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DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2011-5640-8493
摘 要：城市轨道交通已在大型城市公共交通中占主导地位。据调查部分乘客在车厢内无座位时倾向于倚靠地铁车厢内立杆扶手，导致整根扶手被一名乘客独占，其他乘客则“无处可扶”，增加了安全隐患。本项目对上海轨道交通17号线车厢内饰立杆扶手进行改进，避免了扶手被乘客独占，同时改进的扶手可为乘客提供倚靠位置，有效缓解了乘客出行疲劳。
关键词：轨道交通 车厢内饰 扶手 网络调查 人机工程学
中图分类号：U239.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）01（c）-0024-03
Improvement Scheme of Interior Handrail of Shanghai Rail Transit Line 17
FANG Zhanao CHEN Yingxue* QIN Yu MA Mingxue
（College of Urban Rail Transit， Shanghai University of Enginering Science， Shanghai， 201620， China）
Abstract： Urban rail transit has taken the leading position in large-scale urban public transport. According to the survey， some passengers tend to lean on the handrail of the vertical pole in the subway car when there is no seat in the car， which results in the whole handrail being monopolized by one passenger， while other passengers have no place to support， which increases the safety risk. In this project， the interior pole handrail of Shanghai rail transit line 17 is improved to avoid the exclusive use of handrail by passengers. At the same time， the improved handrail can provide the position for passengers to lean on and effectively alleviate the travel fatigue of passengers.
Key Words： Rail-transit; Interior; Handrail; Network survey; Ergonomics
城市軌道交通在大型城市公共交通中占有主导地位，据中国城市轨道交通协会统计，截至2019年12月31日，中国内地轨道交通运营线路6730余公里。2019年上海地铁日均客运量1065.03万人次，最高日客运量达1329.4万人次。城市轨道交通在飞速发展的同时产生了一些问题，例如部分乘客倚靠在立杆扶手上，导致其他乘客无法使用立杆扶手。部分乘客表示因出行距离过长，车厢内座位数量有限，倚靠立杆扶手可以缓解出行疲劳，增加舒适度。本项目对上海轨道交通17号线A型车车厢内立杆扶手进行改造，避免了整根扶手被独占，同时此扶手可提供倚靠的位置，有效缓解了乘客出行疲劳。
1 项目研究背景
1.1 上海地铁17号线运营现状
上海地铁17号线全长35.3km，共设13座车站，其中地下站7座，高架站6座;采用6节编组A型列车，车厢长23.54m，宽3m，最高时速100km/h[1]。截至2019年10月，日均客流量16.4万人次，客运强度0.46万人次/km·d，低于上海地铁全网日均1.51万人次/km·d。车辆可分为A、B、C三种类型车，A型车定员310～410 人，B型车定员230～2 45人，C型车定员200～315人[2]。据调查，乘客倚靠立杆扶手的现象经常会发生，且车辆实际运行时速较高，乘客若未紧握扶手则会存在安全隐患。
1.2 问卷调查
