高速列车车内照度舒适性数学模型的研究

高速列车在不断追求高速和安全的同时,对舒适性的要求也不断提高。当前世界各国对高速列车包含振动、噪声、气压、温湿度和照度等因素在内的广义舒适性的研究尚处于起步阶段,从人的主观评价角度研究车内照明与舒适性的关系,将成为高速列车照度舒适性研究的重要部分。该文通过大量的科学试验和专项试验,应用统计学原理对高速列车车内照度舒适性进行了多元回归分析,研究我国高速列车具体情况的车内照度与人的视觉舒适性之间的数学关系模型,为高速动车组的优化设计提供参考。     

基于高速列车内室微气候的司乘人员体验设计研究

研究高速列车内室微气候对列车中主要用户群体司乘人员体验的影响。分别从温度、湿度、新风量及照明等因素对高速列车微气候设计提出参考及设计原则,最后应用视线跟踪技术及行为分析等实验心理学方法尝试对列车微气候影响下的用户体验度量进行研究,从而为提高列车环境质量提供崭新的科学视角,做到真正以用户为中心。     

高速列车车内照度舒适性评价指标研究

随着高速列车技术的不断发展,人们对舒适性的要求也逐渐提高,高速列车的乘坐舒适性已经不能简单只是振动这个单一因素所能表达的,高速列车舒适度的涵义逐步扩大,最终形成高速列车广义舒适度的概念。作为高速列车广义舒适度影响因素之一的照明,不仅仅构成车内的照明光环境,而且在营造客室内环境氛围和提高旅客乘坐舒适性方面都起着重要的作用,研究高速列车车内照度舒适性也变得尤为重要。该文基于大量专项科学实验及广义舒适度模拟实验平台,研究高速列车车内照度与舒适性的数学关系模型,提出基于我国高速列车具体情况的照度舒适性的评价指标,为高速动车组车内照度舒适性评价方法的建立提供参考。     

基于接受心理特征的高速列车餐车内室环境设计研究

目的以接受心理特征为切入点分析旅客面对高速列车餐车内室环境的心理需求和情感反应,并对餐车内室环境进行再设计,从而提高旅客乘坐高速列车出行的舒适度、幸福感。方法将接受心理的主体性、主观性、主动性和期待视野之间的关系作为基础,总结出目标人群对于当前列车餐车的接受心理需求;并基于现有列车餐车车厢的平面布局提出符合受众期待视野的设计方向,对旅客典型交互行为进行感性设计。从空间设计角度对餐车进行优化,对旅客典型交互行为的舒适性进行评估。结论应用接受心理为导向的高速列车餐车设计方案改善了旅客行为与餐车空间的交互关系,功能与形式并重的餐车环境为旅客提供了多样化的体验空间,满足了人们日益增长的情感需求,并为高速列车的内室环境设计提供了参照依据。     

地铁列车内室剩余空间的视觉化设计要素研究

目的 对列车内室剩余空间设计现状与乘客情感诉求进行研究,形成科学合理的剩余空间视觉化设计方法,指导视觉化设计实践,提升乘客的乘车体验.方法 以乘客行为需求的交互方式为切入点,提取剩余空间形式要素及乘客情感要素,利用虚拟现实技术,试图在视觉化设计原则的基础上,改变人机交互方式及信息传播途径,构建剩余空间视觉化交互情境,形成协调统一、智能化、人性化的列车内室剩余空间.结论 创新性定义了地铁列车内室剩余空间,推演得出了剩余空间视觉化设计与乘客情感诉求之间的制约关系,构建了地铁列车内室剩余空间视觉化设计方法论模型,并进行设计案例的实践验证,有效提升了乘客乘车体验,将为营造符合情感化需求的地铁内室环境提供新的思路与案例参考.     

