城際動車組司機室工業設計論文

1概述

CJ6型城際動車組是針對城市間捷運特點的全新研製的列車，綜合國內外現有類似車輛的設計及最新標準，對該列車的外觀、內裝、司機室等各方面都進行了研究設計，尤其司機室的設計，無論是造型、選材還是表面處理都有其獨到之處。

2造型設計

司機室造型分為內裝造型和操縱枱造型。內裝造型分為側牆、前牆、頂板等等幾大塊，造型特徵集中在側牆和前牆；操縱枱分為邊櫃、中控、腳踏等部分，由於腳踏位置的特殊，造型較弱弱，主要集中在中控和邊櫃的造型設計，中控與邊櫃採用水平佈置，彰顯穩定、親和。司機室造型設計應用了“統一和變化”的美學法則，統一即產品的各造型部分之間，具有呼應、關聯和秩序，具有一致趨勢的規律，使造型有寧靜、穩定的親和；變化是產品各要素間的相互矛盾和差異，相同要素以一種變異的方法使之產生視覺上的差異感，使造型具有生動活潑、動感的吸引力。CJ6型城際動車組的司機室內裝和操縱枱造型，均採用匯聚的線條形成“飛翔”的造型感覺，相互呼應協調，而又各具特色，營造出舒適，並具設計感的整體空間。內裝側窗深色區上下線條匯聚為飛翔的.“翼”，側窗玻璃區內牆與外牆相連的折線形成“翼”的筋骨。操縱枱中控是枱面與儀表座，平坦的枱面兩端斜上與儀表座相接形成中控端面，該端面與枱面構成飛翔的“翼”；邊櫃採用截面漸變的金屬鋁本色勾勒出飛翔的線條，左右邊櫃造型完全對稱，邊櫃面板設不同的按鈕。這些造型的線條各有不同，向上的、內收的、匯聚的，但都體現出“飛”的感覺，每個造型又因不同的材料、色彩以及其功能需求而呈現出不一樣的視覺和觸覺效果。

3色彩搭配

色彩，是產品給人的第一視覺印象，在看的一瞬間呈現於人們眼前的東西是色彩搭配的效果，也就是説，在視覺效果上，色先於形，色比形更富有吸引力。色彩在造型藝術中，具有先聲奪人的魅力。CJ6型城際動車組司機室依據色彩物理屬性和色彩心理學進行色彩搭配設計，色彩物理屬性有温度感、距離感、重量感和尺度感，這些物理屬性會引起人們不同的心理反應，雖然人們往往對不同的色彩表現出不同的好惡，但色彩屬性的相對客觀性是一定的，如紅色、黃色，為暖色具擴張感，藍色、綠色，為冷色具收縮感等等。該司機室內裝採用大面積淺冰藍色，在有限的空間內營造出寬敞的感覺；操縱枱以沉穩厚重的慄棕色為主色調、點綴胡桃木紋彰顯個性，並用瓦灰色和黑色等灰色調進行調和，整個空間穩重、大氣，而又不失靈動。

4材料及表面肌理

材料決定造型的強度、重量，表面肌理決定產品的視覺和觸覺感受。材料運用的好，可以讓產品更適用顯檔次。操縱枱在有限的空間裏集電子、機械、安保等諸多設備於一身，使得操縱枱要具有足夠的強度以承載這些部件並供司機操作，同時要足夠輕以降低列車自重。通過對不同部位選用不同的材料來實現，作為主要承載的骨架應用鋁合金框架結構，不需承重的面板等部件選用PUR自結皮軟發泡板；由於該項目設計製造週期緊，中控沒有設計承載骨架，枱面和大帽檐既作為裝飾面同時用作承載，均採用玻璃鋼開模成型。操縱枱是司機操控列車的平台，相對以往軌道車輛，該操縱枱首次應用了仿皮紋。中控台面為慄棕色仿皮紋，中控大帽檐為瓦灰色細皮紋，左右邊櫃面板為水轉印胡桃木紋並結合金屬肌理。在玻璃鋼材質上營造出真皮的視覺和觸覺情感對用户情感產生微妙的影響。

5人機界面設計

操縱枱是司乘人員作業最為頻繁的區域，是人-機對話的窗口，是司機室人機系統設計的關鍵。操縱枱的設計是同時考慮多方因素的設計過程，也是不斷反覆遞進尋求最優化方案的設計過程。操縱枱上各區域對司機而言分為可控區、可達區、可視區等，同時需考慮在司機正前方的枱面上留出供司機記錄台賬的區域。在造型設計時，會將頻繁操控的司控器、搬鍵開關、門控等設備放置在主枱面司機最適宜接近的半徑範圍內；將偶爾操作的或不重要的操控件放置在邊櫃面板或指尖能夠到的區域。見圖2。為便於司機觀看，將各類信號顯示屏放置在中控前半包圍的傾斜20°左右的立面上，見圖1，該傾斜角度最利於防止太陽炫光並便於司機查看。根據司機垂直望視野分析，中控上司機正前方部分的大帽檐需降低，不然司機無法滿足標準要求距離內低信號的望，於是調整大帽檐造型，最終得到目前的中間低兩側高的型態，既符合視野要求又能放下尺寸大的顯示屏，還得到了層級豐富的造型。

6操縱枱品質提升初探

根據CJ6型城際動車組操縱枱的製造、安裝及使用情況，操縱枱品質可從以下幾個方面進行提升：

6.1材料選擇

6.1.1根據是否承載選擇合適材料。對承載部件，採用高強度高密度的材料成型；對於不需承重的部件，諸如蓋板、帽檐、櫃面，可採用芳綸蜂窩板，比重在0.2-0.3g/cm3左右，約玻璃鋼的九分之一。目前操縱枱大帽檐採用的是聚酯玻璃鋼，安裝需要4~5人/次；後續優化：中控增加金屬骨架，中控台面可採用PUR自結皮軟發泡板（比重在0.7g/cm3左右），大帽檐可使用芳綸蜂窩板。6.1.2根據造型特點和設計意圖選擇材料。陶土、皮革、紡織面料等傳統材料帶來複古感；玻璃、金屬、塑料等伴隨工業化生產發展壯大的“新”材料具有未來感、科技感，透明而結實的材料尤甚。直線、鋭角、有機曲面等未來感的造型，其實體面採用如大面積玻璃、亞克力板等具有“空”感的透明材料來進行具有很強實體感的產品設計，將給用户情感上帶來極大的衝擊。

6.2製造工藝

對於批量製造，建議用鋼模，能最大限度保證造型細節及尺寸精度，並可在模具上刻制特有的表面紋飾。

6.3表面處理

傳統的表面處理一般有噴漆、電鍍，能解決基本的防護需求，表面肌理單一；新興的處理技術（有些在民用產品中已得到較多應用但在軌道交通領域尚無應用）如：水轉印、皮包覆、滾塗、仿皮紋漆等技術，這些處理方式能形成多樣的表面效果和肌理，能給顧客提供更高品質的視覺和觸覺情感體驗。結束語CJ6型城際動車組操縱枱，為公司搭建了一個高檔的動車組操縱枱平台，得到業主高度肯定，並已推廣應用於雙層動車組、歐洲TSI標準的300動車組等項目，大大降低了設計與製造成本，也為後續新操縱枱的工業設計工作提供了借鑑和參考。

參考文獻

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