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摘 要Abstract第1章 绪论1.1本课题的研究背景与意义1.1.1研究背景1.1.2研究意义1.2国内外相关研究现状1.2.1国外研究现状1.2.2国内研究现状1.3本论文的研究内容1.4课题研究的方法第2章 工效学简介2.1工效学概述2.1.1 工效学的研究内容2.1.2 工效学的研究方法和步骤 2.2工效学的应用简介2.2.人的特性2.2.2色彩环境 2.2.3人机界面设计2.3 本章小结第3章 沈阳地铁1号线的运行概况3.1 沈阳地铁1号线的的概况3.2 沈阳地铁1号线现状分析3.2.1 地下空间导向标识系统现状分析3.2.2 自动售票系统现状分析 3.3 本章小结第4章基于工效学对沈阳地铁1号线的改善研究4.1地铁空间导向标识系统的改善研究 4.1.1地下空间导向标识系统布置原则. 4.1.2地下空间标识系统系统设计原则. 4.1.3地下空间标识系统改善研究 4.2 自动售票系统改善研究4.2.1 自动售票机的用户分析4.2.2自动售票机交互设计策略4.2.3 自动售票机人机的改善研究4.4 本章小结结论.参考文献致 谢第一章 绪论1.1本课题的研究背景与意义1.1.1研究背景1863年,当第一条地铁在英国伦敦建成通车以来,地铁已经走过了150年的历史,现在欧美发达国家的地铁建设已经非常发达。如今改革开放以来我国各城市经济取得了较快的发展,在各大城市具备一定的经济能力时同时受到了城市交通的困扰,城市中心区地上空间资源紧张,城市新区距离市中心区较远,交通不便。生活在城市中的现代人,需要更为方便和快捷的交通方式在快节奏的城市中穿梭。这样的现实使得我国城市轨道交通的发展面临一个前所未有的良好机遇。然而我国的地铁建设起步比较晚,经验较发达国家明显不足。在地铁建设中和设计中,必然会存在或者或那的各种问题。例如,有些地铁换乘通道过长,换乘时间过长;自动售票系统不够人性化;地铁空间标识不够人性化,室内照明不合理等很多需要改进创新的地方。所以我们需要对新建的地铁进行不断地总结和改进,避免在以后的设计中出现相同的问题。1.1.2研究意义本课题研究的理论意义在于强调工效学在地铁建设中的重要性。工效学在地铁设计中具有极强的意义,应该给与更多的认识和关注。作为连接地上和地下的“桥梁”,地铁车站建筑空间比较特殊。乘客的各种行为和活动都体现在了这里,因此地铁建设中工效学的运用就显得尤为重要。本课题研究的社会意义在于在如今比较重视“人性化”的社会,地铁的设计也需要从“人性化”出发,更好的满足乘客在行为和心理上的各种需求,体现对人的尊重。同时尽可能的提高每一个人对生活的幸福感和对社会的满意程度,用更周到的关怀来吸引更多的乘客,提高地铁的使用效,尽量缩小地铁设计与发达国家之间的差距。1.2国内外相关研究现状当今社会,各城市经济取得了较快的发展,对空间资源需求紧张,城市交通也收到困扰,迫切需要更为方便快捷的交通方式。此时地铁为现代人的快节奏生活提供了很大的方便。同时在强调“人性化”的时代,工效学的运用对地铁的建筑设计不容忽视。1.2.1国外研究现状世界上第一条地铁诞生于英国伦敦,因此欧洲的城市轨道交通建设经历了很长的一段时间,在这段时间里积累的大量的实践经验,并从实践经验中总结出经验丰富的理论实践。德国学者Rauch jurgen1从地铁的发展历程、建设方法上对德国地铁站建筑设计进行了归纳总结,日本学者Makoto Sei2从人文的角度对地铁站的建筑设计进行了系统和专业的研究。Wells,Malcolmd的地铁小记:一位建筑师的手记3、Howells,D.J和T.C.F.Chan的调整结构后的香港地铁空间发展4、Kerr,William C,George J.Tamaro和Daniel M.Hahn的换乘站的改进5 等则是针对作为个体的,具体你的地铁站地下空间进行的详细规划布局研究以及建筑设计的研究。 斯德哥尔摩地铁6一书更侧重于地铁车站地下空间设计、室内装饰以及地域性、文化性在地铁车站建筑中的表达等方面。国外的实践经验以及理论成果比较丰富,其远期的可预见性和发展的规划都比较清晰,不确定因素小于国内。由于国内经济水平,人文和国情与国外有一些不同,所以我国在地铁建设时不能照搬国外的理论和实践经验,也要根据情况作出相应的改变,来使得我国国民更好的体验到地铁为生活带来的方便。1.2.2国内研究现状我国在地铁建设领域起步比较晚,较欧洲各国家,美国,日本等国家相比,在地铁车站建筑的设计、建造等方面无论是理论还是实践,我国经验明显不足。随着社会经济和文化的发展,地铁在城市中所起到的作用越来越重要,同时在地铁建筑中工效学的运用也越来越得到了重视。 2003年8月1日开始实施的地铁设计规范7是地铁设计的原则性规范,其中针对地铁设计的每一个方面都做了分析说明。许红主编的城市轨道交通规划与设计8就车站规划设计、换乘站规划设计、安全防护设计各方面系统介绍了城市轨道交通规划与设计。虽然我国地铁建筑在理论和实践中都取得了一定的经验,但是相与发达国家相比,我国现行的地铁线路,地铁设计,综合服务等功能尚不尽人意。王聪在地铁车站建筑设计的不足与创新9中,分析了当今地铁车站建筑存在的问题和原因,就人因方面关于地体车站建筑设计提出了创新的问题。 