基于模糊评价的高速列车旅客综合舒适度和策略研究

【摘 要】 从高速列车乘客人体舒适度出发，分析影响旅客人体舒适度的主要因素，确定评估旅客舒适度的评价指标体系，采用模糊综合评价方法。结合高速列车旅客问卷调查结果，对目前高速列车人体舒适度进行综合评价，并就评价因素中评分较低因素如何提高并改善提出相关建议与措施。

【关键词】 高速列车 人体舒适度 模糊评价 策略

1 研究背景

中国高速铁路的兴建从1999年的秦沈客运专线开始，经过10多年国家对高速铁路（以下简称高铁）大力与改造，先后通过《“十五”期间铁路提速规划》，《中长期铁路网规划》，中国铁路第六次大提速等计划，中国目前已经建成世界上最大规模以及最高运营速度的高速铁路网。高速铁路是为人服务的，我们在追求安全运行的同时，也不可遗忘的是乘坐的质量，即舒适度。在铁路改革的当下，提高乘坐的舒适度，不仅能提高企业利润和客户忠诚度，对于企业运输形象的塑造和企业可持续发展机会的创造更是有积极作用。本文综合考虑后拟采用振动、噪声、气压、温度、湿度、照明六个物理指标作为构成人体舒适度的因素，并采用模拟综合评判方法对高铁乘客在六个方面的物理指标做一个综合舒适度评，并在此基础上就如何提高高速铁路乘客舒适度提供相关建议与措施。

2 模糊评价方法以及模型的建立

2.1 模糊综合评价的概念

在客观世界中，存在大量的模糊概念和模糊现象。模糊数学就是试图用数学工具解决模糊事物方面的问题。模糊综合评价就是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个因素对被评价事物的等级状况进行综合性评价的一种方法。

2.2 模糊综合评价的模型

（1）建立评价对象的因素论域，在本文中，有六个评价指标，表明我们对被评价对象从振动、噪声、气压、温度、湿度、照明共六个方面来进行评判描叙。

（2）确定评语等级论域。评语集是评价者对被评价对象可能做出的各种评价结果做出的集合，用V表示；，实际上这就是对被评价对象变化区间的一个划分，其中代表第i个评价结果，n为总的评价结果数。具体等级可以依据评价内容用适当的语言进行描述，比如评价某地的经济效益可以用V={好，较好，差，一般差，非常差}来形容。本文舒适度的评价集={非常舒适，比较舒适，舒适，稍微不舒适，非常不舒适}。

单独从一个因素进行评价，以确定评价对象对评价集合的隶属程度，称为单因素模糊评价在构造了等级模糊子集后[4]，就要逐个对被评价对象从每个因素上进行量化，也就是确定从单因素来看被评价对象对各等级模糊子集的隶属度，进而得到模糊关系矩阵：

其中表示某个被评价对象从因素来看对等级模糊子集的隶属度。根据上面定义的U、V、R将（U，V，R）定义为一个综合评价模型。

（3）确定评价因素的模糊权向量。因素U对应的权数，反应各因素的重要程度，要求。本文在实际操作中应用到以前研究中得到的权重A={0.342、0.351、0.136、0.058、0.058、0.055}。

（4）多因素模糊评价。模糊综合评价模型为：

是模糊综合评价中的合成算子，本例中选取算子，，该算子综合考虑了综合元素之间的相对重要程度，评价过程具有相对合理性。

2.3 调查问卷

本文在运行的郑西客运专线上以及京沪高铁发放综合舒适度调查问卷，收回有效问卷220分，确保问卷调查结果分析有效，对问卷调查结果进行信度和效度分析。

重测信度是指采用同一量表对同一组研究对象先后进行2次测量所得结果的稳定性，一般采用组内相关系数（以下简称ICC，intraclass correlation coefficient）作为衡量指标，判断量表是否因时而异，ICC越高，表示测量结果的稳定性越好。

ICC的判断标准为：ICC<0.40为稳定性“差”，介于0.40～0.75之间为稳定性“良好”，ICC>0.75为稳定性“佳”。此次研究发现，量表的2次测量的ICC为0.811，介于0.722—0.879之间，为稳定性“良好”或“佳”，说明量表的稳定性较好。

