地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

高書云

(青島四方川崎車輛技術(shù)有限公司,山東青島 266111)

地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

高書云

(青島四方川崎車輛技術(shù)有限公司,山東青島 266111)

隨著我國城市化進(jìn)程逐步加快以及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,伴隨而來的也出現(xiàn)了大面積的交通擁擠問題。為了解決這個(gè)問題,城市的相關(guān)部門可謂是絞盡腦汁,但是收效甚微,原因在于道路擴(kuò)寬收到很大程度的限制。而最為現(xiàn)代人們出行的重要工具之一—地鐵,因其具備速度快、運(yùn)量大、污染少的特點(diǎn),已經(jīng)逐步成為人們出行的第一選擇。而地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)當(dāng)中的關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用對地鐵車輛的安全性和舒適性起到至關(guān)重要的作用,本文將會(huì)對其進(jìn)行詳細(xì)闡述。

地鐵車輛 內(nèi)裝設(shè)計(jì) 關(guān)鍵技術(shù) 應(yīng)用

地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)是地鐵車輛設(shè)計(jì)當(dāng)中的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)也可以直接反映出地鐵車輛設(shè)計(jì)水平的高低，也是關(guān)系到旅客乘坐舒適性和安全性的關(guān)鍵之處。鑒于此，為了更好的進(jìn)行地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)，我們就必須先了解它的關(guān)鍵技術(shù)。

1 車輛內(nèi)裝被動(dòng)安全技術(shù)

1.1 車輛內(nèi)裝被動(dòng)安全技術(shù)的概況

眾所周知，軌道列車在運(yùn)行的過程中是很難完全避免發(fā)生碰撞事故的，為了有效減少這類事故以及降低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，目前已經(jīng)有得多國家花費(fèi)了大量的精力來研究車輛內(nèi)裝被動(dòng)安全技術(shù)。歐洲國家將其分成兩個(gè)階段：第一階段也就是一次碰撞。在此階段中，車輛碰撞的初始動(dòng)能會(huì)通過漸進(jìn)方式消耗掉，這個(gè)時(shí)候車體會(huì)產(chǎn)生塑性變形，造成乘客產(chǎn)生沖擊性載荷，鑒于此，設(shè)計(jì)的基本原則就是要確保車體能夠完全能夠承受載荷以及車輛的加速度水平；第二階段即二次碰撞，它與車內(nèi)內(nèi)部裝飾部件以及布局有關(guān)，在此階段，因?yàn)槌丝鸵呀?jīng)受到一次碰撞的影響，他們將會(huì)受到來自車體內(nèi)部部件的大量不同接觸的碰撞，這很容易造成乘客的身體各個(gè)部位承受強(qiáng)大的沖擊而受傷，因此安全的內(nèi)裝設(shè)計(jì)必須把內(nèi)部布局以及乘客受損的程度以及生物力學(xué)反應(yīng)全部考慮在內(nèi)。

1.2 車輛內(nèi)裝被動(dòng)安全技術(shù)的具體實(shí)施以及取得的成果

針對上述問題，歐盟迅速啟動(dòng)了列車內(nèi)部裝飾被動(dòng)安全項(xiàng)目，包括阿爾斯通交通運(yùn)輸公司、西門子AG交通運(yùn)輸系統(tǒng)以及波爾頓大學(xué)等多家單位聯(lián)合起來對其進(jìn)行了研究。其研究的目的在于采取有效措施盡可能的避免碰撞來提高車輛碰撞事故的存活率。具體包括以下幾個(gè)方面：(1)采用滿足結(jié)構(gòu)防碰撞性的被動(dòng)安全要求的車輛內(nèi)裝方案，以此來減少乘客損傷的程度，進(jìn)而設(shè)計(jì)出新的內(nèi)裝被動(dòng)性安全平臺。該平臺將會(huì)提供一系列切實(shí)可行的解決方案，以此來充分保障乘客的安全；(2)采取優(yōu)化的方式，將車輛結(jié)構(gòu)防碰撞性以及損傷生物力學(xué)的相關(guān)理論知識進(jìn)行系統(tǒng)而科學(xué)地整合，來達(dá)到最終提高被動(dòng)安全的目的。主要內(nèi)容有：對過去的車輛碰撞事故進(jìn)行回顧，以此來確定值得參考的碰撞場景，最后建立出一套參考碰撞場景和構(gòu)建車輛結(jié)構(gòu)防碰撞設(shè)計(jì)的通用框架，設(shè)計(jì)出行之有效的驗(yàn)證程序指導(dǎo)原則，考慮車輛內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)地帶并且制定出一套切實(shí)可行的提高存活率的措施。為了提高內(nèi)裝設(shè)計(jì)的安全性，首先需要做的就是要辨明影響存活率的原因。經(jīng)過長期的實(shí)踐結(jié)果表明，在車輛發(fā)生碰撞的過程中，車輛乘客存活率與下列幾項(xiàng)因素密不可分：車輛內(nèi)部的總體內(nèi)裝布局、列車組的動(dòng)力學(xué)性能、乘客與車體內(nèi)部零部件的表面接觸特性等。通過多年的努力，現(xiàn)在已經(jīng)取得了非常豐碩的成果，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)確定了行動(dòng)不便人群的基本要求以及其他車體內(nèi)裝的功能型要求；(2)提高了內(nèi)裝設(shè)計(jì)實(shí)踐的技術(shù)水平，有效補(bǔ)充了人機(jī)工程學(xué)測量措施的含義；(3)確定了列車發(fā)生碰撞的過程中沖擊脈沖的具體情況；(4)在人體生物力學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了軌道車輛乘客最新的損傷評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；(5)創(chuàng)建了更為高級的內(nèi)裝布局檢測方法等。

