高速列车专用儿童座椅人性化工程设计文献综述

文献综述（或调研报告）：

本课题是针对高速列车座椅做人性化工程设计，所阅读的文献主要是针对座椅和人性化及其相关的方面。

1、引进的国外高速列车座椅结构以及技术特点。

(1)法国阿尔斯通座椅的技术特点有:

a. 一等车的气弹簧控制技术为当今世界普遍采用的先进技术, 可实现无级调整和定位, 提高了座椅的舒适性。

b. 一等车、二等车座椅都为前移式设计, 不占用后部空间, 提高了旅客的舒适性。

c. 二等车的整体成型靠背壳体使座椅有较强的防撞击能力, 提高了座椅的安全性。

d.座垫及靠背垫发泡外层包敷防火毡, 可降低发泡的防火性能要求。

(2)日本座椅的技术特点有:

a.一等车、二等车座椅的气弹簧控制技术, 可实现无级调整和定位, 提高座椅的舒适性。

b.一等车、二等车座椅具有180度旋转功能。

c.一等车、二等车座椅具有自动复位控制功能。座椅骨架及底架均采用轻型材料制作, 座椅重量轻, 满足了高速车需求。

2、横向加速度对座椅产生的不适，共测试了包括有无靠背的列车座椅和刚性座椅四种

座椅，得出了有靠背的列车（有坐垫的）座椅在有横向加速度的情况下所产生的不适是最小的。

3、座椅舒适性设计主要依据以下几个原则：

(1)人体重量的主要部分应该由坐骨结节承担，其余部分由坐骨、臀部及脊椎按适当比例承担。

(2)人体的背部和腰部应给予合理的支承，腰部支承位于第4、5腰椎之间。

(3)增加头枕，维持正常的颈曲形状

(4)座面的高度应该底于小腿长度，确保大腿和小腿的肌肉不受到压迫。

(5)人体上身应该保持稳定，乘客在不同坐姿下应具有一定的活动范围。

(6)座椅的尺寸应满足人体相关尺寸特征的要求。

4、论文从乘客．座椅一环境等要素进行考虑，对高速列车空间进行舒适性研究，并提出七大子系统概念。结合乘客、座位、车厢环境这三者相互作用关系。运用人一机一环境系统工程理论及方法、用户需求和用户体验理论，对乘客、座椅、车厢环境进行了系统分析，并对空间设计进行了理论研究和设计实践。本课题的主要研究成果如下：

（1）分析乘客、座椅、车厢环境三要素特点及关系，并进行相关理论研究

（2）应用人一机一环境系统工程理论和方法，提出了高速列车空间舒适性设计改进点和舒适性影响因素。

（3）进行高速列车空间设计实践及舒适性分析。

5、基于人体静态尺寸的座椅设计得出如下结论

(1)人体基本尺寸为座椅设计提供科学理论依据，是制定其尺寸设计标准的首要因素，而我国的人体尺寸数据不符合时代发展需要，亟待更新.在表1、表2 中实验样本的男女身高比国家标准GB10000—88《中国成年人人体尺寸》相应尺寸都提高了5 ～ 6 cm，其余每项尺寸也都有不同程度的增加。

(2)运用文中数据，针对18 ～ 25 周岁的成年人，通过人体10项坐姿尺寸和平均身高的比例关系式，可以建立座椅设计中主要尺寸的人体依据，也为人体静态尺寸在座椅设计中的应用提供了科学依据。

6、影响座椅设计的因素很多，设计者应根据不同情况综合考虑，例如地域的影响、椅面材料的影响、人的心理因素的影响等。通过对座椅进行科学的设计和评价，可以有效地减少座椅职业病的发生，增加了人的舒适性和高效性。