采取网络调查的方式收集数据，其优点是节省时间、经费和人力，结果容易量化而且便于数据处理与分析，可以开展大规模的调查[3]。样本总量为271人，年龄分布为“00后”135人、90后87人、80后7人、其他5人;样本主要来源地为上海100人、黑龙江45人、河南37人。调查显示，当车厢内无座位时63.1%的乘客会站在车门两侧，57.2%的乘客会倚靠纵向立杆扶手，36.53%的乘客会扶手拉环，16.61%的乘客会倚靠车门，5.9%的乘客会蹲在地上，5.54%选择其他。86.35%的乘客表示车厢内无座位时倚靠在其他地方会更加舒服，13.65%的乘客则表示否认。57.2%的乘客表示倚靠扶手不是影响市容的行为，42.8%的乘客表示此行为会影响市容。53.87%的乘客表示倚靠纵向立杆扶手会存在腰酸背痛的现象，46.13%则不会出现此情况。对于在纵向立杆扶手上增加腰板或背板以增强倚靠舒适性，70.85%的乘客表示同意，24.35%则表示反对，4.8%则选择其他。调查结果表明，一半以上受调查乘客会倚靠纵向立杆扶手，虽然吊环扶手数量多、占用空间小，但实际使用率较低，大多数受调查乘客认为倚靠在其他地方会更加舒服，约七成乘客表示同意对立杆扶手改进。 1.3 国内外研究现状
上海地铁9号线部分车内采用“Y”型立杆扶手，为乘客提供更多可手扶的位置，能一定程度上缓解上述问题，但也会带来新的问题，无法解决前文所述问题。
在设计立杆扶手时，应通过以下几方面进行：在满足人手的尺寸条件下，对立杆扶手进行体积大小、外观形状、表面粗糙程度进行改进;在满足不影响乘客进出地铁车辆的条件下，对立杆扶手根据人流和乘客站立位置进行设计和布局改进;在满足人人平等的条件下，对于弱势群体的关照进行布局和设计的改进[4]。与此同时，在公共交通室内布局的设计中，应须满足人机工程的原则，将人-车-环境系统的综合优化放在首要位置[5]。
2 上海轨道交通17号线立杆扶手改进方案
2.1 背板结构设计
针对上海地铁17号线特征，使用SolidWorks 3D建模软件设计模型，依次运用放样、拉伸切除、扫描切除及圆角等指令。板面主体为椭圆形，板面最大高度400mm，宽度200mm，厚度25mm。正视图方向，由焦点在y轴上的椭圆组成，长轴a=400mm，短轴b=200mm;俯视图方向，板面整体向内凹，可与人体背面紧密切合;侧视图方向，板面中下部微微凸起从而与人体脊椎密切贴合。板子背面设有凹槽结构，为乘客提供更多可以用手扶的位置，背面凹槽深度17mm，宽度20mm。在设计过程中结合人机工程学等学科相关知识，使板面與乘客脊椎生理曲线紧密贴合。通过3D打印技术构建等比打印模型，对模型结构反复验证、优化，得到良好的模型。3D打印技术的应用可以更加直接、精准地把设计想法逐渐转变成有着诸多功能的实物样品，这样不但能够使开发的时间减少，同时还能够使开发费用逐渐减少[6]。
2.2 连接件设计
背板与立杆扶手中间通过连接件固定。运用齿轮啮合原理，设计“齿轮状卡扣”连接件结构，如图1所示。连接件分为上下两部分，上连接件与背板通过中间连接板相连接，下连接件与立柱扶手紧固连接。连接件上下共设置16齿，可以在0～360°内调节方向以适应不同场合。向上提起背板，向某方向转动适当角度，最后放下背板即可完成角度转换。背板与地面夹角为96°，使乘客在使用背板时身体向后微倾，提高乘客舒适性，符合人机工程学要求;同时，此时人体、立杆扶手及车厢地板构成三角形，提高了乘客的稳定性，符合安全运营的理念。中间连接板上设有10个直径8mm的固定孔，连接件通过M8螺钉与板面连接。上下连接件均分为左右两部分，两部分通过螺钉相连。上连接件与下连接件外侧需设有波浪折棚装置，确保此装置不会造成客伤。
2.3 整体结构
整体结构由主背板、上连接件、下连接件三大部分组成。背板与上连接件通过螺钉紧固连接，上连接件与立柱扶手之间连接时稍留余量，保证上连接件可自由回转;下连接件与立柱扶手紧固连接，上下连接件通过齿状结构啮合，装配图如图2。根据2015年国务院发布数据，全国成年男性和女性的平均身高分别为167.1cm和155.8cm，故板面中心距地板面高度设置在930～970mm，地铁运营方可根据实际情况调整高度。
3 结语
本项目基于上海轨道交通17号线A型车车厢内立杆扶手而展开，适用于满足客流量较小，车厢内空间较大，客流量等指标低于全国均值、线路观光性强等条件的城市。如上海地铁浦江线、无锡地铁、乌鲁木齐地铁及贵阳轨道交通等。背板使乘客背部与扶手之间保持一定距离，有效缓解整根扶手被乘客独占的问题;同时为乘客提供更多舒适的位置，缓解乘客出行疲劳，也可以缓解无人为弱势群体让座的现象。
参考文献
[1] 朱晓立.17号线设计最高时速100公里未来可换乘2、10号线[N].东方网，2015-5-15.
[2] 高芳，李威，刘明明.城市轨道交通设备设施设计的研究——针对长春轨道交通集团[J].科技创新导报，2015，12（3）：68-69.
[3] 刘德磊，武晓静.问卷调查法的创新探索[J].创新创业理论研究与实践，2018，1（20）：96-98.
[4] 董石羽.中外地铁列车内空间设计比较研究探议[J].装饰，2018（2）：125-127.
[5] 代娜.公交车驾驶室人机工程设计研究[D].成都：西南交通大学，2016.
[6] 姜佳良，叶燕斐.浅谈3D打印笔在产品设计领域的应用[J].科技创新导报，2019，16（23）：76-77.
