老齡化背景下公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

田瑾 張萍

關(guān)鍵詞： 老年人; 公共空間; 智能導(dǎo)視; 系統(tǒng)設(shè)計(jì); 信息密度設(shè)置; 愿景匹配

中圖分類號(hào)： TN820.4?34; TB472 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1004?373X（2019）14?0173?04

Design of intelligent guidance system for public spaces under background of aging

TIAN Jin， ZHANG Ping

（Hebei University of Technology， Tianjin 300400， China）

Abstract： Under the background of aging， it is difficult for the elderly to go around. Therefore， an intelligent guide system of public space under the background of aging is designed. The three?dimensional environment of public space is displayed as a seamlessly connected plane environment by using virtual reality technology and quasi?physical elements consistent with the knowledge and experience of the elderly， in which the vision of public space is matched. The multimedia technology is adopted for utility?oriented analysis to make the elderly get to their target location directly. The azimuth search of the location enriches the function of the guidance system. Based on the analysis results of the guidance information density， a multi?objective optimization model including the location and destination of the guidance signs is constructed to ensure the optimization of the location of the guidance signs， and to make the distance between the elderly and the guidance signs′ destination points smallest， so as to realize the intelligent guidance of public space in the context of aging. The results show that the system can guide the elderly to their destination in a short time， and the evaluation results of fair usability， vision matching， reception and perceived accessibility of the system are excellent， and the effect of guidance is good.

Keywords： old people; public space; intelligent guidance; system design; information density setting; vision matching

0 ?引 ?言

隨著我國(guó)老齡化發(fā)展進(jìn)程加快，老年人的公共交通出行問(wèn)題成為社會(huì)廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)[1]。公共交通設(shè)施的通用性設(shè)計(jì)水準(zhǔn)是衡量城市交通建設(shè)的優(yōu)秀指標(biāo)之一。公共交通樞紐系統(tǒng)復(fù)雜化和國(guó)際化的發(fā)展趨勢(shì)，促使老年人對(duì)公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)需求逐步提升，很多公共空間如公園、醫(yī)院和商場(chǎng)等設(shè)計(jì)的導(dǎo)視系統(tǒng)文字較小，老年人無(wú)法識(shí)別。因此，設(shè)計(jì)老齡化背景下公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)十分必要。

1 ?公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 ?愿景匹配分析

公共空間影響老年人出行效率的主要原因是老年人對(duì)環(huán)境存在認(rèn)知障礙，其表現(xiàn)為老年人身體各項(xiàng)機(jī)能退化，對(duì)復(fù)雜信息標(biāo)志理解和識(shí)別存在困難，導(dǎo)致出現(xiàn)焦慮和暴躁等情緒。因此，針對(duì)老年人設(shè)計(jì)公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)時(shí)需通過(guò)可視化手段提升老年人的程序記憶[2]。采用智能手機(jī)設(shè)備，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及與老年人知識(shí)經(jīng)驗(yàn)一致的擬物元素，將公共空間立體環(huán)境展示為無(wú)縫連接的平面環(huán)境，便于老年人對(duì)公共空間直觀觀察，實(shí)現(xiàn)公共空間的愿景匹配。老齡化環(huán)境下老年人視力下降，聽(tīng)力和肢體能力均較差[3]，在一些公共空間都會(huì)有很多利于老年人出行的標(biāo)識(shí)。圖1是以老年人為受眾目標(biāo)某公園導(dǎo)視系統(tǒng)圖。

1.2 ?效用導(dǎo)向分析

設(shè)計(jì)針對(duì)老年人的公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)應(yīng)保證系統(tǒng)效用最大化，將目標(biāo)導(dǎo)視作為系統(tǒng)基本功能，主要體現(xiàn)在：老年人對(duì)目標(biāo)位置和方向的向?qū)4];實(shí)現(xiàn)對(duì)公共空間不同場(chǎng)所的有效區(qū)分;輔助老年人理解危險(xiǎn)警示和相關(guān)器械設(shè)施功能屬性。這些基本功能與老年人日常生活相關(guān)設(shè)計(jì)的公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)需滿足老年人行為特征的需求，才能發(fā)揮導(dǎo)視系統(tǒng)對(duì)老年人的導(dǎo)視作用[5]。通過(guò)數(shù)字媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效用導(dǎo)向分析，使老年人直接進(jìn)行目標(biāo)地點(diǎn)方位搜索，豐富導(dǎo)視系統(tǒng)功能。

