夏海山， 趙一錳 ，徐 然 ，翟蕾蕾

引言

截止到2020 年12 月，我國(guó)的大陸地區(qū)在45 個(gè)城市建成城市軌道交通7969.7km，其中地鐵的公里數(shù)為6280.8km，占城市軌道交通的78.8%。同時(shí)在2020 年內(nèi)新增的公里數(shù)就為1233.5km[1]，地鐵已然成為市民重要的日常出行方式之一。然而，地鐵如何實(shí)現(xiàn)由量到質(zhì)的轉(zhuǎn)型，如何給乘客帶來(lái)良好的空間品質(zhì)與高效的出行，是城市面臨的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》提出推進(jìn)綠色發(fā)展和人文建設(shè)[2]，滿足個(gè)性化，多樣性、人性化的要求，同時(shí)提升空間品質(zhì)[3]，美化城市人居環(huán)境。在地鐵站內(nèi)空間，包括標(biāo)識(shí)系統(tǒng)在內(nèi)的文化元素對(duì)乘客獲取出行信息具有重要作用[4]。過(guò)去的30 年內(nèi)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的研究頗多，且地鐵站內(nèi)環(huán)境已有初步的改善[5]，但在精細(xì)化設(shè)計(jì)和量化研究方面還有待提高。其中將眼動(dòng)數(shù)據(jù)應(yīng)用于對(duì)地鐵站內(nèi)文化元素關(guān)注度是較為前沿的研究領(lǐng)域。

人們通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)等渠道去感知空間，而進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)纖維有近70%來(lái)自視覺(jué)，人所獲取的信息中達(dá)90%來(lái)源于視覺(jué)。人類對(duì)于視覺(jué)眼球的研究最早從古希臘就已經(jīng)開(kāi)始，但原始的相關(guān)研究只能根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷，對(duì)所研究的問(wèn)題進(jìn)行主觀評(píng)判。眼動(dòng)儀的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)相關(guān)問(wèn)題以主觀結(jié)合客觀的方法進(jìn)行研究。眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)大大降低了數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的誤差，使實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果更具真實(shí)性、科學(xué)性。眼動(dòng)技術(shù)在國(guó)際上已發(fā)展100 多年，早在19 世紀(jì)，研究者通過(guò)考查人們的眼球運(yùn)動(dòng)來(lái)探討人的心理活動(dòng)，推測(cè)人們的認(rèn)知加工機(jī)制[6]，之后出現(xiàn)了機(jī)械記錄方法。隨著科技的發(fā)展，科研人員開(kāi)發(fā)了眼電（EOG）、影像、角膜反射等技術(shù)方法[7]。

1849 年，Du Bois-Reymond 發(fā)現(xiàn)眼球運(yùn)動(dòng)和電極之間存在聯(lián)系人體皮膚表面的電位[8]。當(dāng)眼球繼續(xù)移動(dòng)時(shí)電位差會(huì)繼續(xù)變化，眼電信號(hào)也會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化，最終在時(shí)間軸上形成變化曲線這條曲線被稱為眼電圖(EOG)。1934 年Fenn 和Hursh 提 出EOG 方 法[9]J. F. Mackworth and N. H. Mackworth 發(fā)明了電視眼球追蹤方法。他們使用電視攝像機(jī)拍攝物體，同時(shí)導(dǎo)入它到兩個(gè)電視屏幕上放映。被試者觀察第一個(gè)屏幕上的場(chǎng)景，他的眼睛角膜被光照亮。角膜的反射是由另一臺(tái)電視攝像機(jī)拍攝的進(jìn)入第二個(gè)屏幕。所以第二個(gè)屏幕上會(huì)有眼球運(yùn)動(dòng)的光點(diǎn)和對(duì)象[10]。Dodge and Cline 是最早使用角膜反射來(lái)記錄眼球運(yùn)動(dòng)的人[11]。1987 年，第一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誕生，Alexander Waibel 等人提出時(shí)延神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(TDNN)，并應(yīng)用于語(yǔ)音識(shí)別。自那以后,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺(jué)和自然語(yǔ)言處理，并在圖像識(shí)別處理中展示了它的優(yōu)勢(shì)，這正是眼球的需要運(yùn)動(dòng)識(shí)別和跟蹤技術(shù)[12]。近年來(lái)，隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，眼動(dòng)追蹤技術(shù)在心理學(xué)、VR/AR、人機(jī)交互等許多領(lǐng)域，得到了廣泛的應(yīng)用。但如何從視覺(jué)反應(yīng)出發(fā)提升空間品質(zhì)，眼動(dòng)追蹤技術(shù)的相關(guān)研究尚為不足。

