馬鈞，潘維濤，徐雯霞

（1. 同濟(jì)大學(xué) 汽車學(xué)院, 上海 201804；2. 同濟(jì)大學(xué) 設(shè)計(jì)創(chuàng)意學(xué)院, 上海 200092）

在汽車的智能網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)下，智能座艙的產(chǎn)品定義越來(lái)越強(qiáng)調(diào)以用戶需求為導(dǎo)向. 車內(nèi)好用的即時(shí)通信應(yīng)用成為必不可少的功能，市場(chǎng)上也陸續(xù)出現(xiàn)多款搭載了微信或相似功能的車型.

目前的車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用，集成了汽車人機(jī)界面主流的交互模態(tài)，包括實(shí)體按鍵式、觸屏式和語(yǔ)音式等. 豐富的交互方式可以讓駕駛者有更便捷的體驗(yàn)，但根據(jù)多重資源理論，使用即時(shí)通信作為駕駛次任務(wù)，必然會(huì)占用駕駛者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和行為資源，進(jìn)而對(duì)駕駛績(jī)效造成負(fù)面影響. 與之相關(guān)的駕駛分心已被認(rèn)定為造成碰撞等交通事故的重要因素，各項(xiàng)研究表明駕駛分心直接導(dǎo)致道路交通事故的比例占近三成[1]. 更有研究發(fā)現(xiàn)，使用車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)結(jié)束后，駕駛員注意力的削弱是持續(xù)的[2].

駕駛次任務(wù)造成的駕駛分心是汽車人機(jī)界面必須解決的問(wèn)題. 既保證功能的易用、好用，又盡可能緩解駕駛分心程度，對(duì)于汽車人機(jī)界面設(shè)計(jì)是極為重要的. 可用性的綜合評(píng)價(jià)，能幫助人們從整體層面判斷體驗(yàn)的好壞，同時(shí)也能有針對(duì)性地發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)問(wèn)題. 本文將以車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用作為切入點(diǎn)，在不同交互任務(wù)下，對(duì)各類交互模態(tài)進(jìn)行可用性的評(píng)價(jià)研究.

1 可用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 可用性的評(píng)價(jià)原則

ISO 9 241 對(duì)于可用性有明確的定義，即特定用戶在特定的環(huán)境下使用產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)時(shí)的效用、效率和滿意度[3]. 其中，效用指該產(chǎn)品讓用戶正確、完整地實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)，效率指用戶在實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)過(guò)程中所耗費(fèi)的資源，滿意度源自使用者的主觀感受，是貫穿于整個(gè)體驗(yàn)過(guò)程的. 特定的環(huán)境則表明，在不同環(huán)境下的交互界面會(huì)呈現(xiàn)不同的可用性特征.汽車人機(jī)界面所處的駕駛環(huán)境區(qū)別于其他靜態(tài)人機(jī)界面，其可用性必須以保證駕駛主任務(wù)的順利完成為前提，因此安全性是重要的評(píng)價(jià)原則. 由此總結(jié)出多模態(tài)交互的車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用可用性原則：

①明確易操作：合理排布信息，交互過(guò)程中給予引導(dǎo)、提示和反饋，保證用戶在操作時(shí)能正確、安心地完成目標(biāo)任務(wù).

②高效實(shí)用：以盡可能少的步驟和短的時(shí)間解決用戶的問(wèn)題，使其能快速方便地達(dá)成任務(wù)目標(biāo).

③安全：在駕駛過(guò)程中完成交互任務(wù)時(shí)，不會(huì)引起較大程度的駕駛分心，保證駕駛員的車輛操控.

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的定義

基于已確定的可用性原則，將評(píng)價(jià)體系劃分為易用性、高效性和安全性3 個(gè)一級(jí)指標(biāo). 在每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下，需要確定若干個(gè)可測(cè)量的二級(jí)指標(biāo)，且這一系列二級(jí)指標(biāo)能綜合全面地反映該維度的實(shí)際表現(xiàn).