1.3 ?導(dǎo)視信息密度分析

老齡化背景下公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)可有效規(guī)范老年人出行秩序和出行安全[6]。該系統(tǒng)需合理安置在有效決策位置上，即有效安置導(dǎo)視系統(tǒng)，通常安置在道路的交叉路口或建筑旁等[7]。道路根據(jù)形態(tài)可分為T(mén)字形、十字形和L形3種，考慮到交通復(fù)雜度對(duì)老年人的影響，在道路交通關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安置導(dǎo)視系統(tǒng)十分必要。由于老年人接收信息速度慢，且信息存在時(shí)效性，老年人在接收智能導(dǎo)視系統(tǒng)信息時(shí)，需要的信息密度與青年人有所差別[8]。設(shè)計(jì)針對(duì)老年人公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)，應(yīng)首先考慮老年人對(duì)信息密度的需求。圖2為正常人和老年人出行行為。

從圖2可知，老年人出行時(shí)需要完成的動(dòng)作行為要素較正常人多，為使老年人獲取信息的連續(xù)性高，需在各個(gè)行為要素間得到智能導(dǎo)視信息支持，公共空間導(dǎo)視標(biāo)識(shí)內(nèi)容和安置位置是公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)的核心。

1.4 ?智能導(dǎo)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

將老齡化背景下公共空間導(dǎo)視系統(tǒng)導(dǎo)視標(biāo)識(shí)分布用式（1）和式（2）多目標(biāo)優(yōu)化模型描述。

[xi=1， 在第i個(gè)備選位置布設(shè)導(dǎo)向信息0， 在第i個(gè)備選位置不布設(shè)導(dǎo)向信息] （1）

[pij=1， 在第i個(gè)備選位置布設(shè)導(dǎo)向第j個(gè) 目的地點(diǎn)的信息0， 在第i個(gè)備選位置不布設(shè)導(dǎo)向第j個(gè) 目的地點(diǎn)的信息] （2）

式中：[i]表示智能導(dǎo)視標(biāo)識(shí)的備選安置地點(diǎn)，其取值為1～m;[j]表示某公共空間內(nèi)老年人的目的地點(diǎn)，其取值為1～n，本文特指公共空間為具有一定邊界的建筑功能區(qū)，如醫(yī)院、公園和學(xué)校等地點(diǎn)。因此，可將老齡化背景下公共空間智能導(dǎo)視標(biāo)識(shí)的優(yōu)化布設(shè)描述為[9]：從m個(gè)智能導(dǎo)視標(biāo)識(shí)備選安置地點(diǎn)中隨機(jī)選擇布設(shè)地點(diǎn)，用集合C表示，且其中任意[i0]屬于集合C，從目的地點(diǎn)中選擇其導(dǎo)視標(biāo)識(shí)包含目的地點(diǎn)信息集合D。

上述過(guò)程實(shí)現(xiàn)公共空間智能導(dǎo)視標(biāo)識(shí)布設(shè)后，采用AHP層次分析法，根據(jù)公共空間功能確定老年人在該空間不同元素需求權(quán)重，針對(duì)不同地點(diǎn)，根據(jù)老年人不同需求程度對(duì)其實(shí)施專家評(píng)價(jià)打分，該分值與不同元素需求權(quán)重相乘，得到不同地點(diǎn)強(qiáng)度系數(shù)[cj]。[cj]可用于衡量地點(diǎn)滿足老年人不同需求強(qiáng)度，采用[cj]向[pij]賦予權(quán)重，衡量公共空間誘導(dǎo)水平是可行的。由于老年人在備選地點(diǎn)獲取導(dǎo)向信息受環(huán)境限制，因此，采用增加導(dǎo)視標(biāo)識(shí)布設(shè)密度和導(dǎo)視系統(tǒng)信息量無(wú)法提升系統(tǒng)的導(dǎo)視能力[10]。用公共空間誘導(dǎo)水平表示各個(gè)導(dǎo)視標(biāo)識(shí)布設(shè)位置的最優(yōu)值，公式為：

[max t1=imjnxipijcjimxi] （3）

式中，[max t1]表示公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)導(dǎo)視標(biāo)識(shí)布設(shè)位置的最優(yōu)值。

