石太客專動(dòng)車(chē)與快速列車(chē)乘車(chē)舒適度關(guān)系調(diào)查

霍偉 翟壹彪 劉曉鵬

石家莊至太原的客運(yùn)專線動(dòng)車(chē)時(shí)速為250 km/h，快速列車(chē)時(shí)速在120 km/h，兩種速度不同，兩種車(chē)型的內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量及噪聲、氣壓、風(fēng)速不同，對(duì)乘車(chē)人員的舒適度及其影響因素也不同，因此，我們對(duì)兩種列車(chē)進(jìn)行了內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量等物理指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，并對(duì)兩種列車(chē)的乘務(wù)人員及乘客進(jìn)行了舒適度調(diào)查，以了解兩種車(chē)型不同物理因素與乘務(wù)員和乘車(chē)旅客之間對(duì)健康影響的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 (1)CRH5型動(dòng)車(chē)，是在石太客運(yùn)專線運(yùn)行的惟一高速動(dòng)車(chē)(以下稱：動(dòng)車(chē))車(chē)型，CRH5是采用法國(guó)技術(shù)，由我國(guó)長(zhǎng)春車(chē)輛廠生產(chǎn)，全列8節(jié)車(chē)廂(稱之為單聯(lián))或16節(jié)車(chē)廂(稱之為重聯(lián))組成［1］。(2)快速列車(chē)選擇25型G，有行李車(chē)、硬席、軟臥、硬臥和餐車(chē)組成，全列18～20個(gè)車(chē)廂。(3)動(dòng)車(chē)和快速列車(chē)全體乘務(wù)人員及隨機(jī)選取動(dòng)車(chē)和快速列車(chē)乘客。

1.2 儀器 數(shù)字聲級(jí)計(jì)TY-9600A型、數(shù)字微風(fēng)儀TY-9700型、數(shù)字微風(fēng)儀TY-9900型、數(shù)位式照度計(jì)TES-1332A型(北京天躍環(huán)?？萍加邢薰?;一氧化碳分析儀GXH-3011A型(北京市華云分析儀器研究所有限公司生產(chǎn));二氧化碳分析儀TEL-7001型(美國(guó));激光粉塵儀LD-5C型(北京綠林創(chuàng)新數(shù)碼科技有限公司);數(shù)字溫濕度、氣壓表D4141型(北京遠(yuǎn)大儀器儀表開(kāi)發(fā)部);甲醛測(cè)試儀FP-30型(日本)。

1.3 研究方案 (1)自行設(shè)計(jì)制作格式表格《乘務(wù)員舒適度調(diào)查表》和《乘客舒適度調(diào)查表》，調(diào)查表的內(nèi)容：填表人的基本情況：性別、年齡、身體健康狀況;職業(yè);列車(chē)基本情況：車(chē)輛等級(jí)、坐的正向或反向;車(chē)內(nèi)溫度，運(yùn)行區(qū)間;石太客專乘車(chē)是否舒適或輕度不適;是否有頭暈、耳鳴、耳膜不適和不適消除時(shí)間長(zhǎng)短等感受情況;(2)相關(guān)儀器，并經(jīng)過(guò)計(jì)量合格;(3)對(duì)參加檢測(cè)和調(diào)查的人員都進(jìn)行培訓(xùn)，盡量避免人為誤差。

1.4 石太客專線路狀況 客專線路總長(zhǎng)度189公里，該專線具有橋梁多、隧道長(zhǎng)的特點(diǎn)，共有橋梁94座、隧道32座，27.8 km的太行山隧道是當(dāng)時(shí)我國(guó)建成通車(chē)最長(zhǎng)的鐵路山嶺隧道，加上與之相鄰的南梁山隧道11.5 km和石板山隧道7.8 km，所有隧道長(zhǎng)度占全線長(zhǎng)度的58.7%;線路最大坡度上行線(太原至石家莊)13.5‰，下行線(石家莊至太原)18‰［2］。

1.5 標(biāo)準(zhǔn) TB/T1932—2009溫度：空調(diào)車(chē)廂夏季24～28℃冬季18～20℃，相對(duì)濕度40% ～70%，風(fēng)速≤0.5 m/s，一氧化碳≤10 mg/m3，二氧化碳≤0.15%，甲醛：0.10 mg/m3，可吸入顆粒：≤0.25 mg/m3，細(xì)菌總數(shù)：≤40 cfu/皿，沉降法≤40個(gè)/皿，噪聲：軟臥車(chē)、軟席車(chē)、一等車(chē)≤65 dB(A)，硬臥車(chē)、硬座車(chē)、二等車(chē)、餐廳≤68 dB(A)，照度：客車(chē)車(chē)廂、餐車(chē)、洗臉間 ＞120 LUX。