郭之友10对深圳的自动售票检票系统做了问题调研和分析,并作出了设计改善,探讨了人性化设计理念的具体操作方法和评价体系。赵时旻11,陈虹、张徽12 以用户为研究核心,探索了地铁自动售票机的设计改进策略。朱宏佳13以西安地铁2号线为例,对售票检票设备进行调研研究,提出了优化建议。周晓蓉在14中利用色彩对地铁自动售票机进行改善研究。 孔健15以上海地铁车站的实地调研为基础,通过对人的行为心理以及认知规律等方面具体细节的研究来分析地铁空间环境的设计。陈凌16和江冬梅17等人对地铁的空间环境进行人性化设计分析,关雅明、关雅平18等人根据对广州和深圳地铁站的调查,探讨了如何提高地铁站等候区人性化的设计,使其具有导向性和可识别性。汤雅莉、杨豪中、袁俊娅19以西安地铁2号线导向标识系统为研究课题,提出了地域特色的产品形态是满足知识经济时代下审美需求的设计核心问题。1.3本论文的研究内容本论文将在以往国内外研究的基础之上,运用人因工程学20,基础工业工程21等理论,综合考虑各种因素,通过对地铁1号线地铁站,地铁车辆,换乘点等的分析,运用工效学分析研究方法进行分析并作出改善,对方案作出评价。研究内容如下:(1) 了解并掌握人因工程学和基础IE的理论知识。查阅国内外相关文献,了解工效学在国内外地铁中的运用。了解沈阳地铁运行概况和运行流程,基于工效学提出存在的问题。(2) 应用人因工程学与基础工业工程的理论与方法,运用实地考察和访谈法对沈阳地铁1号线空间环境设计(标识系统、色彩环境),沈阳站自动售票系统进行深入分析与研究,找出存在的问题并分析原因。(3) 针对沈阳地铁1号线存在的问题,运用人因工程和基础IE理论知识进行研究分析,并提出基于工效学的改善方案,最后对方案进行评价选优。1.4课题研究的方法本课题的目的是对沈阳地铁1号线进行工效学分析,发现问题并运用相关知识对其进行改善,作出优化方案。在此过程中主要充分利用资源,用现有条件查阅国内外相关资料,同时运用实地考察、访谈、图示模型法等研究方法,发现沈阳地铁1号线目前存在的问题,用基础IE和人因工程学来进行改善,并对方案进行评价,最后得出优化方案。第2章 人类工效学简介人类工效学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科。其目的是通过使机器规格(或操作者工作场所的各个方面)与操作者的能力相匹配, 从而最大限度地达到安全、有效和舒适。国际人类工效学学会给人类工效学下的定义为: /研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素, 研究人和机器及环境的相互作用; 研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。我国在中国企业管理百科全书中定义为: /研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合, 使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点, 达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。通俗说就是研究人、机器、环境三者之间的关系, 要求实现以用户为中心的设计(UCD ), 即/为人类使用而设计, 达到提高工效的目的。2.1工效学概述2.1.1工效学的研究内容工效学研究内容主要包括以下几个方面。(1)研究人的生理与心理特性。人的生理、心理特性和能力限度是人-机-系 统环境系统优化的基础。(2)研究人机系统总体设计。人机系统的效能取决于它的总体设计。(3)研究人机界面设计。在人机系统中个,人与机像话作用的过程,就是利用人机界面上的显示器和控制器,实现人与机的信息交换的过程。(4)研究工作场所设计和改善。工作场所设计的合理性,对人的工作效率有直接影响。(5)研究工作环境极其改善。任何人机系统都处于一定的环境之中,因此人机系统的功能不能不受环境因素影响,人与机相比,受影响的程度更大。(6)研究作业方法及其改善。作业是人机系统的主要表现形式,也是人机系统的工作过程,只有通过作业才能产生系统的成果。(7)研究系统的安全性和可靠性。研究人为失误的特征和规律,人的可靠性和安全性,改进人-机-环境系统,通过主管和客观 因素的相互补充和协调克服不安全因素,搞好系统安全管理工作。(8)研究组织与管理效率。人-机-环境系统的研究应与组织、管理、文化和社会相适应。2.1.2工效学研究方法和步骤研究方法在科学发展中具有重要的作用,只有掌握科学的研究方法才会使研究工作取得预期的结果。唯物辩证法是所有科学研究的方法理论基础。工效学要以此方法为指导,才能制定技术路线,因此在工效学研究中要特别注意客观性和系统性。1)客观性原则在研究工作中坚持严肃认真、实事求是的科学态度,要根据客观事物的本来面目去反映其固有规律。2)系统性原则人机环境是一个动态开放系统,不仅各子系统之间存在着物质、能量、信息的交换,而且作为一个整体还处于社会系统的影响之下。(1)工效学的主要研究方法1)调查法 调查法是获取研究对象资料的一种基本方法。