地铁ATS界面可用性评价及其导航定位工效学研究

摘要

地铁调度使用轨道交通地铁列车自动监控系统（简称ATS）实现对地铁列车运行过程的监督和控制，ATS系统人机界面的好坏直接影响调度员与ATS系统的交互效率和有效性。因此，有必要针对ATS系统人机界面展开研究，以提升地铁调度反应和处理能力，进一步保证行车安全和提高行车效率。本文完成了地铁ATS系统人机界面的可用性评价，在此基础上针对发现的导航定位问题，提出了改进设计方案并进行了实验研究。论文完成的具体工作如下:
　　(1)在北京地铁调度指挥中心，开展了面向资深调度的ATS界面可用性访谈，在此基础上设计了基于PUTQ的ATS界面可用性调查问卷并在北京地铁调度指挥中心进行了问卷实施。综合用户访谈与问卷统计分析，找到了在人机交互过程中，影响调度员操作绩效的可用性因素。
　　(2)针对ATS界面可用性的突出问题——导航定位问题，研究并提出了基于整体和详细技术模式相结合的ATS导航定位界面模式，该模式能帮助用户更快地进行告警任务目标的定位。论文还基于WPF技术，实现了该界面的设计原型。
　　(3)论文建立了包含6个集中站、23个车站的地铁线路，设计了11个典型的ATS功能任务，以导航定位模式、显示屏大小、显示屏数量为自变量，以实验任务完成总时间、参试者偏爱性、鼠标点击次数和鼠标运行里程等可用性指标为因变量开展了人因实验研究。
　　实验结果表明，显示屏数量与显示屏大小对提升ATS界面可用性没有显著性影响;相对于现有ATS导航模式，基于整体和详细技术模式相结合的新模式能帮助参试者更快地完成任务、简化鼠标操作。实验结果验证了论文提出的基于整体和详细技术模式相结合的ATS导航定位界面改进模式的有效性。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 研究背景

1．2国内外研究现状

1．2．1人机交互界面可用性

1．2．2界面导航定位

1．3研究目的和意义

1．4 论文研究内容和结构

2 地铁ATS界面可用性评估

2．1 界面可用性评估

2．1．1界面可用性评估遵循的原则

2．1．2人机交互界面可用性评估方法

2．1．3 ATS系统人机交互界面

2．1．4 ATS界面可用性评估方法

2．2界面用户访谈

2．2．1访谈提纲设计

2．2．2访谈实施

2．2．3 访谈结果

2．3 ATS界面问卷调查

2．3．1问卷内容设计

2．3．2问卷答卷和计算方法

2．3．3问卷调查与分析

2．3．4结果统计分析

2．4本章小结

3 地铁ATS界面导航定位模式研究

3．1 人机交互界面导航定位研究

3．1．1 人机交互界面中交互设备

3．1．2 人机交互界面中用户研究

3．1．3 人机交互界面导航定位设计方法

3．2 ATS界面导航定位设计研究

3．2．1 现有ATS界面导航定位功能分析与设计

3．2．2 ATS导航定位界面优化设计

3．3 ATS界面导航定位的其他影响因素

3．3．1 显示屏数量和ATS导航定位界面

3．3．2显示屏大小和ATS导航定位界面

3．4 本章小结

4地铁ATS界面导航定位设计可用性实验研究

4．1 参试者

4．2 实验场景

4．2．1实验场景设计

4．2．2实验场景实现

4．3 实验设备

4．4实验任务设计

4．5 实验变量

4．5．1 自变量

4．5．2 因变量

4．5．3控制变量

4．6 实验流程

4．7 数据分析方法

4．8本章小结

5．1 结果

5．1．1 不同自变量因素下任务完成总时间分析

5．1．2不同目标类型对任务完成速率的影响

5．1．3各自变量因素下参试者偏爱性分析

5．1．4各自变量因素下鼠标操作结果分析

5．2 讨论

5．2．1导航模式对用户绩效的影响

5．2．2显示屏数量对用户绩效的影响

5．2．3 显示屏大小对用户绩效的影响

5．2．4眼动数据分析

5．2．5 目标颜色和大小对任务完成速率的影响

6．1 研究总结

6．2研究创新点

6．3 研究展望

参考文献

附录

作者简历

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