梁 哲 ,劉海男 ,向澤銳 ,3,支錦亦 ,3,卜柳茹 ,何天宇
(1.西南交通大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院,四川 成都 611756;2.中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司,吉林 長(zhǎng)春 130000;3.西南交通大學(xué)人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究所,四川 成都 611756)
城市軌道交通是指城市或都市圈范圍內(nèi)以軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向的公共客運(yùn)交通系統(tǒng),包括地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)(跨座式和懸掛式)、有軌電車(chē)系統(tǒng)、磁浮系統(tǒng)、市域快軌和自動(dòng)旅客捷運(yùn)系統(tǒng)(automated people mover system, APM)等[1-2].“十四五”發(fā)展規(guī)劃期間,中國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程有望新增5000 公里,總里程達(dá)1.3 萬(wàn)公里[3].城市軌道列車(chē)作為基礎(chǔ)設(shè)施因其使用壽命長(zhǎng)、更新迭代慢,能夠較為穩(wěn)定地展現(xiàn)和反映所在城市的形象.當(dāng)前我國(guó)城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)缺乏系統(tǒng)整體的形象設(shè)計(jì)策略、文化鮮明性不足/文化缺位、文化認(rèn)同度普遍較低,在車(chē)輛外觀的藝術(shù)性和文化性等方面均有待提升[2].
目前,圍繞文化與城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)的研究主要有:徐伯初等[4]提出了地域文化視域下的交通形象塑造理論;董石羽等[5]分析了城市公交系統(tǒng)形象與地域文化間的相互關(guān)系及影響機(jī)制;魏峰等[6]基于城市公共交通系統(tǒng)形象的設(shè)計(jì)要素和原則,構(gòu)建了城市公共交通形象識(shí)別系統(tǒng);唐珊[7]總結(jié)提出了體現(xiàn)地域物質(zhì)文化和精神文化的地鐵造型設(shè)計(jì)方法;支錦亦等[8]對(duì)地域文化融入城市公共交通視覺(jué)形象的相關(guān)研究進(jìn)行了綜述;向澤銳等[9]分析了地域文化的構(gòu)成要素及其層次劃分,并從理念層面、行為層面和視覺(jué)層面3 個(gè)維度提出典型地域文化元素的提取與轉(zhuǎn)換方法.
地域文化內(nèi)涵豐富、構(gòu)成因子眾多、影響程度高低不齊,現(xiàn)有研究難以解決設(shè)計(jì)中典型地域文化元素的優(yōu)選問(wèn)題.本文以城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)方案為研究案例,基于地域文化因子的構(gòu)成要素及其權(quán)重關(guān)系,運(yùn)用層次分析法(AHP)構(gòu)建地域文化因子影響層次評(píng)價(jià)模型,優(yōu)選出具有高影響度的地域文化因子,為在城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)中表征與呈現(xiàn)典型地域文化特征提供了參考方法.
文化是一個(gè)被廣泛使用而又暫時(shí)沒(méi)有統(tǒng)一定義的術(shù)語(yǔ),具有多義性、不確定性和層次性特征[9-10].地域文化同樣是個(gè)模糊的概念:張鳳琦[11]認(rèn)為地域文化是相應(yīng)空間內(nèi)特定人群思維模式和行為模式的總和;白欲曉[12]認(rèn)為地域文化是具有地域特征和相應(yīng)屬性的文化形態(tài);徐伯初等[4]認(rèn)為地域文化是指在一定的地域范圍內(nèi),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展而積累形成的歷史遺存、文化形態(tài)、社會(huì)習(xí)俗、生產(chǎn)生活方式等.
將地域文化劃分為3 個(gè)層級(jí)[9-10](物質(zhì)層、制度層、精神層),如圖1.
圖1 地域文化因子的要素劃分及關(guān)系Fig.1 Classification and interrelationship of regional cultural factors
從外觀設(shè)計(jì)視角將地域文化因子分為文化造型因子、文化色彩因子和文化內(nèi)涵因子:文化造型因子是地域文化中的形態(tài)文化元素,主要用于提取列車(chē)型線(xiàn),抽象概括(仿生/仿形)設(shè)計(jì)原型形態(tài);文化色彩因子是地域文化中的色彩文化元素,用于提取和構(gòu)建反映地域文化的色彩集;文化內(nèi)涵因子是地域文化中的理念文化元素,用于提煉地域核心精神和文化主題.
