田瑾 張萍

關(guān)鍵詞： 老年人; 公共空間; 智能導視; 系統(tǒng)設計; 信息密度設置; 愿景匹配

中圖分類號： TN820.4?34; TB472 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號： 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

隨著我國老齡化發(fā)展進程加快，老年人的公共交通出行問題成為社會廣泛關(guān)注的研究熱點[1]。公共交通設施的通用性設計水準是衡量城市交通建設的優(yōu)秀指標之一。公共交通樞紐系統(tǒng)復雜化和國際化的發(fā)展趨勢，促使老年人對公共空間智能導視系統(tǒng)需求逐步提升，很多公共空間如公園、醫(yī)院和商場等設計的導視系統(tǒng)文字較小，老年人無法識別。因此，設計老齡化背景下公共空間智能導視系統(tǒng)十分必要。

1 ?公共空間智能導視系統(tǒng)設計

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環(huán)境存在認知障礙，其表現(xiàn)為老年人身體各項機能退化，對復雜信息標志理解和識別存在困難，導致出現(xiàn)焦慮和暴躁等情緒。因此，針對老年人設計公共空間智能導視系統(tǒng)時需通過可視化手段提升老年人的程序記憶[2]。采用智能手機設備，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及與老年人知識經(jīng)驗一致的擬物元素，將公共空間立體環(huán)境展示為無縫連接的平面環(huán)境，便于老年人對公共空間直觀觀察，實現(xiàn)公共空間的愿景匹配。老齡化環(huán)境下老年人視力下降，聽力和肢體能力均較差[3]，在一些公共空間都會有很多利于老年人出行的標識。圖1是以老年人為受眾目標某公園導視系統(tǒng)圖。

1.2 ?效用導向分析

設計針對老年人的公共空間智能導視系統(tǒng)應保證系統(tǒng)效用最大化，將目標導視作為系統(tǒng)基本功能，主要體現(xiàn)在：老年人對目標位置和方向的向?qū)4];實現(xiàn)對公共空間不同場所的有效區(qū)分;輔助老年人理解危險警示和相關(guān)器械設施功能屬性。這些基本功能與老年人日常生活相關(guān)設計的公共空間智能導視系統(tǒng)需滿足老年人行為特征的需求，才能發(fā)揮導視系統(tǒng)對老年人的導視作用[5]。通過數(shù)字媒體技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)效用導向分析，使老年人直接進行目標地點方位搜索，豐富導視系統(tǒng)功能。

1.3 ?導視信息密度分析

老齡化背景下公共空間智能導視系統(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字形、十字形和L形3種，考慮到交通復雜度對老年人的影響，在道路交通關(guān)鍵節(jié)點安置導視系統(tǒng)十分必要。由于老年人接收信息速度慢，且信息存在時效性，老年人在接收智能導視系統(tǒng)信息時，需要的信息密度與青年人有所差別[8]。設計針對老年人公共空間智能導視系統(tǒng)，應首先考慮老年人對信息密度的需求。圖2為正常人和老年人出行行為。

從圖2可知，老年人出行時需要完成的動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，需在各個行為要素間得到智能導視信息支持，公共空間導視標識內(nèi)容和安置位置是公共空間智能導視系統(tǒng)的核心。

1.4 ?智能導視系統(tǒng)實現(xiàn)

將老齡化背景下公共空間導視系統(tǒng)導視標識分布用式（1）和式（2）多目標優(yōu)化模型描述。

[xi=1， 在第i個備選位置布設導向信息0， 在第i個備選位置不布設導向信息] （1）

[pij=1， 在第i個備選位置布設導向第j個 目的地點的信息0， 在第i個備選位置不布設導向第j個 目的地點的信息] （2）

式中：[i]表示智能導視標識的備選安置地點，其取值為1～m;[j]表示某公共空間內(nèi)老年人的目的地點，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、公園和學校等地點。因此，可將老齡化背景下公共空間智能導視標識的優(yōu)化布設描述為[9]：從m個智能導視標識備選安置地點中隨機選擇布設地點，用集合C表示，且其中任意[i0]屬于集合C，從目的地點中選擇其導視標識包含目的地點信息集合D。