摘 要：城市轨道交通已在大型城市公共交通中占主导地位。据调查部分乘客在车厢内无座位时倾向于倚靠地铁车厢内立杆扶手，导致整根扶手被一名乘客独占，其他乘客则“无处可扶”，增加了安全隐患。本项目对上海轨道交通17号线车厢内饰立杆扶手进行改进，避免了扶手被乘客独占，同时改进的扶手可为乘客提供倚靠位置，有效缓解了乘客出行疲劳。
关键词：轨道交通 车厢内饰 扶手 网络调查 人机工程学
中图分类号：U239.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）01（c）-0024-03
Improvement Scheme of Interior Handrail of Shanghai Rail Transit Line 17
FANG Zhanao CHEN Yingxue* QIN Yu MA Mingxue
（College of Urban Rail Transit， Shanghai University of Enginering Science， Shanghai， 201620， China）
Abstract： Urban rail transit has taken the leading position in large-scale urban public transport. According to the survey， some passengers tend to lean on the handrail of the vertical pole in the subway car when there is no seat in the car， which results in the whole handrail being monopolized by one passenger， while other passengers have no place to support， which increases the safety risk. In this project， the interior pole handrail of Shanghai rail transit line 17 is improved to avoid the exclusive use of handrail by passengers. At the same time， the improved handrail can provide the position for passengers to lean on and effectively alleviate the travel fatigue of passengers.
Key Words： Rail-transit; Interior; Handrail; Network survey; Ergonomics
城市軌道交通在大型城市公共交通中占有主导地位，据中国城市轨道交通协会统计，截至2019年12月31日，中国内地轨道交通运营线路6730余公里。2019年上海地铁日均客运量1065.03万人次，最高日客运量达1329.4万人次。城市轨道交通在飞速发展的同时产生了一些问题，例如部分乘客倚靠在立杆扶手上，导致其他乘客无法使用立杆扶手。部分乘客表示因出行距离过长，车厢内座位数量有限，倚靠立杆扶手可以缓解出行疲劳，增加舒适度。本项目对上海轨道交通17号线A型车车厢内立杆扶手进行改造，避免了整根扶手被独占，同时此扶手可提供倚靠的位置，有效缓解了乘客出行疲劳。
1 项目研究背景
1.1 上海地铁17号线运营现状
上海地铁17号线全长35.3km，共设13座车站，其中地下站7座，高架站6座;采用6节编组A型列车，车厢长23.54m，宽3m，最高时速100km/h[1]。截至2019年10月，日均客流量16.4万人次，客运强度0.46万人次/km·d，低于上海地铁全网日均1.51万人次/km·d。车辆可分为A、B、C三种类型车，A型车定员310～410 人，B型车定员230～2 45人，C型车定员200～315人[2]。据调查，乘客倚靠立杆扶手的现象经常会发生，且车辆实际运行时速较高，乘客若未紧握扶手则会存在安全隐患。
1.2 问卷调查