公共空間智能導(dǎo)向標(biāo)識(shí)布設(shè)時(shí)，其備選地點(diǎn)需最大可能包括距離最近的目的地點(diǎn)導(dǎo)向信息，若忽略目的地點(diǎn)的重要性，距離備選地點(diǎn)最近的目的地點(diǎn)需優(yōu)先被納入引導(dǎo)信息的內(nèi)容，使老年人在看到導(dǎo)視標(biāo)識(shí)時(shí)認(rèn)為導(dǎo)視標(biāo)識(shí)引導(dǎo)的地點(diǎn)距自己最近，表達(dá)式為：

[min t2=imjnxipijdij] （4）

式中：[dij]為智能導(dǎo)視標(biāo)識(shí)的備選安置地點(diǎn)i到目的地點(diǎn)j的間距;[min t2]為導(dǎo)視標(biāo)識(shí)引導(dǎo)的地點(diǎn)距老年人距離最近。通過(guò)構(gòu)建包括導(dǎo)視標(biāo)識(shí)布設(shè)位置和目的地點(diǎn)的多目標(biāo)優(yōu)化模型，確定公共空間智能導(dǎo)視標(biāo)識(shí)后，保證公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)導(dǎo)視標(biāo)識(shí)布設(shè)位置的最優(yōu)值和導(dǎo)視標(biāo)識(shí)引導(dǎo)的地點(diǎn)距老年人距離最近，實(shí)現(xiàn)老齡化背景下公共空間的智能導(dǎo)視。

2 ?實(shí)驗(yàn)分析

為證明本文設(shè)計(jì)老齡化背景下公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)的有效性，實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境為某城市新建的大型公園，從該城市隨機(jī)選取45位實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)象，其中包括15位老年人和15位青年以及15位由不同年齡段構(gòu)成的專家團(tuán)隊(duì)。將實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)象帶入測(cè)試環(huán)境，讓實(shí)驗(yàn)對(duì)象根據(jù)本文設(shè)計(jì)的導(dǎo)視系統(tǒng)從同一出發(fā)位置去往指定3個(gè)地點(diǎn)，記錄測(cè)試對(duì)象的出發(fā)時(shí)間和抵達(dá)指定地點(diǎn)時(shí)間，并在實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)束后對(duì)測(cè)試對(duì)象使用該系統(tǒng)后的感受做出評(píng)判。

2.1 ?系統(tǒng)導(dǎo)視效果分析

實(shí)驗(yàn)為突出本文系統(tǒng)的導(dǎo)視效果，將基于三維虛擬視覺(jué)的公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)和基于交互式設(shè)計(jì)理念的公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)的導(dǎo)視結(jié)果與本文系統(tǒng)的導(dǎo)視結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，導(dǎo)視過(guò)程耗時(shí)如表1所示。

2.2 ?系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲取本文系統(tǒng)的導(dǎo)視高質(zhì)量基礎(chǔ)上，通過(guò)給實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)象分發(fā)調(diào)查問(wèn)卷，對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象采用3種導(dǎo)視系統(tǒng)的整體感受做出綜合評(píng)判。調(diào)查問(wèn)卷中包括系統(tǒng)的公平使用性、愿景匹配度、接受程度和感知易接近4部分，實(shí)驗(yàn)對(duì)象的平均問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果如表2所示。

為顯著分析3種系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，將表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果用圖3表示。

結(jié)合表2和圖3可以看出，分別采用3種系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)視后，老年人、青年人和技術(shù)人員對(duì)本文系統(tǒng)的公平使用性、愿景匹配度、接受程度和感知易接近度均優(yōu)于另外兩種系統(tǒng)，說(shuō)明本文系統(tǒng)使用較舒適，方便老年人出行導(dǎo)視，是一種有效的公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)。

3 ?結(jié) ?論

老齡化背景下公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)切實(shí)滿足老年人的現(xiàn)實(shí)需求，滿足老年人對(duì)愿景的需求性以及對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)功能的靈活使用，且設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮系統(tǒng)導(dǎo)視信息的密度，使老年人在系統(tǒng)使用過(guò)程中保證信息的連續(xù)性，通過(guò)有效布設(shè)導(dǎo)視標(biāo)識(shí)確保老年人能有效的感知自己的所處位置，以及距自己最近的目的地點(diǎn)，發(fā)揮公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)的最大效用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)證分析可知，本文系統(tǒng)在導(dǎo)視老年人出行上效果突出，它的公平使用性、愿景匹配度、接受程度和感知易接近度均較優(yōu)，是一種有效的公共空間智能導(dǎo)視系統(tǒng)。

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