火車臥鋪的優化方案設計目錄TOC\o"1-2"\h\u308121前言 1237392火車臥鋪車廂概況 33602.1布局簡介 3246262.2車廂環境 3222282.3實地測量數據 334843火車臥鋪車廂前期調研 5241103.1調研方法 5324893.2調研分析 5209513.3調研結果 613408（1）對現有火車車廂內部設計滿意度調研如圖3-1所示： 619130（18）對火車鋪位的其他合理性建議調研結果如表3-1所示： 1276744火車臥鋪車廂人機分析 13124824.1床鋪人機分析 1393454.2爬梯人機分析 1340824.3桌板人機分析 14227244.4車廂空間人機分析 14325905火車臥鋪車廂優化設計 15249325.1臥鋪床鋪優化設計 15117945.2臥鋪爬梯優化設計 1865755.3臥鋪桌板優化設計 20276565.4臥鋪車廂空間優化設計 22163685.5臥鋪車廂環境優化設計 23226616其他相關優化 2598687結束語 1314441前言火車從發明至今已有一個多世紀了，發展至今，已成為人們主要外出選擇的交通工具。它具有載客量大、安全性高、價格層次性、旅客可選空間大等特點。床位、爬梯、桌板是車廂功能的主要部件，現在的臥鋪車廂配件已是使用很久，硬件設備有些缺點，在使用過程中也會影響人們的使用感。如今社會越來越注重人民出行需求，已從“有沒有”轉為“好不好”，人們的訴求是得到更加個性化、多樣化、品質化、高效率的交通運輸服務，所以火車臥鋪的床位和桌椅布局功能體現給乘客的直觀心理感受特別重要，我們針對的是火車軟硬臥鋪的床位，爬梯和桌板的優化改進,面向的對象主要是乘坐火車臥鋪的所有乘客,提出的設計目標是根據人因設計的思想，提高人們在乘坐軟、硬臥鋪的舒適性、方便性、功能性、安全性。根據《鐵路客運的發展前景》[6]和《鐵路交通行業可持續發展能力評價及演化規律研究》[7]說明火車客運的發展仍在不斷進步，從車票價格、承載量到火車涉及的城市地點多，都更傾向于人們的選擇。1993年25型系列客車定型為中國鐵路主型客車，25G型2006年我國開始使用，25T型2003年投入使用，當時并沒有考慮人因工程，隨著出行旅客的增多，現有的臥鋪車廂存在諸多問題,并且臥鋪車廂設計者沒有根據實際情況進行具體的改進，對于乘客的使用不習慣，和乘坐過程中出現的問題沒有具體的了解。在目前的火車臥鋪中有很多不符合人機工程學的設計理念，不符合人們習慣的設計方法會給乘客在乘坐過程中帶來很多不方便和困擾，從而大大降低了人們在乘坐過程中的使用舒適感，有些不合理的設計在長時間的乘坐甚至會影響人們的身體健康。國外的臥鋪列車主要分布在歐洲。歐洲國家領土有限，一般為旅行專線列車或是跨國列車，數量也比較少。他們的臥鋪列車是包廂形式來劃分，儲物空間比較充足，但鋪位比較少，票價高[1]。這種包廂模式多數適合家庭旅游和高端乘客的需求，在空間上有一定的浪費，運營成本相對高，并且車票價格較高難以推廣。對于歐洲國家來說，火車并不是人們普遍出行的主要選擇，更多的是針對觀光旅游，其設計更注重人們乘坐的舒適度和觀光的視野性，空間和設施更加合理，但無法滿足我國客運量大的需求[1]。本文研究對象Z264火車是最新的25型列車，只是在色彩與車廂隔斷上進行了更新，但作為臥鋪車廂內最重要的設施床鋪仍沒有很大的改動，一直以來，臥鋪僅是提供乘客最基本的躺臥功能，并沒有重視到臥鋪的舒適度，安全性和功能性。為在現有的基礎上與新的需求之間做出平衡,對現火車軟硬臥車廂分析與改善勢在必行。下面,我們對火車軟硬臥車廂的床位、爬梯及桌板構造進行分析和設計,以滿足乘客出行需求。所以本文的設計研究主題是改善現火車臥鋪車廂主要內部設施的情況，根據GB/10000—1998《中國成年人體尺寸》、GB/T13547—1992《工作空間人體尺寸》等多個相關標準，對Z264火車臥鋪車廂進行人機優化設計，將臥鋪的床位，爬梯，桌板進行優化，保障乘客在乘坐時的權益，并讓乘客在旅途中體驗更加舒適安全合理。7732火車臥鋪車廂概況火車Z264次是由廣州開往拉薩的一趟列車。途經京廣線、隴海線、蘭渝線、蘭青線、青藏線。列車總行程約4980公里，運行時間52小時41分，途經主要城市為長沙、武昌、鄭州、西安，西寧、那曲。