民機客艙的舒適性影響因素分析

羅漫，王曉麗，郭瑋，李研博，夏明

(中國商飛北京民用飛機技術研究中心，北京 102200)

1 引言

在民用飛機的設計理念中，過去常關注飛機安全性、經濟性等因素，隨著時代和技術的發(fā)展，越來越多的旅客選擇航空出行，民用飛機要接受航空公司和乘客的最終檢驗，了解機組、乘客乘坐體驗感愈來愈受到關注?？团撌浅丝统藱C出行的主要活動空間，是飛機中乘客舒適性的重要關聯(lián)環(huán)境，改善飛機艙室的舒適性成為提升飛機競爭力的一項重要指標[1]。

當前國內外研究者對客艙舒適性開展了大量的調查和研究工作，國內多針對客艙內某一項指標如座椅設計或熱舒適度進行評價[2-4]，吳丹、郭天鵬等人[5-6]對國內外航班乘客關于座艙環(huán)境舒適性進行調查并分析結果。國外的Richards、Vink等人[7-8]開展了全面、系統(tǒng)的民機客艙舒適性研究工作，通過對乘客的主觀問卷調查，并用統(tǒng)計的方法對獲取的舒適性因素進行分析從而得到評價等級。國內對民機客艙舒適性綜合系統(tǒng)地研究較少，劉敬、初建杰等人[9-11]在乘客調研的基礎上，結合層次分析法和多級模糊綜合評判方法把舒適性主觀模糊評價轉化為定量評價，實現(xiàn)對舒適性評估中模糊的、難以量化的問題的客觀評估。許松林等人[12]提出一種基于價值分析法的針對客艙空間分配的舒適性量化綜合性評價模型。在其他交通工具領域，王海涌等人[13-14]基于模糊粗糙集及多維系數(shù)理論，考慮影響高速列車舒適性的綜合因素，建立了基于多維粗糙集的高速列車舒適度評價模型。以上多是關于客艙舒適性評價數(shù)學模型的研究，根據(jù)各個因素的評價得到權重和評分，從而得到哪些因素需要重點關注。

本文在飛機的全生命周期貫穿舒適性設計理念，從民機概念設計、設計、制造及運營維護等各個階段提升舒適性的角度出發(fā)，在乘客乘坐飛機全流程中的各個場景來梳理舒適性指標并設計調研問卷，同時經過內部的初步調研和分析對問卷進行測評，并用評價結果來反饋指導設計理念。

2 方法

2.1 客艙舒適性因素

民機客艙舒適性系統(tǒng)復雜，涉及的影響因素眾多。許松林、艾玲英等人[12,15]以客艙的空間分配設計參數(shù)為基礎，將舒適性評價因素歸納為客艙總參數(shù)、客艙擁擠程度和個人座椅空間三個一級指標。劉敬、初建杰等人[9-11]將客艙環(huán)境、客艙設施、客艙座椅等作為一級指標，并分析各指標的相互影響關系和權重分配。周于添、王黎靜[16]通過對大量乘客的調查獲得對于飛行過程舒適性的直觀感受，再經由統(tǒng)計分析方法得到客艙舒適性的影響因素。

本文從飛機的全生命周期角度出發(fā)，將舒適性因素從概念設計階段、設計階段、制造階段、運營和維護階段這四個階段來劃分，并充分考慮以下兩個方面以全面、系統(tǒng)地收集與乘客舒適性的相關信息：

圖1 民機客艙舒適性因素集

(1)在乘客登機-乘機-離機的旅途全流程中梳理與乘客舒適性相關的場景；

(2)從乘客的視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺和心理狀態(tài)這幾個方面來識別舒適性因素。

根據(jù)飛機的全生命周期流程，客艙舒適性因素歸納為四個一級指標，分別為客艙總體參數(shù)、客艙內飾內設、客艙環(huán)境、運營維護，每個一級指標下對應分出二級指標，共23個二級指標，每項二級指標關聯(lián)乘機的場景和乘客的感覺，如圖1所示。其中觸覺中的膚覺是指人體皮膚及其皮下組織的感覺，深部感覺是肌體神經和關節(jié)的感覺，平衡感是人體半規(guī)管的感覺[17]。

2.2 乘客舒適性問卷設計

針對舒適性的評價方法主要分為主觀評價和客觀評價兩種，主觀評價方法是讓乘客根據(jù)自己的主觀感覺對舒適性進行評價，通常用量表、問卷或訪談等形式來獲取[1,9]。量表方法采用一維量表對舒適性進行評價打分，問卷的形式則更為靈活，采用經過統(tǒng)一設計的問題讓受試者回答。

如表1所示，每個舒適性二級指標分解為若干三級指標，包括概念設計指標，設計制造指標和服務指標等，對應31道問題。用于調研的問卷問題應在內容、題型和數(shù)量上經過縝密安排，通常要滿足以下要求[17]：

