基于情境分析的地鐵列車客室設計研究

肖智 何思俊 秦玉京 支錦亦

摘要：地鐵列車是城市最主要的公共交通工具，提升地鐵客室設計質量能帶給大眾舒適的出行體驗。通過梳理地鐵列車客室設計的研究進展和情境設計的基本理論方法，將客室區域劃分為4個部分，分別歸納了關鍵設計要素，提出情境分析應從乘車環境、設施使用和乘客知識3方面入手。以普通乘客的常規乘車流程為例建立了基礎情境模型。為深入挖掘乘客需求，有必要建立不同乘車情境的分類模型，并指出了地鐵客室和消費產品情境構建的差異。

關鍵詞：地鐵列車情境分析乘客行為

中圈分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2019）09-0101-03

引言

地鐵作為大運量城市軌道交通工具，首要任務是解決城市擁堵問題，截至2018年底，地鐵運營線路占城軌運營線路的75.6%，當年新增運營地鐵占比64.6%，在建的6374公里城軌線路中，地鐵占比83.4%。地鐵成已為城市居民出行的主要公共交通方式。在保障出行效率的同時，人們也越來越注重出行的品質，而優秀的列車客室設計是提升乘客出行體驗的首要因素。近年來，王存義等從內飾被動安全的角度研究了地鐵座椅擋板設計對碰撞傷害的影響。李伏京等嘲討論了客室不同座椅布置方式的乘客疏散效率。趙亮等從群體乘客分布規律的角度研究了提高車內設施服務率的布置方法。魏峰等從乘客的生理尺度出發提出了車內關鍵部件尺度的優化數據。這些研究表明，地鐵客室設計方面的研究側重于設施安全和使用功能方面的探討，即從車輛的經濟、安全成本出發進行設計。對乘客乘坐地鐵的心理感受、愉悅程度等方面的研究還較少。情境分析是從用戶需求出發解決設計問題的一種方法，基于情境分析構建乘客的乘車情境模型，是系統的歸納乘客從上車到下車的整個行為流程和心理活動，求解設計需求的思維體系。

一、情境設計概述

在心理學中，“情境”是指對人有刺激作用、有一定生物學意義和社會意義的具體環境陰。我國清代小說家劉鶚在其《老殘游記》中提到“雖有此如夢之百年之情境，更無敘述此情境之我而敘述之矣”是較早的對情境假設的描述。1997年，Clancey將文學中常用的情境描述方法引用到設計領域，提出了情境類比設計理論，即通過假設消費者使用產品的行為和方式獲取設計知識。和傳統以設計師經驗為主導的設計相比，情境設計更加注重用戶的體驗。

情境分析的方法可分為兩種類型，一類是以目標用戶的認知思維去構建使用情境，激發設計者與用戶相同的經驗靈感，挖掘真實設計需求，解決設計問題。另一類是設計者對產品市場、環境、^群展開詳細調研，通過知識構建虛擬用戶情境模型繼而展開深入設計。兩種方法歸根結底都是以用戶為中心的設計方法，重點是對使用情境模型的建立。在地鐵客室設計中，乘客的乘車情境是設計的主要切入視角，需要對與乘客行為產生交互的車內設施進行系統研究，根據情境設計方法，—方面需要通過行為觀察和實際調研搜集乘客使用的真實反饋，對客室設施的需求進行分析，從工業設計的角度歸納總結。另一方面需要基于乘客的乘車流程和客室設計要素構建典型虛擬用戶情境，包括故事模板、乘客需求、虛擬原型和模擬測試等內容。

二、地鐵客室設計關鍵要素

地鐵客室包含座椅系統、扶握系統、顯示系統、燈光系統、應急系統、消防系統、無障礙系統等諸多設施，是一個較為復雜的人一機一環境系統。設計時也受車輛結構、運量要求的限制。我國地鐵列車主要技術規格如表1所示。

從乘客乘車行為的角度對客室區域進行劃分，如圖1所示。一個完整的乘車流程始于在站臺候車，列車停穩后進入①門前區，經由②車門立席區在③座席區就坐或在④座前立席區站立。當車內乘客密度增大時，乘客也會選擇在②車門立席區或①門前區倚靠。當到站列車挺穩時，乘客再由①門前區下車。

（一）門前區。

門前區是乘客乘降的必經區域，人流量最大。門前區涉及車門、提示顯示器和兩側扶手，車門設計需綜合考慮車門高、寬及車門間距對乘客行為的影響，一般認為2至3列的候車人群可以得到較為高效的乘降效率，車門過寬會導致上下車列數增加反而降低人流速度，車門過窄增加站臺和車內乘客的滯留時間，降低列車運營效率。應合理設計車門尺寸以獲得最優的綜合效益。提示顯示器是車內最為重要的導視工具，無論座席還是立席乘客，在車內各個位置都應能無遮擋的清楚識讀上面的到站信息，信息排布也要通俗易懂。兩側扶手雖然在列車運行時提供了抓握點位，但車門兩側站立的乘客對客流有阻礙作用，理想的使用情境是在②③④區域無空位后，在①處的扶手抓握。但往往在②④處仍有空位時，門前區的兩側扶手就已有乘客滯留，影響了其他乘客往車廂內移動。因此，需要深入調研乘客的乘車情境，決策門前區是否設立扶手。

（二）車門立席區

車門立席區是兩側車門間的矩形區域，乘客會經由此區域上下車或滯留在此處，車門立席區正中一般會設立一根中央立桿，主要服務對象是即將下車的乘客，但當車內③④處擁擠時，該處也是主要的立席區域，目前中央立桿的設計形式有單根、兩根和三根式，三根式提供的抓握點數最多，表明可能在此處滯留的乘客越多，單根式提供的抓握點數最少，但當車內乘客密度較大時又可能無設施可用。所以，要根據不同車型的空間大小和使用情境選擇合理的立桿形式，既要提供足夠的抓握點，又要避免車門立席區滯留的乘客過多，影響上下車效率和乘客分布的均勻性，降低車輛的運量。

