模块化设计理念在京雄城际高铁大件行李储物柜优化设计中的实践

辜苇

（上海雅风企业发展有限公司，上海200333）

1 引言

雄安新区是我国经济协同发展总体战略的一环，创建雄安新区的目的不仅是为了舒缓首都的人口密度，更是意在建设以北京为核心的世界级城市圈，故京雄城际高铁将担起两地通勤的重任。京雄城际高铁作为雄安新区与外界往来的重要交通工具，总时长约30 min，其不仅提供着方便快捷的交通服务，更体现着立体交通物流的提升。根据线路规划，京雄城际高铁将途经新机场站，由于飞机航班的起降高峰与机场快线的客运高峰高度重合，乘坐国际航班的乘客们所携带的行李杂乱无章，故原始的大件行李储物柜无法满足储物需求，如何改变目前棘手的储物空间是本文主要探讨的问题。

2 京雄城际高铁调研

2.1 京雄城际高铁用户研究

雄安新区的规划是集高校、科研、商务、互联网四位一体的新型城市，因此，该地区的核心消费人群多以学生、科创者、互联网从业人员及商务精英为主，故推测长期乘坐京雄城际高铁通勤的人群多为以上4 类。通过对经常乘坐短途高铁及机场快线的学生、科创者、互联网从业人员及商务精英（调研样本容量为200 人，其中学生51 人，科创人员48 人，互联网从业人员54 人，商务管理人员47 人）的调研分析获得：98%的乘车人群年龄不及65 岁，其中近90%的受访人员年龄主要集中在18～56 岁，男女比例为1∶0.8。在这类人群中，学生乘坐短途高铁及机场快线出行的主高峰时段为寒暑假，副高峰时段为国庆节；而科创、互联网以及商务人员的乘车高峰时段除了春节前后，没有其他固定高峰期，何时乘车主要取决于工作安排。由于京雄城际高铁与短途高铁及机场快线的极高相似性，因此可预测：京雄城际高铁的乘车主高峰期为每年的6～9 月以及同年12 月～次年3 月，副高峰期为小长假，因此，每年至少有一半的时间京雄城际高铁将面临客流顶峰。

2.2 京雄城际高铁原大件行李储物柜研究

根据近两年对于乘客行李数目及尺寸的调研结果可知：从机场出站的乘客中，超半数的乘客所携带的行李箱的尺寸为小于或等于24 寸（420 mm×680 mm×260 mm）的行李，而所携带行李箱的尺寸超过24 寸（24 寸及以上的行李被定义为大件行李）的乘客人数约为28%（含托运）。在高峰时期平均每人携带1.08 件行李，非高峰时段平均每人携带0.75 件。按照每节车厢能承载的人数极值综合原大件行李储物柜的容积分析可得结论：在人流量小于70 人/车厢时，原大件行李储物柜可满足旅客们的需要；超过此基数时，大件行李储物柜的结构需发生改变。

3 京雄城际高铁优化大件行李储物柜的设计要点

依据用户生理特征的不同结合调研结果的分析，大件行李储物柜的设计点可归为：

1）大件行李储物柜在既定空间内可根据不同时间、不同人群进行有规律的变化；

2）大件行李储物柜的挡板需方便乘客在座位上可直接查看自己的行李；

3）大件行李储物柜能降低行李因为列车运行而出现滑动的概率。

4 模块化设计理念运用于京雄城际高铁的实践

4.1 模块化设计的特征

模块化设计的核心是将所设计的产品根据所需功能自由地组合在一起，从而构成一个新的、具有特定功能的单元模块。在表现形式上，模块可以完全独立的、单一的、不可再细分以及拆分的单体形式存在；同样模块也可以是由多个独立存在的单体通过不断排列组合和自由拼装成更为高一层次的组合新模块[1]。这种结构的优势在于：能够自由交换大小模块的顺序、根据不同模块的特点变化其功能，最后产生其派生的产品[2]。因此，模块化的设计是十分灵活以及多变的。

模块化设计作为一种展现新思维和新方法的设计，与传统的设计相比，前者的优势在于：设计师在设计单一产品的时候，能尽可能多地解决关联性品种、多样化规格和专业化生产之间的矛盾[3]。在消费市场上尽可能多地满足不同种类的人群对于多样化产品的不同需求，更快地适应激烈的市场竞争。