(1)考慮受調研群體的構成及數(shù)量，確保回收問卷的質量；

(2)問題應同時具備全面性和代表性。同類問題合并，結構精簡，同時又能巧妙地全面覆蓋所有的因素；

(3)問題用語應言簡意賅、通俗易懂，符合實際情景，讓大眾能所接受。

表1 民機客艙舒適性問題集

續(xù)表1

在調研問卷發(fā)放之前請艙室總體設計和舒適性設計領域相關的專家審讀，并根據(jù)他們的意見和建議對問卷進行修改，包括問題題型、問題數(shù)量兩方面。調研問卷在修改完善后通過手機網(wǎng)絡的形式發(fā)放和收集。問卷共分為四個部分：

(1)第一部分為個人乘坐信息包括：性別、年齡、出行目的、乘坐飛機頻次、航空公司、會員等級、飛機型號、艙位等級、座椅位置、飛行時長，采用填空題形式；

(2)第二部分為乘客根據(jù)其實際感受從二級指標因素中選擇對舒適性影響較大的因素，由此得出各類指標因素重要程度的排名，采用多選題形式；

(3)第三部分為問卷的主干部分，梳理出表1中的問題，采用七點量表形式，以很不滿意到很滿意為1至7分由乘客根據(jù)其實際感受進行選擇；

(4)第四部分為征集乘客意見的開放式問題，由乘客自由回答。

2.3 乘客舒適性問卷調查

本次受調研的群體全部是從事民用飛機結構設計、艙室總體設計和舒適性設計的專業(yè)人員，對民機熟悉且經常乘坐飛機，能較專業(yè)、客觀地進行舒適性評價。調研時間為2020年10月份至11月份，在他們完成某次飛行旅途后發(fā)放問卷，共收回有效問卷35份。由于是內部測評，調研樣本量較少，采用Excel處理數(shù)據(jù)，調研結果僅研究其趨勢和對設計指導的方法。

個人信息中年齡、出行目的、乘坐飛機頻次、會員等級的信息是為了篩除沒有乘坐經驗的、未成年的乘客，包括影響乘坐心情的旅途(如奔喪、看病)的問卷。本文的調研問卷乘坐信息如圖2所示。

圖2 乘客個人信息

其中航空公司、飛機型號、艙位等級、座椅位置、飛行時長的信息為第三部分的量表問題提供支撐信息。

表2為根據(jù)第二部分多選題評選出的舒適性因素排名，多選題選項將二級指標因素合并以保證選項精簡且全面覆蓋。例如客艙空氣和溫度包含空氣品質和客艙溫濕度，飛機顛簸和噪聲包含飛機的艙內噪聲、振動和顛簸情況。由表2可知15類因素中座椅的舒適性、座椅腿部空間、客艙空氣和溫度、飛機顛簸和噪聲是對舒適性影響最大的四個方面，旅客娛樂系統(tǒng)、過道和天花板空間、廁所的使用、乘務員的服務、客艙的衛(wèi)生、飛機的餐食、飛行時間、鄰座乘客是其次需要關注的地方。

表2 舒適性因素權重排名

3 結果

(1)座椅擁擠程度

由表1可知，乘客就座時的擁擠程度與概念設計階段時的座椅尺寸和排距相關。圖3中分析了乘客對擁擠程度的滿意度與飛行時長、座椅位置和機身總寬的關系，其中乘客艙位等級都是經濟艙故暫不做分析。

由圖3(a)(b)可知，飛行時長和機身總寬對就座時的擁擠程度影響不大，由圖3(c)可知中間座椅就座的乘客對擁擠程度滿意度較差。

圖3 就座擁擠程度舒適性分析

(2)座椅柔軟舒適度

座椅柔軟舒適度與座椅的硬度、形狀和靠背角度等相關，由制造商和航空公司選擇的座椅決定，圖4分析了同一名乘客對座椅擁擠程度和座椅柔軟舒適度的評價結果，顯示兩者是接近的，可以初步得出在實際情況中，座椅尺寸和腿部空間會影響乘客對座椅本身舒適度的判斷。

圖4 35名乘客對座椅擁擠程度和柔軟舒適度滿意度

(3)座椅位置

在概念設計階段客艙總體布置時，乘客座椅位置是否靠近廚房或廁所(尤其是廁所)是需要重點考慮的，表3給出了乘客對座椅靠近廁所的接受程度，選擇5分及以上的乘客達到了50%，可以初步判斷乘客對此尚能接受。

表3 35名乘客對座椅靠近廁所的接受程度

(4)裝置操作

座椅調整靠背按鈕的操作和小桌板的收放均與座椅的設計有關；行李箱開關、閱讀燈、呼喚鈴的操作與行李箱開啟方式及客艙入座高度有關。這兩項乘客給予的評價較好，選擇6分及以上的乘客達到了50%。圖5給出了行李箱操作的難易程度與乘客入座高度的關系，由圖可知各種入座高度都有較難操作和較好操作的情況。