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。2)观测法 观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情景下发生的现象来认识研究对象的一种方法。3)实验法 实验法是在人为控制的条件下,排出无关因素的影响,系统的改变一定变量的因素,以引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。必须具备一定的信度和效度。4)心理测量法 心理测量法(感觉评价法)是运用人的主观感觉对系统的质量、性质等进行评价和判定的一种方法,即是人对事物客观量作出主观感官评价。5)心理测验法 心理测验法是以心理学中有关个体差异理论为基础,将操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模比较,用以分析被试心理素质特点。6)图示模型法(常用) 图示模型法是采用图形对系统进行描述直观地反映各要素之间的关系,从而揭示系统本质的一种方法。这种方法多用于机具、作业与环境的设计和改进,特别适合分析人机之间的关系。应用较多的是三要素图示模型。 图2-1a为三要素图示模型,图2-1b为驾驶员-汽车图示模型示例。 图2-1 三要素图示模型工效学研究步骤1)环境的研究步骤:确定目的,明确研究环境的重点因素;通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响;提出多种方案;对方案进行设计、改进和评价,并不断进行完善。2)组织与管理研究步骤:找问题,确定目的;明确各要素的功能;提出方案,分析、评价、选优;系统设计和改进;实施、总结和完善。3)作业的研究步骤:确定作业目的和实现该目的功能;确定作业中人员和机具的功能分配;对作业模型进行分析;对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析,对作业特性进行实验研究;提出各种方案,进行研究和评价,确定最佳方案;对作业进行设计、改进和评价,不断完善。 2.2 工效学的应用简介2.2.1人的特性(1)人的生理、心理特性1.生理需求导致的行为 所谓生理层次就是指对人的生理需求和生理舒适度的关注。马斯洛在他所列的人类五种需要中,指出:“生理需求是最强烈的需要,如果这些需要的大部分没有得到满足,它们就会抵消其他的需要。”生理需求可以通过一般的建筑空间设计方法来解决。由于地下空间特殊生理环境,如天然光线不足、空气质量较低、湿度大等缺点,其环境条件对人的生理舒适度有较大的影响。所以对在下空间的设计中,保证良好的舒适度,对于满足人们最根本的需要,提高地下空间环境质量起到非常重要的作用。2.心理需求导致的行为 如果说满足人的生理需求是人性化设计必须做到的初级层次,那么关注人行为和心理需求便是人性化设计应该做到的中级层次。地下空间环境设计应体现对人的行为心理和行为习性的关注,对人的环境认知和环境体验规律的考虑。 a.人的感知度 作为一个空间概念,地下空间同样也包括环境、功能、意象、内涵四大要素,并可为人所用、所认知、所感受的。人类对事物的认识都是通过五大感宫形成的,视觉、听觉、嗅觉、触觉与味觉。其中尤以视觉最为重要,其摄取的信息占五官摄取信息总量的 90以上。也正是人类的感官作用才有了尺度与形象的概念,从这个意义上来讲,所谓人性的标识系统就应有以下的特征:人的感官能够接受认同的尺度,人的感官能够识别的形体,人的感官能够对其做出反应与判断的系统。由此可见,标识系统对于地下空间的人性化设计而言其重要性也就可想而知了。b.空间的可识别性识别环境是人的本能,易于识别则是人对环境的基本要求。当人在地下空间环境时,需要根据自身的定位,来理解其所处环境的方位、模式和组织,从而获得心理上的安全感和稳定感。而地下空间的封闭性、自然光线的不足等原因,往往使人难以定位,进而引起人们的紧张、焦虑和恐惧心理。对于地下空间环境的可识别性设计,则要从人的心理需求和形象间的约定关系的角度出发,要求消除杂乱无章的、缺乏秩序而难以把握的环境意象,要求赋予空间以个性和确定性,强调空间的形式特征,从而引起人们的注意。3.人体测量数据人体测量是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。人因工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类,即人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。人体构造尺寸是指静态尺寸;人体功能上的尺寸是指动态尺寸,包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸。 国标GBl0000-88给出身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长共6项人体主要尺寸数据,表2-1为我国成年人人体主要尺寸。 