高書云

(青島四方川崎車輛技術有限公司,山東青島 266111)

地鐵車輛內裝設計關鍵技術分析

高書云

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隨著我國城市化進程逐步加快以及城市規(guī)模的不斷擴大,伴隨而來的也出現了大面積的交通擁擠問題。為了解決這個問題,城市的相關部門可謂是絞盡腦汁,但是收效甚微,原因在于道路擴寬收到很大程度的限制。而最為現代人們出行的重要工具之一—地鐵,因其具備速度快、運量大、污染少的特點,已經逐步成為人們出行的第一選擇。而地鐵車輛內裝設計當中的關鍵技術的運用對地鐵車輛的安全性和舒適性起到至關重要的作用,本文將會對其進行詳細闡述。

地鐵車輛 內裝設計 關鍵技術 應用

地鐵車輛內裝設計是地鐵車輛設計當中的一個重要組成部分，同時也可以直接反映出地鐵車輛設計水平的高低，也是關系到旅客乘坐舒適性和安全性的關鍵之處。鑒于此，為了更好的進行地鐵車輛內裝設計，我們就必須先了解它的關鍵技術。

1 車輛內裝被動安全技術

1.1 車輛內裝被動安全技術的概況

眾所周知，軌道列車在運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產損失，目前已經有得多國家花費了大量的精力來研究車輛內裝被動安全技術。歐洲國家將其分成兩個階段：第一階段也就是一次碰撞。在此階段中，車輛碰撞的初始動能會通過漸進方式消耗掉，這個時候車體會產生塑性變形，造成乘客產生沖擊性載荷，鑒于此，設計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，它與車內內部裝飾部件以及布局有關，在此階段，因為乘客已經受到一次碰撞的影響，他們將會受到來自車體內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部位承受強大的沖擊而受傷，因此安全的內裝設計必須把內部布局以及乘客受損的程度以及生物力學反應全部考慮在內。

1.2 車輛內裝被動安全技術的具體實施以及取得的成果

針對上述問題，歐盟迅速啟動了列車內部裝飾被動安全項目，包括阿爾斯通交通運輸公司、西門子AG交通運輸系統以及波爾頓大學等多家單位聯合起來對其進行了研究。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。具體包括以下幾個方面：(1)采用滿足結構防碰撞性的被動安全要求的車輛內裝方案，以此來減少乘客損傷的程度，進而設計出新的內裝被動性安全平臺。該平臺將會提供一系列切實可行的解決方案，以此來充分保障乘客的安全；(2)采取優(yōu)化的方式，將車輛結構防碰撞性以及損傷生物力學的相關理論知識進行系統而科學地整合，來達到最終提高被動安全的目的。主要內容有：對過去的車輛碰撞事故進行回顧，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建車輛結構防碰撞設計的通用框架，設計出行之有效的驗證程序指導原則，考慮車輛內部的風險地帶并且制定出一套切實可行的提高存活率的措施。為了提高內裝設計的安全性，首先需要做的就是要辨明影響存活率的原因。經過長期的實踐結果表明，在車輛發(fā)生碰撞的過程中，車輛乘客存活率與下列幾項因素密不可分：車輛內部的總體內裝布局、列車組的動力學性能、乘客與車體內部零部件的表面接觸特性等。通過多年的努力，現在已經取得了非常豐碩的成果，主要體現在以下幾個方面：(1)確定了行動不便人群的基本要求以及其他車體內裝的功能型要求；(2)提高了內裝設計實踐的技術水平，有效補充了人機工程學測量措施的含義；(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)在人體生物力學數據的基礎上，建立了軌道車輛乘客最新的損傷評價標準；(5)創(chuàng)建了更為高級的內裝布局檢測方法等。

2 模塊化設計技術

對于這一塊做出貢獻最大的當屬西班牙的TEMOINSA公司，該公司對模塊化設計概念的定義、目標、優(yōu)點以及在設計過程中需要避免哪些誤區(qū)等進行了深入的研究。下面會對其分別進行闡述：(1)概念：模塊化設計的概念起源于modular一詞，然而在制造領域，它的含義歸納起來說有三個方面的特點：可以和其他零部件進行組合進而成為獨成一體的零部件。按照標準尺寸制造的方式來滿足使用的靈活性，并且緊緊圍繞著設計理念，采用互換性零件來生成功能性的成品；(2)應用領域：模塊化設計被應用于旅客列車內部設計的過程中，主要目標在于能夠在廣泛的領域中尋求最優(yōu)的設計方案。其中包括：采購、物流、工程設計、生產、質保等；(3)優(yōu)點：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、項目管理所需的資源成本，包括采購、物流、質量管理等費用開支；通過零件的統一化和簡單化，有效減少庫存和維護的復雜性，減輕車體的實際重量；減少運營成本和列車故障停運時間。鑒于此，為了滿足乘客的實際需要，不僅僅要滿足交通工具簡單、廉價、安全可靠的要求，還需要提高人們的舒適性和安全感，盡量滿足人們個性化的需求。值得注意的是，在模塊化設計過程中，應當要避免一些誤區(qū)：模塊化設計并非銷售當中忽悠人的說法，也并非為了將開發(fā)制造的劣質零部件以及提前裝配好的產品用低廉的價格來沖擊市場。加入車輛內裝制造商購買到了假冒的模塊化產品，將會在后續(xù)的生產和運營中造成很大的麻煩，進而還會對模塊化設計概念產生懷疑。除此之外，在模塊化設計中，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，部門的設計不同，將會大大增加相互匹配的風險，尤其是覆層和內裝飾設計，最好的辦法就是由單個部門或者設計公司內部進行設計，通過這種方法能夠有效的將各個部件組合在一起。

3 結語

綜上所述，本文主要是通過車輛內裝被動安全技術和模塊化設計這兩大關鍵技術分別進行了闡述，從中我們不難發(fā)現，相關工作人員在設計過程中，一定要充分考慮到地鐵車輛在運行以及維修等等各個方面的因素，有效借鑒以往的時機經驗以及結合具體情況，要讓設計出來的作品能夠真正確保乘客們的舒適性和安全性，同時還要在出現意外情況下切實的減少乘客受傷的程度，當然了，隨著時代的進步和科技的大力發(fā)展，肯定還會有更多的地鐵車輛內裝設計技術層出不窮，所以我們還需要繼續(xù)努力。

[1]孫麗萍,王立國.地鐵車輛內裝設計人機工程學分析[J].大連交通大學學報,2010,(02).

[2]劉丙林,胡安祖.地鐵車輛內裝設計關鍵技術研究.機械管理開發(fā),2011,(02).

[3]姜良奎.基于人機工程學的新加坡151A地鐵車輛內裝設計分析[J].魅力中國,2012,(31).

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

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