火車臥鋪車廂內部空間的設計與改善

明洋　劉楚輝　宋月　謝文婧　郝海兵　任新強

【摘 要】根據(jù)我國火車臥鋪車廂的發(fā)展現(xiàn)狀，運用5W1H以及內部空間分析與優(yōu)化方法，遵守關聯(lián)原則，確保安全、協(xié)調原則，根據(jù)人體特征，對火車臥鋪車廂內部空間進行分析與改善，設計出既充分利用空間，又符合旅客活動需求的空間結構。

【關鍵詞】火車；臥鋪車廂；人因工程；空間設計

【Abstract】According to the development of the Chinese couchette， using 5W1H and interior space optimization method， observing the principle of relevance，ensuring safety and the principle of co-ordination，according to the characteristics of the human body，analyzing and improving the couchette compartment interior space，designed the space structure which can make full use of space and meet the needs of passengers.

【Key words】Train；Couchette；Human factors engineering；Space design

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，我國人口的流動不斷增加，同時我國交通運輸業(yè)也在不斷發(fā)展。相較于其他交通工具，火車的運載力大得多。由于我國人口眾多，因此鐵路客運在國內選擇出行的交通工具中處于不可替代的位置。臥鋪車廂是中國長途客運列車的重要組成部分，隨著國民生活水平的提高，選擇乘坐火車臥鋪的乘客越來越多。傳統(tǒng)的鐵路列車中，臥鋪車廂占有較大的空間，但由于其部分空間設計不合理，給旅客造成諸多不便，在春運期間表現(xiàn)得尤為突出。

臥鋪車廂是我國長途客運列車的重要組成部分。國內的列車從早期的21型發(fā)展到如今的25系列，硬臥隔間內設施依然簡陋，最新的25T型車在色彩與墻板隔斷上下了功夫，但是床鋪作為臥鋪車廂最重要的設施，其與旅客身體直接接觸的部分并沒有太大的改動。一直以來，臥鋪只是提供最基本的躺臥功能，在舒適度與功能性上被需求日益增長的旅客所詬病。

西南交通大學陳雨把通用設計概念運用到列車中，將不同人群分類，結合無障礙標準規(guī)范以及各類人群的需求得出通用臥鋪設計的建議準則[1]。例如：通過攜帶輪椅上車，分析輪椅在車廂過道和臥鋪包廂內的移動路徑，找到現(xiàn)有25G軟臥空間中限制殘疾人出行的關鍵點等等。河北科技大學徐親民設計了一種箱式列車臥鋪車廂，鋪位由三層開放式鋪位改成兩層隔離式鋪位，使列車車廂更具有私密性，其靈感來源于箱式蝸居出租屋。該設計載客數(shù)量相對原有列車有較大幅度的減少，不僅成本較高，而且也不能滿足春運對運力的需求。

國外的臥鋪列車主要分布在歐洲。歐洲國家領土面積有限，臥鋪列車通常都為跨國列車，數(shù)量較少，且一般為夜線或旅行列車。這些臥鋪列車的包廂形式可按人數(shù)分為單人包間、雙人包間、三人包間、四人包間以及六人包間，儲物空間通常較為充足。一般鋪位越少，包廂的票價越高。鋪位少的包廂適合家庭與高端乘客的需求，但在空間布置上存在一定的浪費，提高了運營成本，且因票價較高而難于推廣。歐洲國家的旅行列車主要針對觀光旅游，其設計注重觀光視野和舒適度，故空間更為充裕，但無法滿足我國鐵路客運對大運力的要求。

本文基于人因工程優(yōu)化火車臥鋪車廂的空間設計，使之更加人性化，從而提升旅客的乘車舒適性。

1 列車臥鋪車廂內部空間設計現(xiàn)狀及其存在的問題分析

1.1 上、中、下鋪的空間分配不合理

上鋪和中鋪的活動空間過小，不能為旅客提供舒適的環(huán)境，上鋪的旅客甚至無法在床鋪上完成脫衣、穿衣以及正常喝水的動作，給旅客造成極大的不便。床鋪靠近過道的一邊為開敞空間，不能有效地保護旅客的個人隱私，沒有安全感。

1.2 上下臥鋪的梯子設計不合理

傳統(tǒng)臥鋪的爬梯設計在床鋪的尾端，沿豎直方向延伸，兩邊床鋪共用一個，梯子的寬度也比較小，導致乘客的上下床鋪特別不方便，且旅客上下床鋪的過程會影響過道上旅客的通行。

1.3 桌位不合理

臥鋪車廂的布局難以實現(xiàn)為每個鋪位提供單獨使用的桌位，而且桌子面積較小，當車廂發(fā)生晃動時，放在桌子上的食物不能很好的保持穩(wěn)定。

2 列車臥鋪車廂內部空間的優(yōu)化設計

本文運用5W1H以及內部空間分析與優(yōu)化方法，遵守關聯(lián)原則，確保安全、協(xié)調原則，根據(jù)人體特征，對火車臥鋪車廂內部空間進行分析與改善，設計出既充分利用空間又符合旅客活動需求的空間結構。

