民机客舱的舒适性影响因素分析

罗漫，王晓丽，郭玮，李研博，夏明

(中国商飞北京民用飞机技术研究中心，北京 102200)

1 引言

在民用飞机的设计理念中，过去常关注飞机安全性、经济性等因素，随着时代和技术的发展，越来越多的旅客选择航空出行，民用飞机要接受航空公司和乘客的最终检验，了解机组、乘客乘坐体验感愈来愈受到关注。客舱是乘客乘机出行的主要活动空间，是飞机中乘客舒适性的重要关联环境，改善飞机舱室的舒适性成为提升飞机竞争力的一项重要指标[1]。

当前国内外研究者对客舱舒适性开展了大量的调查和研究工作，国内多针对客舱内某一项指标如座椅设计或热舒适度进行评价[2-4]，吴丹、郭天鹏等人[5-6]对国内外航班乘客关于座舱环境舒适性进行调查并分析结果。国外的Richards、Vink等人[7-8]开展了全面、系统的民机客舱舒适性研究工作，通过对乘客的主观问卷调查，并用统计的方法对获取的舒适性因素进行分析从而得到评价等级。国内对民机客舱舒适性综合系统地研究较少，刘敬、初建杰等人[9-11]在乘客调研的基础上，结合层次分析法和多级模糊综合评判方法把舒适性主观模糊评价转化为定量评价，实现对舒适性评估中模糊的、难以量化的问题的客观评估。许松林等人[12]提出一种基于价值分析法的针对客舱空间分配的舒适性量化综合性评价模型。在其他交通工具领域，王海涌等人[13-14]基于模糊粗糙集及多维系数理论，考虑影响高速列车舒适性的综合因素，建立了基于多维粗糙集的高速列车舒适度评价模型。以上多是关于客舱舒适性评价数学模型的研究，根据各个因素的评价得到权重和评分，从而得到哪些因素需要重点关注。

本文在飞机的全生命周期贯穿舒适性设计理念，从民机概念设计、设计、制造及运营维护等各个阶段提升舒适性的角度出发，在乘客乘坐飞机全流程中的各个场景来梳理舒适性指标并设计调研问卷，同时经过内部的初步调研和分析对问卷进行测评，并用评价结果来反馈指导设计理念。

2 方法

2.1 客舱舒适性因素

民机客舱舒适性系统复杂，涉及的影响因素众多。许松林、艾玲英等人[12,15]以客舱的空间分配设计参数为基础，将舒适性评价因素归纳为客舱总参数、客舱拥挤程度和个人座椅空间三个一级指标。刘敬、初建杰等人[9-11]将客舱环境、客舱设施、客舱座椅等作为一级指标，并分析各指标的相互影响关系和权重分配。周于添、王黎静[16]通过对大量乘客的调查获得对于飞行过程舒适性的直观感受，再经由统计分析方法得到客舱舒适性的影响因素。

本文从飞机的全生命周期角度出发，将舒适性因素从概念设计阶段、设计阶段、制造阶段、运营和维护阶段这四个阶段来划分，并充分考虑以下两个方面以全面、系统地收集与乘客舒适性的相关信息：

图1 民机客舱舒适性因素集

(1)在乘客登机-乘机-离机的旅途全流程中梳理与乘客舒适性相关的场景；

(2)从乘客的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉和心理状态这几个方面来识别舒适性因素。

根据飞机的全生命周期流程，客舱舒适性因素归纳为四个一级指标，分别为客舱总体参数、客舱内饰内设、客舱环境、运营维护，每个一级指标下对应分出二级指标，共23个二级指标，每项二级指标关联乘机的场景和乘客的感觉，如图1所示。其中触觉中的肤觉是指人体皮肤及其皮下组织的感觉，深部感觉是肌体神经和关节的感觉，平衡感是人体半规管的感觉[17]。

2.2 乘客舒适性问卷设计

针对舒适性的评价方法主要分为主观评价和客观评价两种，主观评价方法是让乘客根据自己的主观感觉对舒适性进行评价，通常用量表、问卷或访谈等形式来获取[1,9]。量表方法采用一维量表对舒适性进行评价打分，问卷的形式则更为灵活，采用经过统一设计的问题让受试者回答。

如表1所示，每个舒适性二级指标分解为若干三级指标，包括概念设计指标，设计制造指标和服务指标等，对应31道问题。用于调研的问卷问题应在内容、题型和数量上经过缜密安排，通常要满足以下要求[17]：

