高速列车外观设计研究综述

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　　摘  要：文章对高速列车外观设计的研究现状以及发展内容进行了综述，研究内容包括车头造型设计与车体涂装设计两部分。通过分析现在各国已有的研究成果，再对中国高速列车的外观设计提出了塑造国际品牌与适应新时代技术的展望。
　　关键词：高速列车;车头造型;车体涂装;中国形象
　　中图分类号：U270.2        文献标志码：A         文章编号：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
　　中国高速铁路经历了五次加速改革，目前正处于快速发展阶段。高速列车作为高速铁路的核心运输设备，也经历了消化，吸收和创新的过程，并取得了一系列创新[1]。在从模仿到自主设计的过程中，工业设计的作用起着越来越重要的作用。高速列车的工业设计需要在美学，技术和文化的各个方面以及国际铁路车辆设计的重要性方面进行宏观考虑。从中国出口的一些高速列车也是基于中国的国情和文化。它目前正在走向全球市场，如何使中国面孔和灵魂的新一代高速列车出现，成为中国的知识产权的形象载体已成为设计研究人员迫切需要解决的问题。因此，中国高速列车的国际设计是当前高速列车产业的发展方向的焦点[2]。
　　1 研究背景
　　作为一种快速，节能，环保，大客流，全天候的运输方式，高速铁路已成为世界铁路发展的重要方向。在高速铁路系统中，高速列车是最技术，最关键的子系统之一。高速列车的分布主要集中在西欧和东亚，分别占全球高速列车的60%和38%;其中90%集中在中国，法国，日本，英国，德国，西班牙和意大利，中国占有率约为46%。目前，世界铁路车辆的交通竞争非常激烈[3]。许多国内外著名的轨道车辆产品制造商正在积极开发下一代高速列车开发项目。德国，法国，日本等传统高速铁路技术国家的积极进步也加速了中国下一代高速列车技术的发展。随着中国标准化动车组的发展和高速铁路“走出去”战略的加速实施，中国的高速列车研究需要具备国际视野。
　　2 高速列车造型设计研究现状
　　对高速列车外观设计的研究主要集中在车头造型设计和车身涂装设计两个方面。
　　2.1 车头造型设计
　　刘颖等[4]认为我国高速列车外观造型的系统性较弱，基于车体线形的几何关系提出了创新性的形态设计方法，并且介绍设计几何学的概念与应用形式，以及通过分析设计几何学在国内外優秀车型中的应用而发现能够有效的表达结构关系。
　　陆冀宁[5]等根据高速列车头型仿生设计目标的不同，认为仿生设计方法可以分为实用功能仿生、生物美感仿生、象征语义仿生三种，并且通过设计方案详细的介绍并且分析了这三种内容侧重与耦合方法都不同的设计过程，对促进高速列车仿生设计的质量与速度都有帮助。
　　张榆等[6]提出了从特征线出发的高速列车造型设计思路，并选取了五种典型的高速列车进行观看者视线追踪实验，通过实验数据的分析找到了观看者的兴趣区域，归纳出了高速列车设计中特征线的规律并做了分类。认为特征线能够代表高速列车造型的主要特点，确定了特征线的塑造就是对列车造型设计完成的一大步发展。
　　蒲娇子[7]等提出了基于文本挖掘与神经网络的高速列车意象造型设计方法，并且通过海量数据的文本挖掘以及结合专家意见进行了模块分解，应用BP神经网络确定感性意象集和设计模块库两者之间的映射关系。最后通过设计方案验证这种非线性的关系，认为这种设计方法能够有效模拟设计思维，辅助高速列车造型设计的完成。
　　李芳等[8]提出了一套具有一定创新价值的列车头部造型设计方法，该方法主要包括列车设计的要点、策略与流程，并对6种造型方案进行了空气动力学和人机仿真分析，该方法可以使新型头高速列车获得更好的空气动力性能，人机性能和更美观的形状，同时可以有效地协调科学与人文的关系，且兼顾功能和造型要求，认为将技术、美学、文化、人因四大要素作为一个系统融入设计方法能提高高速列车头型设计的性能质量。
　　徐伯初等[9]通过研究分析德国高速列车ICE与法国AGV等目前各国主要车型的美学特征，认为高速列车造型设计中的比例与尺度、对比与协调、节奏与韵律的特点很是重要，且对技术美及其象征的意义进行了详细阐述，对能够体现我国文化特征的高速列车提供了参考。
　　从已有的文献来看，国内有很多关于车头造型设计的研究方法，有传统的仿生学设计方法、有根据特征线分析的设计方法、有注重情感共鸣的感性工学设计方法。
　　2.2 车体涂装设计
　　李科平[10]从人性化设计的角度分析高速列车的形象设计，认为列车的外观涂装不仅要考虑到当地的文化因素，还要考虑到列车整体给乘客的感官刺激以及心理感受。如以橙色为主的线形色彩会调试出愉快轻松的心情，而大面积的浅灰色则会带给人安全稳定的感受。 　　支锦亦[11]认为选择列车涂装的色彩应注重地域特色，色彩在表现当地的地域文化得同时还应与自然环境、人文环境相协调。并且以青藏线的客车为例进行了当地特色的色彩分析，并运用HSB颜色模型提出了体现当地文化环境且详细的色彩设计方案。这些理论和方案可为促进具有中国元素的高速列车快速发展提供配色参考。