表2-1我国成年人人体主要尺寸男(1860岁)女(1855岁)百分位数5509555095身高158316781775148415701659体重485975425266上臂长289313338262284302前臂长216237258193213234大腿长428465505402438476小腿长338369403313344375下图为作业时人的操作范围 图2-2 平面作业范围(2)人的各种感觉通道的反应时 不同的感觉通道受刺激时的反应时明显不同。各种感觉通道简单的反应时如表所示2-2所示。在所有通道里,触觉和听觉反应时最短,其次是视觉。根据感觉通道反应时的特点,在告警信号中,常以听觉刺激作为告警信号形式。在普通信号中,则多以视觉刺激为主要信号形式。表 2-2 各种感觉通道的简单反应时感觉通道反应时/ms感觉通道反应时/ms触觉听觉视觉冷觉117182120182150225150230温觉嗅觉痛觉味觉180240210390400100030810822.2.2色彩环境色彩在人类生活中起着极其重要的作用,色彩不仅是生存的手段,还是思考和丰富生活的工具。生产生活中的环境色彩变化和刺激有助于操作者保持感情和心理平衡以及正常的知觉和意识,而对于生产中的机器、实体设备、各类工具和操作对象的恰当的色彩设计则能使之外观美化,让操作者心情舒畅、愉快,视觉良好,有利于提高工作效率。若色彩不恰当,则可能破坏机器设备的造型形象,引起操作者视觉疲劳,心理上的反感、压抑,从而降低工作效率。但是要实现这样的目标,就必须充分的研究和认识色彩规律和色彩功能。(1)安全色安全色是传递安全信息含义的颜色。我国现行安全色GB50034-2004规定包括红、蓝、黄、绿四种。具体规定如下。红表示禁止、停止危险以及消防设施。蓝表示指令,要求人们必须遵守的规定。黄表示提醒人们注意。绿表示给人们提供允许、安全的信息。使用安全色时必须考虑三方面:危险的紧迫性越高,就越应该使用打动知觉程度高的色彩;危险可能波及范围越广,越应使用视认性高的色彩。应该制定约定俗称的色彩作为安全色标准,以防止对安全含义的错误理解。(2)对比色 对比色是使安全色更加醒目的反衬色,包括黑、白两种颜色。安全色与对比色同时使用,应按表2-3规定搭配使用。 表2-3安全色和对比色安全色对比色红色白色蓝色白色黄色黑色绿色白色注:黑色与白色互为对比色。黑色是只用于安全标志的文字、图形符号和警告标志的集合边框。(3)人的视觉对色彩的感知范围 图 2-3人的视觉对色彩的感知范围 (4)色彩在标识设计中的运用 标识设计中最重要的就是文字所带来的信息,不同的人群有着不同的感官适应需求。不同国别、不同文化背景或是不同年龄层次的人,对空间背景的感官需求各异。所以,地铁标识应尽量选择通俗易懂、简单明了的语言文字来表达,不宜过于繁琐和复杂,最好不要超过7 个单词,以保持文字的连贯性和一致性。在引导句式上应当使用肯定句式。在字体的编排上要按照从左到右的阅读顺序,英文字母和汉语要形成统一的编排模式,不要形成负空间模式。信息内容要根据信息分类,帮助乘客快速认知空间,提高信息的传播效率。色彩在标识中起到刺激感官的作用。在选择色彩的时候,信息与背景色之间的明度差至少要60才能达到满意的效果。而的图表将列举几种主要色彩的明度对比差,其中数值大于60的识别度比较好,数值越大明度对比越强烈,识别度越好;反之亦然。表2-4是几种主要色相的明度对比差。 表2-4几种主要色相的明度对比差2.2.3人机界面设计人机系统中,存在这一个人与机相互作用的“面”,所有的人机信息交流都发生在这个面上,通常称为人机界面。由于机器的物理要素具有行为意义上的刺激性质,必然存在最有利于人的反应刺激形式,所以,人机界面设计的依据始终都是系统中的人。在人机系统中,按照人接受信息的感觉通道的不同,可将显示器分为视觉显示、听觉显示和触觉显示等。 (1)界面布局设计原则。 显示与控制的布局原则是确定显示和控制的空间关系的基本原则。 重要性原则 显示与控制的功能,可按其对实现系统目标的重要性而划分等级。重要性原则是指把最重要的控制与显示布局在操作者的视野和控制区的最佳位置。安全显示与控制,如报警信号灯和紧急刹车等按钮,应布局在操作者的最佳视野和最佳控制区。 操作频率原则 操作频率原则是指操作越频繁的显示和控制越应布置在操作者的最佳视野和最佳控制区。 功能分组原则 功能分组原则是指将功能相关的显示与控制构成若干“功能组”然后分区布置。如温度指示器与温度调节器可分成一组,布置在一个区域。 操作次序原则 操作次序原则是指如果显示与控制在操作程序上有次序,则可以顺其次序进行布局设计。在界面设计中,需要注意:控制件与其相应的显示应尽可能靠近,控制件在显示的下方或右方;文字说明表在控制和显示的上方;紧急开关和安全控制应位于作业注意区的中心,且形状和色彩编码应明显。(2)色彩工效学在人机界面设计中的应用 在人机界面设计中,色彩具有先声夺人的魅力。在相同的人机界面设计中色彩的差异可以给人截然不同的感受。人机界面色彩设计的关键问题是,如何才能最大限度地发挥色彩的美学功能和视觉效益,创造出良好的界面效果。 人机界面在色彩设计这一环节中,同注目性以及能见度之间有着很大的关系。而所谓 “能见度 ”简单来讲,也就是指对对象存在的具体程度进行合理确认,同时对人类眼睛所捕捉到的外界事物所能够到达的大体面积以及大体距离也进行有效确认。