從沿海城市到西藏高原，海拔落差過大，內部設有輸氧口，可減少乘客在途經青藏高原時會有缺氧反應造成身體不適。2.1布局簡介火車臥鋪主要分為軟臥和硬臥兩種。硬臥車廂為半包圍隔斷式，靠近過道的一側有隔斷，像半個軟臥，上下鋪位的梯子設在隔斷內部；硬臥分為三層，分為上、中、下三層。在我國，不同的火車型號硬臥車的型號有所不同，但硬臥車內部的布局設置幾乎相同。通過實地考察，硬臥車一般有三層鋪位，每個車廂的內部由隔斷隔開，共11個隔斷，每個隔斷之間有2組鋪位共6個鋪位。所以一節硬臥車廂內共設有66個鋪位，每個隔斷的之間都有小桌板。軟臥車廂是四個人一個包廂，分為上、下鋪位。上下梯子設在包廂隔斷內部，下鋪之間有小桌板，每個鋪位上有小屏電視，每個包廂都有滑動門，從內部可以上鎖，一共有9個包廂，設有36個鋪位。25262.2車廂環境由于火車在行駛過程中速度較快，無法讓乘客開窗通風，只能由火車內部所設置的空調系統在人們活動的臥鋪車廂內進行空氣的置換和優化，但效果并不是很好，車內或多或少還有一些異味，給乘客在乘坐時造成了困擾和不適。還有吸煙的乘客會使車內環境更加惡劣，會影響到其他乘客的旅途體驗。還有火車在行駛過程中會有一些噪聲的產生，會帶來不適感。車體是由氣候較為濕潤溫和的華南地區到干燥缺氧的青藏高原地區。在整個旅途過程中，溫度和濕度差會逐漸增大，溫差也明顯變大。所以在車廂內人體休息的空間內的溫濕度也很重要。25262.3實地測量數據在整個火車臥鋪車廂中最關鍵的是人體接觸的床位，爬梯和桌板，對此進行了實地的考察和測量得出具體數據，使本設計更加合理貼切。所以實地測量Z264火車的軟硬臥車廂的部件數據結果如表2-1，表2-2所示：表2-1軟臥床位及其他部件尺寸單位：cm長寬高上床19070-上床到頂--98長下床間距--98續表2-1長寬高下床19075-下床到上床--102下床到地--44護欄89-17床位水平距離-45-踏板13.59.5-踏板與床距--59踏板與上床--50桌板5740-桌板與地面--76桌板與床距--33車廂門54200-表2-2硬臥床位及其他部件尺寸單位：cm長寬高上鋪18260-中鋪18260-上鋪到中鋪--68下鋪19060-下鋪到中鋪--90上鋪到頂--70下鋪到地--38護欄89-17床位水平距離-48-踏板13.59.5-踏板與床距--59踏板與上床--50桌板5740-桌板與地面--76桌板與床距--397733火車臥鋪車廂前期調研3.1調研方法本次調研方法選用問卷調查法，其一問卷調查法的優點是能節省時間，人力和體力。其二問卷調查結果更加容易量化。問卷調查法是一種結構化的調查方式，調查的表現形式和提問的序列，還有答案的給出都是固定不變的，是用文字的方法表現出來，因此，這種方式好量化。其三，問卷調查法的結果更容易統計處理和分析。我們可以利用分析軟件進行數據分析，非常簡便。其四，問卷調查法的優點是能夠大規模的調查。不管調查者參加調查了沒有，都能從問卷上了解被調查者的想法，態度，行為。問卷內容是由實地測量考察后，觀察了人們在乘坐時的所存在的問題，并進行的實地考察測量得出了具體的數據。在問卷中針對人們對火車臥鋪車廂滿意度、出行頻率、選擇臥鋪類型、出行感受、火車內部設施的使用感受和對新設計的感受進行調查。采取線上問卷調查的方式，共收回有效問卷105份。問卷具體內容，詳情見附錄A。3.2調研分析對調查問卷結果進行詳細分析，得出結論如下：大致了解了大家對現火車臥鋪車廂內部設計整體滿意度為：11.43%的人對現有的火車臥鋪車廂空間設計評價為“滿意”，16.19%評價為“較滿意”，49.52%評價為“一般”，而有18.1%的人對現有的火車臥鋪車廂空間設計評價為“不滿意”,有4.76%的人評價為“非常不滿意”。雖然很多火車車體已在25型列車上進行了翻新和改進，但有極少數人對車廂的設計非常滿意，多數人還是對火車臥鋪空間的整體滿意度仍保持不太滿意的態度，這說明對火車車廂的優化升級非常有必要，還需要一定的改良和重新設計。（1）對調查對象來說，多數人覺得臥鋪空間狹小，上鋪難以攀爬，噪音太大，還有其他不舒服的地方。說明當前臥鋪車廂并沒有給乘客帶來舒適感，反而有很多困擾。對于旅客來說，最關心的問題，也是本次人機工程設計的重點，就是車廂鋪位之間的距離，從調研來看絕大多數乘客都認為臥鋪空間應該舒適，寬闊一些，以滿足旅客能夠正常屈伸但是由于列車車高的限制，很難做到能夠滿足人體的正常屈伸，因此考慮是否能夠通過適當將列車部分三層鋪位空間均衡設計而稍微提高列車票價來實現收支平衡。