1.6 方法 (1)分別在動(dòng)車(chē)時(shí)速250 km/h(2011年3～5月)和動(dòng)車(chē)時(shí)速在120 km/h(2011年9～11月)運(yùn)行時(shí)段，對(duì)動(dòng)車(chē)和快速列車(chē)乘務(wù)人員進(jìn)行《乘務(wù)員舒適度調(diào)查表》和隨機(jī)在石太客專動(dòng)車(chē)選擇一等車(chē)廂、二等車(chē)廂、餐吧和快速列車(chē)選擇軟席、硬席、軟臥、硬臥四個(gè)不同車(chē)廂順位乘車(chē)旅客每人發(fā)放《乘車(chē)舒適度調(diào)查表》和筆，等運(yùn)行近全程時(shí)收回答卷，并進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析;(2)組織課題研究人員分別在以上所述兩個(gè)時(shí)段對(duì)7列動(dòng)車(chē)和7趟快車(chē)的內(nèi)環(huán)境空氣指標(biāo)(照度，溫度、濕度，細(xì)菌總數(shù)，CO，CO2，可吸入粒子、甲醛、風(fēng)速、氣壓、噪聲等項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)，選三個(gè)不同的車(chē)廂設(shè)三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，取均數(shù)進(jìn)行整理和數(shù)據(jù)處理。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件，進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)(NPar Tests)，秩和檢驗(yàn)(Mann-Whitney Test)，SNK組間多重比較、正態(tài)性檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 石太客專動(dòng)車(chē)和快車(chē)乘務(wù)人員及乘客對(duì)氣壓、噪聲、舒適度調(diào)查情況 (1)乘務(wù)員之間和乘客之間舒適度比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，快車(chē)乘務(wù)員和乘客比動(dòng)車(chē)乘務(wù)員和乘客的舒適度高。(2)乘務(wù)員之間氣壓、噪聲對(duì)耳部影響的比較，經(jīng)非參數(shù)檢驗(yàn)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);而乘客之間的比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，認(rèn)為乘客之間氣壓、噪聲對(duì)耳部影響有差異，且對(duì)動(dòng)車(chē)乘客的耳部影響較大。(3)乘務(wù)員之間和乘客之間不適消除時(shí)間的比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，動(dòng)車(chē)乘務(wù)員和乘客較快車(chē)乘務(wù)員和乘客的不適消除時(shí)間稍長(zhǎng)。見(jiàn)表1。

2.2 兩個(gè)不同時(shí)段對(duì)石太客專動(dòng)車(chē)和快車(chē)內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的結(jié)果比較 動(dòng)車(chē)與快車(chē)的照度，濕度，細(xì)菌總數(shù)，CO，CO2，可吸入粒子的比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，結(jié)果均為快車(chē)較高;而動(dòng)車(chē)與快車(chē)的溫度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見(jiàn)表2。

2.3 石太客專動(dòng)車(chē)和快車(chē)內(nèi)環(huán)境進(jìn)行噪聲、氣壓、風(fēng)速監(jiān)測(cè)結(jié)果比較 動(dòng)車(chē)與快車(chē)隧道外，隧道內(nèi)風(fēng)速經(jīng)兩樣本T檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，結(jié)果均為快車(chē)較高;動(dòng)車(chē)與快車(chē)氣壓、噪聲比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見(jiàn)表3。

表1 石太客專動(dòng)車(chē)和快車(chē)乘務(wù)人員及乘客對(duì)氣壓、噪聲、舒適度調(diào)查統(tǒng)計(jì)表 例(%)

表2 石太客專動(dòng)車(chē)和快車(chē)內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表±s

表2 石太客專動(dòng)車(chē)和快車(chē)內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表±s

快車(chē)(n=112) 183±21 22.7±2.3 34±12 39±10 6.8±3.7 0.14±0.04 0.183±0.076 0.10±0.05

表3 石太客專動(dòng)車(chē)和快車(chē)內(nèi)噪聲、氣壓、風(fēng)速監(jiān)測(cè)結(jié)果比較±s

表3 石太客專動(dòng)車(chē)和快車(chē)內(nèi)噪聲、氣壓、風(fēng)速監(jiān)測(cè)結(jié)果比較±s

動(dòng)車(chē)(n=63)62.8±2.4 73.8±3.1 95.6±5.2 0.16±0.13快車(chē)(n=112)67.0±3.1 75.1±3.5 94.0±5.5 0.35±0.17

3 討論

3.1 乘車(chē)舒適度 是國(guó)外研究和判定乘坐高鐵對(duì)乘車(chē)人員健康影響使用的一個(gè)指標(biāo)，乘務(wù)員值乘石太客專動(dòng)車(chē)有明顯的不適感，與石太客專隧道長(zhǎng)、坡度大、速度快有相關(guān)性［2］，動(dòng)車(chē)時(shí)速在250 km/h，無(wú)論是值乘人員還是乘車(chē)旅客有不適感的都占到60%以上，有部分乘務(wù)員和乘客不僅有耳鳴、耳膜不適的現(xiàn)象，而且還有頭痛、頭暈、惡心想吐等不適感，而且影響的時(shí)間有的長(zhǎng)達(dá)半小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間，個(gè)體耐受性的差異也是影響舒適度高低和消除不適感的的一個(gè)重要因素，而快車(chē)的乘務(wù)員和乘客則很少有以上不適現(xiàn)象，有不適感的乘務(wù)員和旅客都下降了四十多個(gè)百分點(diǎn)，這個(gè)研究結(jié)果與相關(guān)專家的研究結(jié)果是一致的［4］。可能速度的高低是影響舒適度高低主要因素。