因此这一个环节中其重点主体同背景之间的明亮度对比,而颜色则能为实现能见度的有效提高提供所需的服务。如果背景是黑时,那么黄色的能见度就最高,而如果背景为白时,则结果恰恰相反;若将比较容易分辨出来或者是能够预想出来的具体物质看作能见度的话,相应的也可以将不容易看到且不会引起人们过多注视性质,也就是色彩带给人们的视觉冲击力或者是强迫性等,理解成为 “注目性”。而从专业实验结果以及引起人们重点注意的主观判断上来说,纯色注目性的具体标准是会随着色相的变化而发生相应变化的:当背景是白时,那么红色就是最显眼的一个颜色,以下依次还有橙色以及黄色;如果背景是黑或者是灰时,那么黄色则是引人注意的一个颜色,以下依次还有橙色以及红色;如果背景是从黑向白进行变化,那么所有注目性中等以及以上的颜色的具体顺序会有某种程度的相应变化,相反,对于那些注目性较低的颜色,其顺序是基本上不变的,谁受到背景明度的影响会比较多,是能见度和注目性之间的区别所在。在昼光之下,黄色是能见度中最高的光谱色,因为它从整体上看,不会失常,而且也能够使得人类的眼睛能从较远的距离就能实现精准对焦;白色和蓝色虽然在能见度值上比较高,但由于其缺乏一定的识别性以及趣味性,特别是白很难被发现以及记忆。(3)信号显示设计 视觉信号是指由信号灯产生的视觉信息,目前已经广泛应用于飞机、车辆、航海、铁路运输及仪器仪表板上。其特点是面积小、视距远、引人注目、简单明了。但是负载信息有限,当信号太多时,信号显示会显得杂乱,并互相干扰。信号装置主要有两个作用。其一是指示性的,即引起操作者的注意,或指示操作,具有传递信息的作用;其二是显示工作状态,即反映某个指令、某种操作或者运行过程的执行情况。大多数情况下,一种信号只用来表示一种状态或情况。 信号灯的形状应简单、明显,与它所代表的含义应有逻辑上的联系,以便与区别。如用“”表示方向;用“”表示禁止;用“!”表示警觉、危险;用比较快的闪光灯表示快速,用比较慢的闪光表示慢速等。 信号灯经常使用颜色编码来表示某种含义和提高可辨性。各种常用颜色所代表的的含义如下表2-5。 表2-5 常用颜色代表的含义颜色含义红色禁止、停止、危险警报和要求立即处理黄色注意和警告绿色安全、正常和允许运行蓝色指令和必须遵守的规定白色其他状态2.3 本章小结 本章通过分析人的心理、生理,人的视觉等特性,以及简单介绍工效学中的色彩环境,人机界面设计方面的理论知识,为后面对沈阳地铁1号线目前现状的工效学分析和改善提供了基础理论知识。第三章 沈地铁1号线的概况本章简单介绍沈阳地铁1号线的运行概况,以及通过实地考察和访谈来发现1号线就地下空间标识系统和自动售票机两方面目前所存在的问题。3.1沈阳地铁1号线的运行概况 沈阳地铁1号线(以下简称“1号线”)是中国东北地区第一条开通运营的地铁线路。1号线一期工程全部为地下线路,西起十三号街,东到黎明广场,总22站。其中沈阳站站位于中华路与胜利大街交口处,沿中华路布置,车站主体为东西走向。该站周边有午夜四线、环路、午夜二线等30多条路公交线路,是交通比较方便的枢纽点。 人乘坐地铁流程如下图所示。 图3-1 人乘坐地铁的流程图3.2沈阳地铁1号线的现状分析3.2.1地下空间导向标识系统现状分析(1)地下空间导向标识系统的分类 地下公共空间主要包含地下商业空间、地下交通空间、地下娱乐场所等,其标识系统按功能可划分为地图指示标识和方向诱导标识,场所指示标识及限制指示标识等几个部分。其中方向诱导标识在地下公共空间中的作用尤为重要。1)基于空间分布的的地图标识 地图的作用是帮助使用着别在某一位置上有什么东西。在地图上,指向图上任何位置,都能够知道这个地方或对象的名字以及其它相关的属性信息。地图标识主要以地图的形式,提供给使用者明确的宏观方位信息,应含概:使用者所处位置;地下空间的总平面图及其图例,并标注其周边道路,设施的名称编号及平面外观;明确出入口位置及编号,立体交通方式;按出入口编号,表明详细的周边场所称,方位与距离等信息;标明周边地上及地下交通方式,行车线路等信息等。 图 3-2 地图标识 (图片来源:作者自摄)2)基于交通系统的方向诱导标识系统a.方向诱导标识: 方向诱导标识不是单一的个体标识,而是一系列的联动标识,在一条线路上指示方向,帮助使用者选择线路,方向诱导标识一般出现在地面地下交汇处,多条线路交汇处,线路途中,站台等需要选择路线和方向的地方。多以悬挂式,卷柱式出现,其信息内容包括出入口方向,目的地方向及一系列的交通通用标识,例如站点名称,线路名称提示等。b.地铁站交通导向标识 地铁是地下空间的重要组成部分,乘客进入地铁站时,除了面临进入地下空间中通常所要面临的问题外,还面临与乘车出行相关的问题,在乘客很难分清方向和选择正确路线的情况下,标识系统成为了乘客最可靠的引导。因此地铁标识设计是地下空间标识设计的重中之重。标识是否合理、是否能够满足地铁运营和乘客的需求,直接关系到地铁运输秩序和乘客安全,关系到乘客的乘降速度和疏导效率。 图 3-3 方向诱导标(图片来源:作者自摄)3)基于场所定位的导向标识系统 定位标识是为了让使用者明辨自己在地下空间中所处位置,而设立在地下建筑内部的简易地图,标识中应包含当前所在位置;该场所内的必要设施信息,例如出入口与交通核位置及其编号等;还可以表明从所在位置到出入口的行动线路,及与重要目的地的距离等,方便使用者选择线路和目的地。