城市軌道列車(chē)通常運(yùn)行于特定的目標(biāo)城市和固定線(xiàn)路,是城市中一道流動(dòng)的風(fēng)景線(xiàn),也是傳承和展現(xiàn)城市文化的重要載體.在城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)中融入城市文化、運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路文化有助于提升城市形象、打造城市名片[2,13-14].造型設(shè)計(jì)和外飾設(shè)計(jì)(特別是涂裝設(shè)計(jì))是城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)的兩大核心內(nèi)容[2],也是視覺(jué)表征的重要載體.設(shè)計(jì)實(shí)踐中,可在滿(mǎn)足技術(shù)要素、美學(xué)要素、人因要素的前提下,通過(guò)融入文化元素的外觀造型和涂裝設(shè)計(jì)來(lái)提升列車(chē)的文化精神內(nèi)涵[15].因此,城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)應(yīng)基于技術(shù)和人因約束,結(jié)合不同城市的地域文化載體,選擇具有高影響度的地域文化因子,并通過(guò)造型設(shè)計(jì)和外飾設(shè)計(jì)將其與美學(xué)要素融合,從而實(shí)現(xiàn)與城市環(huán)境相融的高質(zhì)量列車(chē)外觀方案,展現(xiàn)和提升城市的文化形象.
重要性評(píng)估方法可分為定性評(píng)估與定量評(píng)估兩類(lèi):定性評(píng)估方法主要是評(píng)價(jià)者通過(guò)觀察、分析、歸納與描述,根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)做出主觀判斷的評(píng)價(jià)方法;定量評(píng)估方法是借助數(shù)學(xué)工具,通過(guò)權(quán)重指數(shù)計(jì)算得到客觀、量化的結(jié)論,如層次分析法、主成分分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、熵權(quán)法、模糊數(shù)學(xué)、SWOT(strength-weakness-opportunity-threats)分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法等[16].此外,聯(lián)合眼動(dòng)和腦電[17]、基于PAM (partitioning around medoids)聚類(lèi)算法[18]也被用于工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的評(píng)估研究.其中,層次分析法作為多指標(biāo)、多方案的優(yōu)化決策方法,適用于處理定性和定量相結(jié)合的設(shè)計(jì)問(wèn)題以及權(quán)重系數(shù)取值問(wèn)題[19-20],可用于研究設(shè)計(jì)前期概念元素的選擇[21].因此,本文采用層次分析法作為地域文化因子的優(yōu)選方法.
基于層次分析法的地域文化因子優(yōu)選流程主要分為5 個(gè)步驟:
步驟1文化辨識(shí).首先確定地域范圍,然后進(jìn)行文化調(diào)研,篩選出典型的地域文化載體.
步驟2因子提取.從篩選出的典型文化載體中分別提取文化造型因子、文化色彩因子、文化內(nèi)涵因子以及其他影響因子.
步驟3問(wèn)卷調(diào)查.確定調(diào)查對(duì)象,設(shè)計(jì)問(wèn)卷,進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,然后對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析,得出具體評(píng)價(jià)指標(biāo)及數(shù)值.
步驟4因子優(yōu)選.采用層次分析法進(jìn)行地域文化因子優(yōu)選.具體包括:先建立層次結(jié)構(gòu)模型,將其分解成目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層;然后引入測(cè)度理論,進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)建判斷矩陣并計(jì)算各項(xiàng)權(quán)重;通過(guò)一次性檢驗(yàn)后,進(jìn)行綜合排序;最后得出地域文化因子優(yōu)選結(jié)果.
步驟5應(yīng)用評(píng)估.根據(jù)優(yōu)選結(jié)果得到典型地域文化因子(文化造型因子、文化色彩因子和文化內(nèi)涵因子);然后通過(guò)設(shè)計(jì)流程分類(lèi)轉(zhuǎn)化成列車(chē)外觀造型、外飾涂裝、文化內(nèi)涵等,并在綜合考慮列車(chē)設(shè)計(jì)約束集[9]的前提下,提出具有高文化認(rèn)同度的列車(chē)外觀設(shè)計(jì)方案;最后通過(guò)對(duì)潛在用戶(hù)的主觀測(cè)評(píng)來(lái)驗(yàn)證方案的文化認(rèn)同度及優(yōu)選結(jié)論的正確性.
1) 調(diào)查對(duì)象
調(diào)查對(duì)象由設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人員(設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)師生、專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師)和地鐵乘客構(gòu)成,年齡在17~65 歲,均值為36.14 歲,標(biāo)準(zhǔn)差為14.24 歲,男女比例1∶2,對(duì)城市軌道列車(chē)較為熟悉.