目前，國(guó)外在眼動(dòng)追蹤技術(shù)的研究起步較早，研究?jī)?nèi)容更為系統(tǒng)，研究成果更為豐富。隨著眼動(dòng)技術(shù)的成熟，眼動(dòng)研究越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)專家學(xué)者的關(guān)注，眼動(dòng)研究數(shù)量增速顯著[13]。眼動(dòng)追蹤技術(shù)是研究隱藏在人類行為背后的認(rèn)知和情感的有效手段，眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)可以了解乘客的關(guān)注點(diǎn)，對(duì)信息搜索和乘客出行有較大的幫助[14]，然而國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)眼動(dòng)追蹤技術(shù)在空間品質(zhì)提升的應(yīng)用剛開(kāi)始接觸，而結(jié)合空間品質(zhì)提升出行效率的研究更為稀少。有研究者（趙瑩，2020）組織22 名被試者通過(guò)眼動(dòng)儀實(shí)驗(yàn)在珠海市拱北口岸交通樞紐環(huán)境中，與標(biāo)識(shí)交互而完成尋路的行為，揭示了高密度的標(biāo)示牌和文本型的標(biāo)示牌能讓乘客更高效的完成尋路行為[15]。還有研究者（徐健，2019）組織10 名被試者利用眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)搜集乘客數(shù)據(jù)并結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)環(huán)境對(duì)乘客的路徑選擇進(jìn)行探索，證明了眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)適用于提升空間品質(zhì)的研究[16]。

人們對(duì)于外部世界的知覺(jué)是通過(guò)大腦、眼睛視網(wǎng)膜接受的刺激而產(chǎn)生的[17]。城市公共空間品質(zhì)的高低將在很大程度上影響城市生活的質(zhì)量[18]。從現(xiàn)代視覺(jué)心理學(xué)的角度來(lái)看，作為大多市民出行必經(jīng)之地，城市軌道交通換乘空間是城市公共空間不可或缺的一部分，因此乘客對(duì)軌道交通換乘空間的感知是評(píng)價(jià)人居環(huán)境的重要指標(biāo)。當(dāng)前我國(guó)地鐵站內(nèi)文化元素缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、千篇一律[19]，已嚴(yán)重影響乘客的空間感知與出行效率。眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)合建筑設(shè)計(jì)可以從主觀和客觀兩個(gè)維度探求乘客的關(guān)注點(diǎn)，有助于揭示換乘空間中的問(wèn)題本質(zhì)，更加科學(xué)地提出解決問(wèn)題的相關(guān)策略，優(yōu)化站內(nèi)的空間品質(zhì)[20，21]。

視覺(jué)與人體感受關(guān)系密切。光作用于視覺(jué)器官，使其感受細(xì)胞興奮，其信息經(jīng)視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)加工后便產(chǎn)生視覺(jué)（vision）。通過(guò)視覺(jué)，人和動(dòng)物感知外界物體的大小、明暗、顏色、動(dòng)靜，獲得對(duì)機(jī)體生存具有重要意義的各種信息[22]。視覺(jué)反應(yīng)是通過(guò)視覺(jué)器官收到外界的刺激后所產(chǎn)生的心理和生理的變化。人體對(duì)外界環(huán)境的反應(yīng)指從信號(hào)或刺激物出現(xiàn)到反應(yīng)動(dòng)作開(kāi)始的過(guò)程。

空間感知是人對(duì)空間的內(nèi)在反應(yīng)，是周?chē)h(huán)境（對(duì)外部感受過(guò)程）和與自身（感受過(guò)程）關(guān)系的認(rèn)識(shí)。人在交通建筑內(nèi)部空間需要一個(gè)認(rèn)識(shí)過(guò)程，良好的內(nèi)部空間是實(shí)現(xiàn)在該空間中導(dǎo)向標(biāo)識(shí)、商業(yè)廣告、裝飾裝修等諸多文化元素的平衡，以便人對(duì)空間的快速認(rèn)知，減少乘客的尋路時(shí)間，提升出行效率[23]。