(1)考虑受调研群体的构成及数量，确保回收问卷的质量；

(2)问题应同时具备全面性和代表性。同类问题合并，结构精简，同时又能巧妙地全面覆盖所有的因素；

(3)问题用语应言简意赅、通俗易懂，符合实际情景，让大众能所接受。

表1 民机客舱舒适性问题集

续表1

在调研问卷发放之前请舱室总体设计和舒适性设计领域相关的专家审读，并根据他们的意见和建议对问卷进行修改，包括问题题型、问题数量两方面。调研问卷在修改完善后通过手机网络的形式发放和收集。问卷共分为四个部分：

(1)第一部分为个人乘坐信息包括：性别、年龄、出行目的、乘坐飞机频次、航空公司、会员等级、飞机型号、舱位等级、座椅位置、飞行时长，采用填空题形式；

(2)第二部分为乘客根据其实际感受从二级指标因素中选择对舒适性影响较大的因素，由此得出各类指标因素重要程度的排名，采用多选题形式；

(3)第三部分为问卷的主干部分，梳理出表1中的问题，采用七点量表形式，以很不满意到很满意为1至7分由乘客根据其实际感受进行选择；

(4)第四部分为征集乘客意见的开放式问题，由乘客自由回答。

2.3 乘客舒适性问卷调查

本次受调研的群体全部是从事民用飞机结构设计、舱室总体设计和舒适性设计的专业人员，对民机熟悉且经常乘坐飞机，能较专业、客观地进行舒适性评价。调研时间为2020年10月份至11月份，在他们完成某次飞行旅途后发放问卷，共收回有效问卷35份。由于是内部测评，调研样本量较少，采用Excel处理数据，调研结果仅研究其趋势和对设计指导的方法。

个人信息中年龄、出行目的、乘坐飞机频次、会员等级的信息是为了筛除没有乘坐经验的、未成年的乘客，包括影响乘坐心情的旅途(如奔丧、看病)的问卷。本文的调研问卷乘坐信息如图2所示。

图2 乘客个人信息

其中航空公司、飞机型号、舱位等级、座椅位置、飞行时长的信息为第三部分的量表问题提供支撑信息。

表2为根据第二部分多选题评选出的舒适性因素排名，多选题选项将二级指标因素合并以保证选项精简且全面覆盖。例如客舱空气和温度包含空气品质和客舱温湿度，飞机颠簸和噪声包含飞机的舱内噪声、振动和颠簸情况。由表2可知15类因素中座椅的舒适性、座椅腿部空间、客舱空气和温度、飞机颠簸和噪声是对舒适性影响最大的四个方面，旅客娱乐系统、过道和天花板空间、厕所的使用、乘务员的服务、客舱的卫生、飞机的餐食、飞行时间、邻座乘客是其次需要关注的地方。

表2 舒适性因素权重排名

3 结果

(1)座椅拥挤程度

由表1可知，乘客就座时的拥挤程度与概念设计阶段时的座椅尺寸和排距相关。图3中分析了乘客对拥挤程度的满意度与飞行时长、座椅位置和机身总宽的关系，其中乘客舱位等级都是经济舱故暂不做分析。

由图3(a)(b)可知，飞行时长和机身总宽对就座时的拥挤程度影响不大，由图3(c)可知中间座椅就座的乘客对拥挤程度满意度较差。

图3 就座拥挤程度舒适性分析

(2)座椅柔软舒适度

座椅柔软舒适度与座椅的硬度、形状和靠背角度等相关，由制造商和航空公司选择的座椅决定，图4分析了同一名乘客对座椅拥挤程度和座椅柔软舒适度的评价结果，显示两者是接近的，可以初步得出在实际情况中，座椅尺寸和腿部空间会影响乘客对座椅本身舒适度的判断。

图4 35名乘客对座椅拥挤程度和柔软舒适度满意度

(3)座椅位置

在概念设计阶段客舱总体布置时，乘客座椅位置是否靠近厨房或厕所(尤其是厕所)是需要重点考虑的，表3给出了乘客对座椅靠近厕所的接受程度，选择5分及以上的乘客达到了50%，可以初步判断乘客对此尚能接受。

表3 35名乘客对座椅靠近厕所的接受程度

(4)装置操作

座椅调整靠背按钮的操作和小桌板的收放均与座椅的设计有关；行李箱开关、阅读灯、呼唤铃的操作与行李箱开启方式及客舱入座高度有关。这两项乘客给予的评价较好，选择6分及以上的乘客达到了50%。图5给出了行李箱操作的难易程度与乘客入座高度的关系，由图可知各种入座高度都有较难操作和较好操作的情况。