2) 問(wèn)卷設(shè)計(jì)
從文獻(xiàn)[9]中選擇具有地域文化的城市軌道列車(chē)方案樣本,重要度測(cè)評(píng)采用Likert 5 級(jí)量表(影響程度分為不重要1 分、較不重要2 分、一般3 分、較重要4 分和非常重要5 分,值越大表明越重要),結(jié)合調(diào)查對(duì)象特性,根據(jù)城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)的影響因素和地域文化因子層級(jí)劃分來(lái)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷的內(nèi)容框架.部分城市軌道列車(chē)方案樣本和調(diào)查問(wèn)卷示例見(jiàn)圖2,調(diào)查問(wèn)卷涉及的地域文化因子影響程度測(cè)評(píng)內(nèi)容框架詳見(jiàn)表1.
表1 地域文化因子影響程度測(cè)評(píng)的內(nèi)容框架Tab.1 Content framework of influence degree of regional cultural factors
圖2 城市軌道列車(chē)方案樣本和調(diào)查問(wèn)卷示例Fig.2 Samples of design scheme and questionnaire of urban rail vehicles
3) 調(diào)查程序
步驟1講解項(xiàng)目背景資料和研究目的;
步驟2向被試者分指標(biāo)、分類(lèi)別展示城市軌道列車(chē)方案樣本,簡(jiǎn)要介紹其外觀設(shè)計(jì)中地域文化因子的選擇、應(yīng)用與呈現(xiàn)方式;
步驟3發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷;
步驟4協(xié)助被試者填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷;
步驟5回收調(diào)查問(wèn)卷,調(diào)查結(jié)束.
4) 問(wèn)卷調(diào)查
面向設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人員發(fā)放問(wèn)卷76 份,回收有效問(wèn)卷68 份,有效回收率為89.47%;面向經(jīng)常搭乘地鐵的乘客隨機(jī)發(fā)放問(wèn)卷207 份,回收有效問(wèn)卷172 份,有效回收率為83.09%.
5) 信度分析
為了確保問(wèn)卷內(nèi)容設(shè)置的合理性與調(diào)查結(jié)果的可信度,采用SPSS (statistical product and service solutions)對(duì)調(diào)查問(wèn)卷進(jìn)行信度分析,通過(guò)計(jì)算Cronbach’s Alpha 值對(duì)問(wèn)卷問(wèn)題與選項(xiàng)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行檢測(cè)分析.通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出,問(wèn)卷總量表的信度系數(shù)為0.94,其中:文化造型因子分量表的信度系數(shù)為0.89;文化色彩因子分量表的信度系數(shù)為0.84;文化內(nèi)涵因子分量表的信度系數(shù)為0.88.
根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)獲得了地域文化因子重要度分布情況,詳見(jiàn)圖3;通過(guò)SPSS 對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性分析,結(jié)果見(jiàn)表2,該數(shù)據(jù)將作為后續(xù)層次分析法專(zhuān)家權(quán)重打分的判斷依據(jù).
表2 樣本數(shù)據(jù)分析Tab.2 Analysis of sample data
圖3 地域文化因子重要度分布Fig.3 Distribution of importance evaluation of regional cultural factors
3.3.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型
運(yùn)用層次分析法建立地域文化因子評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型,如圖4.
圖4 地域文化因子評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型Fig.4 Hierarchical structure evaluation model of regional cultural factors
3.3.2 構(gòu)建判斷矩陣
結(jié)合表2,根據(jù)文化構(gòu)成具體指標(biāo)的得分?jǐn)?shù)據(jù),獲得準(zhǔn)則層中3 類(lèi)地域文化因子的得分,再通過(guò)均分除以總分得到得分率,詳見(jiàn)表3.
表3 準(zhǔn)則層中3 類(lèi)地域文化因子的得分情況Tab.3 Scores of different categories of regional cultural factors in criterion level
層次分析法的判斷尺度見(jiàn)表4.通過(guò)得分率的差值來(lái)判定兩個(gè)因子間的相對(duì)重要程度,如果差值不是0.05 的整數(shù)倍數(shù),則計(jì)算差值距離哪個(gè)尺度更近,則判定為相應(yīng)尺度.當(dāng)差值為負(fù)時(shí),使用與其絕對(duì)值對(duì)應(yīng)判斷標(biāo)度的倒數(shù).
設(shè)文化造型因子得分率為WB1,文化色彩因子得分率為WB2,文化內(nèi)涵因子得分率為WB3,按照相對(duì)重要性權(quán)值的規(guī)定原則,帶入表4 數(shù)據(jù),得出目標(biāo)層A到準(zhǔn)則層B的判斷矩陣為
根據(jù)判斷原則得出0.0221 接近0,判斷尺度為1;0.0406 接近0.05,判斷尺度是2;0.0185 更接近0,故判斷尺度為1.因此,可得判斷矩陣為
同理,可獲得指標(biāo)層中C1~C12共計(jì)12 個(gè)不同地域文化因子的得分情況,詳見(jiàn)表5.
