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城際動(dòng)車(chē)組司機室工業(yè)設計論文
1概述
CJ6型城際動(dòng)車(chē)組是針對城市間捷運特點(diǎn)的全新研制的列車(chē)，綜合國內外現有類(lèi)似車(chē)輛的設計及最新標準，對該列車(chē)的外觀(guān)、內裝、司機室等各方面都進(jìn)行了研究設計，尤其司機室的設計，無(wú)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臺造型。內裝造型分為側墻、前墻、頂板等等幾大塊，造型特征集中在側墻和前墻；操縱臺分為邊柜、中控、腳踏等部分，由于腳踏位置的特殊，造型較弱弱，主要集中在中控和邊柜的造型設計，中控與邊柜采用水平布置，彰顯穩定、親和。司機室造型設計應用了“統一和變化”的美學(xué)法則，統一即產(chǎn)品的各造型部分之間，具有呼應、關(guān)聯(lián)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(chǎn)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(chǎn)生視覺(jué)上的差異感，使造型具有生動(dòng)活潑、動(dòng)感的吸引力。CJ6型城際動(dòng)車(chē)組的司機室內裝和操縱臺造型，均采用匯聚的線(xiàn)條形成“飛翔”的造型感覺(jué)，相互呼應協(xié)調，而又各具特色，營(yíng)造出舒適，并具設計感的整體空間。內裝側窗深色區上下線(xiàn)條匯聚為飛翔的“翼”，側窗玻璃區內墻與外墻相連的折線(xiàn)形成“翼”的筋骨。操縱臺中控是臺面與儀表座，平坦的臺面兩端斜上與儀表座相接形成中控端面，該端面與臺面構成飛翔的“翼”；邊柜采用截面漸變的金屬鋁本色勾勒出飛翔的線(xiàn)條，左右邊柜造型完全對稱(chēng)，邊柜面板設不同的按鈕。這些造型的線(xiàn)條各有不同，向上的、內收的、匯聚的，但都體現出“飛”的感覺(jué)，每個(gè)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(jué)和觸覺(jué)效果。
3色彩搭配
色彩，是產(chǎn)品給人的第一視覺(jué)印象，在看的一瞬間呈現于人們眼前的東西是色彩搭配的效果，也就是說(shuō)，在視覺(jué)效果上，色先于形，色比形更富有吸引力。色彩在造型藝術(shù)中，具有先聲奪人的魅力。CJ6型城際動(dòng)車(chē)組司機室依據色彩物理屬性和色彩心理學(xué)進(jìn)行色彩搭配設計，色彩物理屬性有溫度感、距離感、重量感和尺度感，這些物理屬性會(huì )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(guān)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。該司機室內裝采用大面積淺冰藍色，在有限的空間內營(yíng)造出寬敞的感覺(jué)；操縱臺以沉穩厚重的栗棕色為主色調、點(diǎn)綴胡桃木紋彰顯個(gè)性，并用瓦灰色和黑色等灰色調進(jìn)行調和，整個(gè)空間穩重、大氣，而又不失靈動(dòng)。
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(chǎn)品的視覺(jué)和觸覺(jué)感受。材料運用的好，可以讓產(chǎn)品更適用顯檔次。操縱臺在有限的空間里集電子、機械、安保等諸多設備于一身，使得操縱臺要具有足夠的強度以承載這些部件并供司機操作，同時(shí)要足夠輕以降低列車(chē)自重。通過(guò)對不同部位選用不同的材料來(lái)實(shí)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(fā)泡板；由于該項目設計制造周期緊，中控沒(méi)有設計承載骨架，臺面和大帽檐既作為裝飾面同時(shí)用作承載，均采用玻璃鋼開(kāi)模成型。操縱臺是司機操控列車(chē)的平臺，相對以往軌道車(chē)輛，該操縱臺首次應用了仿皮紋。中控臺面為栗棕色仿皮紋，中控大帽檐為瓦灰色細皮紋，左右邊柜面板為水轉印胡桃木紋并結合金屬肌理。在玻璃鋼材質(zhì)上營(yíng)造出真皮的視覺(jué)和觸覺(jué)情感對用戶(hù)情感產(chǎn)生微妙的影響。
5人機界面設計
操縱臺是司乘人員作業(yè)最為頻繁的區域，是人-機對話(huà)的窗口，是司機室人機系統設計的關(guān)鍵。操縱臺的設計是同時(shí)考慮多方因素的設計過(guò)程，也是不斷反復遞進(jìn)尋求最優(yōu)化方案的設計過(guò)程。操縱臺上各區域對司機而言分為可控區、可達區、可視區等，同時(shí)需考慮在司機正前方的臺面上留出供司機記錄臺賬的區域。在造型設計時(shí)，會(huì )將頻繁操控的司控器、搬鍵開(kāi)關(guān)、門(mén)控等設備放置在主臺面司機最適宜接近的半徑范圍內；將偶爾操作的或不重要的操控件放置在邊柜面板或指尖能夠到的區域。見(jiàn)圖2。為便于司機觀(guān)看，將各類(lèi)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(jiàn)圖1，該傾斜角度最利于防止太陽(yáng)炫光并便于司機查看。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(wú)法滿(mǎn)足標準要求距離內低信號的望，于是調整大帽檐造型，最終得到目前的中間低兩側高的型態(tài)，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操縱臺品質(zhì)提升初探
根據CJ6型城際動(dòng)車(chē)組操縱臺的制造、安裝及使用情況，操縱臺品質(zhì)可從以下幾個(gè)方面進(jìn)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，采用高強度高密度的材料成型；對于不需承重的部件，諸如蓋板、帽檐、柜面，可采用芳綸蜂窩板，比重在0.2-0.3g/cm3左右，約玻璃鋼的九分之一。目前操縱臺大帽檐采用的是聚酯玻璃鋼，安裝需要4~5人/次；后續優(yōu)化：中控增加金屬骨架，中控臺面可采用PUR自結皮軟發(fā)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(diǎn)和設計意圖選擇材料。陶土、皮革、紡織面料等傳統材料帶來(lái)復古感；玻璃、金屬、塑料等伴隨工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展壯大的“新”材料具有未來(lái)感、科技感，透明而結實(shí)的材料尤甚。直線(xiàn)、銳角、有機曲面等未來(lái)感的造型，其實(shí)體面采用如大面積玻璃、亞克力板等具有“空”感的透明材料來(lái)進(jìn)行具有很強實(shí)體感的產(chǎn)品設計，將給用戶(hù)情感上帶來(lái)極大的沖擊。
6.2制造工藝
對于批量制造，建議用鋼模，能最大限度保證造型細節及尺寸精度，并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(shù)（有些在民用產(chǎn)品中已得到較多應用但在軌道交通領(lǐng)域尚無(wú)應用）如：水轉印、皮包覆、滾涂、仿皮紋漆等技術(shù)，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(zhì)的視覺(jué)和觸覺(jué)情感體驗。結束語(yǔ)CJ6型城際動(dòng)車(chē)組操縱臺，為公司搭建了一個(gè)高檔的動(dòng)車(chē)組操縱臺平臺，得到業(yè)主高度肯定，并已推廣應用于雙層動(dòng)車(chē)組、歐洲TSI標準的300動(dòng)車(chē)組等項目，大大降低了設計與制造成本，也為后續新操縱臺的工業(yè)設計工作提供了借鑒和參考。
參考文獻
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