乘客需求導(dǎo)向的地鐵靠座設(shè)計研究

徐佩

摘要：提高地鐵內(nèi)乘客的乘車體驗，讓乘客更加舒適地乘坐地鐵。通過觀察和調(diào)研“人”在地鐵車輛內(nèi)部空間里的行為與需求，分析現(xiàn)有車輛內(nèi)已有的靠座案例?？偨Y(jié)靠座設(shè)計的人機(jī)參數(shù)，設(shè)計出一個可靠可坐的地鐵靠位，滿足乘客乘車需求，并利用JACK軟件對方案進(jìn)行人因仿真分析。

關(guān)鍵詞：需求 地鐵內(nèi)部設(shè)施 靠座 產(chǎn)品設(shè)計

引言

我國近年來在大力發(fā)展城市軌道交通建設(shè)，以解決城市交通擁堵的問題。長期以來，如何提高地鐵乘客的“乘坐”體驗被專家學(xué)者們廣泛研究，卻忽視了乘地鐵時占大多數(shù)的站立乘客的需求。地鐵車廂是地鐵系統(tǒng)的核心，其載運功能決定了其安全性和舒適性需要得到保證。成都地鐵2號線車廂內(nèi)僅有橫桿、立桿以及吊環(huán)提供給站立乘客保持乘車穩(wěn)定性，然而這些公共服務(wù)設(shè)施不能提高站立乘客的乘車體驗，滿足其乘車的舒適性需求。滿足乘客的需求是一個好的產(chǎn)品設(shè)計的出發(fā)點，地鐵內(nèi)部設(shè)施不能只考慮提升座位的舒適度，而應(yīng)該整體考慮，給大多數(shù)的乘客最舒適的乘車體驗。

一、成都地鐵2號線乘客需求調(diào)直

（一）“需求導(dǎo)向”的界定

需求導(dǎo)向是相對于產(chǎn)品導(dǎo)向和市場導(dǎo)向的一種戰(zhàn)略定位向?qū)?。需求?dǎo)向強(qiáng)調(diào)市場調(diào)研，了解乘客需求是地鐵內(nèi)部設(shè)施設(shè)計的基礎(chǔ)，在設(shè)計過程中乘客為導(dǎo)向的原則極為重要。注重調(diào)研和以乘客為中心是需求為導(dǎo)向策略應(yīng)遵循的兩大重要原則.計的初始階段，就需要通過詳細(xì)的調(diào)研和用戶調(diào)查把握產(chǎn)品設(shè)計的正確方向。需求調(diào)研是需求導(dǎo)向策略確立的起始點，沒有需求調(diào)研就沒有需求導(dǎo)向；以乘客為中心是需求導(dǎo)向的中心點，洞察乘客的需求對機(jī)會點加以分析，尋找產(chǎn)品設(shè)計的機(jī)會。通過對產(chǎn)品設(shè)計機(jī)會點的分析，設(shè)計出符合站立乘客需求的地鐵內(nèi)部公共服務(wù)設(shè)施。

（二）乘客需求調(diào)查

在本次研究中，乘客需求數(shù)據(jù)主要通過對成都地鐵2號線車廂的實地調(diào)研與市場調(diào)查問卷獲得。具體實地調(diào)研方法為小組成員共同乘--坐一輛列車并從車廂的一端走向另一端，其中一名小組成員計算該列車的總?cè)藬?shù)，其余小組成員觀察車廂內(nèi)乘客的行為并且做記錄。對成都地鐵2號線車廂內(nèi)乘客行為的實地調(diào)研總共進(jìn)行了兩次，第一次于非高峰時段16時42分至16時54分，列車從迎賓大道開往中醫(yī)大省醫(yī)院站；第二次于高峰時段17時至17時21分，列車由中醫(yī)大省醫(yī)院站開往成都東客站。第一次成都地鐵2號線車廂內(nèi)總共328人，站立乘客共75人，其中依靠在門上共有4人，依靠著立桿乘客共有13人。第二次地鐵車廂內(nèi)共有1010人，站立乘客共758人，其中靠在門上的乘客共26人，倚靠立桿的乘客共20人。本次的實地調(diào)研的結(jié)果表明，在非高峰時段，即使站立的空間足夠，也有38%的站立乘客選擇倚靠在規(guī)定不可以倚靠的門上以及原本是提供給多數(shù)人扶的立桿上；在高峰時段，站立乘客人數(shù)增多，有26位乘客選擇倚靠門上。說明在地鐵車廂內(nèi)僅有24扇門的情況下，幾乎每一扇門都有乘客倚靠在上面。