表5 指標(biāo)層中不同地域文化因子的得分情況Tab.5 Scores of different regional cultural factors in indicator level
根據(jù)表5 構(gòu)成的相關(guān)系數(shù),得到不同類(lèi)別文化因子的判斷矩陣.式(2)~(4)分別為指標(biāo)層B1、B2、B3的判斷矩陣.
3.3.3 一致性檢驗(yàn)
根據(jù)一致性指標(biāo)CI,隨機(jī)一致性指標(biāo)RI,檢驗(yàn)系數(shù)CR,求得了表6 所示的一致性檢驗(yàn)結(jié)果,其中:λmax為判斷矩陣最大特征值.檢驗(yàn)系數(shù)<0.1,該結(jié)果表明各文化因子影響評(píng)價(jià)的判斷矩陣均通過(guò)了一致性檢驗(yàn).
表6 一致性檢驗(yàn)結(jié)果Tab.6 Results of consistency test
3.3.4 層次的排序
根據(jù)權(quán)重矩陣計(jì)算得分,得到層次總排序,排序結(jié)果詳見(jiàn)表7.
表7 計(jì)算層次總排序結(jié)果Tab.7 Hierarchical sorting results
3.3.5 優(yōu)選結(jié)果
通過(guò)層次分析法分別獲得了指標(biāo)層中12 個(gè)不同地域文化因子的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)分布情況,總排序前六的分別是:生態(tài)文化C9(0.2473)、自然色彩C5(0.1188)、歷史遺存色彩C6(0.1068)、歷史遺存造型C2(0.0879)、歷史文化C10(0.0781)和自然生態(tài)造型C1(0.0748).在分類(lèi)別排序中,文化內(nèi)涵因子(0.4126)整體權(quán)重最高,其次是文化色彩因子(0.3275),文化造型因子(0.2599)整體權(quán)重系數(shù)最低.
1) 文化造型因子
在文化造型因子中,歷史遺存造型C2的權(quán)重系數(shù)為0.0879,自然生態(tài)造型C1的權(quán)重系數(shù)為0.0748,兩者系數(shù)較為接近且遠(yuǎn)大于其余2 項(xiàng)系數(shù),這說(shuō)明在列車(chē)外觀造型方面,歷史遺存造型和自然生態(tài)造型留給乘客的印象較為深刻.因此,在城市軌道列車(chē)外觀造型設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮歷史遺存造型和自然生態(tài)造型.
2) 文化色彩因子
在文化色彩因子中,自然色彩C5和歷史遺存色彩C6的權(quán)重系數(shù)分別達(dá)到0.1188 和0.1068,說(shuō)明在城市軌道列車(chē)外飾設(shè)計(jì)方面應(yīng)重點(diǎn)考慮自然色彩和歷史遺存色彩.
3) 文化內(nèi)涵因子
在文化內(nèi)涵因子中,自然生態(tài)文化C9的權(quán)重系數(shù)高達(dá)0.2473,說(shuō)明生態(tài)環(huán)保概念在當(dāng)前人們心中的認(rèn)同度非常高;其次,歷史文化C10的權(quán)重系數(shù)為0.0781,說(shuō)明該項(xiàng)也較為重要.因此,在城市軌道列車(chē)文化內(nèi)涵方面宜重點(diǎn)考慮自然生態(tài)文化和歷史文化.
基于上述研究發(fā)現(xiàn),以成都9 號(hào)線(xiàn)地鐵列車(chē)外觀設(shè)計(jì)為例,進(jìn)一步闡述了相關(guān)文化因子在設(shè)計(jì)中的優(yōu)選策略和具體應(yīng)用.
在列車(chē)外觀造型設(shè)計(jì)方面:在充分考慮既能夠代表成都,同時(shí)又具有較高親和力和知名度等問(wèn)題前提下,文化造型因子優(yōu)選自然生態(tài)造型C1下屬的動(dòng)物形態(tài)造型X3,即以大熊貓作為成都地鐵列車(chē)的外觀造型文化元素.
在列車(chē)外飾設(shè)計(jì)方面:文化色彩因子優(yōu)選自然色彩C5下屬的動(dòng)/植物外觀色彩X15,即大熊貓?bào)w色;以及歷史遺存色彩C6下屬的傳統(tǒng)建筑色彩X16,即成都9 號(hào)線(xiàn)地鐵專(zhuān)屬的橙色.
