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标题

乘客需求导向的地铁靠座设计研究

范文

徐佩

摘要：提高地铁内乘客的乘车体验，让乘客更加舒适地乘坐地铁。通过观察和调研“人”在地铁车辆内部空间里的行为与需求，分析现有车辆内已有的靠座案例。总结靠座设计的人机参数，设计出一个可靠可坐的地铁靠位，满足乘客乘车需求，并利用JACK软件对方案进行人因仿真分析。

关键词：需求地铁内部设施靠座产品设计

引言

我国近年来在大力发展城市轨道交通建设，以解决城市交通拥堵的问题。长期以来，如何提高地铁乘客的“乘坐”体验被专家学者们广泛研究，却忽视了乘地铁时占大多数的站立乘客的需求。地铁车厢是地铁系统的核心，其载运功能决定了其安全性和舒适性需要得到保证。成都地铁2号线车厢内仅有横杆、立杆以及吊环提供给站立乘客保持乘车稳定性，然而这些公共服务设施不能提高站立乘客的乘车体验，满足其乘车的舒适性需求。满足乘客的需求是一个好的产品设计的出发点，地铁内部设施不能只考虑提升座位的舒适度，而应该整体考虑，给大多数的乘客最舒适的乘车体验。

一、成都地铁2号线乘客需求调直

（一）“需求导向”的界定

需求导向是相对于产品导向和市场导向的一种战略定位向导。需求导向强调市场调研，了解乘客需求是地铁内部设施设计的基础，在设计过程中乘客为导向的原则极为重要。注重调研和以乘客为中心是需求为导向策略应遵循的两大重要原则.计的初始阶段，就需要通过详细的调研和用户调查把握产品设计的正确方向。需求调研是需求导向策略确立的起始点，没有需求调研就没有需求导向；以乘客为中心是需求导向的中心点，洞察乘客的需求对机会点加以分析，寻找产品设计的机会。通过对产品设计机会点的分析，设计出符合站立乘客需求的地铁内部公共服务设施。

（二）乘客需求调查

在本次研究中，乘客需求数据主要通过对成都地铁2号线车厢的实地调研与市场调查问卷获得。具体实地调研方法为小组成员共同乘--坐一辆列车并从车厢的一端走向另一端，其中一名小组成员计算该列车的总人数，其余小组成员观察车厢内乘客的行为并且做记录。对成都地铁2号线车厢内乘客行为的实地调研总共进行了两次，第一次于非高峰时段16时42分至16时54分，列车从迎宾大道开往中医大省医院站；第二次于高峰时段17时至17时21分，列车由中医大省医院站开往成都东客站。第一次成都地铁2号线车厢内总共328人，站立乘客共75人，其中依靠在门上共有4人，依靠着立杆乘客共有13人。第二次地铁车厢内共有1010人，站立乘客共758人，其中靠在门上的乘客共26人，倚靠立杆的乘客共20人。本次的实地调研的结果表明，在非高峰时段，即使站立的空间足够，也有38%的站立乘客选择倚靠在规定不可以倚靠的门上以及原本是提供给多数人扶的立杆上；在高峰时段，站立乘客人数增多，有26位乘客选择倚靠门上。说明在地铁车厢内仅有24扇门的情况下，几乎每一扇门都有乘客倚靠在上面。

乘客需求调查第二部分为市场问卷调查，共收回130份有效问卷，问卷中涵盖了被调查对象的一些基本信息以及在乘坐地铁时会进行的一些行为选择。问卷了解了乘客是否经常乘坐地铁以及在乘坐地铁时是否经常没有位置坐，以及若没有位置坐，乘客会选择何种站立的方式。通过对130份调查问卷进行统计分析，超过70%的乘客坐地铁时经常没有座位可以坐，其中有17.65%的乘客在站立的情况下会选择靠在立杆上，5.88%的乘客选择靠在门上，27.45%的乘客选择靠在车厢壁上。

通过对地铁乘客需求的调查结果表明，在地铁车厢内没有提供乘客“靠”的服务设施时，乘客会选择自己认为方便的空间进行“靠”这个行为。然而因车厢内可以被倚靠的空间较少，所以乘客不得已只能选择倚靠在门上或是倚靠在立杆上。倚靠在门上属于地铁车厢内明文规定禁止的行为，倚靠在立杆上属于道德上不允许的行为。乘客选择倚靠在门上，是对自己的生命不负责任的行为；选择倚靠在立杆上，影响了其他扶着立杆的乘客。所以，为了避免乘客倚靠在不应该倚靠的位置，在地铁内适当增加靠位能引导乘客站立在安全的位置，同时满足部分站立乘客的乘车需求。

