基于行人認知規(guī)律的地鐵引導標識信息優(yōu)化*

郝亞睿 雷 斌▲ 張 源 孫盈婭

（1.西安建筑科技大學土木工程學院 陜西 西安710055；2.陜西省土地工程建設(shè)集團有限責任公司 陜西 西安710075）

0 引言

地鐵為現(xiàn)代城市人口眾多的人群提供交通服務(wù)，在日常交通中發(fā)揮著不可或缺的作用，其運行效率將影響整個城市公共交通系統(tǒng)。其中，引導標識在地鐵站內(nèi)疏導中承擔著重要的角色，受到了地鐵運營管理者及研究人員的重視，并已有較為廣泛的研究。對引導標識進行優(yōu)化可以提高引導標識的使用效率，引導乘客順利進出站，提高地鐵運行效率。

部分學者對引導標識設(shè)置從建模仿真、設(shè)計學、標識位置等方面進行優(yōu)化研究。宋波等[1]通過對國內(nèi)外大中型地鐵站的應(yīng)急疏散標識進行調(diào)研，從色彩等方面分析存在的問題并提出優(yōu)化建議。W.Ichiro[2]對日本橫濱地鐵站行人導向系統(tǒng)設(shè)計的全過程進行了總結(jié)，對標識內(nèi)容、要素的標準化進行了研究。L.Filippidis等[3]提出可見域(visibility catchment area，VCA)的概念，將行人與標識系統(tǒng)的交互進行模擬，利用building EXODUS軟件，對出口標識對疏散過程的影響進行分析。韓艷欣等[4]將引導標識設(shè)置位置轉(zhuǎn)化為引導標識決策點優(yōu)化問題，并以區(qū)域引導信息量最大為目標，建立引導標識決策點的優(yōu)化模型。穆瑞杰[5]以誘導客流量最大為目標進行引導標識決策點優(yōu)化，對模型中的參數(shù)進行修正，并以案例對修正模型進行了驗證。Kong等[6]基于模糊數(shù)學理論，對上海地鐵1號線徐家匯站服務(wù)效能進行了綜合評價，得出了標識應(yīng)在數(shù)量、風格顏色、高度和信息的準確度等方面進行改進。

近年來，許多國內(nèi)外學者從行人行為的角度出發(fā)考慮引導標識的優(yōu)化設(shè)置。K.Nassar[7]采用仿真的方法對空間中相互作用的行人進行模擬，并在研究中考慮了行人對空間的感知，從而對標識設(shè)置最佳位置進行探索。E.Vilar等[8]通過真實場景試驗，認為引導標識對于日常行人的方向引導效果比應(yīng)急時的引導效果更大，并分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因為，日常情況下行人的尋路行為更為理性。Wang等[9]認為標識的可見性與目標的吸引力、行人與目標的距離以及目標在行人視野中的占有率等有關(guān)。張蟄等[10]依據(jù)引導標識的服務(wù)特點，基于信息熵理論，提出標識引導服務(wù)效能的計算方法，同時考慮行人和引導標識之間的交互特點，利用分段概率函數(shù)表達行人被引導的過程；其次以引導標識協(xié)同服務(wù)效能最大為目標，對引導標識布局優(yōu)化建立模型。原志路[11]以行人行為與應(yīng)激狀態(tài)下的心理狀態(tài)為基礎(chǔ)，利用社會力模型，對房間內(nèi)和通道內(nèi)行人疏散進行了建模和仿真。Lei等[12]通過實地調(diào)研獲取地鐵站點內(nèi)不同位置行人微觀行為特征數(shù)據(jù)，根據(jù)研究結(jié)果獲得不同區(qū)域、不同時段的交通標識設(shè)置重點。

另一些學者從認知方面出發(fā)對引導標識進行優(yōu)化研究，林雨等[13]通過大量的室內(nèi)實驗建立了標志信息量與駕駛員認知時間的量化關(guān)系。得到指路標志在漢字字數(shù)少于17字，路名數(shù)少于6個時，認知時間增長趨勢相對均勻，超過這一標準增長趨勢明顯。O.B.Santiago等[14]認為標識系統(tǒng)設(shè)計的連續(xù)性非常重要。系統(tǒng)的連續(xù)性是為了保證1個目標——引導人們通過整個尋路的過程，在這個過程中沒有斷點。Li等[15]在分析人們尋路行為的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)設(shè)計標識時需要對系統(tǒng)內(nèi)部信息的復制和強調(diào)，因為人在行動的間隙，很容易被迷惑，必須在間隙中提供信息。這些研究都為本文如何基于行人認知規(guī)律研究引導標識的優(yōu)化提供了思路。