定位标识是 在大规模地下空间中最为常见的一种,尤其在地下商业设施中应用极为广泛,常被设置在电梯,楼梯,出入口的附近。 图 3-4 定位导向标识(图片来源:作者自摄)4)基于安全使用的限制标识如果说上述的标识都是为人引导行进的方向,限制标识则是告诉使用者不能行进的发方向或不可采取的行为。它经常以明确的红色禁止符号配以简明的文字出现,提示禁止的内容。 图 3-5 限制标识(图片来源:作者自摄)(2)地下空间导向标识系统中普遍存在的问题 根据导向标识系统在各个场所运用情况不同,问题也不同,普遍来看,存在着以下问题: 1)信息量小: 现状导向标识系统种类较少,提供的信息量不足。由于公交驻车场面积过大,不同线路的公交站距离较远,因此,从地下入口进入地上时,既不能知道自己所处位置相对的地上空间,也不能正确的选择离所需车站最近的线路,除此之外,大多数的地下标识面临提供信息量较少的问题,指示范围较小,缺乏对地下空间及其周围场所的更详细的介绍。 2)位置不合理 许多标识的设置没有处于能够被预测和容易看到的位置,以及人们需要做出方向决定的地方,如出入口、交叉口、楼梯等人流必经之处、通道对面的墙壁以及迷路的地方等。与此同时,许多标识的设置又集中在人流集散处,人群拥挤,造成交通不畅,影响了活动秩序。 3)缺乏连续性与统一性 缺乏连续性是指,在很多地下空间的标识设置中,标识之间距离要适当安排不当,出现了盲区,线缺乏连贯及序列,无法为人指示连贯的线路。连续性作为形式的重复与延续,加强了人的知觉认知与记忆的程度和深度,所以标识系统应连续地进行设置,使之形成序列,直到人们到达目的地。 从地下接入地面的路径往往会选择立体交通,盘旋上升,在这个过程中,就涉及到了方向的多次改变,使人不易辩识方位。 缺乏一致性是指同类功能的地下空间中,标识位置与类型缺乏统一的管理设计。使人难以培养起在地下空间中的活动习惯。 4)指向不明确 指向不明确一般分为两种情况,一是指向错误,一是指向不精确,缺乏人性化。例如,对向指示牌指示信息相同,实际则反映了完全想法的方向,造成人的辩识混淆。有些地下空间所指示的地面方位,只标明了到达该目的地正门的最近路径,造成了唯一路径的错觉,而实际上,从别的出入口也可到达该目的地,还可以分流人群,缓解拥堵。(3)沈阳地铁1号线地下空间标识系统现状 沈阳地下空间导向标识现状如下表所示 表3-1沈阳地下空间导向标识现状序号问题分析图片举例1(1)信息包含标准化地图,车站结构,所在位置说明,但缺乏对周边地区目的地的详细介绍及方向引导。(2)这样的地图标识都位于比较不明显的地方,人们并不能方便找到自己所需要的信息。2乘车方向引导标识不明确,不能使人迅速找到自己所应该乘坐的列车方向3标注不明确、不统一4导向标识失去连续性,长距离的没有标识来指引,人们在不熟悉本站环境时会产生一种迷惑感,为人们的出行带来不悦。5(1)检票机系统和换乘1号线标识均采用很亮的红色信号显示,不易被人看到换乘的提示,且对人的眼睛造成一定的刺激。(2)导向标识和广告广告标识未区别开来, 容易使得人们混淆而影响到方位方向的的确定。6(1)采用相同颜色的悬挂指示牌,人们不能较快的区分两个方向。(2)重复性标识太多,使人眼花缭乱,造成视觉过度紧张,可视性差。7标识色彩不统一,前后衔接色彩不同。8大量广告标识色彩与导向标识色彩混乱,不协调,造成地铁空间环境污染3.2.2自动售票系统现状分析 在沈阳地铁1号线中,沈阳站站客流量比较大,自动售票系统在这里运用的比较多。由于人员比较复杂,所以在设计自动售票机界面时需要满足不同种类的人群需要,就必须多方面的考虑人因方面的内同,设计人性化是必不可少的。(1)自动售票人机界面如图3-6所示 图3-6 地铁1号线自动售票机系统 下表为序号说明 表3-2 序号说明 序号说明1状态显示器2购票/充值操作说明3硬币投入口4乘客显示器(触摸屏幕)5出票口6凭条出口7储值票插入口8纸币投入口9零钱口(2)自动售票机界面设计的工效学分析在自动售票机面板布局上必须实现操作区域的集中化,投币口(纸币、硬币)要顺应90%以上的人的右手操作习惯,同时人机工程学要求投币口和屏幕应在人的同一个操作和视野范围内,所以投币口的位置紧挨着屏幕的外框。在人机工程学要求的人在站立时操作手臂伸出去操作时的离地高度的范围以内,整个设计就是要考虑把最常用的模块放在相对醒目的位置(手容易触及到),不常用的次之,使得机器效率最大化。 状态显示器是为了让乘客进站后能够从30米以外能够看清楚设备的运行状态,故自动售票机设计中将运行状态显示屏安置在位于整机前面板的最上端。这种设计能让乘客以及地铁操作人员在远处就能看清楚机器的运营状态(正常服务状态或其他限制状态),使乘客可以快速做出正确选择设备,提高效率;对于地铁工作也可在远处巡视设备,辨别设备的工作状态,及时对故障设备维护,以提高设备的使用率。(3)1号线单程票自动售票机操作流程如下图所示 按线路选择目的站选择购票数投入硬币或纸币取车票和找零 图3-7单程票自动售票机操作流程图自动售票机购单程流程界面显示如下表所示。 