4.2 大件行李储物柜模块化设计实践

4.2.1 大件行李储物柜整体设计

在设计高铁大件行李储物柜时，尽可能将空间利用率发挥到极致，因此，大件行李储物柜的形态尽可能贴合高铁内部的轮廓。根据乘客们的需求综合调研结果确定：在非高峰时段，大件行李储物柜可分为2 层，而当京雄城际高铁面临高峰时段时，则需要改造成3 层（可放置28 寸（520 mm×760 mm×330 mm）大件行李箱的底层；放置26 寸（460 mm×710 mm×280 mm）行李箱的中间层；高峰时段放置其他行李箱的顶层）。为满足约80%的女性以及60%的男性能舒适地拿取行李。根据人机工程学计算，大件行李储物柜的第2 层高度距离地面为930 mm，第3 层的高度距离地面1 530 mm。

综上，该大件行李储物柜的高度为1980mm，宽度为900mm，长度为1100 mm，每个金属骨架的宽度为70 mm；每块镶嵌在金属骨架上的有机玻璃厚度为70 mm，距离金属骨架的外侧边缘为0 mm（见图1）。

图1 大件行李储物柜三视图

在距离地面830 mm 和1 530 mm 处分别有固定行李架的金属凹槽。为减少行李掉落的可能性，金属凹槽与X轴的夹角为5°，其长度为960 mm、宽度分别为890 mm 和760 mm，高度为100 mm，金属凹槽的深度为70 mm，可供行李架的插入使用。为满足乘客可自行调整行李柜每层的高度，在亚克力挡板的内侧有6 个宽为50mm、长度为500mm 的凹槽，高为50mm，每个凹槽之间的垂直距离为400 mm，与X轴的夹角为5°，每块镶嵌在金属骨架上的亚克力厚度为70 mm（见图2）。

图2 金属凹槽尺寸图

4.2.2 大件行李储物柜行李垫设计

由于行李箱存在滑轮，放在大件行李储物柜的行李箱会随着列车的奔波而发生位移，故在每个大件行李储物柜的底层铺一层由丁基橡胶制成的行李垫。此举的目的不仅是根据微小落差将行李箱的轮子卡在行李垫里，以保证旅客们的行李不会产生较大的移动，更是约束旅客将行李按照规定放置，从而将大件行李储物柜的空间利用率增加到最大（见图3）。

图3 由丁基橡胶制成的行李垫

4.2.3 大件行李储物柜模块化设计

1）嵌套式模块单体1

模块单体分为4 个尺寸：第一个尺寸是长960 mm，宽度为760 mm 的金属支架，其厚度为90 mm；第二个尺寸是长为960 mm，宽度为890 mm 的金属支架，其厚度为90 mm；第三个尺寸为长度1 055 mm，宽度为690 mm，厚度为48 mm；第四个尺寸长度为690 mm，宽度为500 mm，厚度为60 mm。在乘客乘坐京雄城际高铁的任何时段，倘若存在个别超大件行李，乘客可根据自己的选择将模块放置在大件行李储物柜内部的任何凹槽位置，自己组合改变每层的容积即可放下违规的行李。

2）嵌套式模块单体2

在人流量突破极限的时候，这些模块可以单独取出作为椅子使用，镂空的造型也可以放置28 寸行李。单体行李框架的尺寸为长500 mm，宽300 mm 和高800 mm，金属架厚度为30 mm。在不使用的时候，可以将这些模块随意放置在大件行李储物柜里或作他用（见图4）。

图4 嵌套式模块单体的尺寸自由组合

3）拼装式模块单体

在大件行李储物柜的每块亚克力板材上存在着4 个直径为98 mm、深度为70 mm 的镂空圆洞凹槽，可以供金属管插入。金属管的长度为400 mm 和600 mm，宽度为150 mm，均由可被磁化的材料制成，故金属管可通过磁性和大件行李储物柜的金属行李平台架相结合，操作起来不需要用太大的力气，尤其给使用婴儿车和轮椅的人们提供便利（见图5）。

图5 大件行李储物柜在列车中的使用

5 结语

传统的大件行李储物柜存在多种问题，严重影响用户体验。由于高铁储物空间的限制，无法大面积扩展既定的储物空间，故模块化设计的概念被提出。该研究的创新点在于验证了模块化设计理念可被运用于高铁大件行李储物柜的设计，对高铁大件行李储物柜的模块化设计实现了零的突破。这种设计不仅能为各类高速列车的大件行李储物柜设计提供创意，并且能提高其与其他物件的交互性，达到优化设计的目的。