CRH2动车车厢安全人机优化设计

宗妍

长春建筑学院，吉林 长春 130600

1 动车车厢工作环境现状

本次设计选择的参考动车车型为CRH2A客运动车组。车厢分为特等座、一等座、二等座、餐车。根据实际观察与测量发现，本型号列车乘坐舒适性、便利性欠佳，现基于安全人机工程学设计要求，发现列车乘坐中存在以下几点问题。

1.1 二等座车厢过道过窄

理论上来说过道是越宽越好，结合实际受到空间限制只能采用方便人们通行的最小宽度，即一人正身一人侧身通过，经过实际测量，二等座车厢内过道宽度550mm，根据国标《中国成年人人体尺寸》中的人体水平尺寸规定，得出此过道不符合车内过道标准[1]。

1.2 特等座和餐车利用率过低

本型号列车特等座每个车厢都配有平板电脑、茶水、单独充电设备和座椅180°旋转系统，为乘客提供便利服务。经过车站售票人员得知，特等座票价为二等座票价的1.8倍。也正是因为票价过于昂贵，从而导致特等座的上座率不高。乘客认为餐车中物价过高且味道欠佳、乘车时间较短等原因很少在车上就餐，导致餐车利用率低。

1.3 二等座座椅靠背舒适性不高

动车二等座车厢内座椅为二人椅和三人椅，根据调查二等座车厢乘客，多数人认为头部和腰部需要有支撑，乘客认为在一些活动或者睡觉时感觉腰部曲线有些不适，腰部缺少充分支撑且背部稍硬，长时间乘坐后处于僵硬、疲劳状态。座位靠背一般由肩靠、腰靠、头枕三部分组成，实际发现二等座座椅肩靠高度545mm；腰靠高度为248mm；无头枕。

2 车厢问题人机优化设计

2.1 过道宽度优化设计

过道应满足让大尺寸者通过，其他人群均可以顺利通过。根据人体水平尺寸表可发现男性的最大肩宽和最大胸厚尺寸都大于女性。因此以男性第95百分位数值为设计基准。所以过道宽度=男最大肩宽第95百分位数（469）+13+男最大胸厚第95百分位数（245） +18=745mm。

根据车厢实际宽度需要进一步对过道进行优化修正。当两人相向而行时一人正身通过，一人侧身通过，在空间较小的情况下，正身通过的人会下意识地倾斜身体且倾斜角度为45°～60°，其中发现当身体倾斜为45°时，不影响人的正常行走。

所以修改后的最小宽度=[男最大肩宽第95百分位数（469） +13]×cos45°+男最大胸厚第95百分位数（245） 男+18≈610mm。

2.2 特等座和餐车优化设计

由于餐车和特等座车厢利用率过低，所以将两个车厢合并为一个车厢。为防止噪音问题打扰特等座乘客休息，可将在车厢中间增加车门及其降噪装置，此举可将节省下来的车厢空间作为二等座车厢。

2.3 二等座座椅靠背优化设计

根据坐姿人体尺寸数据，肩靠高度应取男性坐姿肩高第50百分位598mm，考虑坐姿肩高修正量10mm；腰靠高度应达到坐姿肘高左右，根据坐姿人体尺寸数据，腰靠高度应取男性坐姿肘高第50百分位263mm，考虑坐姿肘高修正值3mm；头枕支撑头部向后仰以减轻颈部肌肉受力，头枕高度应达到坐姿颈椎点高，根据坐姿人体尺寸数据，头枕高度应取男性坐姿颈椎点高第50百分位657mm，考虑坐姿高修正值3mm。

则修正后的数据为：

肩靠=男性坐姿肩高第50百分位（598） +穿衣修正值坐姿肩高（10）=608mm

腰靠=男性坐姿肘高第50百分位（263） +穿衣修正值坐姿肘高（3）=266mm

头枕=男性坐姿肘高第50百分位（657） +穿衣修正值坐姿高（3）=660mm

综上，基于安全人机工程学的角度，对发现的问题进行优化设计，包括将二等座过道宽度由原来的550mm变成610mm，将二等座座椅增加头枕且尺寸变成肩靠高608mm、腰靠高 266mm、头枕660mm，改善特等座和餐车利用率过低等情况，增加了列车的舒适性与便利性。