表 3-3 操作流程界面显示序号 界面显示显示说明1选择目的地2选择所需票张数,以及票价显示3选择投入纸币或者硬币4投入硬币5显示已投入金额、待投入金额6入币已足够,需按“确定”按钮7取票和零钱(4) 对乘客使用现状实地考察以及分析 对沈阳站乘客使用自动售票机情况进行实地考察,记录两个小时之内观察到的现象。乘客的行为以及对行为的分析如下表所示。 3-4 乘客行为分析表乘客行为分析排队乘客比较关注前面正在购票的使用情况通常会观察一番,然后小心操作不熟悉操作流程的人员完全不知道该怎么操作一般为40以上中年老年人和外来务工人员乘客经常要迟疑一会进行下一步操纵,甚至有些乘客停下来参考操作指南,买票过程较慢乘客不熟悉操作流程 乘客一般不愿陌生人指导不愿意在陌生人面前露出自己能力不足的地方,会尴尬若需要买一张票,重复选择票数1张,界面无变化系统默认票数是1张,有些乘客不熟悉,造成重复动作,且界面无变化时会有怀疑自己是否操作正确(图3-8)不知道在哪投入硬币和纸币人员不熟悉操作界面(图3-9)不能一次性投入纸币不熟悉纸币限制情况,自动售票机对纸币的平整度要求高投入受限制纸币对纸币的限制说明标识不够明显(图3-10)有的乘客一手提着物品,一手操作买票过程沈阳站为交通枢纽点,外出乘客较多需要弯腰甚至蹲下取零钱(如果零钱较多,容易蹦出到地上)不方便取出零钱,容易忘记取零钱(图3-11)右手边的区域更顺手更容易操作一直用右手操作买票操作结束后,忘记确定按钮,等待出票黄色“确定”按钮在左下角,不熟悉界面的人不能快速看到(图3-12)乘客迟疑一下才弯腰取票,把手放入取票口出票处没有声音提示买票速度很快,对设备不紧张熟悉设备,经常使用自动售票机购票 图3-8 图3-9 图3-9 图3-10 图3-11 (图片来源:作者自摄)(5)地铁自助售票机人机界面问题产生的原因用户与地铁自助售票机通过人机界面完成信息的交流与合作,在此过程中产生信息传达不顺畅,其原因不是售票机的设计不当或技术所限,就是人的适应性和人固有的行动心理特征造成的,而且人更容易受其他外界因素的影响。在如今提倡以用户为中心的设计的时代,不再为让人去适应机器,而强调人在认知过程中的记忆与学习特征,而是试图通过改进机器与人直接交流的人机界面设计来降低用户出错几率,减少用户面向机器的学习成本,提高用户在使用机器过程中的使用效率和满意度。1)人的因素a.人的信息处理能力无论是计算机还是人的信息处理系统,其核心都是信息处理器,在计算机中由操作系统、编译器、应用软件等充当。而在人的信息处理系统中,人的专业知识和技能、思考、判断、决策能力等用来处理所遇到的问题。地铁自助售票机的用户群广泛而复杂,人的专业知识和技能高低不同,直接影响人机界面任务执行的结果。对有计算机使用经验的人来说,购票操作相对简单,而对未经计算机技能训练的人来说,则无从下手。 b.人的易出错性 人为失误和出错是人的一个弱点。人具有功能和行动上的自由度,对各种情况进行分析、判断并采取随机应变的措施,判断的错误以及动作的失误都会导致错误发生。人未发挥自己本身所具备的功能而产生的失误可能会降低人机系统的功能,直接反应为人机界面不够人性化,未能预防人因失误导致的出错。 c.人的注意力 注意的重要功能在于过滤掉不重要的信息,选取重要的信息进一步加工。即使人机界面已经展示出所有信息,而人的信息通道容量是有限的,进行选择性的认知信息,能够引起注意的信息被人接受并进行处理,而界面显示较弱的信息则被人为的忽略。因此,在人机界面设计中,应该将需要引起人注意的信息突出显示。2)机的因素a.设计不当人机界面设计过程中,未遵守合理的设计原则,没有从用户需求或生理、心理特征的角度出发,对人的认知能力具有先天性的不足,从而导致设计的人机界面与用户的心理模型不符,在人一机交互的过程中不能实现良好的交流与沟通。 b.技术限制 在当前的计算机中,系统控制是计算机最高控制者,它控制着CPU、存储器、文件、外部设计的管理和调度。人机界面属于计算机系统控制下的一个部件,必须按照系统调度的方式运行,在这样的系统控制下,无法从根本上实现“以用户为中心”的设计,对人机界面只能进行有限的改善。(5)问题研究结论以上从人一机两个角度分析人机界面上出错的原因,人的认知直接关乎人机界面信息传递的效率,人有先天性认知缺陷,需要机器适应人的固有特征,实现以用户为中心。机器按照系统调度的方式运行,无法从根本上实现“以用户为中心”的设计,只能通过改善人与机的信息传送媒介“人机界面”尽最大可能的解决问题。 3.3本章小结 本章介绍了沈阳地铁1号线地下空间的标识系统分类、目前现状以及所存在的问题,针对沈阳站自动售票系统的应用进行实地考察和访谈,发现存在的问题,并从人机两个方面分析问题原因。 第四章 基于工效学对沈阳地铁1号线的改善研究 本章内4.1地铁空间导向标识系统的改善研究 在设计地铁空间导向标识系统时需要遵循其布置原则和设计原则,同时也是改善的根据。4.1.1地下空间导向标识系统布置原则1)位置适当标识系统应该设置在能够被预测和容易看到的位置,以及人们需要做出方向决定的地方,如出入口、交叉口、楼梯等人流必经之处、通道对面的墙壁以及迷路的地方等。2)连续性原则 连续性作为形式的重复与延续,加强了人的知觉认知与记忆的程度和深度,所以标识系统应连续地进行设置,使之成为序列,直到人们到达目的地,其间不能出现标识视觉盲区;但要注意的是,标识之间距离要适当安排,过大则视线缺乏联贯及序列感,过小会造成视觉过度紧张,可视性差。