乘客需求調(diào)查第二部分為市場問卷調(diào)查，共收回130份有效問卷，問卷中涵蓋了被調(diào)查對象的一些基本信息以及在乘坐地鐵時會進(jìn)行的一些行為選擇。問卷了解了乘客是否經(jīng)常乘坐地鐵以及在乘坐地鐵時是否經(jīng)常沒有位置坐，以及若沒有位置坐，乘客會選擇何種站立的方式。通過對130份調(diào)查問卷進(jìn)行統(tǒng)計分析，超過70%的乘客坐地鐵時經(jīng)常沒有座位可以坐，其中有17.65%的乘客在站立的情況下會選擇靠在立桿上，5.88%的乘客選擇靠在門上，27.45%的乘客選擇靠在車廂壁上。

通過對地鐵乘客需求的調(diào)查結(jié)果表明，在地鐵車廂內(nèi)沒有提供乘客“靠”的服務(wù)設(shè)施時，乘客會選擇自己認(rèn)為方便的空間進(jìn)行“靠”這個行為。然而因車廂內(nèi)可以被倚靠的空間較少，所以乘客不得已只能選擇倚靠在門上或是倚靠在立桿上。倚靠在門上屬于地鐵車廂內(nèi)明文規(guī)定禁止的行為，倚靠在立桿上屬于道德上不允許的行為。乘客選擇倚靠在門上，是對自己的生命不負(fù)責(zé)任的行為；選擇倚靠在立桿上，影響了其他扶著立桿的乘客。所以，為了避免乘客倚靠在不應(yīng)該倚靠的位置，在地鐵內(nèi)適當(dāng)增加靠位能引導(dǎo)乘客站立在安全的位置，同時滿足部分站立乘客的乘車需求。

二、國內(nèi)外地鐵現(xiàn)有靠位設(shè)計案例

雖然目前國內(nèi)外對地鐵車廂內(nèi)部增加靠位的研究比較少，大部分的研究都停留在地鐵座椅和扶手的人性化設(shè)計上，不過已經(jīng)有部分專家學(xué)者關(guān)注到了站立乘客的需求，并目針對乘客選擇“靠”這個行為而設(shè)計出了相關(guān)產(chǎn)品。

紐約某已建成的地鐵車廂在車門的兩邊設(shè)計出一個提供給乘客能以半坐的形式靠在車廂壁上的設(shè)施，為站立的乘客提升舒適度，滿足乘客“靠”的需要。成都地鐵10號線的車廂與紐約地鐵車廂不同的是，成都地鐵10號線車廂的門兩邊仍然是設(shè)置的扶手，但是卻在原本放廣告的地方增加了一個與垂直平面有近乎30°角的斜面提供給站立的乘客，滿足其“靠”的需要（如圖1、2）。

同時，也有許多還沒有投入使用的概念性座椅也在嘗試為站立的乘客增加舒適度。比如取消地鐵內(nèi)原有的座位形式，改成一些類似于吧椅的椅子，減少座位的排布，滿足更多人的需求。還有一種是可以變成座位的兩用服務(wù)設(shè)施，當(dāng)它立起來的時候可以提供給乘客倚靠時臀部的支撐，放下的時候便成為了椅子（如圖3、4）。

以上這些案例都是針對乘客在地鐵車廂內(nèi)選擇“靠”這一行為而設(shè)計出來滿足乘客需求的產(chǎn)品。前兩個案例是在現(xiàn)有地鐵車廂排布的基礎(chǔ)上增加一些細(xì)節(jié)完善車廂內(nèi)部設(shè)施的服務(wù)范圍，后者則是顛覆了原本地鐵車廂內(nèi)的排布，為滿足大多數(shù)站立乘客而設(shè)計出來的新的地鐵靠位設(shè)計。這四個案例都有一個相同點，就是針對乘客的臀部倚靠在地鐵車廂壁上這一種行為來進(jìn)行地鐵車廂內(nèi)公共服務(wù)設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計。