2 模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)

對于這一塊做出貢獻(xiàn)最大的當(dāng)屬西班牙的TEMOINSA公司，該公司對模塊化設(shè)計(jì)概念的定義、目標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)以及在設(shè)計(jì)過程中需要避免哪些誤區(qū)等進(jìn)行了深入的研究。下面會(huì)對其分別進(jìn)行闡述：(1)概念：模塊化設(shè)計(jì)的概念起源于modular一詞，然而在制造領(lǐng)域，它的含義歸納起來說有三個(gè)方面的特點(diǎn)：可以和其他零部件進(jìn)行組合進(jìn)而成為獨(dú)成一體的零部件。按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸制造的方式來滿足使用的靈活性，并且緊緊圍繞著設(shè)計(jì)理念，采用互換性零件來生成功能性的成品；(2)應(yīng)用領(lǐng)域：模塊化設(shè)計(jì)被應(yīng)用于旅客列車內(nèi)部設(shè)計(jì)的過程中，主要目標(biāo)在于能夠在廣泛的領(lǐng)域中尋求最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。其中包括：采購、物流、工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、質(zhì)保等；(3)優(yōu)點(diǎn)：能夠有效減少列車所需交付使用前的總成本，包括列車制造商的零件直接成本、項(xiàng)目管理所需的資源成本，包括采購、物流、質(zhì)量管理等費(fèi)用開支；通過零件的統(tǒng)一化和簡單化，有效減少庫存和維護(hù)的復(fù)雜性，減輕車體的實(shí)際重量；減少運(yùn)營成本和列車故障停運(yùn)時(shí)間。鑒于此，為了滿足乘客的實(shí)際需要，不僅僅要滿足交通工具簡單、廉價(jià)、安全可靠的要求，還需要提高人們的舒適性和安全感，盡量滿足人們個(gè)性化的需求。值得注意的是，在模塊化設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)要避免一些誤區(qū)：模塊化設(shè)計(jì)并非銷售當(dāng)中忽悠人的說法，也并非為了將開發(fā)制造的劣質(zhì)零部件以及提前裝配好的產(chǎn)品用低廉的價(jià)格來沖擊市場。加入車輛內(nèi)裝制造商購買到了假冒的模塊化產(chǎn)品，將會(huì)在后續(xù)的生產(chǎn)和運(yùn)營中造成很大的麻煩，進(jìn)而還會(huì)對模塊化設(shè)計(jì)概念產(chǎn)生懷疑。除此之外，在模塊化設(shè)計(jì)中，通常都是采取自上而下的方法而不是自下而上的方法，通常來說，部門的設(shè)計(jì)不同，將會(huì)大大增加相互匹配的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是覆層和內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)，最好的辦法就是由單個(gè)部門或者設(shè)計(jì)公司內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過這種方法能夠有效的將各個(gè)部件組合在一起。

3 結(jié)語

綜上所述，本文主要是通過車輛內(nèi)裝被動(dòng)安全技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)這兩大關(guān)鍵技術(shù)分別進(jìn)行了闡述，從中我們不難發(fā)現(xiàn)，相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)過程中，一定要充分考慮到地鐵車輛在運(yùn)行以及維修等等各個(gè)方面的因素，有效借鑒以往的時(shí)機(jī)經(jīng)驗(yàn)以及結(jié)合具體情況，要讓設(shè)計(jì)出來的作品能夠真正確保乘客們的舒適性和安全性，同時(shí)還要在出現(xiàn)意外情況下切實(shí)的減少乘客受傷的程度，當(dāng)然了，隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的大力發(fā)展，肯定還會(huì)有更多的地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)技術(shù)層出不窮，所以我們還需要繼續(xù)努力。

[1]孫麗萍,王立國.地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)分析[J].大連交通大學(xué)學(xué)報(bào),2010,(02).

[2]劉丙林,胡安祖.地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究.機(jī)械管理開發(fā),2011,(02).

[3]姜良奎.基于人機(jī)工程學(xué)的新加坡151A地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計(jì)分析[J].魅力中國,2012,(31).

[4]夏桂芳,薛克仲.地鐵車輛內(nèi)裝防火安全設(shè)計(jì)[J].華章,2014,(07).

高書云(1979-),女,山東德州人,中級職稱,現(xiàn)就職于青島四方川崎車輛技術(shù)有限公司。