京雄城際高鐵車輛客室布局通用化設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

石 彭 胡亞峰 魯曉濤

(1.北京交通大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，100044，北京；2.中國(guó)中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，266111，青島∥第一作者，講師)

1 通用化設(shè)計(jì)理念與車輛客室空間布局設(shè)計(jì)

通用設(shè)計(jì)因其“通用性”的設(shè)計(jì)理念在一切與人行為相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域處于核心地位，“通用”即將所有為人使用的環(huán)境、產(chǎn)品、設(shè)施以及與人產(chǎn)生交互的服務(wù)等相關(guān)元素進(jìn)行全面統(tǒng)籌，依據(jù)需求的動(dòng)態(tài)變化及相互關(guān)系在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行科學(xué)整合、系統(tǒng)的組織兼容實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化解決方案，使設(shè)計(jì)能夠盡可能滿足更多用戶、兼容更多的使用情境、更具環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展性[1]。高鐵車輛客室的布局設(shè)計(jì)是影響乘客乘坐體驗(yàn)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，其不僅是設(shè)計(jì)一個(gè)乘客活動(dòng)的空間載體，更是規(guī)劃乘客行為，探尋與乘客互動(dòng)的邏輯規(guī)律的過(guò)程。從通用可持續(xù)的角度看，復(fù)興號(hào)的設(shè)計(jì)壽命是30年，京雄高鐵預(yù)計(jì)在2020年建成并通車，因此在2020—2050年的列車使用全壽命期間，深入扎實(shí)地研究通用可持續(xù)問(wèn)題和京雄兩地相關(guān)的通勤環(huán)境特征、乘客構(gòu)成、硬件升級(jí)等因素的變化發(fā)展趨勢(shì)，將車廂的布局設(shè)計(jì)貼近變化的環(huán)境需求。

2 京雄城際高鐵的車輛客室布局設(shè)計(jì)需求分析

京雄城際高鐵全長(zhǎng)92 km，以北京城區(qū)為中心實(shí)現(xiàn)理論上的半小時(shí)通勤，京雄城際高鐵是連接北京至雄安日常通勤最主要手段，全線設(shè)5座車站，包括國(guó)際化的重要窗口新機(jī)場(chǎng)站。前期設(shè)計(jì)需要盡可能對(duì)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)、環(huán)境地理資源、城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模及布局、高新人才及主要居住群體的職業(yè)及通勤特征等一切與用戶通勤產(chǎn)生影響和關(guān)聯(lián)的要素進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)估算，并通過(guò)推導(dǎo)獲得一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展變化趨勢(shì)[2-3]。

2.1 硬性需求

硬性需求是相對(duì)于軟性需求而言，指在物理角度需要絕對(duì)滿足的，能夠進(jìn)行精確數(shù)理計(jì)算的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。如,座椅的人機(jī)尺度標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)道空間的通過(guò)效率標(biāo)準(zhǔn)，行李架空間的體積儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)等。同時(shí)也需要注意,物理標(biāo)準(zhǔn)的硬性需求通常只是理論上能夠?qū)崿F(xiàn)和滿足功能使用，并不一定能夠獲得較好的用戶使用體驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。硬性需求能夠指導(dǎo)設(shè)計(jì)獲得百分之百使用功能的滿足，而軟性需求則更多地指向更高層次的用戶心理體驗(yàn)。因此,在設(shè)計(jì)分析階段需要考慮相互彌補(bǔ)配合硬性的物理需求及軟性的心理需求的可實(shí)現(xiàn)性及實(shí)施效率，以進(jìn)行綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)統(tǒng)籌[4]。

2.1.1 行李存儲(chǔ)空間設(shè)計(jì)需求

車內(nèi)布局設(shè)計(jì)的要素從需要滿足的硬性使用功能需求角度分析包括：行李存儲(chǔ)空間，乘員乘坐空間，臨時(shí)站立或依靠空間，通道空間,上下車的緩沖空間等。其中,對(duì)乘客行為產(chǎn)生直接相關(guān)性并對(duì)車內(nèi)空間布局產(chǎn)生直接影響的核心點(diǎn)是儲(chǔ)物空間設(shè)計(jì)，儲(chǔ)物空間不僅需要達(dá)到基本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，還需要預(yù)留一定的設(shè)計(jì)冗余，具有較高的優(yōu)先級(jí)。