圖1 視覺(jué)反應(yīng)與空間品質(zhì)、空間感知的關(guān)系圖

城市公共空間品質(zhì)主要指城市公共空間環(huán)境質(zhì)量的狀況，同時(shí)還有品性、本質(zhì)的含義。城市公共空間品質(zhì)是一個(gè)相對(duì)的、發(fā)展的概念，它隨城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而變化。城市公共空間品質(zhì)對(duì)城市市民的生活質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響。其所包含的心理環(huán)境的因素有：安全、幸福、溫馨、美觀等。城市公共空間同時(shí)也是城市社會(huì)生活的物質(zhì)載體和城市文化的表現(xiàn)形式，因此城市公共空間品質(zhì)還反映著城市文化的內(nèi)涵。城市公共空間在心理感受和文化內(nèi)涵方面的結(jié)合就產(chǎn)生所謂的具有意義的空間——場(chǎng)所。反映到空間形態(tài)上就是對(duì)形式和內(nèi)容在深層次的結(jié)構(gòu)上有相似的空間的理解和認(rèn)同感，并由此產(chǎn)生歸屬感和安全感。城市公共空間所反映的場(chǎng)所意義和文化內(nèi)涵是其品質(zhì)的重要內(nèi)容，但它是建立在物質(zhì)空間的基礎(chǔ)上。城市公共空間是城市人居環(huán)境的重要構(gòu)成，是與市民日常生活關(guān)系最為密切的城市空間[18]。因此，城市公共空間品質(zhì)指城市公共空間在物質(zhì)空間、心理環(huán)境、場(chǎng)所意義、文化內(nèi)涵四個(gè)因素綜合的質(zhì)量評(píng)價(jià)。關(guān)于視覺(jué)反應(yīng)與空間品質(zhì)、空間感知三者之間的關(guān)系如圖1所示。

城市地下交通空間的品質(zhì)影響著乘客出行效率和城市生活質(zhì)量。現(xiàn)有地鐵站內(nèi)空間普遍存在整體性較差，地域性缺失，多樣性匱乏的問(wèn)題，主要由于站內(nèi)文化元素配置混亂，空間品質(zhì)較差。這些問(wèn)題將嚴(yán)重影響著乘客的空間感知與出行效率?？臻g品質(zhì)的優(yōu)化提升可以產(chǎn)生愉悅的視覺(jué)反應(yīng)，進(jìn)而給乘客帶來(lái)清晰的空間感知，提升乘客的出行效率與換乘舒適度。本研究從乘客的視覺(jué)反應(yīng)出發(fā)，結(jié)合實(shí)地調(diào)研，照片播放和眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)等方法開(kāi)展空間感知的實(shí)驗(yàn)，以期了解對(duì)地鐵站空間視覺(jué)認(rèn)知的強(qiáng)弱所產(chǎn)生的差異化，結(jié)合城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)的專業(yè)特點(diǎn)，多方位、多層次對(duì)地鐵站展開(kāi)深入研究，實(shí)現(xiàn)地鐵站內(nèi)空間品質(zhì)的優(yōu)化[24]。

1 研究方法

1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)選取

西直門(mén)地鐵站作為北京重要的城市交通樞紐，是連接北京北站，地下地鐵線2 號(hào)線、4 號(hào)線、13 號(hào)線三線換乘，人流量在全國(guó)范圍內(nèi)也屈指可數(shù)，單日客流量約為41.5 萬(wàn)次。且西直門(mén)站點(diǎn)周邊業(yè)態(tài)復(fù)雜，人群結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣化，換乘交通空間非常復(fù)雜。因此，西直門(mén)的交通樞紐，以綜合交通錯(cuò)綜復(fù)雜、人流量巨大、人群結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征，具有研究的代表性。

1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

通過(guò)模擬尋路情景，讓被試者觀看相應(yīng)圖片，記錄其眼動(dòng)數(shù)據(jù)，從而根據(jù)他們對(duì)導(dǎo)向與警示標(biāo)識(shí)、裝飾裝修和商業(yè)廣告類的關(guān)注時(shí)長(zhǎng)，確定他們對(duì)這三種文化類元素的關(guān)注度，再進(jìn)一步根據(jù)他們對(duì)于場(chǎng)所的熟悉程度，分析引起關(guān)注度差異的背后原因。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)具體的研究地點(diǎn)為西直門(mén)地鐵站，按被測(cè)試者在北京的居住時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行分類，研究因在北京的時(shí)間不同或?qū)Ρ本┑牧私獬潭炔煌谋粶y(cè)試者，對(duì)西直門(mén)站內(nèi)不同場(chǎng)景產(chǎn)生的差異性影響[25]（圖2）。