（三）座席區

座席區除了地鐵座椅其實還包括座椅得兩側風擋。我國A、B型車以橫向排布的長椅為主，少量車型使用縱向布置的座椅。以B型車為例，一個座席區定員6人，但在實際乘車情境中，會超額乘坐，整列車設計有232個座位，其余大部分乘客會站立在座前立席區。地鐵座椅主要考慮材質和曲面形態帶給人的舒適性問題，文獻通過體壓分布測試對座椅形面進行了人機工程學優化。除了滿足普通乘客需求之外，還應為特殊人群劃分座椅。

（四）座前立席區

座前立席區是客室的重要功能區域，此區域的設施主要是扶握系統，即扶桿和吊環，雖然涉及的設施種類單一，但由于數量和間距不定，乘客的行為又是動態的群體行為，因此要考慮的使用情境是較為復雜的。扶桿和吊環的高度需考慮不同百分位的可及需求，又不能過低阻礙通行。扶桿和座椅的距離要設置得當，考慮座席乘客的容膝距和陌生人之間的心理距離。吊環雖然均勻分布在扶桿上，但布置間距也需滿足人的生理和心理需求。優秀的扶握系統設計有助于調整車內人群分布，提供均勻、足量的抓握點數，若排布不當會使人與人之間產生擁擠感和緊張、不愉悅的情緒。

三、地鐵客室情境設計分析

通過分析地鐵客室的關鍵設計要素，限定了情境發生的環境，再面向乘客行為開展情境分析，理清乘客與客室的交互關系，有助于提升人性化感受。從環境心理學的角度來看，人和車內環境是相互作用的，交互關系體現為人在車內環境中的行為，而決定乘客行為的主要因素是人的心理狀態。—方面客室環境從心理上誘導乘客行為發生，另一方面乘客的行為結果是客室設計優劣的度量。根據這一規律，至少可以從乘車環境情境、設施使用情境、乘客知識情境3個方面分析，如圖2所示。

（一）乘車環境情境

環境情境并非是客室環境設計而是指乘客行為與客室設施的動態交互背景，是基于時間和空間的動、靜態信息，對單個乘客而言環境情境是特定的，不存在任一相同的環境信息，但可以通過歸納人群特征、時間特征、組織運營特征提煉出相似的情境。如夏季的早高峰時期、機場線的客流特征等，對環境情境進行歸納可為列車設計、選型提供理論依據。

（二）設施使用情境

客室設施是人車交互的物理界面，是有形的、可感知的，但乘客對乘車體驗的潛在需求需要設計師去挖掘，包含功能和情感層面。功能層面的設計雖然可以通過觀察法、測量法等直觀方法推導設施的結構、形態，但在公共空間，乘客缺乏主導設計和選擇設計的權利，在感覺略微不適的時候，會迫使自己適應產品，而不是提出改進策略。情感層面是客室色彩、材質、設施造型帶給人的心理聯想和審美體驗，是一種主觀本能產生的共感覺。可運用感性工學方法建立情境中的設計元素和情感間的映射關系來指導設計。

（三）乘客知識情境

產品需要圍繞用戶需求進行設計，用戶知識是隱性的影響使用體驗的背景或經驗。一般包括文化程度、宗教信仰、民族習俗等乘客認同的使用價值和文化內涵。地鐵列車是在市域開行的公共交通工具，充分調研地域內群體的知識背景，構建有地域文化特色、符合習慣習俗的乘車情境是地鐵客室多元化、個性化設計的必要途徑。

四、地鐵客室情境模型構建

根據乘客乘車流程進行調研和情境分析，構建不同的乘車情境模型可以看作是對具體行為的信息分解。每一類乘車情境都涉及到使用不同的客室設施，即情境要素。各種情境要素相互交織構成了一個從上車到下車的完整情境故事。設計師要對這個故事盡可能詳細的描述，提煉乘客需求并進行設計輸出，以完成情境建模的流程。

以普通乘客—次常規乘車情境為例，構建模型如表2所示。

為了考慮多種情境下的乘客需求，需要在上述基本情境的基礎上對其他乘車情境加以分類，如機場線的乘車情境、高峰期的乘車情境、殘障人士的乘車情境、甚至女性專用車廂的乘車情境。每一類情境下乘客的生理和心理需求是有顯著差異的。要根據不同的情境創建典型角色，挖掘乘客需求并提出詳細的設計方案。

結論

過去我國經濟不發達，私人交通工具保有量低，使用公共交通工具出行是必然選擇，近十年來，我國在經濟建設方面取得了巨大成就，人們生活水平不同以往，私家車銷售量連續9年世界第一，人們出行已有多種選擇。提升乘客的乘坐體驗是吸引人們使用公共交通工具的重要手段。地鐵是城市內最為主要的公共交通出行方式，情境設計提供了一種挖掘用戶真實訴求的方法，擺脫了設計師主觀臆想帶來的設計上的功能冗余。與建立消費產品的情境分析模型不同，地鐵客室不是針對特定用戶群體開發的產品，而是面向大眾的、所有階級的服務系統。因此需要從建立基本的乘車流程出發，對不同的出行環境信息、設施使用需求、乘客背景知識進行歸納和分類，分別建立情境模型進行分析，指導設計開展。后續還需要從生理層面和心理層面對設計方案進行驗證評估。