【摘要】高速動(dòng)車組是高速鐵路和客運(yùn)專線上重要的運(yùn)載工具，其結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)將直接影響運(yùn)行的安全性和舒適性。本文將主要探討影響高速動(dòng)車組客室舒適性的因素以及提高客室舒適性的措施。

【關(guān)鍵詞】高速動(dòng)車組；客室；舒適性；措施

隨著我國高速鐵路網(wǎng)的不斷延伸，高鐵漸漸成為人們長、短途出行的優(yōu)先選擇。除了方便、快捷的乘車過程，比飛機(jī)更優(yōu)越的舒適性是高速動(dòng)車組倍受歡迎的重要原因。因此，在高速動(dòng)車組的設(shè)計(jì)制造中，有必要研究影響乘客乘坐舒適性的因素，并通過結(jié)構(gòu)和功能性設(shè)計(jì)提高高速動(dòng)車組的乘坐舒適性。

1、乘坐舒適度概述

1.1 舒適度指標(biāo)

簡單來說，舒適度是指車輛的運(yùn)行平穩(wěn)性，是線路與車輛對乘客的共同作用影響，主要是振動(dòng)對整個(gè)運(yùn)行過程的影響。但是從大的范圍來說，旅客舒適度不只是單一的參數(shù)指標(biāo)，它是指乘客對乘車旅行品質(zhì)的綜合反應(yīng)評(píng)價(jià)，涉及到物理因素、生理因素和心理因素[1]。

1.2 影響乘客舒適度的因素

乘客對列車環(huán)境的體驗(yàn)通過感覺器官（眼、耳、鼻、身體）來獲取[2]。因此，影響乘客生理感受（視覺、聽覺、嗅覺、觸覺）的各個(gè)方面均是影響乘坐舒適性的因素：車內(nèi)照明、內(nèi)的振動(dòng)、噪聲、溫度、濕度、空氣清新度、座椅的舒適性等。乘客的心理活動(dòng)受不同地域、行業(yè)、性格、修養(yǎng)以及知識(shí)層次的影響，同時(shí)也受到列車環(huán)境的刺激和作用[2]。影響乘客的心理滿足感的因素也是列車客室舒適性需要考慮的，如：車內(nèi)空間設(shè)計(jì)、色彩搭配、服務(wù)設(shè)施的豐富程度等。

2、提高客室舒適度的措施

2.1 提供適宜的新鮮空氣

空調(diào)系統(tǒng)由換氣裝置、空調(diào)系統(tǒng)以及風(fēng)道構(gòu)成。換氣裝置新風(fēng)入口處于車外，設(shè)有過濾粉塵的濾網(wǎng)，在列車高速運(yùn)行時(shí)新風(fēng)口容易形成負(fù)壓，若濾網(wǎng)被污染沒有及時(shí)清理，又會(huì)在進(jìn)氣口形成一道屏障，導(dǎo)致新風(fēng)口的進(jìn)氣量驟減。為了適應(yīng)高速運(yùn)行的特點(diǎn)，換氣裝置電機(jī)的參數(shù)需做優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)置端部新風(fēng)口用于改善進(jìn)氣效果。另外，在不同地域運(yùn)行的高速動(dòng)車組對于新風(fēng)的需求量也有所差異，因此采用可變頻的換氣裝置也是高速動(dòng)車組適應(yīng)不同運(yùn)用環(huán)境的優(yōu)化措施。

空調(diào)和風(fēng)道是控制車內(nèi)溫度、濕度、微風(fēng)速度等指標(biāo)，由于高速動(dòng)車組是密閉車廂，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還應(yīng)保證車內(nèi)壓力沒有較大的波動(dòng)[3]。變頻技術(shù)的采用讓高速動(dòng)車組空調(diào)系統(tǒng)可保持車內(nèi)溫度在小范圍的恒定狀態(tài)，同時(shí)根據(jù)乘客的定員的分布情況設(shè)置合理的出風(fēng)口是車內(nèi)空氣產(chǎn)生舒適的流動(dòng)性。另外，風(fēng)擋、側(cè)門、廁所集便器等位置容易滲入空氣，對車內(nèi)空氣循環(huán)造成干擾，因此這些位置的密封也尤為重要。

2.2 客室隔音降噪

動(dòng)車組在高速運(yùn)行過程中，車廂外部的會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，車上安裝件的振動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生噪音。若要減小傳入車內(nèi)的噪音，一方面需要減少產(chǎn)生高速氣流激擾的結(jié)構(gòu)：側(cè)門、車窗安裝的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免在車體表面形成凹陷，無法避免的，需在邊緣設(shè)置流線過渡，同時(shí)車外安裝部件的外殼也應(yīng)為流線形設(shè)計(jì)；另一方面就是車廂的密封和傳音介質(zhì)的降噪處理：車窗采用四層夾膠中空玻璃組合單元密封安裝，車體側(cè)墻、地板以及頂板上均布置防火隔音材，在加上側(cè)門和廁所的密封裝置的設(shè)置，共同形成高速動(dòng)車組的隔音系統(tǒng)。在車內(nèi)間壁、頂板、地板等部件與骨架的連接處，多使用彈性橡膠元件，最大限度吸收振動(dòng)能量，避免產(chǎn)生噪音。

2.3 座椅優(yōu)化設(shè)計(jì)

作為與乘客接觸最緊密的部件，座椅是舒適與否直接影響乘客對高速動(dòng)車組整車舒適性的評(píng)價(jià)。座椅的設(shè)計(jì)需滿足靜態(tài)舒適性和動(dòng)態(tài)舒適性的需求：靜態(tài)舒適性需要提供軟硬適中的坐墊、舒適的坐姿設(shè)計(jì)和腰背支撐、合理的活動(dòng)空間以及適當(dāng)?shù)墓δ茉O(shè)計(jì)。動(dòng)態(tài)舒適性主要考慮座椅減振設(shè)計(jì)。