1.3.1 場(chǎng)景信息采集

實(shí)驗(yàn)設(shè)定的情景為：被試者處于從西直門(mén)地鐵站2號(hào)線換乘13 號(hào)線的行進(jìn)路線中。實(shí)驗(yàn)基于西直門(mén)站點(diǎn)的行進(jìn)路線多次進(jìn)行數(shù)碼相機(jī)觀測(cè)拍照（圖3）。根據(jù)《GB-T 18574-2008 城市軌道交通客運(yùn)服務(wù)標(biāo)志》規(guī)定，換乘導(dǎo)向標(biāo)志設(shè)置在換乘站臺(tái)通往目的站臺(tái)通行區(qū)域的相應(yīng)位置，通行區(qū)域行程內(nèi)導(dǎo)向標(biāo)志最大設(shè)置間距為30m，當(dāng)通行區(qū)域行程大于30m 時(shí)宜重復(fù)設(shè)置，且各類標(biāo)志中文字的最大觀察距離為30m。本實(shí)驗(yàn)中30m是重要的距離節(jié)點(diǎn)，因?yàn)楦鶕?jù)我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模枰?0m 節(jié)點(diǎn)處，對(duì)行人啟用的“自上而下”的視覺(jué)注意力進(jìn)行觀察，而在其他非30m 處節(jié)點(diǎn)，由于環(huán)境視覺(jué)信息的設(shè)置，行人易啟用“自下而上”的視覺(jué)注意力模式，所以我們將其他非30m 處的節(jié)點(diǎn)照片進(jìn)行刪除，以將“自下而上”視覺(jué)注意力對(duì)我們研究的干擾作用控制在最低。因此我們以30m 為節(jié)點(diǎn)，在近400m 的換乘路線上拍攝的照片中選擇12 張照片，照片的統(tǒng)一尺寸為5472＊3648像素。由于在實(shí)驗(yàn)中，被試的注意力會(huì)的被場(chǎng)景中的人吸引而產(chǎn)生干擾，所以照片中盡可能減少乘客進(jìn)行照片選擇，最終篩選出12 張照片（圖4）。通過(guò)按換乘路線的順序播放照片，來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)中的換乘過(guò)程。

1.3.2 被試者的選擇

圖2 基于熟悉度的研究路徑圖

圖3 被試者實(shí)驗(yàn)路線及場(chǎng)景分布圖

圖4 西直門(mén)地鐵站空間場(chǎng)景圖

研究人員在西直門(mén)地鐵站附近按男女平衡原則尋找被試者，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)步驟，并承諾相關(guān)眼動(dòng)數(shù)據(jù)僅用于研究。在詢問(wèn)視力情況（正常視力或矯正后可達(dá)到正常視力，且無(wú)色弱）之后，繼而確認(rèn)被試者同意參加實(shí)驗(yàn)和對(duì)其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行公開(kāi)。實(shí)驗(yàn)完成后，會(huì)給被試者贈(zèng)送物品以示感謝。

在西直門(mén)站隨機(jī)招募了符合實(shí)驗(yàn)要求的62名被試者，但由于數(shù)據(jù)收集過(guò)程中有2 人導(dǎo)出空白數(shù)據(jù)，最終導(dǎo)出有效數(shù)據(jù)60 人，其中男性28 人，女性32 人。在所有被試者中，在西直門(mén)站附近居住時(shí)間1 年及以下的被試者20 人，居住時(shí)間2～3 年的被試者24 人，居住時(shí)間4 年以上的被試者16 人。同時(shí)對(duì)專業(yè)組和非專業(yè)組的被試者進(jìn)行眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果予以佐證，保證數(shù)據(jù)的有效性，為后期的設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。針對(duì)研究地點(diǎn)為地鐵站換乘空間的視覺(jué)設(shè)計(jì)，相關(guān)專業(yè)包括建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃和室內(nèi)設(shè)計(jì)等。專業(yè)組是指建筑學(xué)和城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)等具有相關(guān)專業(yè)知識(shí)被試者，非專業(yè)的社會(huì)群體是指除建筑學(xué)和城鄉(xiāng)規(guī)劃等專業(yè)以外的被試者。最終測(cè)試專業(yè)組為24人，其中包括女性17 人和男性7 人。非專業(yè)組為36 人，其中女性14 人，男性22 人（圖5）。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)環(huán)境為室內(nèi)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括TOBII 高清桌面式眼動(dòng)儀一臺(tái)（用于觀察被試者的注視點(diǎn)）、筆記本電腦兩臺(tái)（記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和操控眼動(dòng)儀）。眼動(dòng)儀型號(hào)為T(mén)obii Pro X3-120，其擁有采樣率為120Hz, 偏離誤差一般為0.1 度，空間最大凝視角度為35 度，允許最高頭部運(yùn)動(dòng)速度為 25cm/秒。其后安裝配套分析軟件Tobii Pro Studio download3.4 分析數(shù)據(jù)。

