Of het nu gaat om zakelijke of persoonlijke reizen, nu, meer dan ooit, duizenden Amerikanen brengen hun dagen door in de lucht. Terwijl de meeste vliegtuigpassagiers hopen op maximaal comfort tijdens hun vluchten, luchtvaartmaatschappijen proberen hun winst te maximaliseren, soms ten koste van de ruimte van de passagiers.

Hoe te voldoen aan de stoelbehoeften van vliegtuigpassagiers is niet iets dat is gekwantificeerd, daarom ging een team van onderzoekers van Penn State de stoelaccommodatie meten.

Via het Open Design Lab, een onderzoekslaboratorium dat zich richt op ontwerpproblemen voor menselijke variabiliteit, Elisabeth Molenaar, werktuigbouwkunde en Schreyer Scholar-alumna, werd blootgesteld aan het gebrek aan begrip rond het ontwerp van vliegtuigstoelen. Miller voerde het onderzoek uit als student aan Penn State.

"Naarmate de wereld meer met elkaar verbonden raakt, vliegen wordt steeds belangrijker om mensen te helpen op de plaatsen te komen die ze nodig hebben. Momenteel, vliegtuigstoelen hebben een behoorlijk negatieve reputatie en bieden niet vaak kwaliteitservaringen voor passagiers, " ze zei.

Door haar liefde voor reizen heeft Miller dit uit de eerste hand ervaren. In staat zijn om haar externe passie te verbeteren door middel van mensgericht ontwerponderzoek trok haar aandacht en stimuleerde haar interesse in het project.

"Je kunt bijna iedereen die in vliegtuigen reist vragen, ze hebben waarschijnlijk moeite gehad om op een stoel te passen of ze kennen iemand die, " zei ze. "We zagen dat een heleboel enquêtes vastlegden dat mensen ongeluk associeerden, ongemak en ontevredenheid over de grootte van de stoel. We wilden dit begrijpen vanuit een kwantitatief perspectief."

Onder leiding van labdirecteur Matt Parkinson, hoogleraar technisch ontwerp en werktuigbouwkunde, ze begon te onderzoeken hoe stoelaccommodatie en de verschillende variabelen die daarop van invloed zijn te meten. Deze variabelen omvatten antropometrie, of lichaamsafmetingen; afmetingen stoel; vliegtuig belastingsfactor; verhouding van mannen tot vrouwen; en kleding.

Om lichaamsmeetgegevens te verzamelen, Molenaar, Parkinson en Samuel Lapp, afgestudeerde student in technisch ontwerp, gebruikte een van de meest unieke tools van het open ontwerplab:de virtuele populatie. Deze populatie is gemaakt met behulp van de National Health and Nutrition Examination Survey, studies uitgevoerd door het Center for Disease Control om regelmatig verschillende gezondheidsstatistieken van Amerikaanse burgers te beoordelen, en een antropometrisch onderzoek van Amerikaans militair personeel. Metingen uit deze enquêtes worden duizenden keren verzameld en verwerkt om een ​​gemiddelde populatie te creëren die representatief is voor de gehele Amerikaanse bevolking.

Via SeatGuru, een website met stoelinformatie van luchtvaartmaatschappijen, de onderzoekers verzamelden economy-stoelkaart- en dimensiegegevens van grote Amerikaanse luchtvaartmaatschappijen. Deze cijfers werden vergeleken met de richtlijnen voor zittende omgevingen van de Human Factors and Ergonomics Society. Onderzoekers hebben stoelen ook handmatig gemeten terwijl ze vlogen om beter te begrijpen hoe armleuningen zich verhouden tot de breedte van de stoel.

Omdat de steekproefpopulatie is gemaakt van een gemiddelde in de Verenigde Staten, het team koos voor de klassieke economie "driezits, gangpad, driezits, "24 rijen, vliegomgeving die Amerikanen zien op een Boeing 737 of Airbus A320.

"De meerderheid van de bevolking zou daar [economie] vliegen en de impact zou het grootst zijn omdat de stoelen de kleinste [in economie] zijn, " zei Molenaar.