　　王海霞等[12]高速列车的车体涂装设计是列车外观设计的重要组成部分，主要包括选择车体的颜色、确定色块分割的形式以及如何布局装饰图形等。而且高速列车车体涂装设计与民族文化和乘客心理密切相关。车体颜色的选择方面，应该顺应乘客心理因素，考虑色彩的民族性迎合民族的色彩观，基于色彩自身的性格营造轻盈快捷具有亲和力的列车形象。色块分割的形式方面基于乘客心理学与视觉形式美学的原则。这一具体方法的提出有助于打造具有民族品牌和设计风格的高速列车。
　　曾颖等[13]认为高速列车涂装色彩能影响乘客的情感与功能体验，且各个国家高速列车涂装差异化的体现是由于民族性格的不同与地域环境具有独特性。通过比较日本列车色彩统一体现了禅文化，法国列车色彩大胆热烈是由于法国多元的民族文化等。而我国列车品牌文化可借助民族谱系化的手段来塑造。
　　王玮等[14]认为韩国KTX-Ⅱ高速列车的涂装设计运用了“观物取象”的设计思路，融合了韩服服饰的高腰特征，实现了设计与文化的融合。且韩国 TTX 摆式列车外观涂装融合了韩国红蓝色为主的国旗色彩使得这款列车具有亲切感。
　　贾兴泷等[15]认为色彩作为非语言的信息传递的方法，可以增加产品的附加价值。提出我国列车在走向国际市场的同时要基于地域特色的审美后遵循速度感、科技感、安全感、美感的设计原则对列车进行涂装设计。
　　从已有的文献来看，高速列车的色彩是根据其使用地区、人群、文化等多方面因素确定的，往往能够反映国家民族的特点和审美趣味。将民族文化与现代工业完美融合的同时又实现独特有记忆点的视觉效果是探讨的问题。
　　3 展望
　　纵观高速列车外观设计的理论研究现状，虽然已取得了丰硕的成果，但同时仍然存在许多问题需要解决，主要包括以下内容：
　　3.1 发展具有中国高速列车国际化品牌形象
　　具有个性的品牌文化能够散发出独特的风采魅力，使得品牌形象在世界领域具有深入人心的形象。想要得到具有世界认同感与民族归属感的高速列车品牌形象，应该在具有文化差异的国际大环境中斟酌民族特色，从而筛选出融合功能美与形式美的列车外观设计来体现。
　　3.2 适应新时代技术对高速列车外观的影响
　　信息时代的到来伴随着各种新技术的发展，现在大数据技术、物联网技术以及虚拟现实技术得到了广泛的应用，互联网已经普及到生产制造业领域，高速列车的设计方法逐渐进入到智能设计发展的阶段。这对传统的设计实现的方式有巨大的重构与挑战。比如虚拟现实技术通过计算机可以模拟真实的三维空间，创建可以沉浸式体验的虚拟世界。而这种技术方法在高速列车的外形设计中可以加强人们的体验感与真实感，实现对设计方案的评审与再设计。发展到一定程度，全新的科学技术甚至会影响人们及乘客的审美感官，从而影响高速列车外观的设计。
　　4 结束语
　　高速列车作为现代化的交通工具且在国际化发展的背景，其外形逐渐成为人们关注的重点。高速列车的外观设计应该与世界接轨，基于安全的技术性能之后，运用全新的设计理念来强化文化内涵，从而与时俱进设计出国家化的中国列车品牌，区别于其他国家的列车形象，使乘客認同中国文化或者得到文化归属感。
　　参考文献：
　　[1]李响.国际化背景下我国高速列车造型设计分析[J].科技资讯，2019，17（05）：65+67.
　　[2]李宜信，戴端.国际化语境下的中国高速列车造型设计研究[J].设计，2016（19）：118-119.
　　[3]罗一翔，戴端.高速列车造型特征研究[J].设计，2018（06）：136-137.
　　[4]刘颖，吴婧榕，刘鑫.设计几何学在高速列车外观设计中的应用研究[J].装饰，2019（11）：126-127.
　　[5]陆冀宁，徐伯初，丁磊.3种不同的高速列车头车造型仿生设计[J].包装工程，2017，38（02）：26-30.
　　[6]张榆，李洋，李娟，等.从特征线到高速列车的造型设计[J].机械设计与研究，2013，29（04）：68-71.
　　[7]蒲骄子，李延来，刘宗鑫.基于文本挖掘与神经网络的高速列车意象造型设计[J].机械设计，2017，34（09）：101-105.
　　[8]李芳，康洪军，董石羽，等.高速列车头型设计方法研究[J].机械设计，2016，33（08）：121-124.
　　[9]徐伯初，李洋，管聪颖.高速列车造型的美学特征分析[J].包装工程，2012，33（02）：23-26.
　　[10]李科平.高速列车形象设计中的“人性化”探讨[J].铁道车辆，2005（06）：25-26+2.
　　[11]支锦亦.铁路客车色彩研究[D].西南交通大学，2006.
　　[12]王海霞，董宁，徐伯初.高速列车涂装设计的感性转向——车体涂装设计的文化与心理学视角[J].西南交通大学学报（社会科学版），2012，13（04）：61-64.
　　[13]曾颖，戴端.高速列车外观设计视角下的品牌文化对比研究[J].设计，2017（21）：118-119.
　　[14]王玮，王喆.韩国高速铁路列车外观设计分析[J].包装工程，2014，35（14）：28-31.
　　[15]贾兴泷.浅析中国高速列车外观工业设计[J].黑龙江科技信息，2016（12）：142.
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