上述過程實現(xiàn)公共空間智能導視標識布設后，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，針對不同地點，根據(jù)老年人不同需求程度對其實施專家評價打分，該分值與不同元素需求權(quán)重相乘，得到不同地點強度系數(shù)[cj]。[cj]可用于衡量地點滿足老年人不同需求強度，采用[cj]向[pij]賦予權(quán)重，衡量公共空間誘導水平是可行的。由于老年人在備選地點獲取導向信息受環(huán)境限制，因此，采用增加導視標識布設密度和導視系統(tǒng)信息量無法提升系統(tǒng)的導視能力[10]。用公共空間誘導水平表示各個導視標識布設位置的最優(yōu)值，公式為：

[max t1=imjnxipijcjimxi] （3）

式中，[max t1]表示公共空間智能導視系統(tǒng)導視標識布設位置的最優(yōu)值。

公共空間智能導向標識布設時，其備選地點需最大可能包括距離最近的目的地點導向信息，若忽略目的地點的重要性，距離備選地點最近的目的地點需優(yōu)先被納入引導信息的內(nèi)容，使老年人在看到導視標識時認為導視標識引導的地點距自己最近，表達式為：

[min t2=imjnxipijdij] （4）

式中：[dij]為智能導視標識的備選安置地點i到目的地點j的間距;[min t2]為導視標識引導的地點距老年人距離最近。通過構(gòu)建包括導視標識布設位置和目的地點的多目標優(yōu)化模型，確定公共空間智能導視標識后，保證公共空間智能導視系統(tǒng)導視標識布設位置的最優(yōu)值和導視標識引導的地點距老年人距離最近，實現(xiàn)老齡化背景下公共空間的智能導視。

2 ?實驗分析

為證明本文設計老齡化背景下公共空間智能導視系統(tǒng)的有效性，實驗測試環(huán)境為某城市新建的大型公園，從該城市隨機選取45位實驗測試對象，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)成的專家團隊。將實驗測試對象帶入測試環(huán)境，讓實驗對象根據(jù)本文設計的導視系統(tǒng)從同一出發(fā)位置去往指定3個地點，記錄測試對象的出發(fā)時間和抵達指定地點時間，并在實驗測試結(jié)束后對測試對象使用該系統(tǒng)后的感受做出評判。

2.1 ?系統(tǒng)導視效果分析

實驗為突出本文系統(tǒng)的導視效果，將基于三維虛擬視覺的公共空間智能導視系統(tǒng)和基于交互式設計理念的公共空間智能導視系統(tǒng)的導視結(jié)果與本文系統(tǒng)的導視結(jié)果進行對比，導視過程耗時如表1所示。

2.2 ?系統(tǒng)綜合評價結(jié)果

在上述實驗結(jié)果獲取本文系統(tǒng)的導視高質(zhì)量基礎上，通過給實驗測試對象分發(fā)調(diào)查問卷，對實驗對象采用3種導視系統(tǒng)的整體感受做出綜合評判。調(diào)查問卷中包括系統(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，實驗對象的平均問卷調(diào)查結(jié)果如表2所示。

為顯著分析3種系統(tǒng)的綜合評價結(jié)果，將表2實驗結(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)進行導視后，老年人、青年人和技術(shù)人員對本文系統(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)，說明本文系統(tǒng)使用較舒適，方便老年人出行導視，是一種有效的公共空間智能導視系統(tǒng)。

3 ?結(jié) ?論

老齡化背景下公共空間智能導視系統(tǒng)設計應切實滿足老年人的現(xiàn)實需求，滿足老年人對愿景的需求性以及對系統(tǒng)各項功能的靈活使用，且設計系統(tǒng)時應重點考慮系統(tǒng)導視信息的密度，使老年人在系統(tǒng)使用過程中保證信息的連續(xù)性，通過有效布設導視標識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，發(fā)揮公共空間智能導視系統(tǒng)的最大效用。通過實驗實證分析可知，本文系統(tǒng)在導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視系統(tǒng)。

參考文獻

[1] 劉紹榮.開放空間格局下圖書館導視系統(tǒng)的設計與思考[J].現(xiàn)代情報，2016，36（10）：129?132.