綜上可知，國內(nèi)外專家學者在引導標識優(yōu)化方面做了一定的研究，但多集中在仿真，設(shè)計，位置等研究領(lǐng)域。在行人特性研究方面，專家學者的研究范圍多是集中于地鐵內(nèi)通道及站臺等位置，對標識系統(tǒng)對行人行為及特征方面的影響的研究還很少，在行人認知方面針對于地鐵站內(nèi)引導標識優(yōu)化的研究成果不多。基于此，本文通過設(shè)計室內(nèi)認知試驗，收集行人對引導標識的瞬時記憶、短時記憶遺忘等試驗數(shù)據(jù)，進而分析不同樣本的瞬時記憶和遺忘規(guī)律。并在西安市小寨站進行行人跟蹤試驗，觀察行人走行行為，分析引導標識設(shè)置存在的問題，在結(jié)合室內(nèi)認知試驗研究結(jié)果的基礎(chǔ)上提出了地鐵站內(nèi)行人引導標識的優(yōu)化方法，從使用者的角度為已有地鐵站標識優(yōu)化和未來車站標識設(shè)計提供技術(shù)參考。

1 行人認知試驗

為了使行人更高效地從引導標識獲取信息，在引導標識進行設(shè)計初期，就應(yīng)該考慮行人認知規(guī)律對引導標識設(shè)計的影響，設(shè)計出符合行人認知規(guī)律的地鐵站內(nèi)導向系統(tǒng)。

1.1 試驗設(shè)計

為獲得行人的認知數(shù)據(jù)，通過室內(nèi)認知試驗對行人的認知規(guī)律進行分析研究，從使用者的角度探究符合行人認知規(guī)律的地鐵標識優(yōu)化設(shè)計。

1.1.1 試驗對象

經(jīng)統(tǒng)計，地鐵站內(nèi)行人年齡覆蓋范圍較大，且在19～44歲之間的行人占比最多。在選取試驗對象時，應(yīng)盡量符合實際，保證樣本覆蓋各個年齡段，并大致符合地鐵站內(nèi)行人不同年齡段的分布情況。所以，本次認知試驗在保證年齡分布滿足地鐵站內(nèi)行人年齡分布規(guī)律的前提下，選擇具有獨自出行能力的行人作為被試者并保證男女平衡。在保證數(shù)據(jù)的科學性的前提下，本次認知試驗在確定樣本量時采取抽樣調(diào)查的方法，最小樣本量根據(jù)式（1）計算結(jié)果確定。

式中：N為樣本容量；σ為樣本標準差；d為抽樣誤差，%；Z為置信水平下的統(tǒng)計量。此處取σ=0.5；d=10%；取置信水平為95%，Z=1.96。根據(jù)式（1）計算數(shù)據(jù)采集最小樣本量為96。

本試驗通過網(wǎng)絡(luò)公開招募志愿者進行室內(nèi)認知試驗，共招募志愿者120名，其中男性60名，女性60名，年齡分布大致符合地鐵站內(nèi)行人不同年齡段的分布情況。在試驗之前對被試者進行培訓，告知注意事項，于2020年10月12日—13日08：00—12：00在實驗室進行室內(nèi)認知試驗。

1.1.2 試驗步驟

此次行人認知試驗采集的樣本數(shù)據(jù)主要從瞬時記憶容量和短時記憶遺忘規(guī)律2個方面對行人認知規(guī)律進行分析。通過室內(nèi)播放標識幻燈片的方式結(jié)合現(xiàn)場詢問記錄的方法對數(shù)據(jù)進行采集。

1）瞬時記憶容量。對標識進行組塊劃分，其中組塊定義為由若干較小單位聯(lián)合而成熟悉的、較大單位的信息，標識中的站名、線路名稱、出口編號等均可各自看作1個組塊，將標識按所表達的內(nèi)容數(shù)量不同分為3組塊標識、4組塊標識、5組塊標識、6組塊標識等，組塊信息標識圖見圖1。對不同組塊數(shù)量標識的瞬時記憶容量進行研究，為引導標識內(nèi)容數(shù)量設(shè)計提供依據(jù)，保證標識提供的信息能有效的被行人接收，達到更高的效率。