京雄高鐵主要服務(wù)于乘客的城際通勤，經(jīng)過(guò)對(duì)京津城際高鐵乘客所攜帶行李的觀察及統(tǒng)計(jì)調(diào)研，即使在國(guó)慶長(zhǎng)假和春運(yùn)期間，乘客所攜帶的行李數(shù)量和體積也少于一般的長(zhǎng)途客運(yùn)高鐵，車內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)物空間寬裕。而京雄城際?？康男聶C(jī)場(chǎng)站，鑒于航班起降高峰與高鐵的客運(yùn)高峰重合度低，并需要接納國(guó)際及國(guó)內(nèi)的航班換乘乘客等因素，決定了乘客所攜帶行李的數(shù)量較多且尺寸超出普通規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，可能造成行李存儲(chǔ)空間嚴(yán)重不足。為了在不同應(yīng)用情境下應(yīng)對(duì)和權(quán)衡乘客所攜行李存儲(chǔ)空間的硬性需求，需要對(duì)行李存儲(chǔ)與乘客乘坐空間進(jìn)行靈活轉(zhuǎn)換，在行李較多的情況下，將部分乘坐舒適性讓渡于空間存儲(chǔ)功能，反之亦然。

2.1.2 通用性及模塊化設(shè)計(jì)需求

從通用化角度分析，需要首先考慮最大程度地沿用原有的車廂設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)模塊，目前各類型設(shè)計(jì)通常在資源消耗、材料環(huán)保、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及便捷循環(huán)使用等方向來(lái)綜合實(shí)現(xiàn)其生態(tài)價(jià)值，通用設(shè)計(jì)在此基礎(chǔ)上還應(yīng)強(qiáng)調(diào)其通用性和模塊化設(shè)計(jì)[5]。通用設(shè)計(jì)主張考慮多樣化人群的使用，于是當(dāng)通用性越強(qiáng)或者模塊組合方式越靈活時(shí)，具體表現(xiàn)為更寬泛的包容性和生產(chǎn)成本的降低，在使用過(guò)程中對(duì)自然與社會(huì)資源的損耗也更少[6]。例如,座椅模塊、行李架模塊、設(shè)備模塊等減少重新設(shè)計(jì)和重復(fù)生產(chǎn)，同時(shí)需要對(duì)新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品模塊預(yù)留靈活的轉(zhuǎn)配接口和升級(jí)改造的空間，可以根據(jù)不同情境需求進(jìn)行模塊的組合調(diào)整。

2.2 軟性需求

軟性需求是指以乘客的行為體驗(yàn)和心理感受為根基，以乘客的視覺(jué)心理以及行為心理為衡量標(biāo)準(zhǔn)，從人的美學(xué)心理學(xué)和環(huán)境舒適感的角度分析空間環(huán)境布局對(duì)乘客心理感受及行為體驗(yàn)的影響，是一種以心理尺度為標(biāo)準(zhǔn)，更貼近用戶內(nèi)心感受，對(duì)乘客的乘坐體驗(yàn)產(chǎn)生更直接的影響，同時(shí)軟性需求具有極強(qiáng)的可變性與靈活多樣性，能從更高的心理層次打動(dòng)消費(fèi)者。針對(duì)車廂人機(jī)環(huán)的布局設(shè)計(jì)，軟性需求主要分為空間環(huán)境需求和乘客行為需求兩類，空間是乘客活動(dòng)的環(huán)境，乘客是在空間中活動(dòng)的主體，二者交互產(chǎn)生影響和聯(lián)系效果，結(jié)合硬性需求能夠?yàn)閷?shí)際設(shè)計(jì)提供更多解決問(wèn)題的手段和思路。

2.2.1 空間環(huán)境

從人機(jī)舒適以及美學(xué)環(huán)境心理學(xué)的角度分析，空間環(huán)境設(shè)計(jì)的核心是需要通過(guò)對(duì)空間的裝飾、分割等手法，不僅能滿足功能的需求，同時(shí)還要考慮到乘客的視覺(jué)空間感覺(jué)以及心理和行為習(xí)慣。首先,需要考慮車內(nèi)的空間設(shè)計(jì)需要具有整體感，整體感傳遞整齊簡(jiǎn)約的視覺(jué)美感和環(huán)境安定感，幫助乘客快速地認(rèn)知熟悉空間環(huán)境，這也是動(dòng)物生存本能的潛在需求使然[7]。其次，空間的變化與趣味性,車內(nèi)空間的靈活布置能夠使較大或較長(zhǎng)的空間產(chǎn)生分割和節(jié)奏變化，避免單調(diào)乏味和空曠簡(jiǎn)陋的視覺(jué)感受。再次，空間環(huán)境應(yīng)該承載相應(yīng)的功能，具有一定的緊湊感和功能感，做到形式與功能的統(tǒng)一，有效合理地利用閑置空間,從而傳達(dá)出空間設(shè)計(jì)的巧妙感和精致感。