Na het verzamelen van bevolkingsgegevens en stoelafmetingen, het team paste een willekeurig steekproefalgoritme toe in MATLAB om een ​​groep passagiers uit de virtuele populatie te selecteren. Stoeltoewijzingen werden gemaakt met behulp van drie verschillende strategieën voor passagiersdistributie:willekeurig, gedragsmatig en optimaal.

Zoals verwacht, de willekeurige configuratie wijst willekeurig stoelen toe. Lege rijen en passagiersgedrag worden genegeerd. In de gedragsstrategie stoelen worden eerst toegewezen met behulp van willekeurige verdeling. Zodra de stoelen zijn toegewezen, passagiers herverdelen zichzelf om hun persoonlijke ruimte te vergroten. Passagiers worden verplaatst naar lege rijen in de buurt of naar stoelen in het gangpad en bij het raam om de middelste stoelen vrij te houden, wanneer mogelijk. Voor de optimale strategie passagiers worden eerst naar de stoelen bij het raam en het gangpad verdeeld, beschikbare ruimte te maximaliseren. Passagiers worden alleen indien nodig op de middelste stoelen toegewezen.

Bij zeteltoewijzing, de verhouding van geaccommodeerde passagiers tot het totale aantal passagiers in het vliegtuig werd geëvalueerd op basis van individuele ruimtelijke accommodatie en contextuele accommodatie. Accommodatie was uitsluitend gericht op heupbreedte voor het onderzoek en benadrukte drie voorwaarden:strikte, marge en compressie. Strikte accommodatie stelt dat een flyer wordt gedefinieerd als geaccommodeerd als de heupbreedte kleiner is dan de stoelbreedte. Marge accommodatie omvat extra ruimte voor kleding en beweging. Compressie-accommodatie treedt op wanneer de heupbreedte van een passagier minus een compressiemarge kleiner is dan de stoelbreedte.

Onderzoeksresultaten toonden aan dat de accommodatie het laagst is wanneer alle passagiers vrouwen zijn, omdat mannen 20 procent meer accommodatie hebben dan vrouwen op een stoel van 400 millimeter.

"Vrouwelijke passagiers hebben de neiging om meer oncomfortabel te zijn door de zitbreedte, omdat vrouwen gemiddeld een bredere heupademhaling hebben, " zei Molenaar.

Omdat genderverhoudingen niet iets zijn dat door luchtvaartmaatschappijen kan worden gecontroleerd, het team was het meest geïnteresseerd in manieren waarop de accommodatie kon worden verbeterd.

Met betrekking tot de afmetingen van de stoel, de resultaten toonden aan dat er meer passagiers kunnen worden ondergebracht als zelfs de kleinste vergroting wordt doorgevoerd tot de kleinste stoelen. Maar, als de stoel al groot is, het vergroten van de omvang zal het aantal mensen dat het comfortabel kan huisvesten niet aanzienlijk vergroten.

Het team heeft ook gekeken naar de strategie voor stoeltoewijzing en hoe deze kan worden gebruikt voor betere huisvesting. Resultaten stellen dat als passagiers beter worden verdeeld door lege stoelen te benutten en middelste stoelen zoveel mogelijk leeg te laten, meer mensen worden ondergebracht.

Het werk werd gepubliceerd in Volume 62, Nummer 2 van Ergonomie .

Verder onderzoek naar het opnemen van analyse van schouderbreedte in vergelijking met zitbreedte en bil-tot-knielengte in vergelijking met zithoogte werd voltooid als onderdeel van Miller's honoursthesis. Om meer inzicht te krijgen in de accommodatie van vliegtuigpassagiers, Miller is van mening dat aanvullend werk met betrekking tot comfort en emotie moet worden onderzocht.

"Fit kan iets eenvoudigs zijn als hoe breed de heupen zijn en hoe breed een zitvlak is, maar waar het hier om gaat, is ook de menselijke factor van emotie en comfort en hoe mensen zich werkelijk voelen, "zei ze. "We hebben deze numerieke manier van meten, maar we willen dat direct koppelen aan de gevoelens van mensen."