二、国内外地铁现有靠位设计案例

虽然目前国内外对地铁车厢内部增加靠位的研究比较少，大部分的研究都停留在地铁座椅和扶手的人性化设计上，不过已经有部分专家学者关注到了站立乘客的需求，并目针对乘客选择“靠”这个行为而设计出了相关产品。

纽约某已建成的地铁车厢在车门的两边设计出一个提供给乘客能以半坐的形式靠在車厢壁上的设施，为站立的乘客提升舒适度，满足乘客“靠”的需要。成都地铁10号线的车厢与纽约地铁车厢不同的是，成都地铁10号线车厢的门两边仍然是设置的扶手，但是却在原本放广告的地方增加了一个与垂直平面有近乎30°角的斜面提供给站立的乘客，满足其“靠”的需要（如图1、2）。

同时，也有许多还没有投入使用的概念性座椅也在尝试为站立的乘客增加舒适度。比如取消地铁内原有的座位形式，改成一些类似于吧椅的椅子，减少座位的排布，满足更多人的需求。还有一种是可以变成座位的两用服务设施，当它立起来的时候可以提供给乘客倚靠时臀部的支撑，放下的时候便成为了椅子（如图3、4）。

以上这些案例都是针对乘客在地铁车厢内选择“靠”这一行为而设计出来满足乘客需求的产品。前两个案例是在现有地铁车厢排布的基础上增加一些细节完善车厢内部设施的服务范围，后者则是颠覆了原本地铁车厢内的排布，为满足大多数站立乘客而设计出来的新的地铁靠位设计。这四个案例都有一个相同点，就是针对乘客的臀部倚靠在地铁车厢壁上这一种行为来进行地铁车厢内公共服务设施的优化设计。

三、地铁车内靠座设计方案

根据实地调研观察乘客“靠”这一行为，总结出了以下三种倚靠的方式。大多数乘客选择用臀部接触到车厢壁上的动作以达到放松身体的目的，部分乘客会利用背部接触车厢壁或身体侧面靠在车厢壁上的方式以达到“靠”这一行为放松身体，减小腿部压力。根据观察到的乘客行为以及对已有案例的分析总结，设计出一个即可以满足乘客的腰部可以倚靠，又能提供给乘客半坐的地铁车厢内部设施。

（一）靠座设计中涉及的关键人体尺寸

为满足绝大多数乘客的需求，将使用GB 10000-1988作为靠座设计的人体尺寸的参考标准。靠座的高度参考的人体数据百分位的选取应该遵循平均原则，即以第50百分位（男167.8cm；女157.0cm）的人体尺寸作为乘客平均高度。此外，乘客站姿的穿鞋修正量按25 mm取值，则上述人体百分位身高最小功能尺寸应分别增加25mm。

根据乘客在地铁上“靠”行为的动作，可以总结出大多数乘客会选择用臀部接触车厢壁，这样的姿势会导致腿并不是垂直于地面，而是与地面成一定的角度，所以靠座的最佳高度要比亚洲人平均臀部高度要稍低。臀部最下方到地面的高度即会阴高，根据人体尺寸参考标准，（会阴高/身高）x100：亚洲男性平均为45.70，亚洲女性平均为44.90。

（二）设计方案及关键尺寸

靠座—方面可以满足靠的要求，另—方面也需要满足乘客半坐的要求，所以该靠座与座位一样需要考虑到靠座的高度、宽度、座深、椅面倾角、扶手的尺寸等因素。为了使设计出的靠座更舒适，本文将参考人体尺寸和功能尺寸修正来确定上述因素的参数，设计处一个可供乘客使用的地铁公共服务设施。

椅面高度S1是指从靠座座面至地铁地面的垂直距离。高度是否合理，会直接影响到站立乘客倚靠的舒适度。合理的靠座高度应使乘客在进行“靠”这个行为时，臀部刚好能够接触到椅面，并且双腿能够得到一定程度的放松。座椅高度应满足第50百分位的人体尺寸，出于实际需求，此地铁靠座高度不可调节，即靠座高度需要取一个固定值。根据第50百分位人体尺寸标准以及会阴高的百分比数据，可以计算出在站直并且穿鞋的情况下亚洲男性平均会阴高为791.8mm，女性为729.9mm。考虑到人在放松的并且靠在墙上时，腿并不是直立的情况下，靠座座面高度应比其中间数值低，即取750mm（如图5）。椅面宽度s2是指靠座座面的横向长度，其数值应该取决于人体的臀部宽度，一般取女性第95百分位的尺寸，即大于380 mm。考虑到乘客着装的尺寸修正量为13 mm，即大于393 mm。靠座设计为5-6人坐的大通铺，即总宽度取2500mm。

