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城铁车客室内装设计美学与功能性研究

作者

赵洪文

中车长春轨道客车股份有限公司 130062

摘要:随着经济的快速化发展以及科学技术的不断进步,城铁轨道工程建设规模和数量不断递增,城铁事业得到快速发展的同时,对城铁车辆内装设计水平和美学功能也提出更高要求。在城市交通系统逐步完善的现代社会,为进一步提升城铁车辆内装水平,本文对城铁车辆内装设计的关键技术进行探讨,并依托人机工程学阐述了城铁车辆内装设计美学与功能的技术要点,藉此推动城铁车辆内装设计体系的优化创新。

关键词:城铁车客;室内装设计;美学与功能性

引言:

随着经济发展水平及大众环保意识的增长,城铁已成为人们出行的首选方式,因此如何发挥城铁车辆的优势,使其更加人性化、舒适化,是城铁车辆室内设计发展的主要方向。与国外发达国家相比,由于我国城铁内装设计起步较晚,在城铁车辆的设计中,缺乏从人体工程学的角度考虑和设计理念,无法满足城铁使用的迫切需要,为改变当前这一现状,近年来在城铁车客室内装设计中,通过合理化利用人体工学原理,对不同地域人群的生理、心理特点进行针对性分析,将工业和艺术进行完美融合,不仅显著提高了我国城铁车辆设计水平,还为区域经济可持续发展奠定良好基础。

一、城铁车客室内装设计的关键技术

1.模块化设计

模块化设计是将原本复杂系统细分为若干数量具备扩展叠加属性的模块,根据实际需要将各项模块组合处理来构成整体方案的一种设计技术。在城铁车辆内装设计领域中,模块化设计价值体现在降低设计难度、提高设计效率、推动城铁车辆标准化发展、减少城铁车辆运营使用成本与维护工作量等方面。例如,在降低设计难度方面,经过细化拆分与组合处理,可以将城铁车辆内装方案中的原本数千零部件集成为数十个模块单元,设计师分别制定各模块单元的设计方案,再将多套设计方案进行叠加整合处理,在深化设计期间解决方案之间存在的技术性问题与冲突矛盾即可,通过合理化利用模块化设计昂视,设计师仅需掌握各处模块单元间的关系即可,无需全面了解数千个零部件之间的空间状态与内在关系。

2.被动安全设计

在城铁车辆行驶期间,受到外部环境、设施设备故障、错误调度指令等因素影响,偶尔出现车辆碰撞事故,导致乘客身体碰撞受损。而在传统城铁车辆内装设计体系中,虽然有效兼顾了车辆内部空间的装饰效果与功能实用性,但却没有重视乘客安全防护与防碰撞设计问题。如此,在车辆出现碰撞事故时,乘客不但会受到冲击性荷载等外部作用力的影响而出现一次碰撞,同时,还会与车辆内部零部件及配套设施进行不当接触而承受二次碰撞,致使碰撞事故受损程度加剧,产生不必要的人员伤亡。在现代城铁车辆内装设计方案中,必须应用到被动安全设计技术,采取优化车辆车厢总体内装布局、大量使用生物缓冲防撞部件、调整座椅间距等设计措施,起到减轻乘客二次碰撞所造成损伤的效果,避免乘客因二次碰撞引起致命伤害。例如,可选择在城铁车辆中设置柔性的扶手拉环吊带,在出现碰撞事故时,乘客通过拉紧扶手拉环吊带,可以抵消静止站立乘客获取的一部分加速度,帮助乘客保持自身姿势平衡状态,避免出现乘客在高度合成加速度条件下猛烈撞击车门、车窗、座椅等装置而造成严重损伤。

3.人机工程学设计

在城铁车辆内装设计领域中,人体工程学设计是通过调查乘客形态特征参数、反应与感知特性、心理特征,在其基础上优化调整车辆内装布局结构,以及座椅、扶手等设施规格尺寸和分布位置,帮助乘客保持舒适、安全姿态乘坐城铁车辆的一种技术手段,起到改善城铁车辆舒适性、缓解乘客生理心理疲劳、提高车辆内部空间利用率的作用。例如,当前在部分型号的城铁车辆中,纷纷在车辆内装方案中设置新型的铰接式座椅,乘客可以根据自身的形态特征来调整座椅姿态,保持向后倾斜等较为舒适的姿势,避免因长时间乘车而产生疲劳感。

二、城铁车客室内装的主要部件设计

1.车辆内装布局

城铁车辆的内部装饰部分很多,包括座椅、水平和垂直扶手、吊环、座椅两端安装的挡风玻璃、照明灯具、电加热器、车载视频终端的放置等。城铁车厢坐椅放置大部分采用水平和垂直两种模式。在人口较少的地区,建议采用水平排列模式;如人口密度较高,则最好采用纵向放置方式。扶手应固定安装在地板和天花板上,其布置方式有两种:在车体中间只安装一排扶手,这种布置方式可以防止乘客行走时头和扶手发生碰撞,单扶手不宜太靠近座位前部,以免影响乘客的舒适度;在城铁车厢中安装两排扶手,扶手与座位之间的最短距离可以根据人体足部尺寸来确定,一般情况下两个扶手之间的间距设置为1000mm,以确保两名乘客在经过时不发生碰撞。

2照明和色彩的使用

(1)城铁车辆内部灯光与照明

城铁车辆车内照明,在设计时应着重关注光通量,它可以定义为单位时间内通过的光量,单位为流明(lm),利用光电管可以对其进行测定。照明的效率被称为出光效率,其定义为单位功率产生的光通量,单位为流明/瓦(lm/watt)。光源的显色性即色彩渲染指数,是指由光源所表现出物体的特性,人体感觉到的色彩越明亮,就代表显色性越强,一般建议城铁车辆CRI值为80。

(2)色彩在城铁车辆内装中的作用

颜色在决定城铁车辆舒适性方面起着非常重要的作用。色彩对乘客的影响是一个客观的问题,而色彩的象征和情感是色彩心理学中的重要组成,对人们的心理和生理有着重要的影响。颜色对城铁车辆的影响主要包括以下几个方面:温度感、轻重感、硬度感、收缩感和膨胀感、远近感、情绪等方面[3]。

3.考虑弱势群体的设计

城铁车辆内装除满足大多数乘客的乘坐要求外,还应关注弱势群体的乘坐体验。弱势群体主要是指老、幼、病、残、孕等乘客。在内装设计中,应考虑到这一人群的出行要求,设计出便于弱势群体的车厢座位、行走通道以及扶手等。

结束语

概括而言,为加强城铁车辆内装设计质量,向乘客提供优质的乘车服务,切实满足不同群体的乘车需求。因此,制造企业必须对城铁车辆内装设计技术开展深层次研究工作,将人机工程学与人性化理念作为设计核心,全面掌握车辆内装设计要点,为城铁车辆内装结构的创新优化持续积累设计经验。

参考文献:

[1]张贤珍.人机工程学在城铁车辆内装设计中的应用[J].中国科技博览,2022,13(26):558-558.

[2]董婷婷,刘凤娟.城铁车辆内装设计关键技术研究[J].环球市场,2025,16(17):72-72.

[3]王斌,代井峰.城铁车辆内装设计关键技术研究[J].中国机械,2020,12(4):7-7.

[4]刘丙林,胡安祖.广州城铁车辆内装设计[J].机械管理开发,2021,11(02):42-44.

[5]孙丽萍,王立国.城铁车辆内装设计人机工程学分析[J].大连交通大学学报,2020,31(02):15-19.