圖5 被試者群體分類餅狀圖

圖6 空間場(chǎng)景圖片的AOI（感興趣區(qū)域）劃分圖

首先，研究人員向被試者說(shuō)明實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)要求，并告知被試者實(shí)驗(yàn)任務(wù)，即：該實(shí)驗(yàn)需要你根據(jù)照片上的各類視覺(jué)信息，確定由2 號(hào)線轉(zhuǎn)13 號(hào)線的換乘路線。稍作休息后，由研究者引導(dǎo)被試者坐在眼動(dòng)儀屏幕前60厘米處，并對(duì)12 個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

佩戴實(shí)驗(yàn)設(shè)備齊全，并進(jìn)行眼球試驗(yàn)與視線校準(zhǔn)等前期調(diào)試步驟。以一個(gè)即將從2 號(hào)線換乘13 號(hào)線的乘客角度，對(duì)西直門(mén)地鐵站按行進(jìn)路線播放的12 張不同場(chǎng)景圖片進(jìn)行觀看，12 張圖片每隔3 秒切換一次，兩張圖片切換中間放置一張灰度圖，播放時(shí)間為一秒，以保證兩張場(chǎng)景圖之間相互不影響，播放完畢即停止試驗(yàn)。在進(jìn)行眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)后，問(wèn)卷調(diào)研了被試者的基本信息。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由Tobii Pro Studio download 3.4 軟件導(dǎo)出，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括每一個(gè)被試者在各個(gè)圖片上的注視時(shí)間長(zhǎng)短和注視位置，根據(jù)視點(diǎn)數(shù)目以及注視時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)者關(guān)注度的高低。

1.3.4 空間場(chǎng)景的AOI（Area of Interest）劃分

AOI（感興趣區(qū)域）是基于興趣劃分的面積，又稱興趣面[26]。通過(guò)空間場(chǎng)景圖片AOI 劃分，可以獲得針對(duì)某一特定元素的眼動(dòng)數(shù)據(jù)，便于對(duì)特定的因素分析研究。經(jīng)觀察，在整個(gè)空間場(chǎng)景中，視覺(jué)元素共分為3 類：導(dǎo)向警示標(biāo)識(shí)、裝飾裝修、商業(yè)廣告。因此本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用CorelDRAW 軟件將導(dǎo)向警示標(biāo)識(shí)、裝飾裝修、商業(yè)廣告三種類型對(duì)空間照片進(jìn)行劃分（圖6）。

導(dǎo)向與警示標(biāo)識(shí)是影響乘客出行的重要元素，其目的是保障行人流的安全、便捷的通行[27]。其中導(dǎo)向警示標(biāo)識(shí)包括懸吊式導(dǎo)向標(biāo)識(shí)、地面貼附式導(dǎo)向標(biāo)識(shí)、立面貼附式導(dǎo)向標(biāo)識(shí)、掛墻式導(dǎo)向標(biāo)識(shí)、立面貼附式導(dǎo)向標(biāo)識(shí)、出入口標(biāo)識(shí)、警示標(biāo)識(shí)。裝飾裝修包括立面裝飾、頂面裝飾、地面裝飾、LED 時(shí)鐘、工作照明。商業(yè)廣告包括燈箱商業(yè)廣告、平面公益廣告、燈箱公益廣告、PIS 系統(tǒng)電視。對(duì)標(biāo)示牌的注視時(shí)間表明是否對(duì)該場(chǎng)景熟悉，廣告則代表場(chǎng)景中商業(yè)元素，裝飾裝修是代表地鐵站的藝術(shù)元素，這三類元素是地鐵站場(chǎng)景的主要構(gòu)成元素。