3.2 車(chē)內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)結(jié)果 從動(dòng)車(chē)與快車(chē)的照度，濕度，細(xì)菌總數(shù)，CO，CO2，可吸入粒子的監(jiān)測(cè)結(jié)果看均未超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)［3］，但兩種車(chē)型比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，說(shuō)明動(dòng)車(chē)比快車(chē)的空氣交換系統(tǒng)運(yùn)行要好，動(dòng)車(chē)和快車(chē)車(chē)廂的溫度均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明兩種車(chē)型的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行良好。

3.3 風(fēng)速、噪聲、氣壓和速度對(duì)動(dòng)車(chē)和快車(chē)的影響 快車(chē)比動(dòng)車(chē)風(fēng)速略高，但也未超過(guò)國(guó)標(biāo)［3］(＜0.5 m/s)，說(shuō)明動(dòng)車(chē)的密封性好好于快車(chē);動(dòng)車(chē)與快車(chē)隧道外噪聲均＜73 dB(A)的最高限值［3］，但動(dòng)車(chē)與快車(chē)在隧道內(nèi)的噪聲均超過(guò)了最高限值，而快車(chē)的噪聲也高于動(dòng)車(chē)，可能會(huì)對(duì)乘車(chē)人員造成一定的影響;氣壓的測(cè)值動(dòng)車(chē)與快車(chē)也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但一個(gè)問(wèn)題不能忽視，本次全程每隔5分鐘監(jiān)測(cè)動(dòng)車(chē)的氣壓測(cè)值在隧道內(nèi)有3～8 Pa/s的瞬間波動(dòng)，王學(xué)英等［5］研究結(jié)果相一致，另外，在調(diào)查中動(dòng)車(chē)以250 km/h時(shí)速剛進(jìn)入隧道內(nèi)的時(shí)速是248 km/h，而在運(yùn)行中速度會(huì)很快降低到235 km/h，出隧道又升高至248 km/h，經(jīng)詢問(wèn)動(dòng)車(chē)司機(jī)，隧道內(nèi)速度是不變的，因空氣阻力的原因才出現(xiàn)降速的現(xiàn)象;而快車(chē)以120 km/h運(yùn)行時(shí)，隧道內(nèi)運(yùn)行的速度基本不變。由此認(rèn)為，250 km/h動(dòng)車(chē)比120 km/h快車(chē)能夠產(chǎn)生更大的空氣阻力［6，7］，又因?yàn)槭蛯５木€路最大坡度 18‰，速度在200～250 km/h，每分鐘約運(yùn)行3 000～4 000 m，其每分鐘運(yùn)行最大的高差約在50～70 m，而120 km/h時(shí)速每分鐘約運(yùn)行1 600～2 000 m，其每分鐘運(yùn)行最大的高差約在25～35 m左右，加上隧道瞬變氣壓和噪聲的原因，動(dòng)車(chē)比快車(chē)對(duì)身體健康的影響是顯見(jiàn)的。

總之，動(dòng)車(chē)與快速列車(chē)內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量基本符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，差異也不大，影響乘車(chē)舒適度的因素可能與噪聲、速度有關(guān)，且與線路坡度，短時(shí)間的高低差變化和隧道內(nèi)瞬變氣壓有關(guān)。說(shuō)明，值乘動(dòng)車(chē)的乘務(wù)員和乘客比值乘快車(chē)的乘務(wù)員和乘客所產(chǎn)生不適的感受要大，但乘坐動(dòng)車(chē)的旅客因乘車(chē)時(shí)間短可能對(duì)健康的影響不大，動(dòng)車(chē)乘務(wù)員對(duì)健康的影響應(yīng)當(dāng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

1 鐵道科學(xué)研究院高速鐵路技術(shù)研究總體組編.高速鐵路技術(shù).第1版.北京：中國(guó)鐵道出版社，2005.3-1.

2 孫海富，鄭賀民.石太鐵路客運(yùn)專線.鐵道知識(shí)，2009，3：106.

3 旅客列車(chē)衛(wèi)生及監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定(TB/T1932-2009).鐵道出版社出版時(shí)間，2009.6.

4 王建宇.高速鐵路隧道內(nèi)瞬變氣壓和乘車(chē)舒適度準(zhǔn)則，現(xiàn)代隧道技術(shù)，2008，4：64-68.

5 王學(xué)英，高波，趙文成，等.緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)列車(chē)突入隧道時(shí)的瞬變壓力的影響.鐵道工程學(xué)報(bào)，2004，3：94-98.

6 于南陽(yáng)，梅元貴.高速鐵路隧道壓力波動(dòng)主要影響參數(shù)研究.中國(guó)鐵道科學(xué)，2003，6：67-69.

7 吳青海，周虹偉，朱勇更.高速列車(chē)湍流流場(chǎng)數(shù)值仿真計(jì)算探討.鐵道學(xué)報(bào)，2002，6：99-103.