圖1 組塊信息標識Fig.1 Chunk information on guide signs

測試工作由2名測試人員分工協(xié)作，1名負責播放測試標識圖片并計時，另1人負責詢問記錄，具體試驗過程步驟如下。

步驟1。播放3組塊標識，模擬地鐵站環(huán)境，照明照度與地鐵站相同，并計時3 s后關(guān)閉。

步驟2。詢問被試者記憶的信息組塊個數(shù)，能準確記憶的計為1，完全遺忘或存在模糊記憶的計為0，并記錄其記憶信息數(shù)量。

步驟3。循環(huán)上述步驟，分別采用4組塊、5組塊、6組塊、8組塊、12組塊的標識進行測試，并記錄其記憶信息量。所采用的引導標識見表1。

表1 不同組塊標識Tab.1 Different chunked signs

2）短時記憶遺忘規(guī)律。短時記憶的容量有限，保持的時間也有限，本節(jié)對短時記憶遺忘規(guī)律進行探究。采用“Brown-Peterson”法[16]，即在呈現(xiàn)刺激和回憶之間插進干擾作業(yè)（連續(xù)減3）以阻止復述，在連續(xù)減數(shù)運算過程中應(yīng)要求被試者迅速運算，若進行的緩慢，將達不到阻止復述的目的。測試工作由2名測試人員分工協(xié)作，1人負責播放測試標識圖，1人手持秒表記錄時間并詢問記錄。具體試驗過程見圖2。

圖2 短時記憶試驗流程Fig.2 Procedures of the short-term memory test

1.2 初步分析

通過行人認知試驗，對行人瞬時記憶容量和短時記憶遺忘規(guī)律試驗所收集的記憶數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計。試驗共收集了120份樣本數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理除去重復和無效數(shù)據(jù)最終獲得有效樣本110份（男性57份，女性53份）。其中，小于18歲的樣本占7.27%，19～44歲的樣本占78.18%，45～59歲的樣本占9.09%，年齡大于60歲的樣本占5.45%，其年齡分布大致與試驗前在地鐵站內(nèi)調(diào)研所收集到的行人年齡分布一致。被試者年齡分布見圖3。

圖3 被試者年齡分布Fig.3 Age distribution of subjects

2 行人認知規(guī)律分析

2.1 瞬時記憶容量

心理學家根據(jù)信息記憶時間的長短，把記憶分為瞬時記憶、短時記憶和長時記憶3種[17]。由于瞬時記憶作用時間短，記憶的容量有限，并且記憶容易衰退，瞬時記憶的保持時間一般在0.25～2 s。引導標識所傳遞的信息需要行人特別注意，且在不停留的情況下能夠獲取標識的信息。因此，在試驗中設(shè)定瞬時記憶的時間為3 s。以引導標識的信息為主體，對行人瞬時記憶容量進行研究。其中瞬時記憶與短時記憶間、長時記憶的關(guān)系圖見圖4。

圖4 瞬時記憶與短時記憶、長時記憶的關(guān)系Fig.4 Relationship among immediate，short-term，and long-term memories

引導標識信息是向行人提供方向指示和路徑選擇建議的1種語言形式。行人在不熟悉的地鐵站內(nèi)需要依賴從站內(nèi)環(huán)境中獲得所需信息。當行人快速識別引導標識的信息，表現(xiàn)為瞬時記憶。當經(jīng)過大腦的處理后轉(zhuǎn)變?yōu)槎虝r記憶，從而根據(jù)實際情況和記憶內(nèi)容作出相應(yīng)判斷和反應(yīng)。當有多個信號刺激行人時，則需要過濾無關(guān)信息，提取有用信息。因此，引導標識的信息量設(shè)置需要適當，使行人能夠快速獲取有效信息，減少無用信息的干擾。

根據(jù)試驗結(jié)果統(tǒng)計得出的不同組塊標識3 s瞬時記憶量均值及其代表的記憶準確率見表2，不同組塊數(shù)標識的瞬時記憶準確率變化趨勢圖見圖5。

表2 不同組塊標識瞬時記憶Tab.2 Immediate memory for different chunk numbers on guide signs

圖5 不同組塊標識瞬時記憶準確率折線圖Fig.5 Accuracy line of the immediate memory of different chunks on guide signs