1.3.5 熱點(diǎn)圖與眼動(dòng)軌跡圖

實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，并整理成眼動(dòng)熱點(diǎn)圖與眼動(dòng)軌跡圖（圖7）。眼動(dòng)熱點(diǎn)圖能夠直觀表現(xiàn)被試者注視點(diǎn)的時(shí)間長(zhǎng)短或疏密來(lái)反映實(shí)驗(yàn)環(huán)境中最易受關(guān)注和易被忽略的部分。圖7 中的熱點(diǎn)圖說(shuō)明被試者對(duì)立面裝飾的關(guān)注度最高。眼動(dòng)軌跡圖通過(guò)呈現(xiàn)被試者的眼睛注視軌跡，以獲取其視覺(jué)注意力的觀察順序，從而確定環(huán)境中的重點(diǎn)區(qū)域。1 號(hào)位置為立面貼附式導(dǎo)向標(biāo)識(shí)；2 號(hào)位置為立面裝飾；3 號(hào)位置為警示標(biāo)識(shí)；4～8 號(hào)位置同為立面裝飾；9 號(hào)位置為導(dǎo)向標(biāo)識(shí)。眼動(dòng)熱點(diǎn)圖與眼動(dòng)軌跡圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供參考依據(jù)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 不同視覺(jué)元素的差異性

眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)空間場(chǎng)景的AOI 圖導(dǎo)出相對(duì)應(yīng)的眼動(dòng)數(shù)據(jù)。眼動(dòng)數(shù)據(jù)是不同被試者對(duì)各類視覺(jué)元素注視時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，排除空間中其他行人的影響。眼動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析，得出在西直門(mén)站附近不同居住時(shí)長(zhǎng)的群體對(duì)各類元素注視時(shí)間的占比數(shù)據(jù)，并用餅狀圖可視化。以下為60 名被試者分別對(duì)導(dǎo)向與警示標(biāo)示、裝飾裝修、商業(yè)廣告的平均注視時(shí)間占三類平均注視時(shí)間之和的比例（圖8）。

根據(jù)各類人對(duì)各類元素注視時(shí)間占比餅狀圖，發(fā)現(xiàn)裝飾裝修元素占比74%左右，導(dǎo)向與警示標(biāo)示占比17%左右，商業(yè)廣告的注視時(shí)間為9%左右。第一，裝飾裝修元素包括立面裝飾、地面裝飾、屋頂裝飾等，所占面積較大，同時(shí)裝飾裝修具有其獨(dú)特性與美觀性，更容易引起被試者的注意。第二，導(dǎo)向與警示標(biāo)示的關(guān)注度次于裝飾裝修元素、高于商業(yè)廣告。由于在西直門(mén)地鐵站等復(fù)雜的交通樞紐中，導(dǎo)向與警示標(biāo)示起到疏導(dǎo)人流，緩解行人擁堵的作用，因此在地鐵站中該元素在空間中應(yīng)該占用相當(dāng)大的比例。第三，商業(yè)廣告除會(huì)帶來(lái)一定的商業(yè)效益的優(yōu)勢(shì)外，不利于交通疏導(dǎo)，因此在地鐵站的空間場(chǎng)景中占有較少的比例。

2.2 三類文化元素關(guān)注度分析

在60 個(gè)被試者中，每名被試對(duì)導(dǎo)向與警示標(biāo)示的注視時(shí)間（s）為X1,X2,X3…X60，對(duì)裝飾裝修的注視時(shí)間（s）為Y1,Y2,Y3…Y60，對(duì)商業(yè)廣告的注視時(shí)間（s）為中Z1,Z2,Z3…Z60。

圖7 基于場(chǎng)景五的眼動(dòng)熱點(diǎn)圖（左一）、眼動(dòng)軌跡圖（中）與AOI 劃分圖（右一）

圖8 在北京不同時(shí)間的被試者對(duì)各類元素注視時(shí)間占比

則每名被試者對(duì)三類元素平均注視的時(shí)間(A)為：

則導(dǎo)向與警示標(biāo)示元素的平均注視時(shí)間占比(B1)為:

則裝飾裝修元素的平均注視時(shí)間占比(B2)為:

則商業(yè)廣告元素的平均注視時(shí)間占比(B3)為：

圖9中導(dǎo)向與警示標(biāo)示元素的平均注視時(shí)間占比(B1)為圖中藍(lán)色區(qū)域，裝飾裝修元素的平均注視時(shí)間占比(B2)為圖中橘色區(qū)域，商業(yè)廣告元素的平均注視時(shí)間占比(B3)為圖中灰色區(qū)域。

