大連理工大學 建筑與藝術學院 劉建軍 李叢笑 

摘要：在北京，上海等大城市中，學生和上班族的“最后一公里”難題正亟待解決。目前，許多乘客選擇使用小型交通工具作為大眾交通的補充，其中自行車作為一種時尚流行的通勤工具，深受年輕人的喜愛。在產品多元化和個性化趨勢的當下，從完成城市通勤的角度來說，現代城市生活中的人們需要的不僅僅是一臺乘騎的交通工具，更重要的是追求更舒適更美好的心理體驗。本篇論文重點描述了一款個性化自行車的調研、產品設計和原型制作，同時建立起來了用于生產的設計原型。

關鍵詞：自行車 通勤 定制

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069(2017)09-0108-02

Abstract：In Beijing，Shanghai and other big cities，the "last mile" problem between students and workers needs to be solved. At present，so many passengers choose to use small vehicles as a supplement to the public transportation. Among them，bicycle，as a popular commuter tool，is very popular among young people. In current trend of product diversification and individuation，people in modern urban life need not only a riding vehicle，but also a more comfortable and better psychological experience. This paper focuses on a personalized bicycle research，product design and prototype production. And a design prototype for production is also established.

Keywords：Bicycle Commute Customized

引言

自行車已經成為大城市里人們生活方式的一部分。因此，消費者對于自行車需求將不斷增加。在目前已有的設計中，自行車是在功能，目標和客戶需求的基礎上進行設計的。根據功能設計，我們將自行車分為兩類，即男性自行車和女性自行車。同時，根據目標和客戶需求，自行車分為5種類型：山地自行車，賽車，公共自行車，休閑自行車和女性自行車。前三種自行車是男性自行車，而最后兩種自行車則是城市自行車的代名詞。

（一）滿足通勤需求

作為一種城市休閑交通工具，最基本的需求是滿足城市通勤。既確切針對城市道路狀況和交通狀況，設計符合這種通勤條件的交通工具。從路面條件而言，在城市通勤情況下我們常面對的是平坦的路面，通常為柏油馬路，這就意味著城市交通工具設計中不需要更大輪胎和地面的摩擦力，對于減震方面的要求也較低。同時在時間要求上，本次研究的交通工具設計以休閑和通勤為主，時速不需要達到更高，而是在滿足一個適宜速度的同時努力追求舒適的乘騎感受。就城市生活而言，城市休閑交通工具應滿足一部分在城市生活中所必須的攜帶功能。

（二）滿足定制需求

同時，滿足個性化和定制產品的需求是本次課題研究的另一重要部分。在大部分城市休閑交通工具上，造型本身就承載著功能作用，在物理功能的條件下滿足外觀造型，結構簡單且外露。這導致了在最初，城市休閑交通工具，如自行車等，都有著相似且統一的外觀。故而提升消費者個人需求的重要性，針對特殊個體用戶的定制產品有著十分廣闊的發揮空間和應用前景。在城市生活中，滿足短距離通勤，便攜，安全，避免交通擁堵的需求不斷增加，而與此同時個性化的需求也應該體現在產品上。現代城市生活中的人們需要的不僅僅是一臺乘騎的交通工具，更重要的是追求更舒適更美好的心理體驗。

一、自行車的構成

以一臺結構較為清晰的小輪車為例，以功能為基準進行分類，以下為自行車的各主要部分的構成。

（一）框架系統：框架系統主要指自行車的主體框架部分。分為一般分為頭管，上管，下管，立管，前叉，和平叉。框架系統是一臺自行車的中心，自行車其他各個部分都和框架部分連接來構成一臺完整的自行車。

（二）乘騎與轉向系統：乘騎系統是指自行車的鞍座，座管，座管夾的部位，主要作用是在乘騎過程中支撐人的身體，保持乘騎姿勢的正確。轉向系統主要包括前叉，把立，把套，把橫和碗組。主要作用是控制前輪以控制自行車行進的方向。通過碗組連接前叉，把立和自行車框架的頭管。同時把立和鞍座的位置和高度共同影響人的乘騎姿勢。

（四）傳動與變速系統：傳統系統由中軸，牙盤，曲柄，腳踏，鏈條，飛輪構成。人腳踏的動力通過傳動系統轉換到自行車后輪，從而提供向前的動力。變速系統的構成部件多為變速器，變速線，前撥和后撥。通過變速系統，改變齒比，以適應不同的路面，踏頻和速度。