由圖5可見，除3組塊和4組塊可以保持較高的準確率外，隨組塊數(shù)目的增多，記憶準確率呈顯著下降趨勢。其中4組塊標識的記憶準確率最高。分別對各組塊瞬時記憶量繪制頻數(shù)圖見圖6。

由圖6可見，各組塊瞬時記憶量分布均符合正態(tài)分布，其中3組塊標識瞬時記憶量為2的人數(shù)占比最大，4組塊、5組塊、6組塊標識瞬時記憶量為3的人數(shù)占比最大，8組塊標識瞬時記憶量為4的人數(shù)占比最大，12組塊標識瞬時記憶量為3或4的人數(shù)均較多。由此可以得出，大多數(shù)被試者可以記住標識提供信息中的4個信息左右。1956年，美國心理學家G.A.Miller[18]提出短時記憶容量為（7±2）個組塊。學者N.Cowan[19]認為記憶的存儲能力是有限的，年輕人短時記憶的容量一般為3～5個組塊。與本文研究結(jié)果相似，均表明人對信息量的認知和接受能力是有限的。但這些研究都沒有在地鐵環(huán)境中進行，本文基于地鐵引導標識的特殊性對地鐵引導標識的記憶規(guī)律進行研究，得到行人3 s瞬時記憶量在（4±1）個信息塊。本文研究成果是基于特定條件下（室內(nèi)、人處于平靜、無壓力等狀態(tài)），通過個體樣本對字母或圖形的認知試驗得到的，結(jié)果與上述研究不完全一樣，且地鐵引導標識本身存在一定的特殊性，研究的對象及環(huán)境的不同是造成研究結(jié)果不同的主要原因。

圖6 各組塊標識瞬時記憶頻數(shù)圖Fig.6 Frequency distribution of the immediate memory for different chunk numbers on guide signs

綜上所述，在設(shè)置引導標識時可以將標識組塊設(shè)置為（4±1）個組塊，以保證行人能夠準確記憶信息且不造成標識資源浪費，同時，也避免了由于信息量較多行人因記憶駐足而引起的擁堵。在行人較為密集、需要快速疏散引流位置處，可保證標識主要內(nèi)容為3～5個，若信息需求量較大，可通過引導標識分級設(shè)置來實現(xiàn)，而在行人較為分散處可適當增加內(nèi)容以節(jié)約資源。

2.2 短時記憶遺忘規(guī)律

短時記憶(short-term memory，STM)，是對信息加工過程中的核心。短時記憶是通往長時記憶的過渡環(huán)節(jié)。引導標識的設(shè)計是為了讓行人在行走過程中快速完成自己的判斷，并順利完成進出站及換乘等行為。地鐵站內(nèi)行人需要根據(jù)引導標識信息判斷自己到達目的地所需要行走的路徑，完成尋路行為。研究行人短時記憶遺忘規(guī)律，并依據(jù)遺忘規(guī)律得出合理的標識布設(shè)間隔，可為地鐵站引導標識合理布設(shè)提供依據(jù)。

由對行人瞬時記憶容量試驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，標識內(nèi)容最佳信息容量為4，因此通過對4組塊短時記憶試驗結(jié)果進行分析研究短時記憶遺忘規(guī)律。

2.2.1 不同年齡行人短時記憶遺忘規(guī)律

對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，根據(jù)對行人不同年齡段的劃分，將不同年齡行人短時記憶準確率進行計算，并繪制變化曲線圖見圖7。

由圖7可見，行人對標識信息的記憶量呈現(xiàn)出整體隨著時間增加而下降的趨勢，且符合記憶量下降先快后慢的普遍規(guī)律。不同年齡段行人的遺忘規(guī)律不同，18歲及以下的行人在10 s內(nèi)記憶量最佳，10 s后，遺忘速度加快；19～40歲的行人記憶遺忘量最少，且短時記憶效果最佳；41～59歲的行人在20 s內(nèi)短時記憶量迅速下降；當行人年齡在60歲及以上時，其短時記憶量明顯下降，在10 s內(nèi)記憶量保持穩(wěn)定，10 s之后迅速下降。整體來看，隨著年齡的增加，記憶準確率呈下降趨勢，10～20 s時間段內(nèi)記憶量下降速度最快，信息遺忘較多。這驗證了R.C.Atkinson等[20]的結(jié)論，在沒有復述的情況下，短時記憶僅能保持15～30 s，甚至可能更短。