（2）就調查對象的來說，人們更注重細節，對空間隱私性要求較高，也更加注重功能性。在調查中得出，大多數人覺得隱私性不夠高，需要一定的遮擋處理，擁有一定的隱私空間。并且用餐時，多數人覺得用餐位緊缺，不方便用餐。所以需要改進鋪位模式，增加隱私性，改善用餐桌板面積。（3）就調查的情況來看。有74.29%的人認為臥鋪與過道之間有隔斷較為舒適。這說明人們對于有一定自我空間的需求比較強，不希望被人看。雖然在臥鋪隔間內是4人或6個人，與同行臥鋪包間的乘客相互之間有著或多或少的交流是不可避免的，但有時也會同車路過的人打擾到自己或感覺被人看會有不適感，所以需要一個可以自由控制的防擾措施，在需要獨立空間不愿被打擾的時候可以展開，在需要與他人交流時撤除。（4）在對臥鋪爬梯設施的滿意度調查中。有50.48%的人更喜歡梯子內置，對梯子外置的感受并不是很好。79.05%的人更喜歡火車臥鋪設有易攀爬、舒適的梯子。有73.33%的人對夜晚發光照明的梯子更滿意。其中不滿意的主要因素是因為臥鋪空間有限，設施的功能單一，同時表明沒有使人舒適合理的的爬梯，同時床鋪和爬梯的設計位置不能很好配合，使用時容易磕碰到頭，使膝蓋感到不適的癥狀或因抓握方式不合理等發生危險，希望能對爬梯進行改良設計同時在設計時能夠考慮乘客的心理需求。（5）隨著社會的發展，人們出行乘坐火車對其空間功能性要求更高，調研中有81.91%的人更喜歡臥鋪車廂內設有更多的充電口，71.43%的人對有夜晚照明燈的設計更滿意。如絕大多數人反映車廂內沒有充足的桌面置物空間，往往是桌面上放了垃圾盤和水杯后，就沒有空間可以再其他物品，也沒有充足的就餐空間。同時因為桌子長寬尺寸設計的不合理，致使多數人在就餐時不方便。桌面沒有采用防滑的材料，在車體運行中可能會導致水杯或泡面等液體灑落致使燙傷。在設計中應更加全面考慮，符合人機安全。（6）就整體設施來講。當前我國現有的火車并沒有配備較為完善的乘客個人隱私空間和使用設施，并且乘客仍擔心人身安全、財產安全、隱私侵害、個人空間、性騷擾等安全隱患。在設計中要充分考慮并滿足乘客的需求，使臥鋪空間有進一步的改善優化。25263.3調研結果此次調查問卷通過對乘坐火車臥鋪出行感受和需求調研的網絡問卷調查。所調研結果如下所示：對現有火車車廂內部設計滿意度調研如圖3-1所示：圖3-1原車廂總體滿意度調查（2）對乘坐火車出行的頻率的進行調研，從調研結果可以看出大家乘坐火車的頻率并不是很高。調研結果如圖3-2所示：圖3-2乘坐火車出行頻率調查（3）對乘坐選擇兩種臥鋪類型人數進行調研，多數人選擇硬臥出行。結果如圖3-3所示：圖3-3選擇臥鋪類型調查（4）對在乘坐臥鋪時的感受進行調研，多數人對空間、臥鋪上下難度和噪音不滿。結果如圖3-4所示：圖3-4臥鋪不適感調查（5）對于在乘坐火車的時候乘客的就餐時的餐位問題進行了調研。結果如圖3-5所示：圖3-5火車就餐時的位置調查（6）對乘客對于火車鋪位的隱私性看法進行調研。結果如圖3-6所示：圖3-6鋪位隱私性的調查（7）對火車臥鋪包廂單元和過道是否有隔斷的感受進行調研，結果如圖3-7所示：圖3-7鋪位之間隔斷設置感受的調查（8）對于臥鋪上下時的爬梯設置感受進行了調研，結果如圖3-8所示：圖3-8上下臥鋪時爬梯感受的調查（9）對于易攀爬、舒適的梯子設計感受進行了調研，結果如圖3-9所示：圖3-9易攀爬和舒適的梯子設計滿意度調查（10）對上下臥鋪夜晚發光梯子設計的滿意度調研，結果如圖3-10所示：圖3-10夜晚照明發光的梯子想法調查（11）在乘客旅途中臥床休息采用半躺半坐姿勢的感受的進行調研，結果如圖3-11所示：圖3-11臥床半躺半坐姿勢的感受調查（12）在床鋪前設有獨立的窗簾遮擋設計感受進行調研，結果如圖3-12所示：圖3-12鋪位前設有獨立窗簾的感受調查（13）臥鋪床位配置獨立的折疊桌的感受進行調研，結果如圖3-13所示：圖3-13鋪位配置獨立的折疊桌感受調查（14）對臥鋪車廂內配有更多的充電口，方便充電的感受進行調研，結果如圖3-14所示：圖3-14車廂內設有更多充電口感受調查（15）對于在現有車廂的條件上進行改進和優化的傾向進行調查，結果如圖3-15所示：圖