根據(jù)導(dǎo)向與警示標(biāo)識(shí)、裝飾裝修、商業(yè)廣告類元素的注視時(shí)間（圖9），得出對(duì)每一類文化元素的平均注視時(shí)間，對(duì)比所得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向與警示標(biāo)示元素的平均注視時(shí)間為0.362 秒，占比20%。裝飾裝修的平均注視時(shí)間為1.298 秒，占比72%。商業(yè)廣告類元素的平均注視時(shí)間為0.133 秒，占比8%。經(jīng)分析，裝飾裝修類占比較高的原因?yàn)樵擃悇e的元素包括地面裝飾、屋面裝飾、墻面裝飾等大量的內(nèi)容。在西直門(mén)站這類復(fù)雜的站點(diǎn)，導(dǎo)向標(biāo)識(shí)占比20%相對(duì)不高，應(yīng)繼續(xù)增加導(dǎo)向與警示標(biāo)識(shí)的元素的占比，商業(yè)廣告維持不變或相應(yīng)的減少。

2.3 三類文化元素分析

2.3.1 導(dǎo)向與警示標(biāo)示

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)了被試者對(duì)導(dǎo)向警示標(biāo)識(shí)、裝飾裝修、商業(yè)廣告三種元素的注視時(shí)間，并將平均注視時(shí)間作為研究參考項(xiàng)。平均注視時(shí)間是在不同空間場(chǎng)景中平均每個(gè)被試者對(duì)不同元素的注視時(shí)間，其指標(biāo)說(shuō)明被試者對(duì)該要素的吸引程度。

實(shí)驗(yàn)對(duì)導(dǎo)向與警示標(biāo)識(shí)元素的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示（圖10），在西直門(mén)站點(diǎn)附近居住時(shí)間2～3 年的被試者對(duì)導(dǎo)向標(biāo)識(shí)注視的平均注視時(shí)間最長(zhǎng)，更容易被導(dǎo)向與警示標(biāo)示吸引，而居住時(shí)間為1 年及1 年以下、居住時(shí)間為4 年及4 年以上的三種人群區(qū)別不明顯。經(jīng)分析，在西直門(mén)站點(diǎn)附近居住時(shí)間在1 年及1 年以下的被試者由于對(duì)西直門(mén)的站最不熟悉，則對(duì)地鐵站場(chǎng)景的各類元素均保持關(guān)注與好奇。而在西直門(mén)站點(diǎn)附近居住時(shí)間為2～3 年的被試者對(duì)西直門(mén)地鐵站的熟悉程度好于居住時(shí)間1 年及1 年以下的被試者，在實(shí)驗(yàn)中不會(huì)四處觀望，有找尋方向的趨勢(shì)，因而關(guān)注導(dǎo)向與警示標(biāo)識(shí)。而居住4 年及4 年以上的被試者對(duì)西直門(mén)地區(qū)的熟悉程度更好一些，對(duì)西直門(mén)地鐵站的空間更加熟悉，因此更關(guān)注除導(dǎo)向與警示標(biāo)識(shí)外的其他元素。

2.3.2 裝飾裝修

在對(duì)裝飾裝修元素的觀測(cè)中（圖11），西直門(mén)站點(diǎn)附近居住時(shí)間長(zhǎng)短與對(duì)裝飾裝修等元素顯著性不明顯。因此，在西直門(mén)站點(diǎn)附近居住時(shí)間長(zhǎng)短與是否關(guān)注裝飾裝修元素?zé)o關(guān)。其中場(chǎng)景6、場(chǎng)景10、場(chǎng)景12 中較其他場(chǎng)景中的時(shí)間最長(zhǎng)，主要是因?yàn)檫@三個(gè)場(chǎng)景中的裝飾裝修元素在圖片中所占的區(qū)域較大，更容易被關(guān)注到，因此裝飾裝修更容易吸引不同社會(huì)群體的關(guān)注。

圖9 導(dǎo)向與警示標(biāo)示、裝飾裝修、商業(yè)廣告三類元素平均注視時(shí)間對(duì)比圖

圖10 對(duì)導(dǎo)向與警示標(biāo)示元素差異性對(duì)比

圖11 對(duì)裝飾裝修元素差異性對(duì)比

圖12 對(duì)商業(yè)廣告元素差異性對(duì)比

表1 專業(yè)組（建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃）被試者對(duì)三類元素注視時(shí)間的平均值

2.3.3 商業(yè)廣告

對(duì)商業(yè)廣告的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)（圖12），1 年及1 年以下的被試者對(duì)商業(yè)廣告的注視時(shí)間較長(zhǎng)，關(guān)注程度較高。其余2～3 年的被試者、4 年及4 以上的被試者對(duì)比不顯著。經(jīng)分析，廣告類元素在空間場(chǎng)景中的形式包括燈箱式具有色彩強(qiáng)烈，對(duì)比度高的特點(diǎn)。對(duì)空間不熟悉的被試者更容易被一些色彩強(qiáng)烈顯著性強(qiáng)的元素所吸引。因此，對(duì)空間越不熟悉或空間認(rèn)知度低的被試者對(duì)廣告的關(guān)注時(shí)間較長(zhǎng)，而兩年以上的被試者對(duì)空間的熟悉度差異不明顯，因此在實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果中差異性不明顯。