圖7 不同年齡行人短時記憶準確率曲線圖Fig.7 Accuracy line of the short-term memory for samples with different ages

2.2.2 不同性別行人短時記憶遺忘規(guī)律。

通過試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計并計算不同性別行人的短時記憶準確率，數(shù)據(jù)見表3，繪制曲線圖見圖8。

圖8 不同性別行人短時記憶準確率曲線圖Fig.8 Accuracy line of the short-term memory for sampleswith different genders

表3 不同性別行人短時記憶的標識信息量準確率Tab.3 Accuracy rate of the short-term memory for samples with different genders

由圖8可見，不同性別行人短時記憶遺忘規(guī)律大致相同，運用SPSS軟件對男、女行人記憶量進行顯著性卡方檢驗，結(jié)果顯示，sig.（雙側(cè)）均大于0.05，性別對行人短時記憶準確率沒有顯著性差別，表明性別對短時記憶遺忘影響不大。

2.2.3 行人短時記憶遺忘規(guī)律曲線。

在此借助著名的艾賓浩斯遺忘曲線[21]對短時遺忘規(guī)律進行分析。艾賓浩斯的遺忘曲線是針對所有記憶類型來說的。研究發(fā)現(xiàn)，遺忘在學習之后立即開始，而且遺忘的進程并不是均勻的。最初遺忘速度很快，以后逐漸緩慢。

為研究行人對標識信息的短時遺忘規(guī)律，時間一般為1 min，在研究過程中借鑒艾賓浩斯的試驗的思路及遺忘的規(guī)律進行建模，建立短時記憶中記憶量隨時間的變化規(guī)律模型，見式（2）。

式中：S為引導信息的記憶量，%；t為記憶后的間隔時間，s；a，b為參數(shù)。

通過試驗得到被試者各時間節(jié)點對引導信息的記憶量，見表4。

表4 測試者各時間節(jié)點的引導信息記憶量Tab.4 Memory capacitance of guide information at each time node of test subjects

根據(jù)試驗得出的引導信息記憶量數(shù)據(jù)，運用SPSS軟件進行分析，得出參數(shù)a=0.107，參數(shù)b=0.309，由此可以得出引導信息的記憶量隨間隔時間的變化規(guī)律模型，并根據(jù)模型繪制引導信息記憶量遺忘的模型曲線，見圖9。并且，通過分析可以得出相關(guān)系數(shù)R2=0.960，在0.8～1之間，因此，記憶信息量與間隔時間之間具有較強的相關(guān)性。

圖9 引導信息記憶量遺忘的模型曲線Fig.9 Forgetting-model curve of the memory capacitance of guide information

由圖9可見，引導標識的信息記憶量在20 s內(nèi)快速下降，人們對引導標識信息的遺忘較快，隨著時間延長，信息保持記憶量趨于穩(wěn)定，遺忘較慢。與艾賓浩斯遺忘曲線規(guī)律一致，且與劉星星[22]對短期遺忘規(guī)律的相關(guān)研究結(jié)果基本一致，即駕駛?cè)擞洃浲瓿梢院?，?0 s內(nèi)信息保持量較大，記憶較為清晰，但是遺忘也很快，后30 s遺忘較慢。由于劉星星研究的是駕駛?cè)藢俗R的記憶遺忘規(guī)律，研究的環(huán)境及受試者不同造成了研究結(jié)果有所差異。

在4組塊的標識信息中，行人在遺忘其中1塊的信息時，即當遺忘的信息量達到25%時，就會對尋路產(chǎn)生一定的影響。因此，根據(jù)上述得出的記憶量隨時間的變化規(guī)律模型，計算得出在間隔15 s時，出行者殘存的引導標識的信息量會影響到行人正常的尋路行為，所以為確保引導標識作用的有效性，最好在15 s行走距離內(nèi)設(shè)置持續(xù)性引導標識，以便保持記憶的延續(xù)，最長不應(yīng)超過20 s。

綜上所述，行人在10～20 s內(nèi)對標識的記憶量呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，對于不熟悉環(huán)境的行人，信息的連貫性和信息的充實尤其重要。信息如果得到復述就可以在短時記憶中保持較長時間，所以在對行人引導標識進行設(shè)置時，相鄰引導標識之間的距離最好在15 m內(nèi)，以便保持記憶的延續(xù)性，最長不應(yīng)超過20 m，以便加深行人記憶，使得行人順利進出站。