3-15對車廂條件改進優化傾向調查（16）對新型的床鋪模式的觀點進行了調研，結果如圖3-16所示：圖3-16對新型臥鋪模式的觀點調查（17）對現有軟臥包廂，存在的安全隱患進行了調研，結果如圖3-17所示：圖3-17現有軟臥包廂存在的安全隱患調查（18）對火車鋪位的其他合理性建議調研結果如表3-1所示：項目具體內容上下梯子的自動回收功能改善上下鋪間距,腳瞪應設在外面適當改進提高攀梯的的安全性和易攀性，上下鋪梯子自動收回工能改善空間大小,合理調整上下床鋪方式加強上中鋪的安全性即更多方便旅客的性能加個簾子擋一擋太過于密集軟臥希望能更加隱私是否可以放置拿出來的小桌板上下不便，有些尷尬增加實用性，舒適性，安全性改變鋪型表3-1火車臥鋪合理建議內容4火車臥鋪車廂人機分析127654.1床鋪人機分析從人體工程學的角度來看，以人體舒適度出發。作業者躺臥，翻身處于水平放松，身體可以在床鋪處在自然的狀態，是最適宜的姿勢。對于軟臥，在列車中處于高舒適的位置，所有床鋪設計應更加合理舒適，有足夠的活動空間，并且保證其在床鋪活動的安全。上鋪的護欄高度和長度，沒有很好的保證其安全，在乘客睡覺翻身時會帶來安全隱患。上鋪的坐臥空間和下鋪相比下，比較小，可能會引起乘坐人在上鋪的自由坐臥活動，伴隨著車頂給予乘坐者的壓迫感。下鋪與地面的間隔，則會有大部分乘客用來放行李等，大多數乘客的行李大小與放取行李時都是合理的。根據實地進行考察調研，對于硬臥，在列車中占主要的位置，床鋪僅提供了睡覺休息的功能，沒有過多地考慮乘坐者的舒適度。下鋪與中鋪有合理的供人坐臥空間；中鋪的并沒有很多大的活動空間，人無法正常坐起，需要低頭才能坐起來，如果需要坐起長時間是對人體頸椎會有一定的危害性，活動空間相較于下鋪比較小；上鋪的活動空間更小，并且無法提供坐立的空間，人在上鋪僅能趴著或者躺著，若不小心抬頭還會碰到車頂，并且與車頂距離過小，在休息時會給乘客帶來壓迫感，無法提供一個良好的休息空間。中、上鋪的護欄高度和長度，仍存在乘客睡覺翻身是會有掉下去的分析或者休息會有東西會從中上鋪掉落，沒有足夠的保證其安全，會在乘客睡覺翻身時會帶來安全隱患。兩種臥鋪形式的鋪位之間間距過小，會有很大的隱私問題存在，在鋪位狹小的空間里如要更換衣物等會造成不便，有些乘客在心理上總感覺他人在看自己，會感到很不舒服。下鋪與地面的間隔，可能會有大部分乘客用來放行李、鞋子等，要考慮到乘客行李大小與放取行李時乘客是否方便。127654.2爬梯人機分析軟硬臥的爬梯是有一塊長方形板鑲嵌在隔板里，起支撐作用，但踩踏空間只能供一只腳使用。在列車行動過程中，車體的晃動會使爬梯人有跌落的危險，不夠穩定。并且踏板與上鋪的位置，在乘客攀登的過程中由于角度問題，上鋪的姿勢會很困難并且難受，更容易跌落，可能因為抓握方式不牢，膝蓋支撐點不對，在攀登過程中跌落摔傷。并在攀爬過程中會有頭被磕到車頂，其過程中頸椎彎曲受限，可視空間范圍有限[2]。從上到下時，頸部彎曲受限，可視性不足，在下鋪的過程中憑人的感覺和意識去嘗試去試探，并且在下鋪過程中由于抓握扶手的設置，并不是很方便，也沒有任何提示說明以及保護措施，并且在夜間光照不足的情況下攀爬爬梯會非常危險。雖是最大程度上節約了空間，但是增加了在上下鋪過程的危險性。碰到他人將踏板收起的情況，將無法下鋪。127654.3桌板人機分析軟硬臥包廂的桌板是單獨嵌在車廂靠窗一側的，長度和寬度僅限于一個人的使用。在軟臥包廂4人空間和硬臥包廂的6人空間限制，桌板的面積明顯不夠乘客的使用。在放著東西和就餐使用時會給乘客造成困擾，并在置放東西過多時也會有東西掉落的情況。上鋪的乘客由于空間限制，沒有餐桌，坐在下鋪他人的床位上就食、工作等，會帶來很大的不方便。上、中鋪的乘客由于空間限制，沒有餐桌，無法隨時放置水杯。坐在下鋪他人的床位上就食、工作等，會帶來很大的不方便。在臥鋪上休息需要喝水時也不方便拿取杯子。在空間有限的包廂內是大幅度節約了空間，使狹小的空間在視覺上讓人覺得舒服整潔不擁擠，節約的空間可以讓人行動更加方便。但沒有考慮到乘客們使用需求。127654.4車廂空間人機分析軟臥空間相對整潔寬敞，四人一間的車廂沒有很擁擠，但仍存在隱私性、財產安全等問題，空間的局限性封閉性會導致空氣不流通，造成在乘坐環境中的不適感。并且推拉門的設計會造成一些矛盾的產生，譬如其他乘客不小心將門反鎖去上廁所的乘客則無法進入，會造成一些不必要的麻煩。