列车车厢内室吸引力的情感化设计方法

目的研究列车车厢内室设计的吸引力。方法以心理学和情感化设计理论为基础,研究列车车厢内室情感化设计要素,建立一个设计吸引力的分段函数模型,讨论不同元素的相关发展,以分段函数的坐标值以及对应象限的定性描述方式探讨列车车厢的内室设计方法。结果列车车厢内室的吸引力来自于设计中的情感表达,这种情感表达反映了内室空间设计给乘客带来的舒适感、幸福感和快乐感。结论列车车厢内室吸引力的情感化设计能带给乘客快乐体验。     

泰国传统纹样在中泰高速列车座椅纹样设计中的研究

目的创造具有高度文化认同感的中国设计产品,为泛亚铁路列车后续设计及中国高端装备走向国际提供帮助。方法基于不变矩与几何特征的纹样识别算法,以泰国民族纹样文化为研究对象,梳理泰国传统纹样,分析其形式和意义,并应用于中泰高速列车的座椅纹样设计。结论将泰国民族纹样和民族文化有机融入现代高速列车内室设计,提出了符合中泰高速铁路需求的、现代与传统泰国文化相互结合的列车内室设计方案,对列车座椅设计具有一定参考价值。     

热舒适性 PMV-PPD 指标在高速列车上的应用

在高速列车的研制中,由于运行速度的提高和对列车服务质量的要求,车内的热舒适性要求也相应提高。温度和湿度是影响车内热舒适性的主要参数,研究适用于我国高速列车车内热环境的温湿度参数值,成为高速列车舒适性研究的一部分。利用 ISO7730标准中 PMV-PPD 指标对高速列车客室内热舒适度进行评价,同时给出基于我国高速列车具体情况且符合车内热舒适性要求的温度和湿度的设定值推荐范围。     

便携式温湿度舒适性测试仪研究

为了解列车运行时客室内温湿度的动态变化以及该变化对乘客舒适性的影响,研究设计一种便携式温湿度舒适性实时测试系统。通过在高速列车实测温湿度数据和乘客调查问卷的统计分析基础上,给出适用于我国高速列车的温湿度舒适性评价指标。系统以STM32系列处理器和数字式温湿度传感器SHT21为核心,采用模块化设计,由电源模板、温湿度测量模块、存储模块和LCD显示模块组成。实验表明该系统可满足高速列车客室内温湿度动态变化及乘客温湿度舒适性的测试要求。     

公务机乘客视觉操纵与微环境舒适性工效设计研究

目的建立公务机乘客视觉、操纵、微环境相关的舒适性工效设计准则。方法基于运输类飞机适航条款CCAR/FAR/CS25部等,研究与舒适性相关的工效影响因素并提出相应的人机工效设计要求。分析某型公务机客舱显示器、舷窗、照明、站姿/坐姿/控制面板、微环境等舒适性设计效果。结果视觉、操纵、微环境的设计准则优化了公务机客舱的舒适性效果。结论研究的视觉、操纵、微环境舒适性准则为公务机客舱工效设计提供了技术支持,提高了公务机市场竞争力。     

基于实验室重现噪声的高速列车车厢主动降噪实验研究

为降低高速列车运行时的车厢内低频噪声,研究了车厢内大范围区域的噪声主动控制问题。针对高速列车运行实测噪声频谱与目标降噪区域尺寸（1.8 m×2.5 m×1.3 m）,设计48通道的前馈主动控制系统。按照比较匀称的排列方式,次级声源布放在车厢内除底部的其余5个面上,误差点分布在目标区域。通过测量各声学路径传递函数,离线计算和控制滤波器工作状态。在半消声室内进行一节车厢布局的降噪实验,使用车外声场重现系统播放4种车速工况下的初级噪声,测量主动控制系统的降噪性能并分析不同车速下噪声和不同参考信号下系统性能的异同。结果表明,对于不同车速的噪声,使用车厢窗户的振动信号为参考信号,在目标区域48个测量点可获得3.1～4.7 dB（A）的平均降噪量,验证了主动控制系统在大范围区域实现降噪的可行性。     

公共设施体验设计及情景体验分析

分析了体验经济背景下设计目标和价值观的转变,论述了公共设施体验设计的意义,阐述了公共设施体验设计的内涵,进而分析了公共设施体验设计的原理,提出公共设施体验设计要明确体验主题,强调用户的参与,创造流畅自如的设施交互体验,注重情景的体验,并结合相关案例探析了公共设施情景体验设计的方式。     

基于PMV指标的列车空调节能研究

目前列车空调基本上是定风量运行的,由于列车空调负荷随时间和地点变化,定风量空调系统无法达到令人满意的热舒适性,而且浪费能源。本文通过分析PMV方程的特点,提出以PMV指标作为控制变量的变风量空调系统应用于列车空调,分析该空调系统的控制原理;通过实例计算分析,验证列车使用变风量空调系统的可行性,得到变风量空调系统的节能潜力。     