（五）輪組與制動系統：輪組系統主要指外胎，內胎，車圈，輻條和花鼓。輪組中花鼓會很大程度上影響乘騎感，同時不同輻條的編法也會對外觀和乘騎感受帶來不同的影響。制動系統的構件為剎把，剎車線，夾器（或碟片）。制動系統主要通過摩擦減低輪組轉速來降低速度。

二、定制自行車

（一）定制自行車概念

當現代大都市的年輕人很多都被"最后一公里”的問題困擾，作為公共交通工具的補充，自行車便攜而富有樂趣，很適合年輕人的城市通勤。而其中定制自行車是指以用戶個人為中心，根據用戶的騎行習慣，身高體重，自行車的用途等為用戶專門定制一臺自行車。在如今城市化發展，追求個性化的情況下，手工定制自行車已經是一個范圍很廣的行業。

定制自行車由來已久，在自行車出現的最初，鋼架車壟斷市場的時候，大部分自行車都是手工定制的。一直到進入二十世紀，各個工廠先后崛起，出現了造價更加低廉，大批量生產的自行車。但是在整個過程中，手工定制自行車的風潮也一直沒有停止。

（二）材料與生產工藝

1.鋼：鋼是鐵與碳的合金，也是自行車最早應用的材料。鋼材屬于人類應用比較早的金屬之一，冶煉容易，金屬性能優秀。鋼的彈性率高，這就意味著鋼架車的乘騎感十分舒適。但同時，鐵的密度大約是7.9g/cm2，這遠遠高于其他常用的材料如鋁（2.7g/cm2）和鈦（4.5g/cm2），故此早期鋼架車都比較重。后隨著技術的發展又出現多種應用于自行車的鋼管，我們所熟知的雷諾953鋼管就是其中之一。由于鋼管車歷史悠久，有著多種焊接方式，主要有TIG氬弧焊（又有人稱為魚鱗焊），Fillet Brazed釬焊和LUG套管。由于鋼架較容易獨立制作，為定制車架的主要方向。

2.鋁合金：鋁合金是目前市場上使用最為普遍的材料。它主要是金屬鋁和銅，鎂，錳等材料混合生產出的合金。就性能而言，鋁合金的重量較輕，是常用鋼材的2/3，剛性是鋼材的1/3左右，而抗拉強度是鋼材的1/2。但是鋁合金材料的金屬疲勞性能也較差，自行車騎的次數越多，應力次數越高，強度也會發生明顯的變化。同時鋁合金材料無法吸收騎行的震動，所以乘騎時舒適感較差就生產工藝而言，鋁合金的剛性和硬度都很好，容易塑形加工，不易生銹。

3.碳纖維：碳纖維并不只是一種碳元素，而是碳經過編織加工后，利用環氧樹脂黏合加工的一種混合物。碳纖維在近十年才逐漸應用于自行車上。碳纖維自行車擁有極輕的重量和極好的剛性，可以吸收沖擊性能，騎乘十分舒適。但同時碳纖維車架也有它的缺點，表面硬度不佳和制造成本高使得碳纖維車架多存在于競賽用車上。

三、特定用戶的自行車設計

基于特定用戶的自行車設計，本文主要針對年輕女性群體為目標人群，選取其中特定的用戶A進行調研，整體思路為：首先根據用戶的實際行為需求確定自行車的種類為小輪城市自行車，在這之后進行具體定制。根據用戶的身高、體重、臂長等參數確定自行車整體的尺寸，在自行車的大體框架確定下來之后，根據用戶的日常使用行為習慣確定自行車的附加功能點。最后，根據確定下來的功能和尺寸，定位輪距輪徑等基礎尺寸，開始繪制草圖進行初期方案探討。以上過程作為設計初步。

（一）用戶行為與功能分析

在用戶對自行車的需求方面，可以分為兩個部分，主要的功能和附加功能。主要功能指自行車的代步和休閑的需求，而附加功能指的是針對小眾化，個性化的功能，例如在夜晚騎行時的照明功能，自行車附加的攜帶功能等。