個人活動空間有限，會彼此影響帶來不適，對于乘客在乘坐過程中有工作的情況，不方便工作的開展，空間非常有限。對一些女性乘客還存在性騷擾等。硬臥車廂稍有些擁擠，沒有很寬敞，乘客數量較多，6人一間的臥鋪包廂沒有很寬敞。不僅僅是空間的使用限制，并存在隱私性和財產安全和人身安全的問題。在6人間的包廂里人多混雜，個人活動空間很有局限性，會有諸多不便，造成在乘坐空間環境中的不適感。對于乘客在乘坐過程中有工作的情況，很不方便工作的開展，使用空間非常有限。由于人數較多，作息時間不同，也會或多或少的影響到彼此。包廂空間有限，乘客個人隱私性難以保證，會有不適感。5火車臥鋪車廂優化設計127655.1臥鋪床鋪優化設計5.1.1乘坐者人體尺寸選擇對臥鋪床鋪的尺寸進行優化設計之前，目前要對床鋪使用者有所了解。人在火車臥鋪床位上主要是休息睡覺，進行動作時主要采取坐姿和臥姿，人體在躺臥過程可以參考人體站立的尺寸。對于床位對人們所提供的的只有休息這個功能，所以并沒有其他的特殊姿勢，并且乘坐火車的群體年齡廣泛，使用群體也比較普遍，男女老少均可。因此從《中國成年人人體尺寸》(GB10000-1988)[16]、《工作空間人體尺寸》(GB/T13547-1992)[17]中可以得到在設計中所需的人體立姿尺寸數據。由于臥鋪車廂床位的使用群體普遍并且男女老少均可使用，因此選擇男性年齡組為18-60歲、女性年齡組為18-55歲的人體尺寸數據，詳見表5-1。表5-1人體基本尺寸單位：mm性別百分位數測量項目男(18-60歲)女(18-55歲)151050909599151050909599身高15431583160416781754177518141449148415031570164016591697坐高836858870908947958979789809819855891901920最大肩寬383398405431460469486347363371397428438458胸厚176186191212237245261159170176199230239260爬姿體長12181247126213151369138414121161118311951239128412961312爬姿體高745761769798828836851677694704738773783802小腿加足高372383389413439448463331342350382399405417在臥鋪床位的設計中，長度、寬度以及人機結合的位置與上表所示的人體的身高、坐高尺寸相關。床鋪長度和寬度取于人體的直立站高。由于表中尺寸是人體沒有穿著或穿著薄內衣的情況下進行測量，因此在實際應用中采用最佳功能尺寸數據進行修正見公式5-1。（5-1）式中：——最佳功能尺寸；——第a百分位人體尺寸數據；——功能修正量；——心理修正量。5.1.2床鋪的尺寸設計軟臥在床位側面的隔板上設有網籃，可以放置一些隨身物品。取消了護欄，直接半包圍式的臥鋪空間，減少了睡覺翻身掉落的風險。大幅度的增加了乘客的私密性，減少了財產以及人身安全的隱患。使乘客在乘坐軟臥的時候有更加舒適的休息空間。可以自我調整的光源，獨立的窗簾遮擋，不會影響到他人的休息。床位配備的充電口，適應了人們出行的需求。為保證大多數人能在使用過程中感到舒適，因為取第99百分位的尺寸數據，選人體參數最大值，即選取男性為1814mm。其衣褲厚度的功能修正量為30mm，人頭頂無壓迫感最小高度（心理修正量）為130mm。則由計算所得取床長度為1980mm。對于床寬，將臥鋪空間設計成為整個床鋪的形式，則床寬為970mm，作業者翻身躺臥在整個空間較為舒適。硬臥我們將床位加以調整變的更舒服，改變護欄的尺寸以及樣式，減少翻身掉下和東西掉落的風險，在床位側面的隔板上設有網籃，可以放置一些隨身物品。增加鋪位獨立的拉簾，可以隨乘客自我調整，大幅度的增加了乘客的私密性，減少了財產以及人身安全的隱患，并可以自我調節光線，減少了因為作息不同而互相影響的矛盾。使乘客在乘坐硬臥的時候可以有更加舒適的休息空間。床位配備的充電口，同時也適應了人們出行的需求。并在隔板一側設置可以放置水杯的卡環，方便中上鋪的乘客放置水杯。