高速列車輸出車型適應性及差異化設計

文/王瑋 王喆（西南交通大學 建筑學院，西南交通大學 藝術與傳播學院）

引言

針對高速列車輸出車型設計，除了進行運行區域環境和功能需要適應性設計以外，還要考慮實施在產品的核心部分與技術輸出國類同的情況下塑造不同的產品形象的形象差異化戰略1于平. 國家文化形象建構的自覺、自信和自強[J].藝術百家，2011(5):32-35.。形象就是公眾對產品和企業的看法和感受2王紅梅. 標志設計的動態化與企業形象再塑造[J].藝術百家，2012(1):177-180.，除了塑造形象的一般策略：名稱、顏色、標識、標語、環境、活動等外3林少雄. 國家形象的視覺呈現與傳播策略:以中國國家形象片為例[J].藝術百家，2012(4):105-108.，高速列車外觀常常是實施形象差異化的重要載體4張瑩瑩. 淺談我國高速列車車頭設計的自主創新[J].中國發明與專利，2011(8):30-31.。高速列車外觀除了自然流露出的技術與邏輯推理邏輯，其在方圓、凹凸、明暗等造型要素的對比與協調中，在造型比例、尺度、細節之處都體現著設計的形式美感和速度感，成為高速、高效、精確等象征。通過巧妙地實施高速列車造型及內外裝飾形象差異化設計策略，有利于高速鐵路技術輸入國家和地區培養本土信心，形成識別性差異，迅速建立起特立獨行的品牌形象。

對國內外高速鐵路列車輸出車型適應性及差異化設計特點進行研究，有助于理解高速鐵路列車外觀設計的基本方法和理念，一方面可以為我國高速列車的外觀自主設計提供參考，使列車外觀設計工作更合理有效；另一方面可以探索高速列車外觀設計理論，最終從設計思想、設計方法、設計過程等多層面完善我國列車工業設計理論體系。

一、高速列車譜系化及差異化設計趨勢

1.1 日法德高速列車譜系化

高速列車系列車型設計是一個復雜的系統工程，自1964 年日本首次開行高速列車以來，經過了50 余年的發展，形成了以日本新干線N700 系與E5 系、法國TGV 和德國ICE 為代表的高速列車技術。日本、德國、法國擁有眾多不同類型和功用的高速列車車型，儼然是一個個龐大的家族。其高速列車譜系化的推動主因一是適應各自國家地理、地質、氣候條件復雜多變，二是適應客運需求層次豐富的需要。（1）日本新干線列車

新干線是日本的高速鐵路客運專線系統，以“子彈列車”聞名。新干線于1964年10月1日，東京奧運前夕開始通車營運，第一條路線是連結東京與新大阪之間的東海道新干線。這條路線也是全世界第一條載客營運高速鐵路系統。不同西方國家慣用的動力集中式車輛（由機車頭牽引無動力的客車車廂），新干線采用動力分布式車輛，以提高加減速效率，并且減低重量與軌道負荷。其先后營運用列車包括：0系列車、100系列車、200系列車、300系列車、400系列車、500系列車、600系列車、700系列車、N700系列車、800系列車、E1系列車、E2系列車、E3系列車、E5系列車、E6系列車等，而日本最新型的新干線列車N700A于2013年投入運營。

（2）法國TGV列車

法國TGV高速列車，是由阿爾斯通公司和法國國家鐵路公司設計建造并由后者負責運營的高速鐵路系統。1981年，TGV在巴黎與里昂之間開通，如今已形成以巴黎為中心、輻射法國各城市及周邊國家的鐵路網絡。2007年4月3日，TGV以574.8公里的時速創造了輪軌列車的最快紀錄。同時，TGV也是世界上定期輪軌客運列車中平均速度最快的（TGV普通列車的商業運行速度可以達到320km/h）。法國第一代高速列車TGV-PSE，1981年投入運用。第二代高速列車TGV-A，1989年投入運用。法國TGV-R、TGV-TMST、TGV-2N（第三代，全雙層）、TGV-PBKA高速列車，分別于1993年、1995年、1995年和1996年投入運用。法國第四代高速列車AGV，2007年投入運用。

（3）德國ICE列車

早在1980年代德國已經研究并開發ICE高速鐵路系統及列車，其服務范圍除涵蓋德國境內各主要大城外，還跨越鄰近國家行經多個城市。1985年首次試車，以317時速公里打破德國鐵路記錄，1988年創造了時速406.9公里的記錄，在當時堪稱世界第一。其主要車型包括：ICE-1列車、ICE-2列車、ICE-3列車、ICE-T／TD列車、ICE-T2列車、ICE-V列車、ICE-S列車等。

