基于人機(jī)工程學(xué)的地鐵車輛座椅舒適性研究

魏天良 李友忠 劉昇助

摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的城市開始興建地鐵線路。地鐵車輛憑借其“準(zhǔn)時(shí)率高，速度快，舒適安全”等優(yōu)勢(shì)成為人們工作出行的首選城市交通工具。與此同時(shí)，人們對(duì)車輛的舒適性要求也越來越高，本文基于人機(jī)工程學(xué)的內(nèi)容，對(duì)于地鐵車輛座椅設(shè)計(jì)舒適性進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 人機(jī)工程學(xué);地鐵車輛;座椅;舒適性

1研究背景

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，地鐵車輛以其載客量大、速度快、安全穩(wěn)定、節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)，成為城市交通的主流。近些年人民生活水平不斷提升，人們對(duì)生活質(zhì)量要求也越來越高，地鐵車輛舒適性也不例外。本文基于人機(jī)工程學(xué)相關(guān)原理和方法，從車輛內(nèi)裝的座椅尺寸及布置進(jìn)行分析研究，為地鐵車輛座椅設(shè)計(jì)提供參考[1]。

2人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)是一門研究“人—機(jī)—環(huán)”之間相互關(guān)系的學(xué)科，從人體本身出發(fā)，結(jié)合人的生理、心理的特點(diǎn)，研究機(jī)械設(shè)備、環(huán)境狀態(tài)之間的相互作用，以達(dá)到以人為本的最終目的。人機(jī)工程學(xué)作為地鐵車輛座椅設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，主要通過各部件尺寸占人體百分位數(shù)來實(shí)現(xiàn)，人體百分位數(shù)是人機(jī)工程學(xué)中的重要理論數(shù)據(jù)，揭示了不同人群在某一狀態(tài)下的各個(gè)重要尺寸所占整體的比值，以Pk 表示第K百分位數(shù)，城軌車輛內(nèi)裝中常用的人體百分位數(shù)主要為P5、P50、P95，例如P5指第5百分位數(shù)表示占總數(shù)5%的人不大于這一尺寸值[2]。

3座椅尺寸舒適性分析

我國地域遼闊，人口眾多，南北方人體尺寸特征存在很大差異。地鐵車輛適用于某一城市或幾個(gè)城市之間的客流運(yùn)輸，具有一定的區(qū)域性特點(diǎn)，所以在人體百分位選取時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮區(qū)域性原則，而人體百分位數(shù)選取的范圍性，應(yīng)考慮大多數(shù)人使用的方便性，另外還有安全性原則和均分原則等。

人體坐姿相關(guān)尺寸如圖1所示，座椅尺寸的舒適性主要取決于人體坐姿相關(guān)尺寸，主要包括：

（1）坐姿肘寬，地鐵車輛聯(lián)排座椅之間不設(shè)置扶手，但肘寬決定了人對(duì)座位空間適應(yīng)性的體感，所以應(yīng)照顧到不同胖瘦的乘客，選用P95確定尺寸;

（2）坐姿臀寬，臀部是人體坐姿的重要接觸點(diǎn)，應(yīng)盡量滿足大多數(shù)人的尺寸需求，所以選擇P95人體百分位數(shù);

（3）肩高，決定座椅最大高度的重要參考尺寸，以P95設(shè)計(jì);

（4）手肘平放高度，地鐵車輛一般不設(shè)置座位扶手，可將該尺寸座位空間設(shè)置的參考;

（5）坐姿高度，決定座板高度的重要尺寸，考慮到若座板設(shè)置太高部分人群腳步不能充分接觸地面，則會(huì)降低座位舒適性，所以此處應(yīng)采用P5設(shè)計(jì);

（6）坐深，用于確定座位深度，為保證所有乘客乘坐都會(huì)方便應(yīng)以P5設(shè)計(jì)[3]。

4座椅布置

地鐵車輛的座椅排布取決于該條線路的客流量。目前我國各大城市布置座椅有橫向布置、豎向布置、橫豎交叉布置等三種方式，如圖2所示。根據(jù)對(duì)乘客的舒適度調(diào)查，我國各大城市的地鐵客流量都較大，選擇橫向布置能夠獲得更大的乘坐空間，使車廂看起來更加寬敞不壓抑。

5結(jié)束語

地鐵車輛內(nèi)裝座椅的舒適性關(guān)乎著大多數(shù)人的乘車體感，是地鐵車輛設(shè)計(jì)中一個(gè)不容忽視的關(guān)鍵性項(xiàng)點(diǎn)。本文基于人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論與方法，闡述了人機(jī)工程學(xué)在地鐵車輛座椅設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用：結(jié)合人體坐姿關(guān)鍵性尺寸給出了城軌車輛內(nèi)裝座椅尺寸對(duì)應(yīng)的人體百分位數(shù)值;參考地鐵線路的流量及人們的喜好調(diào)查分析了座椅布置情況。

參考文獻(xiàn)

[1] 王立國.地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].大連：大連交通大學(xué)，2010.

[2] 雷莉，尹洪權(quán)，周魯寧，等.城市地鐵車輛內(nèi)裝質(zhì)量控制[J].機(jī)車車輛工藝，2017，（4）：21-22.

[3] 孫麗萍，王立國. 地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)分析[J].大連交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31（2）：15-19.