根據人體工程學，選取男性身高靜態尺寸第99百分位數為1814mm，人體足長修正量為30mm，人頭頂無壓迫感最小高度（心理修正量）為115mm，則由公式5-1所得床位長為：因此可取床的長度為1960mm。由于硬臥車廂包廂空間有限，床寬不可能設計成理想寬度。選取男性靜態尺寸人體最大肩寬第99百分位數為486mm，人體躺臥時衣褲功能修正量為13mm，在翻身等動作最小壓迫感（心理修正量）為243mm，則由公式5-1所得床位寬度尺寸為：則最佳床位寬取750mm。所得出的軟硬臥的單人床鋪數據，完全符合《家具床類主要尺寸》（GB/T3328-1997）[18]標準的尺寸設計。在中上鋪的床位上仍要設有護欄，防止人們睡覺翻身有掉下的危險或隨身物品的掉落。選取男性靜態尺寸人體胸厚第99百分位數為261mm，人體躺臥時胸部衣服功能修正量為18mm。要考慮床位空間無緊迫感，則在實際應用中應采用最小功能尺寸公式進行修正見公式5-2。（5-2）式中：——最小功能尺寸；——第a百分位功能尺寸；——功能修正量。則護欄高由公式5-2所得：則床鋪護欄的高度為280mm。護欄長取男性身高靜態尺寸第99百分位數為1814mm的一半，則長為90mm。床位之間的過道為500mm。1、下鋪到地面距離乘客坐在下鋪坐著休息時，減少不適感和大腿的壓力感，則選取女性靜態尺寸小腿加足高的第5百分位數為342mm，人體穿鞋功能修正量為30mm，人們取放行李時的心理修正量為30mm，則由公式5-1所得下鋪到地面的尺寸為：則下鋪與地面的距離取為400mm。2、下鋪與中鋪的距離選取男性人體坐高第90百分位數為947mm，人體坐姿著裝修正量為3mm，人體坐立姿勢心理修正量值為40mm，但由于火車車高廂高度的限制，不可能滿足人體的心理需求，因此下鋪到中鋪的距離最佳尺寸為：計算值與測量值差較小，所以仍保留現高度，取值為900mm。3、中鋪與上鋪的距離參考人體爬姿參數，選擇男性爬姿體高第90百分位數為828mm，坐高第90百分位數為947mm，人體著裝修正量為3mm，人體姿勢心理修正量值為40mm，為盡量增大人體活動空間，但受限于固定空間內，取中鋪距上鋪、上鋪距車頂的距離為：則中鋪距上鋪、上鋪距車頂距離取為850mm。根據GB146.1-83《標準軌距鐵路機車車輛限界》[20]車輛上部界限為4800mm。車體地板距軌面高度為1283mm，車頂部預留500mm，故車體高度取3017mm，符合國家標準規定的要求。127655.2臥鋪爬梯優化設計5.2.1使用者人體尺寸選擇對于攀爬床位的爬梯使用，可以得到爬梯長度和寬度相關的足部尺寸數據。并且設置合理的扶手，用來輔助人們更好的攀爬梯子。由于男性、女性的數據有所差異，在設計時要對男性女性的數據相結合比較，選取一個可以滿足二者需求的數據，因此參考《中國成年人人體尺寸》(GB10000-1988)中的足部尺寸百分位數，選取結果見表5-2。表5-2足部尺寸單位：mm性別百分位數測量項目男(18-60歲)女(18-55歲)151050909599151050909599足長223230234247260264272208213217228241244251續表5-2性別百分位數測量項目男(18-60歲)女(18-55歲)足寬1510509095991510509095995.2.2爬梯尺寸設計軟臥爬梯踏板的長和寬，根據表5-2的人體尺寸的足長、足寬進行設計。選取足長第99百分位數為272mm，足長功能修正量為30mm，人在爬梯時高度恐懼感最小高度（心理修正量）為40mm，則由公式5-1所得爬梯踏板長最佳功能尺寸為：選取爬梯踏板長為300mm，兩邊扶手寬為21mm。選取足寬第99百分位數為107mm，足寬功能修正量為20mm，因為臥鋪空間有些，要最優設計。則由公式5-2所得爬梯最小功能尺寸為：最優選取爬梯寬為130mm。爬梯總長800mm，踏板間距400mm，最下一層離地面550mm。硬臥。爬梯設在下鋪到中鋪，中鋪到上鋪的靠過道一側。有按鈕可伸縮式的爬梯大大節約了空間，也保證了乘客上下的安全。下鋪到中鋪間距為900mm，則爬梯長900mm，踏板間距為300mm；中鋪到上鋪間距850mm，則爬梯長850mm，踏板從上到下的間距分別為250mm，300mm，300mm；踏板寬為130mm，長為300mm，爬梯兩側扶手寬為20mm。5.2.3爬梯外觀設計軟臥將原有的傳統式的卡槽式踏板爬梯改為有扶手的攀登型梯子[14]，更加安全可靠，也不會影響到他人的作息。