2.2.2 乘客的行為及心理需求

根據(jù)不同的乘客身體狀況以及通勤時(shí)間的長(zhǎng)短等個(gè)性差異，造成每個(gè)人對(duì)舒適性的理解差異化，進(jìn)而影響到?jīng)Q定空間設(shè)計(jì)舒適度優(yōu)先級(jí)因素的變化。例如,無(wú)論多么擁擠，身體狀況較差的老人對(duì)座位舒適性的需求永遠(yuǎn)高于空間的寬敞或私密性。因此,根據(jù)不同乘客的行為和心理需求，以出行目的為基礎(chǔ)，可以將乘客分為3類:①通勤乘客，以商務(wù)通勤和工作通勤為代表，包括每日通勤、每周通勤、以及經(jīng)常出差往來(lái)于京雄之間的工作或商務(wù)通勤用戶群，這類乘客的行為特點(diǎn)和心理需求是攜帶物品較少，需要在車上安置相對(duì)安靜和私密的空間進(jìn)行工作或休息。②旅游娛樂(lè)為目的的乘客，包括探親、旅游、參觀、聚會(huì)等娛樂(lè)休閑活動(dòng)，特點(diǎn)是對(duì)周圍的事物充滿新鮮感，以?shī)蕵?lè)游玩為主要目的，以出行活動(dòng)優(yōu)先，所以對(duì)舒適性的要求相對(duì)較低。③長(zhǎng)途旅行乘客，他們乘坐高鐵的頻率較低或陌生，所攜帶的行李較多，行程緊湊，對(duì)時(shí)間緊張敏感，例如在車沒(méi)到站的時(shí)候提前等候在門口做好下車準(zhǔn)備。表1為近、遠(yuǎn)期京雄城際高鐵乘客出行預(yù)估比例。

表1 京雄城際高鐵乘客出行預(yù)估比例 %

3 車輛客室空間布局設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

列車的布局設(shè)計(jì)工作以標(biāo)準(zhǔn)車輛客室為原型，重點(diǎn)是以最少的設(shè)計(jì)投入達(dá)到最大限度地滿足不同情境下各類乘客的需求?；谏鲜鰧哟畏治?，其設(shè)計(jì)遵從先整體后局部、先主要后次要的原則及設(shè)計(jì)思維：即將硬性需求作為首要需求，并獲得一個(gè)相對(duì)確定的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)架構(gòu)空間，并在此基礎(chǔ)上將軟性需求作為次要設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整、彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)完善的設(shè)計(jì)整合。

1)京雄城際高鐵運(yùn)行全程約30 min，約與市內(nèi)的地鐵、機(jī)場(chǎng)快軌通勤時(shí)間類似，包括3次停站，以及停靠機(jī)場(chǎng)站時(shí)可能面臨的大批國(guó)際、國(guó)內(nèi)航班轉(zhuǎn)乘情況。因此，需要在車輛客室基礎(chǔ)設(shè)計(jì)布局上選擇能夠滿足大批量乘客甚至是攜帶大體積行李箱的乘客快速上下車的行為需求，車門由車輛客室端部的通過(guò)臺(tái)改為靠近中部。從整體上看，車門平均分布于整列車組，乘客到達(dá)每個(gè)車門的距離近似，以此提高上下車人流輸送效率。偏向車輛客室中部的設(shè)計(jì)布局可以提供更寬闊的緩沖空間，可以更靈活地為攜帶輪椅、嬰兒車等特殊物品的乘客提供方便。移除衛(wèi)生間等設(shè)施，增加可用于乘員活動(dòng)的空間，雖然對(duì)乘客活動(dòng)的方便性和綜合舒適性造成一定影響，但鑒于運(yùn)行時(shí)間短則被舍棄(見(jiàn)圖1)。

圖1 京雄城際高鐵車輛客室空間布局示意圖

2)高鐵設(shè)計(jì)定位是滿足高速、舒適、高質(zhì)量的乘客輸送需求，運(yùn)行時(shí)間、行駛穩(wěn)定性、空間環(huán)境的高級(jí)感等與乘坐舒適體驗(yàn)相關(guān)的因素都是需要優(yōu)先滿足的。就車輛客室空間布局來(lái)說(shuō)，這主要體現(xiàn)在座椅舒適性、乘坐空間與活動(dòng)空間的相對(duì)寬敞，以及與用戶行為密切相關(guān)的環(huán)境設(shè)施上。乘客的乘坐區(qū)設(shè)置在車輛客室中部，形成相對(duì)完整閉合私密的乘坐區(qū)隔斷。基于通用化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，車輛客室內(nèi)的座椅模塊沿用高鐵通用座椅模組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，共設(shè)置14組，安裝于貫通車輛客室的裝配軌道，可以根據(jù)情況對(duì)座椅模組的間距及數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。車內(nèi)座椅上方設(shè)置行李架，滿足乘客隨身行李的放置。