7、客机上的动态座椅对人体全身震动舒适度的评估运用了三种方法：

（1）AW：加权平均振动；

（2）VDV：振动剂量值；

（3）数据传输；

得出结论：WBV（全身振动）在三种飞行条件下是相当不舒服的。将经济舱的坐垫和商务舱的交换，WBV将大大降低。

8、基于乘客偏好的高速列车行程安排建立了一种高铁调度的优化模型，其中包括了两个子模型：

（1）铁路服务供应的独立子模型；

（2）考虑用户行为的分对数约束选择子模型。

从而计算铁路服务的属性，如时间表、票价、行程时间、座位数等，来为每个列车制定计划。

9、高速列车座椅特征提取与全局舒适度研究总结了高速列车座椅静态舒适度的主观评价指标，并进行主观评价实验。得出如下结论：

（1）有效的解决了高速列车座椅中的特征分解，用线性化、语义化的方法，对后期的高速列车座椅形态设计进行有效的评估，并制定相关的特征区间分层，有效筛选目标特征，为高铁方案设计提供可靠的资料源。

（2）建立高速列车座椅风格认知模型，对目标特征源进行关键性分类，用数学描述风格与造型特征之间的关系和相关程度，采用模糊逻辑的方法处理，给出隶属度函数，结果能够良好的支持高铁座椅特征的分析。

（3）分析高速列车座椅特征的遗传因子，运用遗传算法，对高速列车座椅的特征因子筛选优化分析，经过拆分、组合、替代、融合等方法，经过主观与客观两方面的评价，该方法能够较好地应用于高铁座椅的外观特征设计。

(4)运用人机工学方法，建立高速列车座椅舒适性舒适度评价方法。

(5)通过整合高速列车座椅的特征分析与提取、筛选与融合，静态坐压舒适度分析两个维度的相关分析与试验验证，整合高速列车座椅的设计流程，该思路为建立完整的高速列车设计提供优秀的指导策略。

10、高速列车座椅人机工程学分析及造型设计研究

(1)分析了现代高速列车座椅造型设计的发展趋势;

(2) 应用人机工程学理论，提出了高速列车座椅舒适性设计要点，提高座椅的舒适性;

(3) 研究造型设计理论与方法在座椅设计中的运用，从多个角度分析了如何提高座椅造型的美观性及合理性;

(4) 进行高速列车座椅方案设计及分析。

参考文献：

[1] 肖艳荣. 引进的高速列车座椅的结构及技术特点[J]. 铁道车辆,2008,09:16-19 47.

[2] George F, Beard,Michael J, Griffin.Discomfort during lateral acceleration: influence of seat cushion and backrest.[J].Applied ergonomics,2013,44(4):588-94

[3] 沈维蕾. 基于人因工程学的座椅设计与评价[J]. 机械工程师,2005,10:72-73.

[4] 周泽.基于乘客-座椅-环境等要素高速列车空间设计及舒适性研究[D].东南大学,2015.

[5] 马广韬,田炜,孙海义等.基于人体静态尺寸的座椅设计[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版）,2010,26(4):783-786.

[6] 孙林岩．人因工程[M]．北京：中国科技出版社，2001．

[7] 郭伏．人因工程学[M]．沈阳：东北大学出版社，2001．

[8] H Ciloglu，M Alziadeh，A Mohany，H Kishawy .Assessment of the whole body vibration exposure and the dynamic seat comfort in passenger aircraft.[J]. International Journal of Industrial Ergonomics, 2015, 45(7):116–123

[9] JL Espinosa-Aranda，R Garciacute;a-Roacute;denas，MDCR Flores，M Luzloacute;pez-Garciacute;a，E Angulo. High-speedrailwayschedulingbasedonuserpreferences.[J]. European Journal of Operational Research, 2015, 246(3):772-786

[10] 吴闻宇.高速列车座椅特征提取与全局舒适度研究[D].东南大学,2015.

[11] 李杨芳.高速列车座椅人机工程学分析及造型设计研究[D].东南大学, 2010.DOI:10.7666/d.y1761692.

[12] 凯琳.高速列车座椅的人性化设计研究[D].东南大学,2014.

[13] M Wardman，P Murphy. Passengersrsquo; valuations of train seating layout, position and occupancy.[J]. Transportation Research Part A Policy amp; Practice, 2015, 74:222-238

[14] Mike, Kolich.Using Failure Mode and Effects Analysis to design a comfortable automotive driver seat.[J].Applied ergonomics,2014,45(4):1087-96

[15] George F, Beard,Michael J, Griffin.Discomfort of seated persons exposed to low frequency lateral and roll oscillation: effect of seat cushion.[J].Applied ergonomics,2014,45(6):1547-57