学文网【摘 要】根据我国火车卧铺车厢的发展现状，运用5W1H以及内部空间分析与优化方法，遵守关联原则，确保安全、协调原则，根据人体特征，对火车卧铺车厢内部空间进行分析与改善，设计出既充分利用空间，又符合旅客活动需求的空间结构。
【关键词】火车；卧铺车厢；人因工程；空间设计
【Abstract】According to the development of the Chinese couchette， using 5W1H and interior space optimization method， observing the principle of relevance，ensuring safety and the principle of co-ordination，according to the characteristics of the human body，analyzing and improving the couchette compartment interior space，designed the space structure which can make full use of space and meet the needs of passengers.
【Key words】Train；Couchette；Human factors engineering；Space design
0 引言
近年来，随着经济和社会的发展，我国人口的流动不断增加，同时我国交通运输业也在不断发展。相较于其他交通工具，火车的运载力大得多。由于我国人口众多，因此铁路客运在国内选择出行的交通工具中处于不可替代的位置。卧铺车厢是中国长途客运列车的重要组成部分，随着国民生活水平的提高，选择乘坐火车卧铺的乘客越来越多。传统的铁路列车中，卧铺车厢占有较大的空间，但由于其部分空间设计不合理，给旅客造成诸多不便，在春运期间表现得尤为突出。
卧铺车厢是我国长途客运列车的重要组成部分。国内的列车从早期的21型发展到如今的25系列，硬卧隔间内设施依然简陋，最新的25T型车在色彩与墙板隔断上下了功夫，但是床铺作为卧铺车厢最重要的设施，其与旅客身体直接接触的部分并没有太大的改动。一直以来，卧铺只是提供最基本的躺卧功能，在舒适度与功能性上被需求日益增长的旅客所诟病。
西南交通大学陈雨把通用设计概念运用到列车中，将不同人群分类，结合无障碍标准规范以及各类人群的需求得出通用卧铺设计的建议准则[1]。例如：通过携带轮椅上车，分析轮椅在车厢过道和卧铺包厢内的移动路径，找到现有25G软卧空间中限制残疾人出行的关键点等等。河北科技大学徐亲民设计了一种箱式列车卧铺车厢，铺位由三层开放式铺位改成两层隔离式铺位，使列车车厢更具有私密性，其灵感来源于箱式蜗居出租屋。该设计载客数量相对原有列车有较大幅度的减少，不仅成本较高，而且也不能满足春运对运力的需求。
国外的卧铺列车主要分布在欧洲。欧洲国家领土面积有限，卧铺列车通常都为跨国列车，数量较少，且一般为夜线或旅行列车。这些卧铺列车的包厢形式可按人数分为单人包间、双人包间、三人包间、四人包间以及六人包间，储物空间通常较为充足。一般铺位越少，包厢的票价越高。铺位少的包厢适合家庭与高端乘客的需求，但在空间布置上存在一定的浪费，提高了运营成本，且因票价较高而难于推广。欧洲国家的旅行列车主要针对观光旅游，其设计注重观光视野和舒适度，故空间更为充裕，但无法满足我国铁路客运对大运力的要求。
本文基于人因工程优化火车卧铺车厢的空间设计，使之更加人性化，从而提升旅客的乘车舒适性。
1 列车卧铺车厢内部空间设计现状及其存在的问题分析
1.1 上、中、下铺的空间分配不合理
上铺和中铺的活动空间过小，不能为旅客提供舒适的环境，上铺的旅客甚至无法在床铺上完成脱衣、穿衣以及正常喝水的动作，给旅客造成极大的不便。床铺靠近过道的一边为开敞空间，不能有效地保护旅客的个人隐私，没有安全感。
1.2 上下卧铺的梯子设计不合理
传统卧铺的爬梯设计在床铺的尾端，沿竖直方向延伸，两边床铺共用一个，梯子的宽度也比较小，导致乘客的上下床铺特别不方便，且旅客上下床铺的过程会影响过道上旅客的通行。
1.3 桌位不合理
卧铺车厢的布局难以实现为每个铺位提供单独使用的桌位，而且桌子面积较小，当车厢发生晃动时，放在桌子上的食物不能很好的保持稳定。
2 列车卧铺车厢内部空间的优化设计