图5 乘客入座高度和行李箱操作难易度关系

(5)头部空间

乘客就座或站立时头部空间的舒适感与客舱的入座高度和天花板高度相关。图6给出了乘客就座或站立时的舒适度与入座高度、客舱高度的关系，由图可知各种高度都有较压抑和较宽敞的情况。

图6 客舱高度和乘客舒适度关系

(6)航空公司

客舱娱乐系统内容和界面、飞机外部涂装、厕所用品和卫生情况、乘务员服务、餐食、客舱卫生情况、客舱选装装置这七项满意度主要和航空公司有关。图7展示了各航空公司的满意度评分，由图可知川航满意度评价较高。在问卷的第四部分乘客自由回答的开发式问题中，11个关于航空公司的建议，包括:增加婴儿摇篮、客舱和厕所清洁、毛毯、餐食、涂装、娱乐系统、网络、客舱灯光调节和客舱服务，此外有六个关于座椅舒适性和腿部空间的建议，两个关于行李箱使用的建议，两个关于客舱压力变化的建议，一个关于厕所使用的建议。可见航空公司运营维护对乘客乘坐体验感影响很大。

图7 各航空公司满意度对比

(7)飞行时长

图8给出了飞机飞行时长与乘客不适感的关系图，由图可知飞行时长较短(1.5h) 的乘客接受程度较好。

图8 行时长和乘客不适感关系

(8)舷窗

合理的舷窗设计能使乘客在观察机身外部时有一个舒适的视角，使乘客在飞机的封闭空间中增加舒适性，减少心理负担。图9给出了舷窗宽度、高度与乘客舒适度的关系。由图可知，舷窗宽度和高度较小时，乘客的满意度较差。

(a)舷窗宽度和舒适性关系

(9)客舱环境

由于掌握机型资料不全，图10仅分析部分机型的客舱环境与乘客满意度的关系，由图可知客舱湿度较高，客舱压力高度较低，客舱噪声较低的乘客满意度较高。

图10 各机型客舱环境舒适度对比

4 讨论

本文通过梳理民机客舱舒适性因素和设计调研问卷，梳理乘客的评价结果如下：

(1)座椅的空间和柔软舒适度是乘客比较关心的舒适性因素，其次是客舱环境，包括客舱空气品质、温度及机上的颠簸和噪声；

(2)乘客最容易产生意见和抱怨的方面是关于航空公司的选装设备和服务，包括：婴儿车安置、娱乐系统、餐食、清洁度、毛毯、乘务员服务等；

(3)座椅的空间和柔软舒适度共同影响乘客就座时的舒适度，中间座椅就座的乘客体验感较差；

(4)根据本文调查乘客的评价，乘客对座椅靠近厕所尚能接受；

(5)关于乘客入座高度和天花板高度，根据本文的调查显示，只要在一定合理范围内，高度的变化对乘客操作难易度和头部空间感没有影响；

(6)本文调查显示舷窗尺寸较小的乘客满意度较差；

(7)本文调查显示客舱湿度较高，客舱压力高度较低，客舱噪声较低的新机型满意度最好。

5 结论

根据乘客的评价结果得到如下结论：

(1)客舱座椅的布局、设计及选型，其次是客舱环控设计和运营维护，是影响到乘客舒适性的主要因素；

(2)了解乘客的需求，为乘客提供合意的服务，选装乘客受欢迎的设备，不失为一种提升乘客舒适性的简单有效的方法；

(3)当考虑飞机经济性的制约不增大座椅排距和尺寸时，增加中间座椅的宽度、选用减重型座椅、增大靠背角度、设计座椅时充分考虑人机工效均可增加乘客就座时的舒适度；

(4)在传统设计理念中，客舱座椅位置不能对着盥洗室门口，根据本文调查乘客的评价，并非一定要将座椅避开客舱服务设施，关于此条可进一步展开研究；

(5)关于乘客入座高度和天花板高度不可盲目追求高度越高越舒适，高度越低越易操作，还须综合各方面权衡和试验验证；

(6)增大舷窗尺寸可提升乘客舒适度，同时应根据机身结构、强度和视角权衡一个合理尺寸；

(7)通过提升客舱环境可提升乘客舒适度，同时要考虑经济性等方面的制约。