浅述地铁客室的人机分析
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浅述地铁客室的人机分析
摘要
本文将以乘客的角度，对客室的座椅、扶手、标记标识进行人机分析。力求在设计上为乘客提供一个方便舒适的乘车环境。
关键词：地铁车辆 客室 人机工程
1 引言
随着城市化进程的不断发展，城市规模越来越大，城市中的人口日益增加，公共交通运输系统压力日渐增大。地铁作为一种载客量大，运行速度快，运行时间准的公共交通工具日渐被人们喜爱，越来越多的人选择乘坐地铁出行。因此，如何为广大乘客提供一个更为舒适的乘车环境也受到了广泛的关注，值得深入研究。
2 客室人机分析
人机工程学以人体测量学、人体力学等学科作为研究依据，对人体的结构特征和机能特征进行分析，并提供了人体各部分尺寸、重量及相互关系和可及范围等人体结构特征参数，研究人、机、环境之间的相互关系。这为设计良好的地铁客室空间提供了一个理论的指导。本文以乘客为中心，对乘客从接触到使用地铁车厢的过程进行了分析，得出影响人在车厢中的生理与心理因素。本文将进一步从座椅、扶手、标记标识三方面来分析地铁客室内的人机关系。
2.1座椅：
座椅是地铁客室与乘客有直接接触的重要部分之一，在座椅设计上应满足人机中坐高尺寸，坐深尺寸，坐宽尺寸及坐姿生理学的腰曲弧线等要求保证舒适性。
2.1.1 座椅材料的选择 在材料选择上，一是确保与人接触的座椅材料在一年四季当中都不会给乘客带来不适，尽量做到冬暖夏凉；二是便于清洁，为乘客提供一个良好的就座环境；三是表面能提供足够的摩擦力，防止因车辆加速、减速而导致的在座乘客滑动，保证乘客安全。基于对上述几点的考虑，座椅面应采用玻璃钢、PU或木材等材料，而非布面、金属等。
2.1.2 座椅尺寸的选择
在座椅尺寸上，根据人机工程学取值原则GB/T12985-91《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》III型产品尺寸设计及GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》，坐宽应该使用男性第50百分位数对应数值。并添加功能修正量，产品功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量。人体宽度坐姿臀宽321mm及最大肩宽431mm，取最大尺寸最大肩宽431mm，功能修正量20，每位乘客的就做宽度应大于451mm。
图 1 坐深（图1中4.3.8尺寸）433mm
臀膝距（图1中4.3.10尺寸）529mm
坐姿臀宽（图1中4.4.6尺寸）321mm
最大肩宽（图1中4.4.4尺寸）431mm
坐姿两肘间宽（图1中4.4.7尺寸）422mm
2.2 扶手：
客室扶手是满足乘客车内把持的重要部分，保证乘客站立、流动安全的最重要部件。
2.2.1 扶手材料
其材料应确保满足乘客在握持的时候不会出现难以适应的情况，如过凉、过热、大量静电等情况；表面应有一定的粗糙度，使乘客能在车辆晃动的时候做到握持不动；扶手表面应不易残留指纹，汗渍等，能为乘客提供一个优良的握持环境，基于此，扶手杆表面应该覆盖PU、木材等，其表面应磨砂处理，增大摩擦力。
2.2.2 扶手分布
在满载情况下，扶手杆的分布应当满足各个区域的站立乘客的握持需求，也应满足乘客流动时的握持需求。具体要求如下：一是车门两侧应布置少量立扶手，以便给即将下车的乘客使用，门区中间位置应布置可供多人把持的立扶手，如三幅扶手或两幅扶手，但多幅扶手因注意避免多幅之间相交形成小锐角空间；二是贯通道周围布置一定数量的立扶手，供乘客在不同车厢流动时使用；三是座椅区可布置一定数量的横扶手与立扶手。但座椅上方横幅手与座椅边缘应有一定间距（如图2中X所示），以防止握持横扶手的站立乘客过于贴近就座乘客，避免因乘客之间过近，产生心理上压抑和不适。间距至少为乘客臀膝距减座深。根据《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》，其尺寸应至少满足90百分位数乘客。其距离至少应为臀膝距（图1中4.3.10尺寸）585mm减坐深（图示4.3.9尺寸）486mm，即109mm。
图2
2.2.3 扶手具体数值