1.2 異質文化共生推動高速列車輸出車型差異化設計

機械時代追求的是工業化社會，人們相信，由工業化、批量生產出來的零部件，通過規范化而形成標準，并經由批量生產制造出來的產品，能夠超越文化上的差異得到普及，輸出到全世界，因此而被稱作“國際式”。實際上日德法代表高精尖技術的高速列車譜系化與機械時代的“勻質”、“普遍性”相比較已經不同，進入生命時代的高速列車所擁有的驚人“多樣性”，其差異和對比極為鮮明。生命的多樣性即是遺傳基因的多樣性，差異證明著生命的存在，而且，這種差異還創造了意義。具有多樣性和可適應性的經濟、技術，將是生命時代經濟技術的發展方向。融合經濟、技術的高速列車也存在著向多樣性轉化、應對的問題。

每個國家或民族都經歷了漫長的發展歷程，都擁有各自的不同文化。就像人們從來到人世間的時刻起，就開始擁有一種傳統，生活在現代社會中，這種傳統是不可見的，是銘刻在DNA上的1川田洋一. 佛教中所見的共生思想——對于其現代意義的探索[J].世界宗教研究，201(5):100-107.。國家和民族之間，應該承認各自的差異性，盡管有分歧，但是如何做到求同存異，如何在摩擦的基礎上取得協調，如何在異質性中共生出創造性的文化等等，這一切都已成為當前世界性的主要議題2錢明. 東亞整合性思維與儒家共生思想研究[J].青島科技大學學報，2010(4):21-28.。當前，地域文化的特質已被重新審視，國際社會中異質文化的機制標準也將互相沖突、互相影響，這種“新的國際性”也稱為“國際文化主義”時代已經來臨。

異質文化共生不是一件容易的事情，要不斷地應用創新性的技術、藝術和現代材料去表現不可見的傳統與精神，開拓新時期的新的抽象、象征之路3吳國強. 論共生美學觀下的傳承與創新[J].裝飾，2006(3):112-113.4柳冠中. 共生美學觀——對當代設計與藝術哲學的初探[J].裝飾，2008(增刊):58-59.。而在高速列車輸出車型適應性設計中除了前述滿足客觀環境和功能的需要，進口國家和地區的識別性差異也對相關設計提出了新的要求。不論是以日法德為代表的高速列車技術輸出國，還是高速列車進口國家和地區，都要面臨新的共同課題：包括傳統與先進技術的共生，抽象性與象征性的共生，自主性與世界性的共生。承載文化內涵及審美心理的高速列車外觀設計是一個全新的感性設計領域，設計轉向文化及傳統將是打造本民族品牌、形成設計風格行之有效的方法，而設計的成敗最終取決于能否體現人們的審美心理及民族情懷，成為運行地域區間彰顯文化內涵及精神風貌的流動風景線。此外，通過高速列車各種裝飾設計能夠在增加高速列車的附加價值的同時，打上本土文化烙印，增強人們的歸屬感、擁有感，有助于高速列車品牌的樹立。

圖1 臺灣700T型列車外觀及裝飾設計

圖2 俄羅斯Velaro Rus列車外觀及裝飾設計

二、日法德高速列車輸出車型適應性及差異化設計

臺灣700T型列車、俄羅斯Velaro RUS列車、意大利Italo列車和韓國KTX列車在引進自日本新干線700系列車、德國ICE-3列車和法國TGV-A、AGV列車時，其列車外觀及裝飾分別在適應運營環境的空氣動力學外形設計、功能設計，以及形象差異化的象征設計等方面進行了高速列車再設計。

2.1 臺灣高鐵700T型列車

臺灣高鐵采用日本新干線系統作為總體基礎，最高營運速度300 公里/小時，其700T型列車由日本JR東海和JR西日本所共同研發設計，是700系列車之后又一力作，也是日本新干線首次技術輸出的成功代表，由日本川崎重工、日本車輛、日立制作所共同生產制造。臺灣高速鐵路700T型列車揉合了日本新干線700系和500系列車的設計優點和800系的數位ATC系統，并為適應臺灣的地理環境、氣候、法令規范、未來運營需求等，加入了一些特殊設計。由于臺灣高鐵在濁水溪以北的沿線隧道比較多，所以700T型列車的車頭設計成尖銳狀（見圖1a），以減低風阻和進入隧道時產生的氣壓波，而不是采用700系列車的鴨嘴狀車（見圖1b），另外車頭兩側并無駕駛員專用門。700T型列車車頭涂裝是以代表臺灣高鐵的橙與黑的企業形象（見圖1c，企業標識表現飛舞旗幟的悠揚線條同時也呈現了英文字母“T”的意象，代表許多蘊涵在臺灣高鐵的元素：運輸-Transportation、科技-Technology)、在地-Tai wan、以及關懷-Touch）為基準，橙、黑兩條線自車頭穿叉交會后，平行延伸過潔白晶亮的車廂側面，設計風格簡潔利落，橙黑色系搭配融合與延伸線條不但醒目，更將在300公里的高速行進中突顯出高速列車獨有的速度感。

