京雄城际高铁车辆客室布局通用化设计技术要点

石 彭 胡亚峰 鲁晓涛

(1.北京交通大学建筑与艺术学院，100044，北京；2.中国中车青岛四方机车车辆股份有限公司，266111，青岛∥第一作者，讲师)

1 通用化设计理念与车辆客室空间布局设计

通用设计因其“通用性”的设计理念在一切与人行为相关的产品设计领域处于核心地位，“通用”即将所有为人使用的环境、产品、设施以及与人产生交互的服务等相关元素进行全面统筹，依据需求的动态变化及相互关系在设计过程中进行科学整合、系统的组织兼容实现设计的最优化解决方案，使设计能够尽可能满足更多用户、兼容更多的使用情境、更具环保和可持续发展性[1]。高铁车辆客室的布局设计是影响乘客乘坐体验的基础和关键，其不仅是设计一个乘客活动的空间载体，更是规划乘客行为，探寻与乘客互动的逻辑规律的过程。从通用可持续的角度看，复兴号的设计寿命是30年，京雄高铁预计在2020年建成并通车，因此在2020—2050年的列车使用全寿命期间，深入扎实地研究通用可持续问题和京雄两地相关的通勤环境特征、乘客构成、硬件升级等因素的变化发展趋势，将车厢的布局设计贴近变化的环境需求。

2 京雄城际高铁的车辆客室布局设计需求分析

京雄城际高铁全长92 km，以北京城区为中心实现理论上的半小时通勤，京雄城际高铁是连接北京至雄安日常通勤最主要手段，全线设5座车站，包括国际化的重要窗口新机场站。前期设计需要尽可能对产业特点、环境地理资源、城市经济规模及布局、高新人才及主要居住群体的职业及通勤特征等一切与用户通勤产生影响和关联的要素进行分析统计估算，并通过推导获得一段时间内的发展变化趋势[2-3]。

2.1 硬性需求

硬性需求是相对于软性需求而言，指在物理角度需要绝对满足的，能够进行精确数理计算的设计标准。如,座椅的人机尺度标准，过道空间的通过效率标准，行李架空间的体积储备标准等。同时也需要注意,物理标准的硬性需求通常只是理论上能够实现和满足功能使用，并不一定能够获得较好的用户使用体验的标准。硬性需求能够指导设计获得百分之百使用功能的满足，而软性需求则更多地指向更高层次的用户心理体验。因此,在设计分析阶段需要考虑相互弥补配合硬性的物理需求及软性的心理需求的可实现性及实施效率，以进行综合系统的设计统筹[4]。

2.1.1 行李存储空间设计需求

车内布局设计的要素从需要满足的硬性使用功能需求角度分析包括：行李存储空间，乘员乘坐空间，临时站立或依靠空间，通道空间,上下车的缓冲空间等。其中,对乘客行为产生直接相关性并对车内空间布局产生直接影响的核心点是储物空间设计，储物空间不仅需要达到基本设计标准，还需要预留一定的设计冗余，具有较高的优先级。

京雄高铁主要服务于乘客的城际通勤，经过对京津城际高铁乘客所携带行李的观察及统计调研，即使在国庆长假和春运期间，乘客所携带的行李数量和体积也少于一般的长途客运高铁，车内的标准储物空间宽裕。而京雄城际停靠的新机场站，鉴于航班起降高峰与高铁的客运高峰重合度低，并需要接纳国际及国内的航班换乘乘客等因素，决定了乘客所携带行李的数量较多且尺寸超出普通规范标准，可能造成行李存储空间严重不足。为了在不同应用情境下应对和权衡乘客所携行李存储空间的硬性需求，需要对行李存储与乘客乘坐空间进行灵活转换，在行李较多的情况下，将部分乘坐舒适性让渡于空间存储功能，反之亦然。