本文运用5W1H以及内部空间分析与优化方法，遵守关联原则，确保安全、协调原则，根据人体特征，对火车卧铺车厢内部空间进行分析与改善，设计出既充分利用空间又符合旅客活动需求的空间结构。
首先，对空间分配的问题，运用人因工程学的基本方法对现有卧铺车厢的尺寸数据进行人机分析。现有卧铺车厢的实际测量尺寸如表1所示。
其次，根据《中国成年人尺寸》（GB10000--1988）来选择相应的乘客身体尺寸修正量[2]。具体的乘客身体尺寸修正量如表2所示。
最后，根据修正后的乘客身体尺寸对床铺、爬梯、餐桌进行改进设计。
2.1 对床铺的改善包括舒适性和私密性两个方面。
通过调整床铺高度来增加旅客的乘车舒适性，通过调整床铺的封闭状态来保护旅客的个人隐私。
2.1.1 地面距床铺的高度
床铺距地面的高度以女性小腿加足高的第10百分位作为依据，其数值为350mm，穿鞋的修正量为25mm，即床铺距地面的高度为H1 =350mm+25mm=375mm。考虑下铺到地面的空间经常用于放置行李箱，28寸行李箱平放的高度为300mm，为了方便取放行李箱，选取功能修正量为10mm，而改善后桌板厚度为30mm，故床铺距地面的高度为H2=300mm+10mm+30mm=340mm。
2.1.2 下铺距中铺的高度
下铺距中铺的高度以男性坐高的第90百分位作为依据，其数值为947mm，着装修正量为3mm，姿势修正量为44mm，故下铺距中铺的高度应为H3=947mm+3mm-44mm=906mm，其数值与测量数值相差甚小，故选择保留现有高度不变。
2.1.3 中铺距上铺的高度
由于中铺和上铺主要以躺卧为主，所以中铺距上铺的高度以女性坐高的第90百分位作为依据，其数值为891mm，着装修正量为3mm，姿势修正量为44mm，故中铺距上铺及上铺距车顶的高度应为H4=891mm+3mm-44mm=850mmm。
2.1.4 床铺的私密性改善
在改善床铺高度的同时，将过道一侧的床铺改成半封闭状态，这样既不会影响旅客的休息，也能适当地保护旅客的个人隐私。卧铺的私密性提高后，旅客在睡觉时可选择头部靠近过道一侧。列车员会在过道处提醒到站点及到站时间，如果旅客睡觉时头部靠近过道一侧，可以更加清晰地听到提醒声音，以免错过下车时间。
2.2 针对爬梯的不合理设计的改善
选择将爬梯设置在远离过道一侧靠窗的位置。考虑到上下活动的方便程度以及空间的大小，设计倾斜角度为75°。考虑到上铺距地面的高度为2270mm，爬梯高度设为H5=2300mm，则爬梯长度L=2300/sin75°≈2381mm。一般爬梯踏步间距高度范围为150mm～300mm，取其中间数200mm，则爬梯阶数n=2300/200≈11，如***1所示。
2.3 对餐桌的不合理设计的改善
由于将爬梯设置在里侧靠窗的位置，所以撤掉原来的餐桌。为了满足旅客的需求，在下铺的床板下侧设置一个如***2所示的抽屉式可升降小桌。
小桌升起高度的确定基于平均性原则，以女性坐姿肘高的第50百分位作为依据，其数值为251mm，着装修正量为5mm，姿势修正量为100mm，故小桌升起的高度H6=251mm-5mm+100mm=346mm，取整为350mm。桌板的厚度为10mm，滑动槽的高度为10mm，转动副的直径为5mm，折叠后的整体厚度为H7=30mm。当小桌升至最大高度时，四个滚轮处于极限位置。如***3所示，在各滑动槽的极限位置均设计一个凹槽，将滚轮卡住，以确保桌板支撑可靠。
旅客通常会在食用泡面等食物时使用小桌。由于泡面温度较高，为了避免当车厢晃动时发生烫伤事故，在每张桌子上设计两个圆形凹槽，其大小根据一般大桶泡面的规格确定其直径为120mm。考虑空间余量，设定餐桌的大小为长650mm，宽150mm，如***4所示。
***4 折叠小桌桌板的结构
3 结语
本文提出一种火车卧铺车厢内部空间改善方法，可直接应用到当前使用的火车中，也可扩展运用至其他空间需要改善的场合。人机结合改善后的火车卧铺车厢加大了空间的利用率，提高了卧铺的舒适度，并体现出列车卧铺设计的科学性与人性化。
【参考文献】
[1]陈雨.基于通用设计理念的列车卧铺单元设计研究[D].西南交通大学，2014.
[2]GB10000--1988 中国成年人人体尺寸.
[3]郭伏，钱省三.人因工程学[M].北京：机械工业出版社，2007.
[4]付志勇，张烈，吴琼.谈列车内部空间设计[J].装饰.2008（4）：34-37.
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