆包时间分别为（.）和（.），分位值为.和.。相对于第 次，第 次的平均时间和 分位值分别缩短了.和.，标准差也更小，下降十分明显。第、次试验中，平均拆包时间分别下降至.、.、.，其中第 次和第 次的平均拆包装时间基本相同。分位值分别下降为.、.和.，这意味着，最后一次试验已经能够满足要求的试验参与者总数的 必须在允许的时间内（内）完成打开包装。.穿戴次数对于穿戴总时间的影响 文中讨论的穿戴总时间是指被试在整个穿戴试验中所用的总时间。该时间从工作人员发出“开始”的指令开始计时，到被试正确穿好、固定救生衣，并调节救生衣合身为止停止计时，包括取包时间、拆包时间和穿戴时间。这 个时间的分界点分别为：被试取出袋子至膝部、双手放在刚拆开包装的救生衣上。次 穿 戴 的 穿 戴 总 时 间 分 别 为：（.），（.），（.），（.）和（.），穿戴总时间的 分位值分别为.，.，.，.和.。可以看出，每多穿戴一次都能有效减少穿戴总时间。相对于第 次，第 次穿戴的穿戴总时间的平均值和 分位值分别减少.和.。为探究穿戴经验对穿戴总时间的影响，对前后每 次试验所测得的穿戴总时间进行配对样本 检验，结果见表。表 前后 次试验穿戴总时间的配对样本 检验 变量配对差值均值标准差差值 置信区间下限上限（双尾）第 和 次.第 和 次.第 和 次.第 和 次.表 中，第 次与第 次的平均差异为.，检验统计量的观测值.，对应的双尾概率.，即 次穿戴总时间存在显著性差异，可以认为穿戴体验具有显著加速穿戴的效果。第 次与第 次的平均差异为.，.，.，即在显著性水平.的条件下，第 次与第 次的穿戴总时间也存在着显著性差异。第 次与第 次的平均差异为.，相较于前 次差异明中国安全科学学报第卷年显下降。.，.，在显著性水平.的条件下，认为二者差异性并不显著。而第 次与第 次的平均差异为.，.，.，也存在着显著性差异。通过配对样本 检验可以看出，第 次和第 次、第 次和第 次、第 次和第 次的穿戴总时间有显著性差异。第 次和第 次的穿戴总时间没有显著性差异。.穿戴次数对于取包时间的影响 在 以及 中均未规定取包时间，而在现实事故中取救生衣是一个必不可少的部分，故也对其进行讨论和分析。试验中飞机救生衣位于航空座椅下的盒子里，听到工作人员发出“开始”的指令后，被试需要在位子下取出救生衣，在试验后经过监控回放，分离出“工作人员发出开始的指令”至“被试取出袋子至膝部”的时间，即为取包时间。次穿戴的取包时间分别是：（.），（.），（.），（.）和（.），穿戴总时间的 分位值分别为.，.，.，.和.。可以看出，每多穿戴一次都能有效减少穿戴时间。相对于第、第 次穿戴的穿戴总时间的平均值和 分位值分别减少.和.。为探究穿戴经验对穿戴总时间的影响，对前后每 次试验所测得的穿戴总时间进行配对样本 检验，结果见表。由表 可知：第 次与第 次取包时间平均差表 前后 次试验取包时间的配对样本 检验 变量配对差值均值标准差差值 置信区间下限上限（双尾）第 和 次.第 和 次.第 和 次.第 和 次.异为.，.，.，在显著性水平.的条件下，由于.，意味着 次取包时间存在显著性差异，可以认为取包经验具有显著加速穿戴的效果。第 次配对中第 次与第 次平均差异为.，.，.，即认为在显著性水平.的条件下，第、次取包时间也存在着显著性差异。在第 次配对中，第 次与第 次平均差异为.，.，.，在显著性水平.的条件下，认为二者差异性并不显著。而在第 次配对中，平均差异为.，.，.，第、次取包时间也存在着显著性差异。取包困难是救生衣穿戴时由来已久的问题，这与座椅设计、救生衣包装位置、乘客等因素都有关系。但是 和 中均未对取包时间进行规定。由本节可以看出，穿戴经验可以明显降低取包时间，特别是第 次穿戴试验时的取包时间下降十分明显。因此，基于试验情况，在进一步修订 时，应增加对取包时间的要求，且取包时间不应该包括在穿救生衣时间内，要求每次试验有 参与者应能打开包装，这个规定时间建议为 。该规定将有