對爬梯扶手以及踏板重新設計優化，使人們在攀爬過程有更舒適的抓握性，改變鋪位與爬梯的結合模式，方便乘客的上下，在踏板增加LED燈，為乘客在夜間上下床提供了方便。更加合理化了乘客在爬梯過程中翻越到匍匐動作的轉換，提高人機安全性和使用舒適性。設計優化見附圖四。硬臥改變硬臥車廂臥鋪原有的卡槽式踏板爬梯和梯子式爬梯，改為可伸縮嵌入式的扶手的攀登型梯子，改變鋪位與爬梯的結合模式，更加安全可靠，并且在6人臥鋪包廂里節省了空間也不會影響到他人的作息。對爬梯扶手以及踏板尺寸和模式重新設計優化，使人們在攀爬過程有更舒適的抓握性，方便乘客的上下，并在踏板增加LED燈，為乘客在夜間上下床提供了方便。充分考慮乘客在攀爬過程中的可視性和角度問題，更加合理化了乘客在爬梯過程中翻越到匍匐動作的轉換，提高人機安全性和使用舒適性。設計優化見附圖三。127655.3臥鋪桌板優化設計5.3.1人體尺寸選擇在火車有限的空間內使用桌板，要確保大多數人在使用過程中的有舒適感和安全性。因為男性何女性的身體比例數據有差異，在數據的選取上要對男女性的尺寸數據進行比較，選取一個比較合適二者的數據綜合考慮。在此基礎上進行優化設計，保證設計的數據合理，參考尺寸數據見表5-3。與此同時在設計的時候還有考慮到桌板的長度和寬度的設計應符合人體的安全人機工程學，并參考人體手在水平面的正常作業域和最大作業域的數據范圍，見圖5-1。表5-3人體坐姿基本尺寸單位：mm性別百分位數測量項目男(18-60歲)女(18-55歲)151050909599151050909599坐姿眼高729749761798836847868678695704739773783803坐姿肩高539557566598631641659504518526555585594609坐姿大腿厚1031121161301461511601071131171301461511605.3.2桌板尺寸設計軟臥桌板使用面積，根人體作業水平面，根據左右手以及手臂的運動范圍而取得。參考手在水平面的正常作業域和最大作業域，如圖5-1所示：圖5-1手在水平面的正常作業域和最大作業域（cm）取左右手最大工作區域半徑為桌面的寬，則取桌面寬為600mm。選取一般可攜帶式筆記電腦尺寸為440mm，桌面其他功能修正量為220mm，人在在使用桌面時舒適度（心理修正量）為140mm，則由公式5-1可得桌板長最佳功能尺寸為：則桌面長為800mm。桌板高則考慮人體坐姿時腿容量，和人體作業時與桌面最佳高度，避免彎腰駝背，有合理視距[19]。選取坐姿眼高男和女第99百分位數平均數為835.5mm，選取坐姿大腿厚第99百分位數為160mm，則桌板高為：則桌板與床高距離（桌腿高），考慮人們的衣褲厚的功能修正量13，取最優值高為130mm。硬臥選女性坐姿肩高第99百分位數為609mm，取其1/2值為304.5mm，鋪位與地面距離為400mm，人體著裝修正量為3mm，使用桌子時姿勢心理修正量值為30mm，由公式5-1可得桌板高度尺寸為：則桌板高為740mm。參考手在水平面的正常作業域和最大作業域，左右手最大工作半徑597mm，則桌板長取600mm；因6人使用，加大其使用面積，則整體桌板由兩塊長為600mm的桌板組合成。由于硬臥包廂的空間有限，則桌板寬值取為400mm。另一塊桌板下有可折疊桌板支撐。5.3.3桌板外觀設計軟臥把僅最多兩人使用的桌板改為一人一個的折疊桌板，在個人空間里大大節約了空間也滿足了人們的需求，使人們使用更方便，不會造成使用擁擠等現象。桌板的材質使用防滑耐用的材料，使人們在放置東西或吃飯的時候更加安全，不會掉落或者灑落，造成砸傷或者燙傷的危險。桌板一側嵌入在床位隔板一側，可折疊，放下桌板后另一側有兩個桌腿支撐。設計優化見附圖六。硬臥將臥鋪包廂內部僅有的小桌板改為可以延長折疊的形式，在6個人臥鋪包廂里大大節約了空間也滿足了人們的使用需求，給予乘客更方便的體驗感和提供了更寬敞的置物空間和使用面積，不會造成使用擁擠等現象。桌板的材質使用防滑耐用的材料，并在延長的部分設立更加穩定的結構材質，使人們在放置東西和就餐時有足夠的使用空間，在使用過程中更加安全，東西不會掉落或者灑落，造成砸傷或燙傷的危險。設計優化見附圖五。