高速列車外觀設(shè)計研究綜述

張力丹

摘 ?要：文章對高速列車外觀設(shè)計的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展內(nèi)容進行了綜述，研究內(nèi)容包括車頭造型設(shè)計與車體涂裝設(shè)計兩部分。通過分析現(xiàn)在各國已有的研究成果，再對中國高速列車的外觀設(shè)計提出了塑造國際品牌與適應(yīng)新時代技術(shù)的展望。

關(guān)鍵詞：高速列車;車頭造型;車體涂裝;中國形象

中圖分類號：U270.2 ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）25-0094-02

Abstract： This paper summarizes the research status and development content of high-speed train exterior design. The research content includes two parts： front design and body painting design. By analyzing the existing research achievements in various countries， the outlook for the design of China's high-speed trains is put forward to shape the international brand and adapt to the technology of the new era.

Keywords： high-speed train; front modeling; body painting; image of China

前言

中國高速鐵路經(jīng)歷了五次加速改革，目前正處于快速發(fā)展階段。高速列車作為高速鐵路的核心運輸設(shè)備，也經(jīng)歷了消化，吸收和創(chuàng)新的過程，并取得了一系列創(chuàng)新[1]。在從模仿到自主設(shè)計的過程中，工業(yè)設(shè)計的作用起著越來越重要的作用。高速列車的工業(yè)設(shè)計需要在美學(xué)，技術(shù)和文化的各個方面以及國際鐵路車輛設(shè)計的重要性方面進行宏觀考慮。從中國出口的一些高速列車也是基于中國的國情和文化。它目前正在走向全球市場，如何使中國面孔和靈魂的新一代高速列車出現(xiàn)，成為中國的知識產(chǎn)權(quán)的形象載體已成為設(shè)計研究人員迫切需要解決的問題。因此，中國高速列車的國際設(shè)計是當(dāng)前高速列車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向的焦點[2]。

1 研究背景

作為一種快速，節(jié)能，環(huán)保，大客流，全天候的運輸方式，高速鐵路已成為世界鐵路發(fā)展的重要方向。在高速鐵路系統(tǒng)中，高速列車是最技術(shù)，最關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一。高速列車的分布主要集中在西歐和東亞，分別占全球高速列車的60%和38%;其中90%集中在中國，法國，日本，英國，德國，西班牙和意大利，中國占有率約為46%。目前，世界鐵路車輛的交通競爭非常激烈[3]。許多國內(nèi)外著名的軌道車輛產(chǎn)品制造商正在積極開發(fā)下一代高速列車開發(fā)項目。德國，法國，日本等傳統(tǒng)高速鐵路技術(shù)國家的積極進步也加速了中國下一代高速列車技術(shù)的發(fā)展。隨著中國標(biāo)準(zhǔn)化動車組的發(fā)展和高速鐵路“走出去”戰(zhàn)略的加速實施，中國的高速列車研究需要具備國際視野。

2 高速列車造型設(shè)計研究現(xiàn)狀

對高速列車外觀設(shè)計的研究主要集中在車頭造型設(shè)計和車身涂裝設(shè)計兩個方面。

2.1 車頭造型設(shè)計

劉穎等[4]認為我國高速列車外觀造型的系統(tǒng)性較弱，基于車體線形的幾何關(guān)系提出了創(chuàng)新性的形態(tài)設(shè)計方法，并且介紹設(shè)計幾何學(xué)的概念與應(yīng)用形式，以及通過分析設(shè)計幾何學(xué)在國內(nèi)外優(yōu)秀車型中的應(yīng)用而發(fā)現(xiàn)能夠有效的表達結(jié)構(gòu)關(guān)系。

陸冀寧[5]等根據(jù)高速列車頭型仿生設(shè)計目標(biāo)的不同，認為仿生設(shè)計方法可以分為實用功能仿生、生物美感仿生、象征語義仿生三種，并且通過設(shè)計方案詳細的介紹并且分析了這三種內(nèi)容側(cè)重與耦合方法都不同的設(shè)計過程，對促進高速列車仿生設(shè)計的質(zhì)量與速度都有幫助。

張榆等[6]提出了從特征線出發(fā)的高速列車造型設(shè)計思路，并選取了五種典型的高速列車進行觀看者視線追蹤實驗，通過實驗數(shù)據(jù)的分析找到了觀看者的興趣區(qū)域，歸納出了高速列車設(shè)計中特征線的規(guī)律并做了分類。認為特征線能夠代表高速列車造型的主要特點，確定了特征線的塑造就是對列車造型設(shè)計完成的一大步發(fā)展。