主要功能：自行車本身即需要滿足用戶的代步功能。通過使用自行車，用戶可以用更快的速度到達希望到達的地點，如學校公司等，自行車作為一種通勤的交通工具使用。而休閑也是這類自行車的必要功能之一，在節假日或短時間的休息中，通過短距離的騎行，如去公園騎車，去郊外野營騎車等來滿足日常生活之外的部分。要滿足這樣的功能，就要求自行車能夠適應這部分平坦的路面，同時踩踏輕巧，有著合適的外觀，安全，在騎行時能帶來舒適的體驗。而同時，滿足主要功能的自行車又需要在車架的外觀上做到輕巧，精致，突出，為人們帶來更加個性化的感受。

附加功能：附加功能則更針對特殊的個體或群體。在不同的使用狀況下會帶來不同的使用需求。在走夜路時，照明和對車輛的警示是必不可少的。在下雨的時候，我們希望自行車上有擋泥板和相應的避雨設施。

附加功能是自行車客制化程度最高的部分，許多國外的定制自行車廠會做出一些精巧特別的配件或自行車結構上的改變，來滿足這些小的附加功能，如在鞍座下安裝皮質的小配件來攜帶酒壺出行，或是在改變車架的結構使它能夠卡住一個車鎖。在本次設計中，我們明確了用戶對小輪自行車滿足主要功能需求，配合攜帶少量物品以及搬運自行車的附加功能，由此為出發點進行外觀和結構的設計。

（二）整體框架設計

通過上面的分析，可以得到這臺自行車的具體概念。造型上，車身線條應嘗試采用柔和的造型語言，突出女性化的特征。品質上，更加注重舒適，輕量和質感。細節上，突出整體的一致性，部分位置可以采用有質感的材料。具體如下：

車架采用雷諾725鋼管材料，配合小輪車輪組，滿足城市休閑騎行強度的同時最大化滿足輕量化的需求。

焊接部分主要使用大銅焊，在消費適中的用戶群體中鋼架的大銅焊并沒有很難的制造工藝，焊接部分又光滑柔和，整體性很強。同時一些小的車架組成如平叉，前叉，尾鉤等部分盡量采用已有的，相配合的標準件，降低成本。

涂裝采用女性化配色，盡量做到整體的簡潔。為了突出品質在一層電鍍之后再進行烤漆。

輪組采用小耳花鼓和24根輻條用以減輕重量，同時降低視覺上的重量，突出輕量化的特征。外胎采用公路光頭胎，以適應更輕快的乘騎感。由于自行車騎行強度要求較低，可以采用單速系統。配合公路輪胎采用C剎車系統。詳見（如圖1）自行車造型和拼裝過程。

結論

文章通過梳理定制自行車發展歷史、制作流程、生產工藝等內容，對現有自行車功能和結構進行深入的調研分析，研究者專注于都市白領女性城市通勤的定制自行車設計。隨著生活水平的提升，城市交通工具設計已經不僅僅是批量化的產品，而更多向定制化，特殊化方向邁進。在今后的設計領域，隨著新技術的成熟，可定制可個人制作的可能性變得越來越高，這意味著我們要開拓新的設計方向。本次針對女性，突出優雅，纖細，輕巧的造型語言的設計，和針對特定個體的定制尺寸和功能探索，即是對未來個性化設計趨勢的一項試驗。 

基金項目： 2014年教育部人文社科一般項目“基于可供性理論的北方養老建筑無障礙設計方法研究”（項目批準號：14YJCZH096）；2015年中央高校基本科研業務費人文社科科研專題“遼寧新型城鎮社區智能養老建筑空間的設計研究”（項目批準號: 851028）；

參考文獻

[1] Jesse James Garrett . 用戶體驗要素 [M] . 北京 . 機械工業出版社，2008

[2] 馬斯洛 . 自我實現的人 [M] . 北京 . 三聯出版社，1987

[3] 邱松 . 造型設計基礎 [M] . 清華大學出版社，2005

[4] 丁玉蘭 . 人機工程學 [M] . 北京理工大學出版社，2011

[5] 曹偉 . 移動浪潮中的品牌形象設計趨勢研究 [J] . 包裝工程，2016 . 37（10）：5－8

[6] 郭杰 . 數媒背景下的品牌設計與推廣 [J] . 包裝工程，2016 . 37（10）：9－12