127655.4臥鋪車廂空間優化設計5.4.1軟臥空間優化軟臥空間相對整潔寬敞，四人一間的車廂沒有很擁擠，但仍存在很多問題。存在隱私性、財產安全等問題，空間的局限性封閉性會導致空氣不流通，造成在乘坐環境中的不適感。雖然包廂有可關閉的門，一定程度上隔絕了外界的打擾，但與陌生人處在同一房內，個人的私密性依然無法保障[13]。個人活動空間有限，會彼此影響帶來不適，對于乘客在乘坐過程中有工作的情況，不方便工作的開展，空間非常有限。對一些女性乘客還存在性騷擾等。對此我們對軟臥包廂進行優化。將整體環境改為單人單間，上下兩層分布，每一個單間有獨立的下拉式門簾，刷身份證即可打開。增加了乘坐過程的私密性，可以擁有獨立的光源，可以隨乘客自主調整，互不影響。在獨立的乘坐空間內，有單獨的桌板，燈光開關，單獨的充電口。在單間門旁有單獨的行李柜，方便乘客的取放，保證了行李的安全。在單獨的個人包廂里，在每個鋪位上方設置個人空調開關，根據自己的實際情況進行自我調節。原有9個包廂，36個鋪位，臥鋪空間總長1800cm，高為2530cm。現改為獨立的個人空間床位，共36個，軟臥車廂定員不變，空間尺寸為寬97cm，高為100cm，減少了原臥鋪包廂間的過道和桌板，節約了空間。人體靜態尺寸小腿加足高第50百分位數為413mm，由于鞋高，取相關功能修正量為30mm，故下鋪與地面高度可取為440mm。則下鋪與地面留有高44cm的空間用來放行李。設計優化見附圖二。5.4.2硬臥空間優化硬臥車廂稍有些擁擠，沒有很寬敞，乘客數量較多，6人一間的臥鋪包廂沒有很寬敞。但仍存在很多問題，不僅僅是空間的使用限制，并存在隱私性和財產安全和人身安全的問題。在6人間的包廂里人多混雜，個人活動空間很有局限性，會有諸多不便，造成在乘坐空間環境中的不適感。對于乘客在乘坐過程中有工作的情況，很不方便工作的開展，使用空間非常有限。由于人數較多，作息時間不同，也會或多或少的影響到彼此。包廂空間有限，乘客個人隱私性難以保證，會有不適感。對硬臥包廂結構上進行優化[5]。將整體設計讓保留半包圍隔板的形式，并在臥鋪增加拉簾，保證人們的隱私性和安全性，還可以擁有獨立的空間，拉簾的作用可以隨乘客自主調整光線，互不影響。在床鋪上設有燈光開關，單獨的充電口，提高了臥鋪的功能性。在包廂上方設有空調，可以更好的凈化包廂內部環境。增大包廂內的面積，提供更舒適的休息環境。硬臥車廂包廂距為168cm，11個包廂總長為1848cm，加隔斷的厚度等，整體臥鋪車廂總長1900cm。由此將原11個包廂，改為10個，每個包廂寬為190cm。設計優化見附圖一。127655.5臥鋪車廂環境優化設計5.5.1照明環境的優化環境問題往往會影響人的判斷，環境的優化往往也需要考慮到設計中。對于環境照明設計在任何時候都應遵循人機工程學原則。自然光是任何人工光源所不能比擬的，在設計時應最大限度的利用自然光，盡量防止眩光，增加照度的穩定性和分布的均勻性、協調性等。選擇人工光源時，應注意其光譜成分，使其盡可能接近自然光[11]。在人工照明中，熒光燈的光譜近似日光，而且與普通白熾燈相比，具有發光率高，光線柔和、亮度分布均勻及熱輻射量小等優點。本次設計中，針對目前硬臥車照明設施布置在相鄰兩上鋪之間的車頂上，燈光直射上鋪休息的乘客,不利于休息的問題進行研究。而且車廂內部統一的燈光開閉，對不同乘客的作息造成影響。夜間關燈，對晚上10點之后，上車的旅客存放行李、上床休息均造成不便。車廂的過道采用熒光燈照明，為了上鋪旅客能獲得更好的休息環境，統一關閉車頂原有的熒光燈。將熒光燈連續布置在行李架下方，又列車乘務人員打開，為晚上熄燈后到站的乘客提供了照明。5.5.2車廂噪聲環境的優化噪聲可使人產生聽覺疲勞,在強噪聲環境中如不采取保護措施,聽覺疲勞繼續發展,可導致聽力下降或永久聽力損失。噪聲除影響聽覺系統外，還影響神經系統、心血管系統、消化系統、內分泌及免疫系統等,造成植物性神經系統功能紊亂、血壓不穩、腸胃功能紊亂等。噪聲控制的主要方法有:控制聲源，包括降低機械噪聲和降低空氣動力性噪聲和控制噪聲的傳播等。由于列車處于運行過程中，轉向架及輪對與車體、鋼軌摩擦，再加上運行速度高，勢必會產生大量噪聲。想要完全消除噪聲幾乎是不可能的任務，只能設法降低噪聲。降低噪聲,可采取措施增強車體材料的隔音效果。減少各運動部件及連接部位之間的振動、摩擦、撞擊，選用產生噪聲小的材料，盡量采用噪聲