基于机车司机颜色偏好的驾驶室视觉界面优化设计研究

摘要

与机车操作相关的大量列车运行状态信息都是从司机室这个环境当中获得的，因而机车司机室驾驶视觉显示界面的设计对司机的驾驶工作以及列车的安全运行都具有重要意义。然而随着国内外对高速列车发展的深入研究，司机室内驾驶视觉显示界面的信息数量持续增多，机车司机的工作负荷也在不断加重，因而对司机室的驾驶视觉显示界面设计的要求也越来越严格。机车司机室是一个非常典型的人机系统，其设计思想经历着从“以机为中心”到“以人为中心”的转变，人们开始广泛关注并开始研究机车司机的驾驶疲劳、认知负荷和情境意识等，因此本文也尝试从机车司机的颜色偏好这个角度出发对司机室驾驶视觉界面进行优化设计研究。
　　通过对司机室的人机关系进行详细分析，得出要设计司机室的视觉显示界面，就必须分析机车司机的驾驶特性，还分析了界面显示信息中的颜色对机车司机的影响及其重要性，进而引出颜色偏好相关理论并进行详细分析。
　　经过对现有研究的深入分析，采用实验心理学的方法进行研究。通过E-prime2.0编制实验程序，选取红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、灰、白、黑10种基本色作为刺激，运用对偶比较法研究被试针对司机室视觉显示界面某一特定信息属性，做出的最适合表征该属性的颜色选择，得到的数据经过EXCEL分析处理后，可得到一定的颜色选择排序，然后分析实验数据得出一定结论。
　　结果表明:在我们确定研究的8种列车运行信息属性中，除了空气制动这一属性两组被试的选择顺序不一致，对这种属性的色彩表征没有规律性，因而得不到一个最佳的色彩选择方案之外。另外7种属性，不同被试对于色彩表征属性强弱的主观感受一致性较高，色彩表征具有规律性，可用色彩表征这7种属性的强弱值，同时也表明被试的颜色偏好与使用哪种颜色表征信息属性之间存在密切联系。对于列车连接、停车位置、列车车门、转向架、接触器、通讯状态和受电弓这7种属性，给出了最佳色彩选配方案。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 机车司机室设计的研究现状

1．2．2 人机界面设计的研究现状

1．2．3 驾驶行为与认知的研究现状

1．2．4 颜色偏好的研究现状

1．3 论文的主要内容及方法

1．3．1 论文的研究内容

1．3．2 研究方法和技术路线

第2章 驾驶人机界面分析

2．1 人机界面概述

2．2 机车司机室的人机关系

2．3 人机界面设计

2．2．1 显示界面设计

2．2．2 控制界面设计

2．2．3 人机界面色彩设计

2．2．4 人机界面设计原则

2．2．5 人机界面设计中的人机工程学分析

第3章 机车司机驾驶特性分析

3．1 机车司机视觉特性分析

3．1．1 视力

3．1．2 颜色视觉

3．2 机车司机的作业负荷

3．3 机车司机驾驶特性分析

3．4 基于机车司机驾驶特性的视觉界面优化设计要求

第4章 颜色偏好相关理论分析

4．1 颜色的概念及属性

4．1．1 颜色的概念

4．1．2 颜色的属性

4．1．3 色彩的易见度

4．2 颜色的感知与认知

4．2．1 颜色的感知

4．2．2 颜色的认知

4．3 颜色对机车司机的影响

4．4 颜色的应用

4．4．1 色彩在驾驶过程中的作用分析

4．4．2 颜色在人机界面中的应用

4．5 颜色偏好

4．5．1 颜色偏好的定义

4．5．2 颜色偏好的影响因素

4．5．3 颜色偏好的研究方法

第5章 对色彩表征视觉显控界面信息的实验设计研究

5．1 发现问题

5．2 实验设计

5．3 实验数据处理

5．3．1 特定属性下的Z分数的计算及色彩排序

5．3．2 一致性检验

5．4 实验结果

5．5 实验结论

结论与研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文