2.2 俄羅斯高鐵Velaro列車

俄羅斯高鐵Velaro列車來源于德國的ICE-3列車（見圖2a），由于西門子公司在Velaro平臺基礎上制造的高速列車適合俄羅斯的環境，且Velaro平臺被驗證具有足夠靈活性來適應俄羅斯鐵路的要求，于是開發了Velaro Rus列車（見圖2b，10輛編組；寬1520mm軌距的轉向架設計；采用特種鋼以滿足-50℃溫度下的機械強度要求；外部零部件采用特殊材料，列車地板下所有零件全密封；此外將牽引設備通風口改到頂部以防止被雪封住等）。俄羅斯Velaro Rus列車頭部按窄形流線設計，可使得列車在高速運行下具有良好的氣動性能。由于俄羅斯標準要求司機室配有2名司機（其中1名助理司機），設計最大限度地保留了空氣動力優化后的頭部外形，并允許司機站立操作控制臺（見圖2c）。此外列車車頭外觀色彩引入俄羅斯國旗主題顏色（見圖2d），紅藍線條自車頭平行延伸過車廂側面，象征著俄羅斯國鳥“鷹”飛馳在天地間。

2.3 意大利高鐵Italo列車

NTV公司目前是世界高鐵巨頭——法國阿爾斯通AGV自動高速列車（見圖3a）的唯一客戶，其最新定制的“伊塔洛-Italo”AGV自動高速列車（見圖3b）比法國之前的TGV高速列車噪音更小，花費更低，空間也更寬敞。在意大利賽車文化中不得不提法拉利，它是世界上最聞名的賽車和運動跑車的生產廠家。法拉利汽車主要以紅色為主，因而被人稱它為紅色的躍馬或紅魔法拉利（見圖3c、3d）。由法拉利參與設計的Italo列車被譽為“全歐洲最前衛的列車”。Italo列車車頭呈低流線型，深紅色的車身光潔亮麗，金邊金角更顯尊貴，車體比法國傳統高速列車TGV還要寬大，簡直就是法拉利賽車的翻版。意大利高速鐵路Italo列車外觀設計表達了NTV公司提供快速行車體驗和奢華服務的承諾。NTV 已經訂制了25列Italo列車，總值達15億歐元（包括30年的維護費）。NTV計劃每天開出51列次Italo列車，將從北到南連接意大利的都靈和薩勒諾，途經米蘭、羅馬、那不勒斯和威尼斯，每年的總里程可達1230萬公里。車速每小時達300公里，是意大利鐵路允許的最高時速。

圖3 意大利Italo列車外觀及裝飾設計

2.4 韓國高鐵KTX列車

韓國原本在高速鐵路領域技術薄弱，技術難題一直是建設高鐵的一大障礙。1993年9月，法國阿爾斯通中標韓國高鐵項目，采用法國TGV高速輪軌技術。

韓國KTX-I列車雖然采用法國TGV-A列車，但對車頭進行了重新設計。根據高速列車空氣動力學，從氣動阻力與系統外形參數之間的關系來看，在無橫風、頭部長度一定時，頭車阻力，以橢球形為最小，扁寬形為最大；列車流線型長度越長，越有利于降低列車氣動阻力。從列車頭型對隧道微氣壓波的影響來看，前端呈鈍圓的拋物線頭型更有利于降低微氣壓波，并且頭型相對較長更有利于降低隧道微氣壓波。從橫風環境下頭型對氣動性能影響看，長頭、細長、低車底頭型對橫風環境下的綜合氣動性能最佳。而從外形對列車交會氣動性能影響看，列車頭型越長，有利于降低列車交會壓力波，但交會壓力波以扁寬形為最小，橢球形為最大1田紅旗. 列車空氣動力學[M].中國鐵道出版社，2007.。從圖4可見，法國TGV-A列車車頭為扁寬形（見圖4a），而韓國KTX-I列車車頭設計為扁梭形（見圖4b），細長且流線型更好，通過降低列車運行阻力，對于減少能耗與列車提速具有重要的意義。同時，車燈造型和涂裝也隨著車頭型式而變化，增強了造型整體的協調性。