2.4 專業(yè)組與非專業(yè)組數(shù)據(jù)分析

為對(duì)以上結(jié)論進(jìn)一步驗(yàn)證，并實(shí)現(xiàn)空間的合理改善。因此對(duì)專業(yè)組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以滿足數(shù)據(jù)的普遍性。

上表中，SUM(總計(jì))代表不同群體平均每人對(duì)該類文化元素注視時(shí)間之和，RATE(比例)標(biāo)識(shí)每類文化元素平均注視時(shí)間占總注視時(shí)間的比例值，其值越大說(shuō)明被試對(duì)該類元素關(guān)注度越高。

專業(yè)組相對(duì)更關(guān)注導(dǎo)向與警示標(biāo)示與商業(yè)廣告（表1）。分析其原因，專業(yè)組的被試者由于對(duì)空間的敏銳性，尋路的過(guò)程中更關(guān)注空間的變化，因此導(dǎo)向與警示標(biāo)志的吸引力更強(qiáng)。同時(shí)，建筑學(xué)與城規(guī)專業(yè)又作為偏藝術(shù)方向的工科專業(yè)，對(duì)色彩和明暗變化的敏感度較強(qiáng)，因此對(duì)商業(yè)廣告類對(duì)比度高的元素更為關(guān)注。而對(duì)于非專業(yè)組來(lái)說(shuō)（表2），由于對(duì)空間的認(rèn)知較少，更容易被圖畫(huà)、雕刻等精美的工藝品或裝飾品吸引，因此更為關(guān)注裝飾裝修類的元素。

表2 非專業(yè)組（建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃）被試者對(duì)三類元素注視時(shí)間的平均值

3 結(jié)論與討論

通過(guò)以上眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析得出如下結(jié)論：（1）被試者對(duì)北京西直門(mén)站地鐵的熟悉程度與對(duì)商業(yè)廣告元素的關(guān)注度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，商業(yè)廣告對(duì)于通勤乘客在換乘空間的存在價(jià)值較低。（2）被試者對(duì)北京西直門(mén)站地鐵的熟悉程度與對(duì)西直門(mén)站內(nèi)的裝飾裝修元素?zé)o明顯的相關(guān)性，裝飾裝修元素受到各類乘客的關(guān)注。（3）專業(yè)組相對(duì)而言更關(guān)注導(dǎo)向與警示標(biāo)識(shí)與商業(yè)廣告元素，導(dǎo)向標(biāo)識(shí)在地鐵站內(nèi)的實(shí)用價(jià)值較高，商業(yè)廣告對(duì)乘客的換乘效率影響較大。（4）乘客對(duì)空間的裝飾裝修關(guān)注度較高，其次分別為導(dǎo)向標(biāo)識(shí)、商業(yè)廣告類元素。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可以得到以下提升地鐵換乘空間品質(zhì)的措施：（1）商業(yè)廣告減少在換乘空間的排布，不僅影響乘客換乘效率，且達(dá)不到廣告宣傳預(yù)期的效果。（2）導(dǎo)向標(biāo)識(shí)結(jié)合裝飾裝修設(shè)置，應(yīng)有明顯的特征，更易引起各類乘客群體的關(guān)注。（3）重視地鐵站內(nèi)的裝飾裝修元素，裝飾裝修元素配置需要結(jié)合地域性和人文性，以便給乘客帶來(lái)清晰的空間感知，實(shí)現(xiàn)高效出行。

本研究主要從專業(yè)性和熟悉度兩個(gè)維度出發(fā)，利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)獲取北京西直門(mén)地鐵站內(nèi)乘客偏好，認(rèn)知乘客的視覺(jué)反應(yīng)，最終通過(guò)文化元素合理配置、優(yōu)化站內(nèi)空間品質(zhì)給乘客帶來(lái)清晰的空間感知體驗(yàn)，提升出行效率?？傊?，本文的研究旨在為大型復(fù)雜交通樞紐空間的文化元素配置、空間品質(zhì)的優(yōu)化提供理論參考和設(shè)計(jì)支撐。

圖、表來(lái)源

文中圖、表均由作者繪制與拍攝。