三、地鐵車內(nèi)靠座設(shè)計方案

根據(jù)實地調(diào)研觀察乘客“靠”這一行為，總結(jié)出了以下三種倚靠的方式。大多數(shù)乘客選擇用臀部接觸到車廂壁上的動作以達(dá)到放松身體的目的，部分乘客會利用背部接觸車廂壁或身體側(cè)面靠在車廂壁上的方式以達(dá)到“靠”這一行為放松身體，減小腿部壓力。根據(jù)觀察到的乘客行為以及對已有案例的分析總結(jié)，設(shè)計出一個即可以滿足乘客的腰部可以倚靠，又能提供給乘客半坐的地鐵車廂內(nèi)部設(shè)施。

（一）靠座設(shè)計中涉及的關(guān)鍵人體尺寸

為滿足絕大多數(shù)乘客的需求，將使用GB 10000-1988作為靠座設(shè)計的人體尺寸的參考標(biāo)準(zhǔn)?？孔母叨葏⒖嫉娜梭w數(shù)據(jù)百分位的選取應(yīng)該遵循平均原則，即以第50百分位（男167.8cm；女157.0cm）的人體尺寸作為乘客平均高度。此外，乘客站姿的穿鞋修正量按25 mm取值，則上述人體百分位身高最小功能尺寸應(yīng)分別增加25mm。

根據(jù)乘客在地鐵上“靠”行為的動作，可以總結(jié)出大多數(shù)乘客會選擇用臀部接觸車廂壁，這樣的姿勢會導(dǎo)致腿并不是垂直于地面，而是與地面成一定的角度，所以靠座的最佳高度要比亞洲人平均臀部高度要稍低。臀部最下方到地面的高度即會陰高，根據(jù)人體尺寸參考標(biāo)準(zhǔn)，（會陰高/身高）x100：亞洲男性平均為45.70，亞洲女性平均為44.90。

（二）設(shè)計方案及關(guān)鍵尺寸

靠座—方面可以滿足靠的要求，另—方面也需要滿足乘客半坐的要求，所以該靠座與座位一樣需要考慮到靠座的高度、寬度、座深、椅面傾角、扶手的尺寸等因素。為了使設(shè)計出的靠座更舒適，本文將參考人體尺寸和功能尺寸修正來確定上述因素的參數(shù)，設(shè)計處一個可供乘客使用的地鐵公共服務(wù)設(shè)施。

椅面高度S1是指從靠座座面至地鐵地面的垂直距離。高度是否合理，會直接影響到站立乘客倚靠的舒適度。合理的靠座高度應(yīng)使乘客在進(jìn)行“靠”這個行為時，臀部剛好能夠接觸到椅面，并且雙腿能夠得到一定程度的放松。座椅高度應(yīng)滿足第50百分位的人體尺寸，出于實際需求，此地鐵靠座高度不可調(diào)節(jié)，即靠座高度需要取一個固定值。根據(jù)第50百分位人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)以及會陰高的百分比數(shù)據(jù)，可以計算出在站直并且穿鞋的情況下亞洲男性平均會陰高為791.8mm，女性為729.9mm?？紤]到人在放松的并且靠在墻上時，腿并不是直立的情況下，靠座座面高度應(yīng)比其中間數(shù)值低，即取750mm（如圖5）。椅面寬度s2是指靠座座面的橫向長度，其數(shù)值應(yīng)該取決于人體的臀部寬度，一般取女性第95百分位的尺寸，即大于380 mm?？紤]到乘客著裝的尺寸修正量為13 mm，即大于393 mm?？孔O(shè)計為5-6人坐的大通鋪，即總寬度取2500mm。

椅面深度53是指靠座座面在縱向上的寬度，其數(shù)值取決于人體坐深。由于該靠位僅提供給乘客半坐，所以椅面深度不宜過深，否則會造成使用浪費，并且乘客若把身體重心全部放在靠座上會提升不穩(wěn)定性導(dǎo)致危險發(fā)生。由于客室內(nèi)部走廊寬度為650mm，椅面深度過深會導(dǎo)致乘客通過面積減小，故椅面深度取220mm。

椅面傾角a是指靠座的邊沿與水平面形成的夾角。傾斜角度不宜過大，否則會使不穩(wěn)定性增加，乘客臀部在觸碰到靠座時身體下滑。靠座傾角以3°～6°為宜。本項目椅面傾角取值5°。