圖4 韓國KTX列車頭型設計

韓國KTX-Ⅱ列車頭型設計以象思維為視角，進一步趨向子彈彈頭造型（子彈彈頭除對尺寸、精度有很高要求以外，還必須有完善的結構與外形，如流線型尖頭彈對目標有良好的侵徹效果），除了考慮空氣動力學外，綜合表現現象學、符號學、語義學的方法，創造了一種“有意味的形式”（見圖4c）。

上世紀90年代末，韓國提出了“文化立國”戰略。在韓國KTX-Ⅱ高速列車裝飾設計中，更加重視韓國本國的傳統文化表現，在形成列車藝術設計語言、打造本土品牌2吳江，莫逸憑. 共生式產品整合設計研究[J].包裝工程，2011,32(24):65-68.，利用歷史文化塑造民族精神方面取得了成功。韓服是從古代演變到現代的韓民族的傳統服裝。韓服的線條兼具曲線與直線之美，尤其是女式韓服的短上衣和長裙上薄下厚，端莊閑雅。韓國KTX-Ⅱ列車的車輛外部涂裝及內室座椅枕部裝飾造型都融合了韓服型式特征。在建筑樣式方面，木構架體系內韓國傳統建筑與中國傳統建筑具有親緣性，但是韓國傳統建筑從未放棄堅守其特有的建筑風格與藝術意向，韓國人雖然偏愛簡潔的單色裝飾，但是有時在裝飾藝術上也極其華麗繁雜，如宮殿、神龕和寺院的木結構上的鮮艷的彩繪。這類建筑的隅撐系統中的檐、梁和天花板上幾乎集一切想象得到的圖案之大成。其中最常見的圖案是菱花板，典型的菱花板花紋是曲折的斜條格構加菊花，斜條格構總是相連不斷的菱形圖案，每一個菱形內有一朵菊花。與菱花板相同的饒有趣味的斜條格構也常常作為裝飾。簡單的交叉或者回紋是最常見的花紋，但是宮殿式建筑和寺院的門上裝飾的格子與花的圖案往往錯綜復雜。這些本身并不是抽象性的裝飾或紋樣，經過設定的程序和造作，使其變形、片段化，再通過對抽象關系的重新組合，應用于車輛外部涂裝紋樣及內室軟裝飾紋樣（見圖5），在歷史性的象征表現中，傳統精神經過濃縮取得了不一樣的效果。

三、我國高速列車輸出面臨挑戰和機遇

3.1 我國動車組系列車型

2004年起，我國根據“引進先進技術，聯合設計生產，打造中國品牌”的總體要求，分別從加拿大龐巴迪、日本川崎重工、德國西門子、法國阿爾斯通等引進了時速200km/h及以上的CRH系列動力分散式電動車組技術并聯合生產，于2007年1月開始在廣深線、滬杭線、滬寧線等陸續投入運營，開創了中國鐵路的高速時代。同時，瞄準世界高速鐵路發展的最高峰，繼續深入研究，不斷刷新中國鐵路的最高時速。目前已研制并生產出時速300km/h以上的具有自主知識產權的高速動車組，最高運營試驗速度達487.3km/h。當前我國的CRH系列動車組覆蓋了200km/h～380km/h的速度范圍（見圖6）。今后是否繼續研發更高速度的動車組，將完全取決于“大交通”概念下出行方式的綜合定位。

另外，在充分消化吸收國外動力分散式電動車組生產技術的基礎上，2010年左右研制開發了160km/h的城際（市郊）動車組，經濟適用性好，有效地彌補了200km/h以下動車組項目的空缺。

3.2 我國高速列車輸出面臨挑戰

相比國外產品，中國高鐵產品在成本上低30%左右，雖然日本、德國等少數國家在高鐵技術方面處于世界領先水平，但是在性價比方面并不占優勢1樊一江. 高鐵“走出去”世界的召喚與中國的期待[J].世界知識，2010(23):14-22.。據公開數據估算，綜合土建和車輛兩個方面的成本，中國高鐵造價只有國外造價的1/3至1/2。目前我國在國際鐵路建設市場中開始承擔（或已經完成）的高鐵建設項目，包括委內瑞拉迪納科-阿納科高鐵、土耳其安卡拉-伊斯坦布爾高鐵、沙特阿拉伯麥加-麥地那高速鐵路、摩洛哥國家鐵路局南北高速鐵路。相較于海外高鐵工程建設領域的攻城拔寨，中國高速列車（高速動車組）出口尚未真正實現零的突破2樊一江. 從戰略角度看我國高速鐵路發展的重要意義[J].綜合運輸，2011(10):34-36.。中國10多年前引進德國西門子、法國阿爾斯通等成立合資公司，通過“市場換技術”的方式迅速研制出新一代高速鐵路列車，研發成本確實較歐美國家便宜了不少，但這種“自主研發”并未得到普遍認可。中國的自主創新和當初的技術輸出國在國際市場構成競爭關系3黃賢濤. 中國高鐵“走出去”的知識產權機遇和挑戰[J].中國發明與專利，2011(8):20-22.，如上述沙特麥加-麥地那高速鐵路承包商Talgo SA公司與加拿大龐巴迪簽署協議，后者將為該項目提供36列高速列車，合同價值3.67億美元。