為保持乘客始終面朝列車前進(jìn)方向，高速動(dòng)車組座椅為可旋轉(zhuǎn)180°結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)人機(jī)工程原理以及人體壓力分布指標(biāo)，確定座椅間距、高度、扶手高度和寬度、坐墊寬度和厚度。另外為滿足不同人群的坐姿需求，高速動(dòng)車組客室座椅不僅可手動(dòng)控制從8o～30o（二等車座椅從5o-29.5o）任意角度輕松調(diào)節(jié)和鎖定，而且保證靠背傾斜時(shí)不會(huì)過分占用后面乘客的活動(dòng)空間。二等車座椅尺寸設(shè)計(jì)比較緊湊，考慮到舒適性，坐墊可以向外滑動(dòng)60mm。

研究表明，人體在垂直方向上的振動(dòng)敏感頻率是4～8Hz之間，在水平方向上的振動(dòng)敏感頻率是1～2Hz之間，在此范圍內(nèi)，人體的各個(gè)器官會(huì)產(chǎn)生共振[4]。列車高速運(yùn)行時(shí)振動(dòng)從地板傳導(dǎo)到座椅上，座椅設(shè)計(jì)的固有頻率應(yīng)能在運(yùn)行時(shí)減輕傳導(dǎo)到乘客身上的振動(dòng)，優(yōu)化座椅固有頻率，設(shè)計(jì)合理的阻尼系數(shù)和剛度，坐墊設(shè)計(jì)需要有效衰減20Hz以上的振動(dòng)。

2.4 優(yōu)化車內(nèi)空間布置

為滿足不同人群的心理需求，一等車客室每排座椅布置為2+2寬幅座椅；二等車客室每排座椅布置為2+3座椅，部分高鐵列車還設(shè)置有商務(wù)包間。商務(wù)座車廂前后排座椅間距加大且后部設(shè)有私密罩，給乘客營造舒適的私人空間。行李放置處分為客室行李架和端部大件行李放置處兩部分?？褪倚欣罴芨叨冗m中且外端為微微上翹的設(shè)計(jì)，避免乘客碰頭、方便存取，同時(shí)也能防止行李滑落。端部大件行李室上下分隔，讓乘客能夠充分利用其存放空間。端部衛(wèi)生間布置緊湊，均從乘客方便使用的角度出發(fā)布置。側(cè)窗墻板設(shè)有放置飲料瓶的臺(tái)面，力求空間的最大化利用。

2.5 豐富服務(wù)設(shè)施布置

高速動(dòng)車組設(shè)置許多人性化的服務(wù)設(shè)施。二等車座椅背后設(shè)有供乘客使用電腦和用餐的小桌，一等車座椅在扶手內(nèi)設(shè)有折疊小桌，座椅下方設(shè)有220V電源插座供乘客使用電腦、手機(jī)等電器設(shè)備。車廂內(nèi)還設(shè)有電視，提供輕松的娛樂節(jié)目為廣大旅客緩解疲勞。

商務(wù)車廂每個(gè)座椅均配置影音系統(tǒng)，乘客可以自己選擇喜歡的節(jié)目進(jìn)行播放。另外，商務(wù)車廂座椅可以自由調(diào)節(jié)靠背角度、座椅高度以及腿部支撐角度等?？紤]到特殊人群的乘車需求，每列車均有一個(gè)車廂設(shè)置殘疾人輪椅放置處、以及殘疾人衛(wèi)生間，車廂側(cè)門以及內(nèi)門開度均設(shè)計(jì)得比其他車廂大，以適應(yīng)輪椅的進(jìn)出。

2.6 采光照明及色彩

高速動(dòng)車組的照明系統(tǒng)大部分采用LED光源，配合柔光燈罩，營造出舒適的車內(nèi)照明環(huán)境。車內(nèi)色彩搭配宜繁簡適中，給乘客視覺和心理上產(chǎn)生平衡、安定的感覺。高速動(dòng)車組二等車廂客室內(nèi)座椅色彩多以藍(lán)色為主，墻板、壁板、頂板等裝飾件以淺色調(diào)為主，色彩搭配均衡，營造出一個(gè)平穩(wěn)、安定的色彩空間。一等車廂和商務(wù)車廂座椅以紅色為主色調(diào)，其他裝飾件以淺色搭配，營造出一個(gè)高端、時(shí)尚、進(jìn)取的空間氛圍。

3、結(jié)論

隨著人們生活水平的提高，乘客對高速動(dòng)車組的乘坐舒適性提出了更高的要求，制造企業(yè)不僅要從動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，更需要從旅客生理和心理角度出發(fā)，結(jié)合以上舒適性提升措施的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，建立系統(tǒng)的舒適性設(shè)計(jì)指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)逐步優(yōu)化高速動(dòng)車組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]張衛(wèi)華.高速列車頂層設(shè)計(jì)指標(biāo)研究[J].鐵道學(xué)報(bào)，2012，09：17.

[2]陳祥.高速鐵路客車乘坐舒適度綜合評(píng)價(jià)模型研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2010.39-42.

[3]滕廣武，歐陽仲志.鐵路高速動(dòng)車組空調(diào)試驗(yàn)和舒適性要求[J].鐵道車輛，2009，10：31-32.

[4]GB/T 13442-1992，人體全身振動(dòng)暴露的舒適性降低界限和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則[S].