在悬挂式标识系统的设置上,应遵循连续性。连续性的原则是指标识系统的导引行为不应独立分离,应连续性的进行标识系统的设置,使之成为一个序列,以达到帮助用户无需停顿流畅行走的目的。3)一致性原则 标识设置在一致的位置上,所示的固定在天花板上方向标识,这样人们不需要搜寻整个空间,而只需注视部分固定的区域即可找到方向标识。4)特殊处理 一般的出口标识可设置在出口的上方,但是如果考虑到出现意外的情况,如火灾、烟雾向天花板聚集,出口上方的标识可能被挡住,则需要在主要疏散线路的出口附近的较低的位置处,设置出口标识。4.1.2地下空间导向标识系统设计原则1)醒目性 标识系统在视觉上一定要醒目,重要的标识要能达到对人的视觉有强烈的冲击效果。如简单的标识图形和大面积的背景色,突出了标识强烈视觉效果,有效地,快速地抓住了人们的注意力,使人们印象深刻。醒目的另外一个方面是标识上的文字、符号等要足够大,以便人们能从一定的距离以外就能看到。但需要指出的是,不能只强调一个“大”,而忽视标识自身尺寸与所在空间尺度的协调,因为标识另外的一个功能是对地下空间环境起着美化和点缀作用。另外,标识及其所用文字、符号的大小要与人们的阅读距离相协调,还要考虑人们是处于静止还是运动的识别状态,视具体情况而定。2)规范性和国际化 标识系统设计的规范性是指用以表达方向诱导标识信息内容的媒体,如文字、语言、符号等,必须采用国家的规范、标准以及国际惯用的符号等,使人们易于理解和接受。另外,对同一类型的地下空间设施,其方向诱导标识的设计风格也应保持一致,形成一个较为稳定一致的体系,以免引起人们的误解。对于可能有外国人出入的地下空间,还应考虑到采用英文作为信息传递的媒介。3)区别性 方向诱导标识必须和其它类型的标识,诸如广告、告示、宣传品、商业标志和其它识别标志等区别开来,以免人们混淆而影响到方位方向的确定。4.简单便利 简单是指方向标识上的词句必须简洁明确,尽可能地去掉可有可无的文字,让人一目了然。便利是指人们在正常流动的情况下就能方便地阅读和理解标识上的内容,而不必停下来驻足细看,从而影响人流的连续移动,造成不必要的人流阻塞。4)内容明确性 内容的确切性是指方向诱导标识上的内容应该采用众所周知的专门用语和正确的内容,所指内容尽可能具有唯一的理解性,以免引起人们的误会.5)满足无障碍需求 无障碍导向标识是一种专用的方向诱导标识,它采用专门的方式和特定的符号,以特殊的布局要求进行设计,完善无障碍的导向标识不仅为他们出行、活动提供了保障,同时也是一个城市精神文明与现代化的具体体现。4.1.3地下标识系统的改善研究1)导向标识的位置改善研究下图4-1所示为沈阳地铁1号线的车站层级图和地下平面图,未设置在出入口、交叉口等人流必经之路,二是置于地铁站候车区的墙壁上,有利候车乘客观看,但从乘客的心理过程进行分析,乘客进入地铁空间后首先要考虑乘坐地铁能不能到达目的地,以及如何到达目的地,他们想在进站前解决这些问题。如果乘客在入口处找不到相关信息,就只能求助售票员或其他工作人员,造成一定时间和人力资源的浪费。因此,在地铁入口处的开阔空间放置城市地铁线路图和地铁空间分布图是符合乘客期待的。下图4-2为日本梅田地区地铁标识系统,使用同一设计风格的区域地图有系统的沿步行交通线的起始节点到通往地面的出口有系统的布置。图4-1沈阳地铁1号线的车站层级图和地下平面图(图片来源:作者自摄) 图4-2 梅田地区地铁标识系统(图片来源:OSAKA and Its Technology)2)导向标识的连续性改善研究 以中央大街站为例。中央大街站位于中央大街与开发大路交口处以西,车站形式为地下单层侧式车站,站内设过轨通道。车站设置4个出入口,A、B口位于开发大路北侧,C、D口位于开发大路南侧,A、D口设置无障碍电梯。图4-3为车站层级图。 图4-3 车站层级图 (图片来源:作者自摄) 如果乘客从D口进入,要从A或者B口出,需要走下楼梯才能达到目的地。如图4-3层级图所示。图4-4展示了此过程。4-4b和4-4c之间有一个大概为15m的通道,无任何标识。人们在不熟悉此环境的情况下会感到非常的迷惑,不敢确认自己目的地的方向,引起人们的紧张、焦虑和恐惧心理。 4-4a 4-4b 4-4c 4-4d 图4-4 (图片来源:作者自摄)基于地铁的标识系统设计的连续性原则,可以再15m通道中加一些地面式标识(如图4-5)、柱式标识(如图4-6)、墙壁式标识。 图4-5 地面式标识 图4-6 墙壁式标识 (图片来源:网络搜索)3)限制标识规范化的改善研究 地铁出入口自动检票系统一侧均采用限制标识,来限制人的通行(如图4-7)。沈阳地铁1号线均采用红色圈中间有一道红色横线来表明禁止通行,但是这样的标识不是人们常见的惯用禁止符号。可以采用如图4-8所示的方式来表示限制通行。图4-7(图片来源:作者自摄) 图4-8 (图片来源:网络搜索)4)无障碍导向标识的改善 没有明确的无障碍导向标识(如图4-9),不方便身体有障碍的乘客通过。可以再采用地面式标识来引导乘客(图4-10)。 图4-9(图片来源:作
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