2.1.2 通用性及模块化设计需求

从通用化角度分析，需要首先考虑最大程度地沿用原有的车厢设计中的设计模块，目前各类型设计通常在资源消耗、材料环保、结构优化以及便捷循环使用等方向来综合实现其生态价值，通用设计在此基础上还应强调其通用性和模块化设计[5]。通用设计主张考虑多样化人群的使用，于是当通用性越强或者模块组合方式越灵活时，具体表现为更宽泛的包容性和生产成本的降低，在使用过程中对自然与社会资源的损耗也更少[6]。例如,座椅模块、行李架模块、设备模块等减少重新设计和重复生产，同时需要对新设计的产品模块预留灵活的转配接口和升级改造的空间，可以根据不同情境需求进行模块的组合调整。

2.2 软性需求

软性需求是指以乘客的行为体验和心理感受为根基，以乘客的视觉心理以及行为心理为衡量标准，从人的美学心理学和环境舒适感的角度分析空间环境布局对乘客心理感受及行为体验的影响，是一种以心理尺度为标准，更贴近用户内心感受，对乘客的乘坐体验产生更直接的影响，同时软性需求具有极强的可变性与灵活多样性，能从更高的心理层次打动消费者。针对车厢人机环的布局设计，软性需求主要分为空间环境需求和乘客行为需求两类，空间是乘客活动的环境，乘客是在空间中活动的主体，二者交互产生影响和联系效果，结合硬性需求能够为实际设计提供更多解决问题的手段和思路。

2.2.1 空间环境

从人机舒适以及美学环境心理学的角度分析，空间环境设计的核心是需要通过对空间的装饰、分割等手法，不仅能满足功能的需求，同时还要考虑到乘客的视觉空间感觉以及心理和行为习惯。首先,需要考虑车内的空间设计需要具有整体感，整体感传递整齐简约的视觉美感和环境安定感，帮助乘客快速地认知熟悉空间环境，这也是动物生存本能的潜在需求使然[7]。其次，空间的变化与趣味性,车内空间的灵活布置能够使较大或较长的空间产生分割和节奏变化，避免单调乏味和空旷简陋的视觉感受。再次，空间环境应该承载相应的功能，具有一定的紧凑感和功能感，做到形式与功能的统一，有效合理地利用闲置空间,从而传达出空间设计的巧妙感和精致感。

2.2.2 乘客的行为及心理需求

根据不同的乘客身体状况以及通勤时间的长短等个性差异，造成每个人对舒适性的理解差异化，进而影响到决定空间设计舒适度优先级因素的变化。例如,无论多么拥挤，身体状况较差的老人对座位舒适性的需求永远高于空间的宽敞或私密性。因此,根据不同乘客的行为和心理需求，以出行目的为基础，可以将乘客分为3类:①通勤乘客，以商务通勤和工作通勤为代表，包括每日通勤、每周通勤、以及经常出差往来于京雄之间的工作或商务通勤用户群，这类乘客的行为特点和心理需求是携带物品较少，需要在车上安置相对安静和私密的空间进行工作或休息。②旅游娱乐为目的的乘客，包括探亲、旅游、参观、聚会等娱乐休闲活动，特点是对周围的事物充满新鲜感，以娱乐游玩为主要目的，以出行活动优先，所以对舒适性的要求相对较低。③长途旅行乘客，他们乘坐高铁的频率较低或陌生，所携带的行李较多，行程紧凑，对时间紧张敏感，例如在车没到站的时候提前等候在门口做好下车准备。表1为近、远期京雄城际高铁乘客出行预估比例。

表1 京雄城际高铁乘客出行预估比例 %

3 车辆客室空间布局设计技术要点

列车的布局设计工作以标准车辆客室为原型，重点是以最少的设计投入达到最大限度地满足不同情境下各类乘客的需求。基于上述层次分析，其设计遵从先整体后局部、先主要后次要的原则及设计思维：即将硬性需求作为首要需求，并获得一个相对确定的基础设计架构空间，并在此基础上将软性需求作为次要设计目标进行调整、弥补，实现完善的设计整合。