3)為了應(yīng)對(duì)乘客快速上下車的方便性需求，在車輛客室前后部設(shè)置靈活度和兼容性較高的站、坐混合型多功能空間，實(shí)現(xiàn)3個(gè)可以相互兼容并轉(zhuǎn)換的功能，該位置較之固定空間具有如下優(yōu)越性：①使得乘客上下車人流動(dòng)線以及車內(nèi)橫向流動(dòng)的人流動(dòng)線更加通暢。②在車輛客室的兩端形成緩沖區(qū)，該排布形式能夠使得車門區(qū)域更加寬闊，同時(shí)減少了車門區(qū)域造成客流擁堵的可能，有助于上下車乘客的快速流動(dòng)。設(shè)置便于抓扶的把手,給乘客提供簡(jiǎn)單的倚靠,減少站立時(shí)的體力消耗。③將車輛客室內(nèi)的固定座椅撤掉后換成可座、可靠、可站的多功能席位混合空間，滿足乘客攜帶行李較多的情況下增加單節(jié)車廂的運(yùn)載力。④在多功能區(qū)增加行李臨時(shí)固定及放置的簡(jiǎn)易機(jī)構(gòu)，設(shè)置簡(jiǎn)單的固定設(shè)施可放置和存儲(chǔ)大件或特殊體積行李(見(jiàn)圖2)。

4)在車輛客室兩端設(shè)置雙層大件行李架，其設(shè)置的位置由原來(lái)的通過(guò)臺(tái)附近移動(dòng)到車門附近成組設(shè)置。大件行李架的結(jié)構(gòu)由原有的固定式改為可移動(dòng)的模塊化式，并設(shè)計(jì)與座椅軌道相兼容的固定接口，可以依據(jù)需求靈活移動(dòng),增加或減少大件行李架的數(shù)量。乘客傾向于將行李放置在身邊或者視線范圍內(nèi)，可利用透明玻璃隔斷的設(shè)計(jì)，方便乘客觀察，防止丟失及偷竊。在車門區(qū)域放置行李架，方便乘客快速拿取,減少搬運(yùn)沉重行李箱的距離,節(jié)省體力。大件行李架由傳統(tǒng)的3層改為2層，主要針對(duì)放置超過(guò)26寸的超大行李箱。大件行李架可以作為分隔車廂空間布局的隔斷，將車輛客室空間較長(zhǎng)和空曠的氣場(chǎng)進(jìn)行分割，在車輛客室中部的乘客乘坐區(qū)營(yíng)造相對(duì)私密、安靜舒適的空間(見(jiàn)圖3)。

圖2 京雄城際高鐵車輛客室空間布局及功能示意圖

圖3 京雄城際高鐵新型大件行李架設(shè)計(jì)效果圖

5)整體空間的設(shè)計(jì)理念是在保證高鐵空間環(huán)境及乘坐舒適性的基礎(chǔ)上，將載客量、貨運(yùn)量、舒適性等屬性根據(jù)需求進(jìn)行合理的權(quán)衡、搭配和微調(diào)，依據(jù)情況進(jìn)行了相互的犧牲和兼容，保證能夠在不同的環(huán)境條件下盡可能滿足乘客的多樣化需求，提高多功能性和空間利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

通用化設(shè)計(jì)不僅是一種設(shè)計(jì)理念，也是一種設(shè)計(jì)思維。它要求全面系統(tǒng)地對(duì)設(shè)計(jì)事物進(jìn)行研究和分析,并給出結(jié)論。數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算是重要的設(shè)計(jì)依據(jù)和基礎(chǔ)，同時(shí)心理需求與行為體驗(yàn)的軟性需求也是不可或缺的重要因素，需要運(yùn)用全面的邏輯推理與系統(tǒng)化思維，幫助設(shè)計(jì)者和研究者能夠更為全面地看待問(wèn)題和預(yù)見(jiàn)問(wèn)題，獲得解決問(wèn)題的靈感和直覺(jué)。無(wú)論遵從何種設(shè)計(jì)思維與方法，都應(yīng)盡可能從不同層次與維度審視人類需求、價(jià)值與觀點(diǎn)，在更廣闊、更綜合的視野下進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而創(chuàng)造出人、物、環(huán)境的共生和諧。