圖5 乘客入座高度和行李箱操作難易度關系

(5)頭部空間

乘客就座或站立時頭部空間的舒適感與客艙的入座高度和天花板高度相關。圖6給出了乘客就座或站立時的舒適度與入座高度、客艙高度的關系，由圖可知各種高度都有較壓抑和較寬敞的情況。

圖6 客艙高度和乘客舒適度關系

(6)航空公司

客艙娛樂系統(tǒng)內容和界面、飛機外部涂裝、廁所用品和衛(wèi)生情況、乘務員服務、餐食、客艙衛(wèi)生情況、客艙選裝裝置這七項滿意度主要和航空公司有關。圖7展示了各航空公司的滿意度評分，由圖可知川航滿意度評價較高。在問卷的第四部分乘客自由回答的開發(fā)式問題中，11個關于航空公司的建議，包括:增加嬰兒搖籃、客艙和廁所清潔、毛毯、餐食、涂裝、娛樂系統(tǒng)、網(wǎng)絡、客艙燈光調節(jié)和客艙服務，此外有六個關于座椅舒適性和腿部空間的建議，兩個關于行李箱使用的建議，兩個關于客艙壓力變化的建議，一個關于廁所使用的建議?？梢姾娇展具\營維護對乘客乘坐體驗感影響很大。

圖7 各航空公司滿意度對比

(7)飛行時長

圖8給出了飛機飛行時長與乘客不適感的關系圖，由圖可知飛行時長較短(1.5h) 的乘客接受程度較好。

圖8 行時長和乘客不適感關系

(8)舷窗

合理的舷窗設計能使乘客在觀察機身外部時有一個舒適的視角，使乘客在飛機的封閉空間中增加舒適性，減少心理負擔。圖9給出了舷窗寬度、高度與乘客舒適度的關系。由圖可知，舷窗寬度和高度較小時，乘客的滿意度較差。

(a)舷窗寬度和舒適性關系

(9)客艙環(huán)境

由于掌握機型資料不全，圖10僅分析部分機型的客艙環(huán)境與乘客滿意度的關系，由圖可知客艙濕度較高，客艙壓力高度較低，客艙噪聲較低的乘客滿意度較高。

圖10 各機型客艙環(huán)境舒適度對比

4 討論

本文通過梳理民機客艙舒適性因素和設計調研問卷，梳理乘客的評價結果如下：

(1)座椅的空間和柔軟舒適度是乘客比較關心的舒適性因素，其次是客艙環(huán)境，包括客艙空氣品質、溫度及機上的顛簸和噪聲；

(2)乘客最容易產生意見和抱怨的方面是關于航空公司的選裝設備和服務，包括：嬰兒車安置、娛樂系統(tǒng)、餐食、清潔度、毛毯、乘務員服務等；

(3)座椅的空間和柔軟舒適度共同影響乘客就座時的舒適度，中間座椅就座的乘客體驗感較差；

(4)根據(jù)本文調查乘客的評價，乘客對座椅靠近廁所尚能接受；

(5)關于乘客入座高度和天花板高度，根據(jù)本文的調查顯示，只要在一定合理范圍內，高度的變化對乘客操作難易度和頭部空間感沒有影響；

(6)本文調查顯示舷窗尺寸較小的乘客滿意度較差；

(7)本文調查顯示客艙濕度較高，客艙壓力高度較低，客艙噪聲較低的新機型滿意度最好。

5 結論

根據(jù)乘客的評價結果得到如下結論：

(1)客艙座椅的布局、設計及選型，其次是客艙環(huán)控設計和運營維護，是影響到乘客舒適性的主要因素；

(2)了解乘客的需求，為乘客提供合意的服務，選裝乘客受歡迎的設備，不失為一種提升乘客舒適性的簡單有效的方法；

(3)當考慮飛機經濟性的制約不增大座椅排距和尺寸時，增加中間座椅的寬度、選用減重型座椅、增大靠背角度、設計座椅時充分考慮人機工效均可增加乘客就座時的舒適度；

(4)在傳統(tǒng)設計理念中，客艙座椅位置不能對著盥洗室門口，根據(jù)本文調查乘客的評價，并非一定要將座椅避開客艙服務設施，關于此條可進一步展開研究；

(5)關于乘客入座高度和天花板高度不可盲目追求高度越高越舒適，高度越低越易操作，還須綜合各方面權衡和試驗驗證；

(6)增大舷窗尺寸可提升乘客舒適度，同時應根據(jù)機身結構、強度和視角權衡一個合理尺寸；

(7)通過提升客艙環(huán)境可提升乘客舒適度，同時要考慮經濟性等方面的制約。