采取网络调查的方式收集数据，其优点是节省时间、经费和人力，结果容易量化而且便于数据处理与分析，可以开展大规模的调查[3]。样本总量为271人，年龄分布为“00后”135人、90后87人、80后7人、其他5人;样本主要来源地为上海100人、黑龙江45人、河南37人。调查显示，当车厢内无座位时63.1%的乘客会站在车门两侧，57.2%的乘客会倚靠纵向立杆扶手，36.53%的乘客会扶手拉环，16.61%的乘客会倚靠车门，5.9%的乘客会蹲在地上，5.54%选择其他。86.35%的乘客表示车厢内无座位时倚靠在其他地方会更加舒服，13.65%的乘客则表示否认。57.2%的乘客表示倚靠扶手不是影响市容的行为，42.8%的乘客表示此行为会影响市容。53.87%的乘客表示倚靠纵向立杆扶手会存在腰酸背痛的现象，46.13%则不会出现此情况。对于在纵向立杆扶手上增加腰板或背板以增强倚靠舒适性，70.85%的乘客表示同意，24.35%则表示反对，4.8%则选择其他。调查结果表明，一半以上受调查乘客会倚靠纵向立杆扶手，虽然吊环扶手数量多、占用空间小，但实际使用率较低，大多数受调查乘客认为倚靠在其他地方会更加舒服，约七成乘客表示同意对立杆扶手改进。 1.3 国内外研究现状
上海地铁9号线部分车内采用“Y”型立杆扶手，为乘客提供更多可手扶的位置，能一定程度上缓解上述问题，但也会带来新的问题，无法解决前文所述问题。
在设计立杆扶手时，应通过以下几方面进行：在满足人手的尺寸条件下，对立杆扶手进行体积大小、外观形状、表面粗糙程度进行改进;在满足不影响乘客进出地铁车辆的条件下，对立杆扶手根据人流和乘客站立位置进行设计和布局改进;在满足人人平等的条件下，对于弱势群体的关照进行布局和设计的改进[4]。与此同时，在公共交通室内布局的设计中，应须满足人机工程的原则，将人-车-环境系统的综合优化放在首要位置[5]。
2 上海轨道交通17号线立杆扶手改进方案
2.1 背板结构设计
针对上海地铁17号线特征，使用SolidWorks 3D建模软件设计模型，依次运用放样、拉伸切除、扫描切除及圆角等指令。板面主体为椭圆形，板面最大高度400mm，宽度200mm，厚度25mm。正视图方向，由焦点在y轴上的椭圆组成，长轴a=400mm，短轴b=200mm;俯视图方向，板面整体向内凹，可与人体背面紧密切合;侧视图方向，板面中下部微微凸起从而与人体脊椎密切贴合。板子背面设有凹槽结构，为乘客提供更多可以用手扶的位置，背面凹槽深度17mm，宽度20mm。在设计过程中结合人机工程学等学科相关知识，使板面與乘客脊椎生理曲线紧密贴合。通过3D打印技术构建等比打印模型，对模型结构反复验证、优化，得到良好的模型。3D打印技术的应用可以更加直接、精准地把设计想法逐渐转变成有着诸多功能的实物样品，这样不但能够使开发的时间减少，同时还能够使开发费用逐渐减少[6]。
2.2 连接件设计
背板与立杆扶手中间通过连接件固定。运用齿轮啮合原理，设计“齿轮状卡扣”连接件结构，如图1所示。连接件分为上下两部分，上连接件与背板通过中间连接板相连接，下连接件与立柱扶手紧固连接。连接件上下共设置16齿，可以在0～360°内调节方向以适应不同场合。向上提起背板，向某方向转动适当角度，最后放下背板即可完成角度转换。背板与地面夹角为96°，使乘客在使用背板时身体向后微倾，提高乘客舒适性，符合人机工程学要求;同时，此时人体、立杆扶手及车厢地板构成三角形，提高了乘客的稳定性，符合安全运营的理念。中间连接板上设有10个直径8mm的固定孔，连接件通过M8螺钉与板面连接。上下连接件均分为左右两部分，两部分通过螺钉相连。上连接件与下连接件外侧需设有波浪折棚装置，确保此装置不会造成客伤。
2.3 整体结构
整体结构由主背板、上连接件、下连接件三大部分组成。背板与上连接件通过螺钉紧固连接，上连接件与立柱扶手之间连接时稍留余量，保证上连接件可自由回转;下连接件与立柱扶手紧固连接，上下连接件通过齿状结构啮合，装配图如图2。根据2015年国务院发布数据，全国成年男性和女性的平均身高分别为167.1cm和155.8cm，故板面中心距地板面高度设置在930～970mm，地铁运营方可根据实际情况调整高度。
3 结语
本项目基于上海轨道交通17号线A型车车厢内立杆扶手而展开，适用于满足客流量较小，车厢内空间较大，客流量等指标低于全国均值、线路观光性强等条件的城市。如上海地铁浦江线、无锡地铁、乌鲁木齐地铁及贵阳轨道交通等。背板使乘客背部与扶手之间保持一定距离，有效缓解整根扶手被乘客独占的问题;同时为乘客提供更多舒适的位置，缓解乘客出行疲劳，也可以缓解无人为弱势群体让座的现象。
参考文献
[1] 朱晓立.17号线设计最高时速100公里未来可换乘2、10号线[N].东方网，2015-5-15.
[2] 高芳，李威，刘明明.城市轨道交通设备设施设计的研究——针对长春轨道交通集团[J].科技创新导报，2015，12（3）：68-69.
[3] 刘德磊，武晓静.问卷调查法的创新探索[J].创新创业理论研究与实践，2018，1（20）：96-98.
[4] 董石羽.中外地铁列车内空间设计比较研究探议[J].装饰，2018（2）：125-127.
[5] 代娜.公交车驾驶室人机工程设计研究[D].成都：西南交通大学，2016.
[6] 姜佳良，叶燕斐.浅谈3D打印笔在产品设计领域的应用[J].科技创新导报，2019，16（23）：76-77.