系统设计观念下的高速列车座椅设计程序解析

引入系统设计观念,把高速列车座椅的设计影响因素分解为内部和外部系统元素,并构建内、外系统元素之间的结构关系。建立了一套适用于高速列车座椅的系统设计程序,包括设计规划、设计定位、设计展开和设计评价4个阶段,以人为本,兼顾车体及座椅的各种既有因素,系统全面地解析了各个设计阶段所要解决地关键问题,对高速列车座椅的系统设计具有指导参考意义。     

京沪高速铁路南京长江大桥列车走行性分析

运用桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法,将车桥作为联合动力体系,建立了高速列车与大跨度斜拉桥的车桥耦合动力分析模型。以京沪高速铁路南京长江大桥3塔斜拉桥方案为例,分析了大跨度斜拉桥在ICE高速列车作用下的车桥动力响应特点;同时,基于合理的列车走行性评价指标,对高速列车通过大跨度斜拉桥时的走行安全性与舒适性进行了详细分析,初步探讨了大跨度斜拉桥用于高速铁路的可行性。     

室内照明统一眩光值(UGR)校准装置的研制

统一眩光值UGR是表征室内照明眩光程度高低和视觉舒适度的重要参数,在室内照明检测和照明设计中有着广泛应用。目前国内对于眩光测试仪的溯源方法一般只采用光亮度标准装置校准亮度值,而对于照明光源的亮度分布和几何位置信息都没有进行相关校准,造成眩光测量结果的失准和不统一。针对此问题,本文研制了一套统一眩光值UGR校准装置,介绍了装置原理和结构,并对其不确定度进行分析。该装置的研制对于保障眩光测量结果的准确统一,有效提升照明设计质量,保护视觉健康有着重要作用。     

视觉意象协同功能限定的列车内装参数化造型设计研究

目的探讨视觉意象协同功能限定的参数化造型设计方法,以便更高效地获取具体造型参数,并为基于感性工学的视觉意象设计深化提供参考。方法以功能限定为基础,综合列车内装设计的多种功能诉求,对造型设计参数的选择进行优化,通过设定极限值和中心细分的方法提高模型样本制作效率。结合感性工学的方法,统计实验数据解析主意象因子与视觉舒适度的回归关系,在此基础上利用视觉意象协同功能限定获取具体适用的造型参数。结论在实际造型设计中,效果最好的设计参数往往受到工艺、结构、成本等原因的制约,视觉意象协同功能限定的设计方法能够突破定性关系分析的局限,综合分析分值变化趋势,为获取更全面和准确的造型参数提供参考,提高用户视觉舒适度。     

基于劝导式思维的地铁车厢空间设计策略

目的 从劝导式思维出发,通过设计介入寻求合理的地铁车厢布局,借助行为导向来规避公共环境下的不良行为习惯。方法 首先,梳理劝导设计和可供性作用机制的构成内涵,归纳出劝导设计与可供性的结合特性;其次,利用劝导式设计思维,探讨地铁乘客行为及其发生机制,寻找地铁车厢空间设计的劝导机会点;最后,通过调研和实地观察,找出造成车厢人流分布不均的主要因素。结果 通过剖析车厢空间设计三要素,结合FBM模型和可供性作用机制,构建地铁车厢空间设计框架和劝导式设计模型,最终提出以乘客行为为中心的地铁车厢劝导式设计策略,即利用不同功能件的差异化舒适度调整区域吸引率;利用系统内部元素透明性进行路径劝导;利用视觉传达系统的符号暗示性实现行为触发。结论 在车厢空间设计中引入劝导式思维,可有效缓解车厢人流分布不均的情况,为地铁空间设计改良提供了新思路。     

地铁车厢条缝送风方式数值模拟

目前我国地铁列车内的人体热舒适性及空气质量难以达到要求。本文采用κ-ε湍流模型,对不同尺寸的条缝风口送风方式下的地铁车厢的三维空气流场和温度场进行数值模拟,综合分析车厢内温度、空气流速、粒子示踪、空气龄、CO2含量、PPD以及PMV等指标,说明各工况的空调效果及人体热舒适性,为改善地铁车厢空调制冷情况提供理论依据。