蒲嬌子[7]等提出了基于文本挖掘與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速列車意象造型設(shè)計方法，并且通過海量數(shù)據(jù)的文本挖掘以及結(jié)合專家意見進行了模塊分解，應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定感性意象集和設(shè)計模塊庫兩者之間的映射關(guān)系。最后通過設(shè)計方案驗證這種非線性的關(guān)系，認為這種設(shè)計方法能夠有效模擬設(shè)計思維，輔助高速列車造型設(shè)計的完成。

李芳等[8]提出了一套具有一定創(chuàng)新價值的列車頭部造型設(shè)計方法，該方法主要包括列車設(shè)計的要點、策略與流程，并對6種造型方案進行了空氣動力學(xué)和人機仿真分析，該方法可以使新型頭高速列車獲得更好的空氣動力性能，人機性能和更美觀的形狀，同時可以有效地協(xié)調(diào)科學(xué)與人文的關(guān)系，且兼顧功能和造型要求，認為將技術(shù)、美學(xué)、文化、人因四大要素作為一個系統(tǒng)融入設(shè)計方法能提高高速列車頭型設(shè)計的性能質(zhì)量。

徐伯初等[9]通過研究分析德國高速列車ICE與法國AGV等目前各國主要車型的美學(xué)特征，認為高速列車造型設(shè)計中的比例與尺度、對比與協(xié)調(diào)、節(jié)奏與韻律的特點很是重要，且對技術(shù)美及其象征的意義進行了詳細闡述，對能夠體現(xiàn)我國文化特征的高速列車提供了參考。

從已有的文獻來看，國內(nèi)有很多關(guān)于車頭造型設(shè)計的研究方法，有傳統(tǒng)的仿生學(xué)設(shè)計方法、有根據(jù)特征線分析的設(shè)計方法、有注重情感共鳴的感性工學(xué)設(shè)計方法。

2.2 車體涂裝設(shè)計

李科平[10]從人性化設(shè)計的角度分析高速列車的形象設(shè)計，認為列車的外觀涂裝不僅要考慮到當(dāng)?shù)氐奈幕蛩?，還要考慮到列車整體給乘客的感官刺激以及心理感受。如以橙色為主的線形色彩會調(diào)試出愉快輕松的心情，而大面積的淺灰色則會帶給人安全穩(wěn)定的感受。

支錦亦[11]認為選擇列車涂裝的色彩應(yīng)注重地域特色，色彩在表現(xiàn)當(dāng)?shù)氐牡赜蛭幕猛瑫r還應(yīng)與自然環(huán)境、人文環(huán)境相協(xié)調(diào)。并且以青藏線的客車為例進行了當(dāng)?shù)靥厣纳史治?，并運用HSB顏色模型提出了體現(xiàn)當(dāng)?shù)匚幕h(huán)境且詳細的色彩設(shè)計方案。這些理論和方案可為促進具有中國元素的高速列車快速發(fā)展提供配色參考。

王海霞等[12]高速列車的車體涂裝設(shè)計是列車外觀設(shè)計的重要組成部分，主要包括選擇車體的顏色、確定色塊分割的形式以及如何布局裝飾圖形等。而且高速列車車體涂裝設(shè)計與民族文化和乘客心理密切相關(guān)。車體顏色的選擇方面，應(yīng)該順應(yīng)乘客心理因素，考慮色彩的民族性迎合民族的色彩觀，基于色彩自身的性格營造輕盈快捷具有親和力的列車形象。色塊分割的形式方面基于乘客心理學(xué)與視覺形式美學(xué)的原則。這一具體方法的提出有助于打造具有民族品牌和設(shè)計風(fēng)格的高速列車。

曾穎等[13]認為高速列車涂裝色彩能影響乘客的情感與功能體驗，且各個國家高速列車涂裝差異化的體現(xiàn)是由于民族性格的不同與地域環(huán)境具有獨特性。通過比較日本列車色彩統(tǒng)一體現(xiàn)了禪文化，法國列車色彩大膽熱烈是由于法國多元的民族文化等。而我國列車品牌文化可借助民族譜系化的手段來塑造。

王瑋等[14]認為韓國KTX-Ⅱ高速列車的涂裝設(shè)計運用了“觀物取象”的設(shè)計思路，融合了韓服服飾的高腰特征，實現(xiàn)了設(shè)計與文化的融合。且韓國 TTX 擺式列車外觀涂裝融合了韓國紅藍色為主的國旗色彩使得這款列車具有親切感。

賈興瀧等[15]認為色彩作為非語言的信息傳遞的方法，可以增加產(chǎn)品的附加價值。提出我國列車在走向國際市場的同時要基于地域特色的審美后遵循速度感、科技感、安全感、美感的設(shè)計原則對列車進行涂裝設(shè)計。