克隆巴赫系数（Cronbach’Sα）是评价量表内部一致性的经典方法[10]，Cronbach’S α系数>0.80表示内部一致性极好，介于0.6～0.8之间表示较好，<0.6表示内部一致性较差。分析结果如表3-2所示，综合舒适度量表的Cronbach’S α系数达到0.811符合心理测量学对量表的要求。因此可认为量表具有较好的内部一致性，可较稳定地反映调查对象的综合舒适度水平，能够用于评价综合舒适度心理因素。

3 确定评价结果

根据指标权重向量以及隶属度矩阵，运用模糊综合评价模型，计算得到综合舒适度的综合评价结果，并归一化得到。

，对结果归一化处理得到B=（0.258 0.352 0.272 0.099 0.019），按综合舒适度向量对应的分数（10，8，6，4，2），得到最后的高速铁路综合舒适度的结果为7.46，对应的舒适等级为比较舒适8和舒适6之间，隶属于比较舒适。同时进一步对个个评价指标得到结果如表3-3。

表3-3表明，高速列车在综合舒适度方面得到了旅客们的认可，这是值得肯定得成绩。但在噪声和气压舒适度方面旅客评价相对于其他方面较低，还有待进一步的提高，以满足旅客的舒适度需求。

4 提高旅客综合舒适度策略

4.1 提高噪声舒适度

在以往从理论分析和实际测量都可看出，在高速动车的车内噪声测试中，车内噪声受车外弓网气动噪声，轮轨噪声，转向架噪声影响较大，高速列车的最大声强度区域在顶部两小区域，主要受气动噪声和弓座振动辐射噪声的影响。同时考虑到车内噪声分布不均，各点频率有较大差异，但车内噪声能量主要分布在中低频（25Hz到1600Hz）范围的特点，因此可以考虑尝试在列车顶部夹层中加装中高频吸声材料，详细分析弓座的振动频率和顶板区域的振动频率，避开共振点，降低共振强度。

4.2 提高气压舒适度

（1）加强列车气密性

车体结构的气密性对列车车内气压波动产生直接的影响，因此需要严格地控制列车的气密性。通过加强车门、车窗、风挡等部分的气密性，防止车内空气通过这些泄漏点与车外大气产生对流。

（2）合理选择进、出风口安装位置

车内气压波动主要是由于车外气压波动通过换气系统传递到车内形成的，可把新风口的位置选择在车外气压波动相对较小，且比较干净的区域。既能减小空气杂质对进气装置的影响，又可减小换气装置的负荷，保证正常的新风量需求。

（3）提高风机风量控制能力

换气系统采用高静压低风量风机为车内提供新风。通过提升风机的转速，以及调整风机叶片的结构，降低其空气阻力，最终达到提升风机控制车内气压的能力。

4.3 提高其他方面的舒适度

在车辆的整个运行的过程中，振动被认为是主要的影响因素。随着制造业和轨道交通的发展，现在的高速列车振动已经非常平稳了，在文中的模糊综合评价中可以看出，乘客对高速列车的振动舒适度评分为8分，属于比较舒适，这是值得肯定得。高速列车隧道运行时振动加剧，振动舒适度性能有恶化的趋势，这也将是振动舒适度改进的方向。

5 结语

中国高速列车向来以安全、可靠、舒适、便捷作为服务目标。本文通过对高速列车综合舒适度评价模型研究，并且针对模型评价结果，提出了列车改进意见，为今后高速列车的设计与车辆优化提供了理论参考。为了提高高速列车的乘客满意度，提升铁路企业的企业形象与服务质量，我国铁路在提高行车速度和保证旅客安全的基础上正在进一步改善列车乘坐环境，以优良配套设施和人性化服务提高客车乘坐环境和舒适度，以不断完善的客车设施吸引大量旅客。

参考文献：

[1]郑健.中国铁路发展规划与建设实践[J].城市交通，2010，1.

[2]高宏伟.铁路改革与激励约束机制[M].经济科学出版社，2004.

[3]彭祖赠，孙韫玉.模糊（Fuzzy）数学及其应用[M].武汉大学出版社，2002.

[4]陈水利，李敬功，王向公.模糊集理论及其应用[M].科学出版社，2005.

[5]张铁男，李晶蕾.对多级模糊综合评价方法的应用研究[J].哈尔滨工程大学学报，2002，23（3）：132-135.

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