3.3 我國高速列車輸出面臨機遇

我國高速列車輸出需要在掌握核心技術的基礎上，突出設計“軟實力”。尊重其他國家和地區的異質文化，在形成列車設計藝術語言、打造本土品牌的理念下，進行適應性設計和差異化設計，這是我國高速列車輸出“設計興國”戰略的突破口。

（1）出口中低速城際動車組得到認可

圖5 韓國KTX-Ⅱ列車裝飾設計

我國動車組除了前面提到的高速列車（高速動車組）外，還有城際動車組。目前我國出口動車組基本為中低速城際動車組，其外觀及裝飾設計中，由于重視輸入國家和地區的傳統文化，在融合傳統文化塑造民族精神方面也取得了一定的成功。如2011年中國南車株機公司出口馬來西亞228輛動車組，該城際動車組最高時速140公里。馬來西亞城際動車組榮獲“2012中國創新設計紅星獎金獎”，其車頭造型運用仿生設計原理，取“馬來虎“的神與形，形神兼備，生氣勃勃，列車還充分融合馬來西亞本土文化，大量采用圓弧頂、屏風、棕櫚葉等文化元素，還有專門設計女士專用車，運營后深受馬來西亞民眾喜愛（見圖7a、7b）。2012年中國南車南京浦鎮車輛公司北非突尼斯動車組，設計時速為160公里，實際行駛速度120公里/小時內。突尼斯動車組采用流線造型，并根據突尼斯民族文化特點，采用了藍白相間的外觀顏色設計，整體造型既體現了現代美感，又體現了非洲民族特色（見圖7c）。

圖6 我國動車組系列車型

2013年11月7日，設計時速達350公里的首組廣深港高速鐵路香港段列車在南車青島四方機車車輛股份有限公司下線。其在CRH380A高速動車組的技術平臺基礎上（見圖8a），針對線路的運用條件、港鐵的技術標準和管理要求進行了設計改進，融合了香港的文化元素，對列車內裝外觀進行了全新設計。該組列車車頭兩側的明快橙色弧形紋，則象征著中國飛龍，寓意承傳中華傳統（見圖8b）。車身銀灰色，車身都有波浪形的紅及白長紋標志，意味列車將為乘客提供溫馨、暢快及舒適的嶄新體驗。該列車是香港特區首列高速動車組，雖然是我國首列非真正意義出口型高速動車組，但這標志著中國高鐵“走出去”戰略邁出了實質性的步伐。

圖7 我國出口中低速城際動車組外觀及裝飾設計

四、結束語

隨著我國高速鐵路以令世界驚奇的“中國速度”迅速崛起，“中國高鐵”品牌在世界范圍的認知度也在飛速提升，越來越多的國家和地區開始關注我國高速鐵路發展。中國高鐵“走出去”，不僅是自身發展的需要，更能為世界鐵路發展注入新的“血液”和活力，是推進世界鐵路發展與進步、讓更多國家和地區特別是發展中國家和地區在更短時間內享受到高速鐵路優質服務的客觀要求。

但是我國目前高速列車（高速動車組）尚未實現真正意義上的對外出口。根據我國《高速列車科技發展“十二五”專項規劃》，中國高速列車技術在“十二五”期間，將逐步實現“譜系化、智能化、綠色化”的目標。規劃明確提出，我國將研制供出口的高速列車系列車型。當前，不論是作為供應方代表高速列車技術的日、法、德，還是對于高速列車引入地區的需求方，都在不斷研究符合各自國情（地情）的高速列車，同時也一直在探索高速列車輸出車型適應性和差異化的相關設計理論與實踐。借鑒國外高速列車輸出車型相關設計的成功經驗，在我國前期實踐的基礎上，加強對相關設計理念、方法和實踐的探索，是包括我國設計師、相關部門共同關心和推動發展的切身責任。

圖8 廣深港高速鐵路香港段列車外觀及裝飾設計