1)京雄城际高铁运行全程约30 min，约与市内的地铁、机场快轨通勤时间类似，包括3次停站，以及停靠机场站时可能面临的大批国际、国内航班转乘情况。因此，需要在车辆客室基础设计布局上选择能够满足大批量乘客甚至是携带大体积行李箱的乘客快速上下车的行为需求，车门由车辆客室端部的通过台改为靠近中部。从整体上看，车门平均分布于整列车组，乘客到达每个车门的距离近似，以此提高上下车人流输送效率。偏向车辆客室中部的设计布局可以提供更宽阔的缓冲空间，可以更灵活地为携带轮椅、婴儿车等特殊物品的乘客提供方便。移除卫生间等设施，增加可用于乘员活动的空间，虽然对乘客活动的方便性和综合舒适性造成一定影响，但鉴于运行时间短则被舍弃(见图1)。

图1 京雄城际高铁车辆客室空间布局示意图

2)高铁设计定位是满足高速、舒适、高质量的乘客输送需求，运行时间、行驶稳定性、空间环境的高级感等与乘坐舒适体验相关的因素都是需要优先满足的。就车辆客室空间布局来说，这主要体现在座椅舒适性、乘坐空间与活动空间的相对宽敞，以及与用户行为密切相关的环境设施上。乘客的乘坐区设置在车辆客室中部，形成相对完整闭合私密的乘坐区隔断。基于通用化设计标准，车辆客室内的座椅模块沿用高铁通用座椅模组设计标准，共设置14组，安装于贯通车辆客室的装配轨道，可以根据情况对座椅模组的间距及数量进行调整。车内座椅上方设置行李架，满足乘客随身行李的放置。

3)为了应对乘客快速上下车的方便性需求，在车辆客室前后部设置灵活度和兼容性较高的站、坐混合型多功能空间，实现3个可以相互兼容并转换的功能，该位置较之固定空间具有如下优越性：①使得乘客上下车人流动线以及车内横向流动的人流动线更加通畅。②在车辆客室的两端形成缓冲区，该排布形式能够使得车门区域更加宽阔，同时减少了车门区域造成客流拥堵的可能，有助于上下车乘客的快速流动。设置便于抓扶的把手,给乘客提供简单的倚靠,减少站立时的体力消耗。③将车辆客室内的固定座椅撤掉后换成可座、可靠、可站的多功能席位混合空间，满足乘客携带行李较多的情况下增加单节车厢的运载力。④在多功能区增加行李临时固定及放置的简易机构，设置简单的固定设施可放置和存储大件或特殊体积行李(见图2)。

4)在车辆客室两端设置双层大件行李架，其设置的位置由原来的通过台附近移动到车门附近成组设置。大件行李架的结构由原有的固定式改为可移动的模块化式，并设计与座椅轨道相兼容的固定接口，可以依据需求灵活移动,增加或减少大件行李架的数量。乘客倾向于将行李放置在身边或者视线范围内，可利用透明玻璃隔断的设计，方便乘客观察，防止丢失及偷窃。在车门区域放置行李架，方便乘客快速拿取,减少搬运沉重行李箱的距离,节省体力。大件行李架由传统的3层改为2层，主要针对放置超过26寸的超大行李箱。大件行李架可以作为分隔车厢空间布局的隔断，将车辆客室空间较长和空旷的气场进行分割，在车辆客室中部的乘客乘坐区营造相对私密、安静舒适的空间(见图3)。

图2 京雄城际高铁车辆客室空间布局及功能示意图

图3 京雄城际高铁新型大件行李架设计效果图

5)整体空间的设计理念是在保证高铁空间环境及乘坐舒适性的基础上，将载客量、货运量、舒适性等属性根据需求进行合理的权衡、搭配和微调，依据情况进行了相互的牺牲和兼容，保证能够在不同的环境条件下尽可能满足乘客的多样化需求，提高多功能性和空间利用率。

4 结语

通用化设计不仅是一种设计理念，也是一种设计思维。它要求全面系统地对设计事物进行研究和分析,并给出结论。数据的统计和计算是重要的设计依据和基础，同时心理需求与行为体验的软性需求也是不可或缺的重要因素，需要运用全面的逻辑推理与系统化思维，帮助设计者和研究者能够更为全面地看待问题和预见问题，获得解决问题的灵感和直觉。无论遵从何种设计思维与方法，都应尽可能从不同层次与维度审视人类需求、价值与观点，在更广阔、更综合的视野下进行设计，从而创造出人、物、环境的共生和谐。