從已有的文獻來看，高速列車的色彩是根據(jù)其使用地區(qū)、人群、文化等多方面因素確定的，往往能夠反映國家民族的特點和審美趣味。將民族文化與現(xiàn)代工業(yè)完美融合的同時又實現(xiàn)獨特有記憶點的視覺效果是探討的問題。

3 展望

縱觀高速列車外觀設(shè)計的理論研究現(xiàn)狀，雖然已取得了豐碩的成果，但同時仍然存在許多問題需要解決，主要包括以下內(nèi)容：

3.1 發(fā)展具有中國高速列車國際化品牌形象

具有個性的品牌文化能夠散發(fā)出獨特的風(fēng)采魅力，使得品牌形象在世界領(lǐng)域具有深入人心的形象。想要得到具有世界認同感與民族歸屬感的高速列車品牌形象，應(yīng)該在具有文化差異的國際大環(huán)境中斟酌民族特色，從而篩選出融合功能美與形式美的列車外觀設(shè)計來體現(xiàn)。

3.2 適應(yīng)新時代技術(shù)對高速列車外觀的影響

信息時代的到來伴隨著各種新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)普及到生產(chǎn)制造業(yè)領(lǐng)域，高速列車的設(shè)計方法逐漸進入到智能設(shè)計發(fā)展的階段。這對傳統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)的方式有巨大的重構(gòu)與挑戰(zhàn)。比如虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過計算機可以模擬真實的三維空間，創(chuàng)建可以沉浸式體驗的虛擬世界。而這種技術(shù)方法在高速列車的外形設(shè)計中可以加強人們的體驗感與真實感，實現(xiàn)對設(shè)計方案的評審與再設(shè)計。發(fā)展到一定程度，全新的科學(xué)技術(shù)甚至?xí)绊懭藗兗俺丝偷膶徝栏泄?，從而影響高速列車外觀的設(shè)計。

4 結(jié)束語

高速列車作為現(xiàn)代化的交通工具且在國際化發(fā)展的背景，其外形逐漸成為人們關(guān)注的重點。高速列車的外觀設(shè)計應(yīng)該與世界接軌，基于安全的技術(shù)性能之后，運用全新的設(shè)計理念來強化文化內(nèi)涵，從而與時俱進設(shè)計出國家化的中國列車品牌，區(qū)別于其他國家的列車形象，使乘客認同中國文化或者得到文化歸屬感。

參考文獻：

[1]李響.國際化背景下我國高速列車造型設(shè)計分析[J].科技資訊，2019，17（05）：65+67.

[2]李宜信，戴端.國際化語境下的中國高速列車造型設(shè)計研究[J].設(shè)計，2016（19）：118-119.

[3]羅一翔，戴端.高速列車造型特征研究[J].設(shè)計，2018（06）：136-137.

[4]劉穎，吳婧榕，劉鑫.設(shè)計幾何學(xué)在高速列車外觀設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].裝飾，2019（11）：126-127.

[5]陸冀寧，徐伯初，丁磊.3種不同的高速列車頭車造型仿生設(shè)計[J].包裝工程，2017，38（02）：26-30.

[6]張榆，李洋，李娟，等.從特征線到高速列車的造型設(shè)計[J].機械設(shè)計與研究，2013，29（04）：68-71.

[7]蒲驕子，李延來，劉宗鑫.基于文本挖掘與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速列車意象造型設(shè)計[J].機械設(shè)計，2017，34（09）：101-105.

[8]李芳，康洪軍，董石羽，等.高速列車頭型設(shè)計方法研究[J].機械設(shè)計，2016，33（08）：121-124.

[9]徐伯初，李洋，管聰穎.高速列車造型的美學(xué)特征分析[J].包裝工程，2012，33（02）：23-26.

[10]李科平.高速列車形象設(shè)計中的“人性化”探討[J].鐵道車輛，2005（06）：25-26+2.

[11]支錦亦.鐵路客車色彩研究[D].西南交通大學(xué)，2006.

[12]王海霞，董寧，徐伯初.高速列車涂裝設(shè)計的感性轉(zhuǎn)向——車體涂裝設(shè)計的文化與心理學(xué)視角[J].西南交通大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2012，13（04）：61-64.

[13]曾穎，戴端.高速列車外觀設(shè)計視角下的品牌文化對比研究[J].設(shè)計，2017（21）：118-119.

[14]王瑋，王喆.韓國高速鐵路列車外觀設(shè)計分析[J].包裝工程，2014，35（14）：28-31.

[15]賈興瀧.淺析中國高速列車外觀工業(yè)設(shè)計[J].黑龍江科技信息，2016（12）：142.