根据需求，扶手杆直径应能满足乘客单手握持，一般为30mm-40mm。
立扶手长度应满足各身高尺寸乘客的握持需求，可根据具体客室扶手布局进行变化。
横幅手的高度应满足各身高尺寸乘客的通过需求，同时满足各身高尺寸乘客的握持需求。
通过需求，即扶手杆下沿的高度值应大于乘客身高。依照乘客通过性需求，根据《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》IIA型产品尺寸设计原则，横扶手杆下沿高度应该高于中国男性成年人人体第99百分位数对应数值。乘客身高尺寸=身体身高尺寸+功能修正量。身高尺寸（图3中4.1.1尺寸）1814mm，着衣修正量6mm，穿鞋修正量20mm。综上可得，横扶手杆下沿高度值应该大于1840mm,扶手中心高度值至少应大于1855mm（扶手杆直径取最小30mm）。
图3
握持需求，即扶手杆高度低于低百分位数乘客立姿上臂功能上举高数值。依照《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》IIB型产品尺寸设计原则，握持中心高度应该满足女性第5百分位上臂功能上举高数值并添加功能修正量。根据《中国成年人人体尺寸》女性第5百分位，上臂功能上举高数值为1741mm（图4中4.1.2尺寸），功能修正量20mm，即握持中心高度应小于1761mm。 图4
经以上分析可以看出，横扶手无法在满足乘客通过性需求（即IIA型产品尺寸设计原则大于1855mm）的同时满足乘客的握持需求（IIB型产品尺寸设计原则小于1761mm）。所以横扶手高度设计上应在满足乘客通过性需求的情况下，在适当位置添加一定数量的吊环以满足低百分位数乘客对横幅手杆的握持需求。吊环安装位置应选在乘客流动量小的区域，如：座椅的上方、车辆两端等；吊环与横扶手连接应使用阻尼性质的连接，防止邻近乘客离手后，吊环撞击到其他乘客；乘客握持部分采用刚性材料，避免拉吊环的时候出现手部的压迫。
2.3 标记标识：
标记标识主要使用文字，符号，图形，记号来指示乘客在客室内的安全出口、注意事项、设备使用等。它通过视觉来传达相关内容，因此标识的内容应简单清楚，没有歧义；位置应醒目，不易被遮挡，以便于乘客识别。
2.3.1 重要安全标识
内容清楚，位置醒目，不易被遮挡。如：逃生通道标识，应防止乘客较多的时候被遮挡。
标识下边沿高度值应大于中国男性成年人人体第99百分位数对应数值加功能修正量，即大于1855mm。
2.3.2 局部操作类标识
应放置于较明显位置，便于标识周围的乘客识别。对有操作需求的标识，应适当添加文字，清楚描述其操作方式，方便紧急时乘客使用。如灭火器标识，安全锤标识，紧急对讲标识等。
局部操作类标识高度应为第50百分位数男性立姿眼高数值加功能修正量左右。其值为1568mm+20mm，即1588mm左右。
2.3.3 特殊标识 此类标识容易被遮挡，可使用两种及其以上的方式进行标识，如：老弱病残孕座椅标识也应放置于较高位置以防被遮挡，同时可以使用带颜色或者图案座椅，突出此处座椅特殊性；轮椅区标识，轮椅区标识应放置于轮椅乘坐者眼高位置，距地面1100mm，为防止标识被其他乘客遮挡，可同时在地面设置轮椅区专用标识，指示此处的特殊性。
3 结语
随着国内各个城市地铁的普及，安全、舒适、美观、便捷成为每一个地铁项目设计时的追求。本文(从乘客的角度在人机工程学方面分析、研究了客室座椅，扶手高度、扶手布局、标记标示位置对乘客舒适性、便捷性、使用性的影响)，力求在有限的空间内为乘客提供一个方便舒适的乘车环境，也为地铁公司减少因乘客使用不便进行的投诉,避免了不良的影响。利用人机工程学，将其合理的应用于地铁车辆设计当中，将会使产品更加适用于乘客，适用于市场。
参考文献
[1] GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》
[2] GB/T12985-91《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》
[3] GB-T 13547-1992 《工作空间人体尺寸》
[4] 丁玉兰.《人机工程学》第4版.北京理工大学出版社.2011
[5]许晴，崔巍.城轨车辆客室空间布置与人机工程学研究.建筑技术工程与科技.2011(12)