在列車(chē)文化內(nèi)涵方面:文化內(nèi)涵因子優(yōu)選自然生態(tài)文化C9下屬的生態(tài)環(huán)保概念X23,以人與動(dòng)物(大熊貓)和諧相處作為文化內(nèi)涵.
該列車(chē)設(shè)計(jì)方案的核心造型形態(tài)均源自大熊貓頭部輪廓和動(dòng)作的意象形態(tài):通過(guò)造型線(xiàn)和色彩對(duì)比將大熊貓的眼睛和耳朵形態(tài)分別抽象為車(chē)燈和車(chē)頂局部形態(tài);外飾涂裝以大熊貓黑白配色為主色調(diào),輔以橙色飾條來(lái)增強(qiáng)成都9 號(hào)線(xiàn)地鐵列車(chē)的識(shí)別性;此外,為了進(jìn)一步展示大熊貓文化元素,還在各客室的側(cè)門(mén)融入了大熊貓的頭部抽象圖案,圖5 為設(shè)計(jì)方案效果圖及相關(guān)文化元素的應(yīng)用圖示.該方案有助于彰顯以“大熊貓”為主題的成都地域文化.
圖5 成都9 號(hào)線(xiàn)地鐵列車(chē)外觀設(shè)計(jì)方案Fig.5 Exterior design scheme of metro train of Chengdu line 9
1) 設(shè)計(jì)方案網(wǎng)絡(luò)調(diào)查
為進(jìn)一步評(píng)估所得地域文化因子優(yōu)選結(jié)果是否有助于9 號(hào)線(xiàn)地鐵列車(chē)外觀方案表征與呈現(xiàn)成都地域文化,基于問(wèn)卷星TM開(kāi)展了面向成都市民的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)查,問(wèn)卷及反饋結(jié)果見(jiàn)網(wǎng)址:https://tp.wjx.top/vm/YpPNkwq.aspx?code=051Tdj000kBisM1wYi100 NOUBq1Tdj0B&state=sojump.
2) 評(píng)估結(jié)果
本次網(wǎng)絡(luò)調(diào)查共計(jì)回收有效問(wèn)卷309 份.針對(duì)“問(wèn)題1,新方案是否體現(xiàn)了成都地域文化特色”,調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,86.08% (266 票)的調(diào)研對(duì)象認(rèn)為新方案體現(xiàn)了成都地域文化;針對(duì)“問(wèn)題2,對(duì)比成都9 號(hào)線(xiàn)地鐵列車(chē)現(xiàn)有方案,新方案是否更有文化內(nèi)涵”,調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,有91.59% (283 票)的調(diào)研對(duì)象認(rèn)為新方案更有文化內(nèi)涵.該結(jié)果表明:新設(shè)計(jì)的成都9 號(hào)線(xiàn)地鐵列車(chē)外觀方案較為充分地表征與呈現(xiàn)了成都地域文化,且文化認(rèn)同度較高,驗(yàn)證了地域文化因子優(yōu)選結(jié)論的有效性和正確性.
本文以城市軌道列車(chē)外觀設(shè)計(jì)方案為研究案例,分析了地域文化因子的構(gòu)成要素及關(guān)系,總結(jié)提出了基于層次分析法的地域文化因子優(yōu)選方法,明確了地域文化因子優(yōu)選流程.基于層次分析法構(gòu)建了地域文化因子評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)地域文化因子進(jìn)行優(yōu)選研究,測(cè)評(píng)出了高影響度的地域文化因子,并以設(shè)計(jì)案例進(jìn)行了闡釋?zhuān)瑸樵诔鞘熊壍懒熊?chē)外觀設(shè)計(jì)中表征與呈現(xiàn)地域文化特征提供了參考.
研究發(fā)現(xiàn):1) 在城市軌道列車(chē)外觀造型方面,歷史遺存造型和自然生態(tài)造型給乘客印象深刻,有助于最大程度地呈現(xiàn)地域文化特征;2) 在列車(chē)外飾設(shè)計(jì)方面,宜優(yōu)先考慮自然色彩和歷史遺存色彩;3) 在文化內(nèi)涵方面,自然生態(tài)文化和歷史文化的認(rèn)同度較高,宜作為優(yōu)選文化主題.
致謝:感謝伊正瑞、黃登俊、高鵬飛等提供了用于實(shí)驗(yàn)的城市軌道列車(chē)方案樣本;感謝博士生何思俊、王金及參與問(wèn)卷調(diào)查的所有人員.