首先，針對空間分配的問題，運用人因工程學的基本方法對現(xiàn)有臥鋪車廂的尺寸數(shù)據(jù)進行人機分析。現(xiàn)有臥鋪車廂的實際測量尺寸如表1所示。

其次，根據(jù)《中國成年人尺寸》（GB10000--1988）來選擇相應的乘客身體尺寸修正量[2]。具體的乘客身體尺寸修正量如表2所示。

最后，根據(jù)修正后的乘客身體尺寸對床鋪、爬梯、餐桌進行改進設計。

2.1 對床鋪的改善包括舒適性和私密性兩個方面。

通過調整床鋪高度來增加旅客的乘車舒適性，通過調整床鋪的封閉狀態(tài)來保護旅客的個人隱私。

2.1.1 地面距床鋪的高度

床鋪距地面的高度以女性小腿加足高的第10百分位作為依據(jù)，其數(shù)值為350mm，穿鞋的修正量為25mm，即床鋪距地面的高度為H1 =350mm+25mm=375mm?？紤]下鋪到地面的空間經(jīng)常用于放置行李箱，28寸行李箱平放的高度為300mm，為了方便取放行李箱，選取功能修正量為10mm，而改善后桌板厚度為30mm，故床鋪距地面的高度為H2=300mm+10mm+30mm=340mm。

2.1.2 下鋪距中鋪的高度

下鋪距中鋪的高度以男性坐高的第90百分位作為依據(jù)，其數(shù)值為947mm，著裝修正量為3mm，姿勢修正量為44mm，故下鋪距中鋪的高度應為H3=947mm+3mm-44mm=906mm，其數(shù)值與測量數(shù)值相差甚小，故選擇保留現(xiàn)有高度不變。

2.1.3 中鋪距上鋪的高度

由于中鋪和上鋪主要以躺臥為主，所以中鋪距上鋪的高度以女性坐高的第90百分位作為依據(jù)，其數(shù)值為891mm，著裝修正量為3mm，姿勢修正量為44mm，故中鋪距上鋪及上鋪距車頂?shù)母叨葢獮镠4=891mm+3mm-44mm=850mmm。

2.1.4 床鋪的私密性改善

在改善床鋪高度的同時，將過道一側的床鋪改成半封閉狀態(tài)，這樣既不會影響旅客的休息，也能適當?shù)乇Ｗo旅客的個人隱私。臥鋪的私密性提高后，旅客在睡覺時可選擇頭部靠近過道一側。列車員會在過道處提醒到站點及到站時間，如果旅客睡覺時頭部靠近過道一側，可以更加清晰地聽到提醒聲音，以免錯過下車時間。

2.2 針對爬梯的不合理設計的改善

選擇將爬梯設置在遠離過道一側靠窗的位置。考慮到上下活動的方便程度以及空間的大小，設計傾斜角度為75°?？紤]到上鋪距地面的高度為2270mm，爬梯高度設為H5=2300mm，則爬梯長度L=2300/sin75°≈2381mm。一般爬梯踏步間距高度范圍為150mm～300mm，取其中間數(shù)200mm，則爬梯階數(shù)n=2300/200≈11，如圖1所示。

2.3 針對餐桌的不合理設計的改善

由于將爬梯設置在里側靠窗的位置，所以撤掉原來的餐桌。為了滿足旅客的需求，在下鋪的床板下側設置一個如圖2所示的抽屜式可升降小桌。

小桌升起高度的確定基于平均性原則，以女性坐姿肘高的第50百分位作為依據(jù)，其數(shù)值為251mm，著裝修正量為5mm，姿勢修正量為100mm，故小桌升起的高度H6=251mm-5mm+100mm=346mm，取整為350mm。桌板的厚度為10mm，滑動槽的高度為10mm，轉動副的直徑為5mm，折疊后的整體厚度為H7=30mm。當小桌升至最大高度時，四個滾輪處于極限位置。如圖3所示，在各滑動槽的極限位置均設計一個凹槽，將滾輪卡住，以確保桌板支撐可靠。

旅客通常會在食用泡面等食物時使用小桌。由于泡面溫度較高，為了避免當車廂晃動時發(fā)生燙傷事故，在每張桌子上設計兩個圓形凹槽，其大小根據(jù)一般大桶泡面的規(guī)格確定其直徑為120mm?？紤]空間余量，設定餐桌的大小為長650mm，寬150mm，如圖4所示。

圖4 折疊小桌桌板的結構

3 結語

本文提出一種火車臥鋪車廂內部空間改善方法，可直接應用到當前使用的火車中，也可擴展運用至其他空間需要改善的場合。人機結合改善后的火車臥鋪車廂加大了空間的利用率，提高了臥鋪的舒適度，并體現(xiàn)出列車臥鋪設計的科學性與人性化。

【參考文獻】

[1]陳雨.基于通用設計理念的列車臥鋪單元設計研究[D].西南交通大學，2014.

[2]GB10000--1988 中國成年人人體尺寸.

[3]郭伏，錢省三.人因工程學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[4]付志勇，張烈，吳瓊.談列車內部空間設計[J].裝飾.2008（4）：34-37.

[責任編輯：田吉捷]