地鐵在進(jìn)站出站時產(chǎn)生的慣性會使乘客在乘坐時身體處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，所以扶手的存在是很有必要的。除了吊環(huán)和低位扶手之外，在靠座上也應(yīng)該設(shè)立扶手增加倚靠乘客乘車穩(wěn)定性。根據(jù)GB/T12985-1991中關(guān)于扶手設(shè)計的規(guī)定，扶手的設(shè)計以男性第95百分位的數(shù)值為設(shè)計基準(zhǔn)，故扶手的高度54大于等于90mm，本設(shè)計取值1 05mm，扶手直徑s5取值20mm。

綜合上述人機(jī)工程尺寸，地鐵靠座的造型關(guān)鍵尺寸匯總（見表1）。

以上述中靠座造型的關(guān)鍵尺寸參數(shù)作為設(shè)計依據(jù)，靠座的設(shè)計效果圖（如圖6）所示，圖中各個關(guān)鍵部位的尺寸均符合（表1）的要求。在靠座中間每三分之一的地方增加一個扶手有助于提高靠在中間乘客的乘車穩(wěn)定性，同時也給予了站立的乘客更多扶手的選擇?？孔闹黧w以及扶手均采用不銹鋼材，顏色為RAL7004。

四、設(shè)計方案的可視化人因分析

為驗證設(shè)計出的地鐵靠座是否能提供給乘客正常使用，本文將利用西門子公司推出的JACK虛擬人仿真軟件來進(jìn)行可視化人因分析。

（一）虛擬人百分位

JACK虛擬人仿真軟件中的中國代表18-60（男）和18-55（女）歲的中國成年人人體測量數(shù)據(jù)是以GB 10000-1988為基礎(chǔ)來進(jìn)行建模的。本次將選擇女士第5百分位（簡稱為P5）、第50百分位和男士第50百分位（簡稱為P50）、第95百分位（簡稱為P5）來進(jìn)行人因分析。（如圖7）為JACK軟件中成年男性女性P5、P50、P95放松狀態(tài)下的虛擬人。

（二）設(shè)計方案的可視化人因分析

因JACK虛擬人仿真軟件中的人體數(shù)據(jù)都沒有考慮到穿鞋修正量的值，所以將靠座高度下降25mm，保證在不改變虛擬人高度的情況進(jìn)行仿真。

（如圖8）是對P5、P50女性和P50、P95男性在使用靠座時的人因仿真分析。從中可以看出只有第5百分位的女性在放松站立的情況下不能坐上靠座，但是可以將臀部靠在座位上以達(dá)到休息的目的；第50百分位的女性和男性可以在腿放松的情況下將臀部放在靠座上實現(xiàn)半坐的狀態(tài)；第95百分位的男性可以坐在靠座位上，因腿太長的緣故，若腿部往前伸長會影響到坐著的乘客。

（三）討論

該設(shè)計方案是希望地鐵上大部分的站立乘客能有一個較為舒適的服務(wù)設(shè)施，滿足他們“靠”的需求。也希望能避免乘客靠在地鐵車門上這一危險的行為。通過可視化人因分析得出絕大部分乘客都能半坐在該服務(wù)設(shè)施上以達(dá)到放松腿部的目的，即使是矮個子的乘客也能利用別的姿勢（如將臀部靠在此靠座上）來使用這個靠座。

結(jié)論

城市軌道交通作為城市大運量公共交通系統(tǒng)，其承擔(dān)載運能力的地鐵車廂不能僅考慮有座位乘客的乘車舒適度，而要從整體出發(fā)，了解多數(shù)沒有座位乘客的乘車需求。為了滿足大部分地鐵乘客的乘車需求，根據(jù)實地調(diào)研以及發(fā)放調(diào)查問卷的反饋，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)乘客在乘坐地鐵時多數(shù)情況沒有座位可坐，乘客在站立時往往會選擇靠在不允許靠的門上或者靠在本應(yīng)該給乘客扶的立桿上。針對此現(xiàn)象，我們總結(jié)出在地鐵車廂內(nèi)增加靠座能滿足站立乘客的需求，帶來更加舒適的乘車體驗。根據(jù)乘客倚靠在車廂壁上的行為動作設(shè)計出了一個既能提供給乘客倚靠，同時又能提供給乘客半坐的地鐵內(nèi)部服務(wù)設(shè)施的設(shè)計方案。并利用JACK虛擬人仿真軟件進(jìn)行可視化人因分析證明了這個方案的合理性。