3 地鐵站引導標識優(yōu)化

為了驗證上述的研究結(jié)果，設(shè)計行人跟蹤試驗，對地鐵站內(nèi)的行人進行一對一跟蹤，根據(jù)行人在引導標識誘導下的真實行為，記錄其行為活動特征及行走路線和行進時間，分析行人通行效率的影響因素，進而結(jié)合室內(nèi)認知試驗的研究結(jié)果提出引導標識的優(yōu)化方法。

3.1 試驗設(shè)計

選取西安市地鐵2號線和3號線的換乘站小寨站作為研究對象，由于小寨站是西安市典型換乘站，且小寨站服務(wù)對象多，包括普通行人、換乘行人、市郊行人、外地游客等，其中有來自不同地區(qū)、不同國家的不同年齡、教育層次、職業(yè)背景和語言的行人，這些符合樣本多樣化的需求，利于收集不同行人的行為特征數(shù)據(jù)。于2020年11月6日—10日09：00—11：00和15：00—17：00在小寨站進行行人跟蹤試驗。本次試驗遵循平衡、覆蓋最大化原則，盡量保證搜集樣本分布符合站內(nèi)人群分布特征。被試人員的選取采用隨機跟蹤的方法，試驗人員在站臺或者進站口，隨機選擇行人完成跟蹤。試驗步驟如下。

步驟1。在試驗開始前，調(diào)研人員對站內(nèi)空間結(jié)構(gòu)進行了解，并對跟蹤過程進行預(yù)演。

步驟2。在站臺或者進站口，隨機挑選1名行人作為跟蹤對象，在不影響其正常出站或者換乘行為的前提下，開始跟蹤，并記錄開始時間及起始位置。

步驟3。在跟蹤過程中，記錄每1次停留的位置以及停留的時間，觀察停留位置的引導標識設(shè)置情況。

步驟4。直到被試者到達出站口，跟蹤試驗結(jié)束，返回步驟2并重復上述步驟。

本次試驗數(shù)據(jù)采集采用選擇方案抽樣法，在簡單隨機抽樣條件下，確定最小樣本量的計算公式，見式（3）。

式中：N為樣本容量；P為樣本總體比例期望值；Z為置信水平下的統(tǒng)計量；e為調(diào)研誤差，%；n為樣本總量。

此處取樣本變異程度最大時的最保守估計，P=0.5；取置信水平為95%，Z=1.96；在交通調(diào)查中誤差在5%～15%之間需做補充調(diào)查，取e=5%；對小寨站一周高峰時段進出站總?cè)藬?shù)進行統(tǒng)計，得出高峰期平均小時人流量為19 390人·次，取n=19 390。根據(jù)公式計算數(shù)據(jù)采集最小樣本量為377。

本次試驗共收集620份數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理除去重復和無效數(shù)據(jù)，最終獲得有效樣本數(shù)據(jù)553份，年齡及性別分布大致符合地鐵站內(nèi)行人的分布情況。

3.2 行人行為分析

在小寨站進行行人跟蹤試驗并統(tǒng)計在站廳中行人停留較多的點位、停留次數(shù)及停留位置引導標識的組塊數(shù)，對停留點位進行編號見圖10，部分停留數(shù)據(jù)見表5。

圖10 站廳停留點位Fig.10 Staying points in the station hall

表5 行人停留數(shù)據(jù)Tab.5 Stopping data of pedestrians

由表5可見，2/3/5/8/9號點位停留次數(shù)最多，通過對引導標識組塊數(shù)的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)這些點位處的引導標識信息量過大。6/7號點位處行人停留次數(shù)較少，觀察引導標識的設(shè)置情況，發(fā)現(xiàn)這2處的引導標識設(shè)置信息量適中，均為5個組塊，且相鄰之間的距離小于15 m，設(shè)計符合行人認知規(guī)律。

另對小寨站選取不同組塊數(shù)的引導標識對行人停留時間進行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計得到的不同組塊的引導標識下行人平均停留時間，作行人平均停留時間與標識組塊數(shù)關(guān)系圖見圖11。由圖11可見，標識組塊數(shù)僅有2個時，不能準確地提供尋路信息，因此行人的平均停留時較長。標識組塊數(shù)在6個及以上時，隨著引導標識信息量的增大，行人的平均停留時間不斷增長。標識組塊數(shù)在3～5個時，符合行人認知規(guī)律，行人的平均停留時間最短。

