基于感性工學與層次分析法的高速列車盥洗間設計

高天保

關鍵詞：感性工學;層次分析法;高速列車;盥洗間設計

隨著科學與技術的發展，高速列車的諸多優點成為人們中短途出行的首選交通工具。乘客對高速列車服務設施設計的要求也不斷上升，乘客們對服務設施上升的需求成為影響高速列車設計和保障客運市場的重要因素。作為高速列車服務設施設計中的重要設施之一[1]，盥洗間使用頻率頗高，但是現有的盥洗間設計并不能滿足乘客不斷上升的需求。因此，本文基于感性工學與層次分析法，圍繞高速列車服務設施中的盥洗間展開研究。

1 相關概念解析

1.1 感性工學

感性工學最早誕生于20 世紀70 年代，是以感性與工學相結合的理論[2]。感性工學運用理性的方法分析探討“人的感性”和“物體”之間的關聯性，從而獲得人的感性需求與物的設計要素。簡單來說感性工學以定性和定量的方法來量化用戶對產品模糊的感性評價，并將量化的結果轉化成設計要素，從而指導設計出符合用戶期望的產品[3]。

1.2 層次分析法

層次分析法[4]，簡稱AHP，是一種利用定性和定量相結合的數學分析方法，在解決復雜的決策問題上具有很強的實用性，所以在很多領域得到了廣泛應用。層次分析法是通過將復雜決策問題分解成目標層、準則層、方案層等若干層次，通過對各層次之間的兩兩判斷和比較，建立判斷矩陣。

2 基于感性工學的高速列車盥洗間設計調研

目前高速列車的盥洗間內設施主要包括梳洗臺及其搭配的組件[5]，如出水龍頭、梳妝鏡面、洗手池、插座、照明設施等;梳洗臺下方垃圾箱及其組件;其他組件，包括安全扶手、提示標識等。為了客觀的尋找盥洗間設計存在的問題，首先以調查問卷的方式，運用列舉法、情景分析法來對盥洗間使用過程進行調研。為了得到準確數據，本次問卷測試者都是具有使用過高速列車盥洗間的旅客。

從統計結果可以發現存在的主要問題有：（1） 服務設施不夠完善，如在使用方面水池太淺容易滴濺，缺少洗手液等基本衛生用品;（2） 盥洗室空間色彩單調;（3） 即使是無障礙車廂的盥洗間，有障礙人群也使用困難，因為梳洗臺下方空間沒有進深區域，阻擋了輪椅使用者;（4） 梳洗臺下方的垃圾箱需要手動開啟，給乘客帶來不便。

從感性工學角度對以上問題整合得到乘客對盥洗間存在的感性需求偏向：

1） 人性化設計。即強調以人為本的設計，然而現有的盥洗間設計，忽略了乘客、心理、行為等因素的影響，因此，在設計過程中應牢牢把旅客的使用習慣進行設計，使設計既滿足乘客的生理需求，又符合其心理需求;

2） 情感化設計。乘客對情感化的需求可能體現在很多方面，比如產品的造型流暢和色彩和諧等，情感化設計使乘客得到情感和精神上的舒適;

3） 實用性設計。突出該設施最基本的功能與操作需求，使設施的功能性和實用性達到統一;

4） 模塊化設計。將現有功能進行分區提升設備的擴展性與兼容性，為乘客在使用過程中提供更多的服務。

經過對盥洗間內設施組件的調研以及設計偏向分析，總結出以下四點設計改進方案：（1） 增加便捷性，如使用者無接觸出水等;（2） 提高安全性，一般除了無障礙衛生間有安全扶手，普通盥洗間并沒有安全扶手，所以設計中應該考慮到特殊人群使用盥洗間;（3） 增加可視化設計，可視化可以提高盥洗間使用效率;（4）提高美觀性，盥洗間美觀性也是影響乘客情感的重要因素。

3 基于層次分析法的高速列車盥洗間設計流程

3.1 構建層次結構模型

通過對高速列車盥洗間的分析，總結出影響設計的因素。就乘客情感需求而言，主要考慮將人性化、情感化、實用化和模塊化這4 個需求要素作為準則層的影響因素。對盥洗間設計要素的分解可以獲得4個設計偏向因素，構成方案層。最終得到的層次結構模型如圖1 所示。

3.2 構建各層級判斷矩陣及權重

層次分析法通過專家打分的形式，確定各元素之間比較的標度值，建立判斷模型矩陣，采用“九級標度法”，構成相對比較判斷矩陣，即比較第i 個元素與第j 個元素相對上一層某個因素的重要性時，使用數量化的相對權重aij 來描述，其具體重要程度如圖2 所示。

為了使盥洗間設施設計方案得到較為客觀的評價結果，在結構模型中，數值的打分由6 位產品設計師、6 名高校設計專業教師和16 名高速列車乘客共28 人同完成。其中男性20 人，女性8 人。本文利用MATLAB 軟件實現層次分析法的計算。層次分析法各層次的判斷矩陣及權重如表1 ～表6 所示：

3.3 一致性檢驗以及權重總排序

根據層次分析法公式計算一致性指標檢測CI ：CI（其中最大特征值，為矩陣階數）通過查找RI 平均隨機一致性指標（見表7），可計算一致性比例CR，當CR < 0.1 時，則判定成對比較矩陣具有滿意的一致性，如表8 所示。

用MATLAB 軟件計算各層因素對目標層的合成權重并進行總權重排序，如表9 所示。

3.4 實驗結果

最終得到合成權重排列順序依次為：C1 增加便捷性設計>C3 增加可視性設計> C2 增加安全性設計> C4 增加美觀性設計。從總排序權重值可以看到旅客最偏向在盥洗間內增加便捷性設計，其次是可視性設計和安全性設計，最后才是美觀性設計，所以在設計高速列車盥洗間時優先要考慮到提升設施的使用便捷性，使乘客得到便捷的操作體驗感。

4 結語

感性工學旨在探討人與物的之間的感性關系，并將其轉化為具體設計要素。本文利用層次分析法和感性工學結合的方法，通過乘客需求尋找高速列車盥洗間設施設計中的感性關系，利用層次分析法實現數據指標的定量化處理，計算出各層次指標的權重值，根據權重排序得出優先設計傾向。總體而言，層次分析法和感性工學相結合的方法能降低主觀因素帶來的影響，也為今后高速列車的盥洗間設計研究提供參考。