椅面深度53是指靠座座面在纵向上的宽度，其数值取决于人体坐深。由于该靠位仅提供给乘客半坐，所以椅面深度不宜过深，否则会造成使用浪费，并且乘客若把身体重心全部放在靠座上会提升不稳定性导致危险发生。由于客室内部走廊宽度为650mm，椅面深度过深会导致乘客通过面积减小，故椅面深度取220mm。

椅面倾角a是指靠座的边沿与水平面形成的夹角。倾斜角度不宜过大，否则会使不稳定性增加，乘客臀部在触碰到靠座时身体下滑。靠座倾角以3°～6°为宜。本项目椅面倾角取值5°。

地铁在进站出站时产生的惯性会使乘客在乘坐时身体处于不稳定的状态，所以扶手的存在是很有必要的。除了吊环和低位扶手之外，在靠座上也应该设立扶手增加倚靠乘客乘车稳定性。根据GB/T12985-1991中关于扶手设计的规定，扶手的设计以男性第95百分位的数值为设计基准，故扶手的高度54大于等于90mm，本设计取值1 05mm，扶手直径s5取值20mm。

综合上述人机工程尺寸，地铁靠座的造型关键尺寸汇总（见表1）。

以上述中靠座造型的关键尺寸参数作为设计依据，靠座的设计效果图（如图6）所示，图中各个关键部位的尺寸均符合（表1）的要求。在靠座中间每三分之一的地方增加一个扶手有助于提高靠在中间乘客的乘车稳定性，同时也给予了站立的乘客更多扶手的选择。靠座的主体以及扶手均采用不锈钢材，颜色为RAL7004。

四、设计方案的可视化人因分析

为验证设计出的地铁靠座是否能提供给乘客正常使用，本文将利用西门子公司推出的JACK虚拟人仿真软件来进行可视化人因分析。

（一）虚拟人百分位

JACK虚拟人仿真软件中的中国代表18-60（男）和18-55（女）岁的中国成年人人体测量数据是以GB 10000-1988为基础来进行建模的。本次将选择女士第5百分位（简称为P5）、第50百分位和男士第50百分位（简称为P50）、第95百分位（简称为P5）来进行人因分析。（如图7）为JACK软件中成年男性女性P5、P50、P95放松状态下的虚拟人。

（二）设计方案的可视化人因分析

因JACK虚拟人仿真软件中的人体数据都没有考虑到穿鞋修正量的值，所以将靠座高度下降25mm，保证在不改變虚拟人高度的情况进行仿真。

（如图8）是对P5、P50女性和P50、P95男性在使用靠座时的人因仿真分析。从中可以看出只有第5百分位的女性在放松站立的情况下不能坐上靠座，但是可以将臀部靠在座位上以达到休息的目的；第50百分位的女性和男性可以在腿放松的情况下将臀部放在靠座上实现半坐的状态；第95百分位的男性可以坐在靠座位上，因腿太长的缘故，若腿部往前伸长会影响到坐着的乘客。

（三）讨论

该设计方案是希望地铁上大部分的站立乘客能有一个较为舒适的服务设施，满足他们“靠”的需求。也希望能避免乘客靠在地铁车门上这一危险的行为。通过可视化人因分析得出绝大部分乘客都能半坐在该服务设施上以达到放松腿部的目的，即使是矮个子的乘客也能利用别的姿势（如将臀部靠在此靠座上）来使用这个靠座。

结论

城市轨道交通作为城市大运量公共交通系统，其承担载运能力的地铁车厢不能仅考虑有座位乘客的乘车舒适度，而要从整体出发，了解多数没有座位乘客的乘车需求。为了满足大部分地铁乘客的乘车需求，根据实地调研以及发放调查问卷的反馈，发现大多数乘客在乘坐地铁时多数情况没有座位可坐，乘客在站立时往往会选择靠在不允许靠的门上或者靠在本应该给乘客扶的立杆上。针对此现象，我们总结出在地铁车厢内增加靠座能满足站立乘客的需求，带来更加舒适的乘车体验。根据乘客倚靠在车厢壁上的行为动作设计出了一个既能提供给乘客倚靠，同时又能提供给乘客半坐的地铁内部服务设施的设计方案。并利用JACK虚拟人仿真软件进行可视化人因分析证明了这个方案的合理性。

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