圖11 行人平均停留時間與標識組塊數(shù)關(guān)系圖Fig.11 Relationship between pedestrian average stop time and the chunk numbers on guide signs

行人跟蹤試驗結(jié)果表明：行人在3～5個組塊的引導標識下的停留時間最短，標識組塊量適中，相鄰引導標識之間的距離符合行人遺忘規(guī)律時行人停留次數(shù)較少，有利于提高行人的通行效率，與室內(nèi)認知試驗的研究結(jié)果一致。

3.3 引導標識優(yōu)化

結(jié)合室內(nèi)認知試驗結(jié)果和地鐵站行人跟蹤試驗的調(diào)查數(shù)據(jù)及實地調(diào)研的情況，針對小寨站的引導標識設(shè)置情況提出以下優(yōu)化建議。

1）保證連續(xù)性。小寨站內(nèi)各區(qū)域在對行人引導標識進行設(shè)置時，應(yīng)滿足連續(xù)布設(shè)的原則。結(jié)合上述對短時遺忘規(guī)律的研究，在進出站等距離較長的通道，引導標識應(yīng)滿足在在15 s行走距離內(nèi)設(shè)置引導標識，以便保持記憶的延續(xù)性，最長不應(yīng)超過20 s；在上行扶梯、樓梯處，懸掛式行人引導標識設(shè)置方式見圖12。標識內(nèi)容應(yīng)簡潔明了，包含出站口方向，換乘線路方向等，避免標識設(shè)計的冗雜。

圖12 樓梯處懸掛式標識設(shè)置形式Fig.12 Setup form of hanging signs at stairs

2）信息的完整性。站內(nèi)行人引導標識應(yīng)系統(tǒng)進行設(shè)置，避免信息遺漏，滿足站內(nèi)行人行走需求。結(jié)合上述對瞬時記憶容量的研究，行人3 s瞬時記憶量在（4±1）個信息塊，應(yīng)在滿足行人瞬時記憶規(guī)律的基礎(chǔ)上，保證引導信息的完整，滿足行人的尋路需求。將不同線路信息用相同標識不同顏色的方法設(shè)計，保證標識線路信息清晰，方向明確，具體設(shè)置方法見圖13。

圖13 進站乘車懸掛式引導標識Fig.13 Hanging guide signs for entering a station and taking trains

4 結(jié)束語

筆者設(shè)計了室內(nèi)認知試驗研究行人瞬時記憶容量以及短時記憶遺忘規(guī)律，并通過行人跟蹤試驗實地調(diào)查驗證了室內(nèi)認知試驗的結(jié)果，得出引導標識信息量的優(yōu)化方法，應(yīng)用于地鐵站內(nèi)引導標識的設(shè)計指導。本文的主要研究結(jié)果有：①行人3 s瞬時記憶量為（4±1）個信息塊；②在沒有復述的情況下，行人信息記憶可以保持15～20 s。在研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出了站內(nèi)標識設(shè)置建議：①標識內(nèi)容容量設(shè)計應(yīng)參考瞬時記憶容量規(guī)律，信息組塊保持在3～5個，以有利于行人快速識別；②為確保引導標識作用的有效性，相鄰引導標識之間的距離最好在15 m內(nèi)，以便保持記憶的延續(xù)性，最長不應(yīng)超過20 m，避免由于信息遺忘造成的行人停滯的現(xiàn)象。并通過地鐵站內(nèi)實地調(diào)研獲取了行人在站內(nèi)不同位置的信息需求，對不同位置的引導標識設(shè)置提出了建議。以上研究結(jié)論可為已有地鐵站標識優(yōu)化和未來車站標識設(shè)計提供技術(shù)參考。

本文主要依據(jù)行人認知規(guī)律的研究結(jié)果，對地鐵站內(nèi)標識進行優(yōu)化研究，如果結(jié)合建筑學，量化建筑特征和行人行為特征的關(guān)系，則能更好的對引導標識進行優(yōu)化。本文以西安地鐵小寨站為研究對象進行行人跟蹤試驗，下一步需要在全國更多地區(qū)獲取數(shù)據(jù)，選擇不同時段作為試驗時間特別是節(jié)假日等對研究結(jié)果進行驗證，以得到更為普遍的結(jié)論。