LIU Shaorong. The library signage system design and thinking in the open space [J]. Modern information， 2016， 36（10）： 129?132.

[2] 周慶，孫海瀚，楊艷紅.基于認知地圖的地鐵空間導視系統(tǒng)優(yōu)化分析[J].城市軌道交通研究，2015，18（10）：102?105.

ZHOU Qing， SUN Haihan， YANG Yanhong. Optimization analysis of metro space guide system based on cognition map [J]. Urban mass transit， 2015， 18（10）： 102?105.

[3] 艾賀玲，黃萍.老齡化背景下上海城鎮(zhèn)職工醫(yī)療保險基金管理政策研究：基于系統(tǒng)動力學的分析[J].中國衛(wèi)生事業(yè)管理，2017，34（9）：656?660.

AI Heling， HUANG Ping. Studying on the management policy of medical insurance funds of urban workers in shanghai under the background of aging based on analysis of system dynamics [J]. Chinese health service management， 2017， 34（9）： 656?660.

[4] 廖芮，張開寧，王華平，等.我國健康老齡化背景下的醫(yī)養(yǎng)結(jié)合：基本理念、服務模式與實踐難題[J].中國全科醫(yī)學，2017， 20（3）：270?277.

LIAO Rui， ZHANG Kaining， WANG Huaping， et al. Combination between medical and elderly care institutions under the background of healthy aging in China： Basic concepts， service modes and problems in practice [J]. Chinese general practice， 2017， 20（3）： 270?277.

[5] 張瑞超，張一丁.在園林景觀中導視系統(tǒng)設計的應用與研究：以蘇州園林為例[J].西北林學院學報，2015，30（1）：281?284.

ZHANG Ruichao， ZHANG Yiding. Study and application for the garden landscape sign design： A case study of Suzhou garden [J]. Journal of Northwest Forestry University， 2015， 30（1）： 281?284.

[6] 陳戈，張錚，李振波，等.基于定位導航系統(tǒng)的改進無線節(jié)點空間定位算法[J].半導體光電，2015，36（4）：618?621.

CHEN Ge， ZHANG Zheng， LI Zhenbo， et al. ?An Improved spatial localization algorithm in WSN based on GPS [J]. Semiconductor optoelectronics， 2015， 36（4）： 618?621.

[7] 劉瑞華，趙慶田，呂小平，等. “北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)”非精密進近導航性能分析[J].中國空間科學技術(shù)，2015，35（4）：53?59.

LIU Ruihua， ZHAO Qingtian， LYU Xiaoping. Performance analysis for BeiDou regional navigation satellite system of NPA [J]. Chinese space science and technology， 2015， 35（4）： 53?59.

[8] 王式太，彭軍還.現(xiàn)階段北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可用性分析[J]. 桂林理工大學學報，2015，35（3）：524?527.

WANG Shitai， PENG Junhuan. Analysis of availability of BeiDou navigation satellite system at present stage [J]. Journal of Guilin University of Technology， 2015， 35（3）： 524?527.

[9] 蘭坤，張巖，沈旭昆.一種基于視覺的手術(shù)導航系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].系統(tǒng)仿真學報，2017，29（9）：2025?2034.

LAN Kun， ZHANG Yan， SHEN Xukun. Design and application of surgical navigation system based on visual technology [J]. Journal of system simulation， 2017， 29（9）： 2025?2034.

[10] 閆立波，李建勝，黃忠義，等.天基系統(tǒng)空間目標光學成像仿真方法研究[J].計算機仿真，2016，33（4）：120?124.

YAN Libo， LI Jiansheng， HUANG Zhongyi， et al. Space target optical imaging simulation in space?based system [J]. Computer simulation， 2016， 33（4）： 120?124.