1.2.1 易用性

NIELSEN[4]將產(chǎn)品的使用易用性分為5 個(gè)屬性：易學(xué)性、高效性、易記憶、少犯錯(cuò)和滿意度，易學(xué)、易記憶等屬性完全是主觀感受，在實(shí)際評(píng)價(jià)中難以從客觀層面進(jìn)行判斷. 馬鈞等[5]對(duì)于易用性的研究較全面，其將汽車人機(jī)界面可用性中的易用性層面劃分為可視性、分組/區(qū)分、可辨性、反饋、提示和避免錯(cuò)誤等7 個(gè)二級(jí)指標(biāo). 由明確易操作這一原則指導(dǎo)的易用性，應(yīng)充分涵蓋主客觀兩方面. 操作錯(cuò)誤率直接反映“效用”，而信息的可感知、可讀性、清晰且合理，以及界面的流暢等界面設(shè)計(jì)屬性，都能讓用戶對(duì)易操作形成主觀認(rèn)知. 故本課題選擇可實(shí)際測(cè)量且存在客觀評(píng)價(jià)對(duì)象的操作錯(cuò)誤率、反饋可感知度、圖標(biāo)可讀性、信息呈現(xiàn)清晰、信息排布合理和操作流暢度等6 個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)易用性.

1.2.2 高效性

高效性涵蓋了完成任務(wù)的時(shí)間及所花費(fèi)的精力.何佳杰[6]在對(duì)汽車人機(jī)交互（human machine interface，HMI）的可用性研究中，將高效性拆分為客觀和主觀兩個(gè)維度，其中客觀維度用任務(wù)完成率、錯(cuò)誤率、完成時(shí)間和手部操作位移4 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，主觀維度用心率變異性、平均注視時(shí)間、瞳孔直徑和注視點(diǎn)數(shù)4 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，涵蓋了操作效率所涵蓋的時(shí)間資源和視覺(jué)資源概念. KUJALA[7]對(duì)于車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)交互研究中，也使用了注視點(diǎn)數(shù)和任務(wù)時(shí)間等評(píng)價(jià)操作效率. 此外，在駕駛過(guò)程中，過(guò)多的操作步數(shù)即使在不影響時(shí)間和視覺(jué)資源的情況下，也會(huì)引起過(guò)高的腦力負(fù)荷而造成認(rèn)知資源的低效. 另外，由于大多車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用是通過(guò)改造手機(jī)端微信而來(lái)，故用戶在車內(nèi)使用該應(yīng)用的習(xí)慣程度也能很大程度上影響到效率. 而心率、瞳孔等生理數(shù)據(jù)與高效性之間的相關(guān)性較模糊，也不方便量化評(píng)價(jià)，故本課題不作考慮. 最終選擇任務(wù)耗時(shí)、操作位移、注視點(diǎn)數(shù)、操作步數(shù)和用戶習(xí)慣度共5 個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)高效性.

1.2.3 安全性

駕駛績(jī)效是駕駛安全最直接的反映，而駕駛分心會(huì)使得車輛的橫向和縱向運(yùn)動(dòng)均產(chǎn)生較大波動(dòng)，表現(xiàn)為無(wú)法將車輛始終保持在車道中央，并始終保持合適的車速和車距行駛. 孫博華等[8]通過(guò)本車急動(dòng)度、加速度等縱向運(yùn)動(dòng)指標(biāo)和側(cè)向位移、側(cè)向速度等橫向運(yùn)動(dòng)指標(biāo)來(lái)綜合描述駕駛員的駕駛能力.為避免二級(jí)指標(biāo)間相關(guān)性過(guò)強(qiáng)，并要求實(shí)驗(yàn)中單一指標(biāo)的計(jì)算量應(yīng)適中，故選擇車速保持標(biāo)準(zhǔn)差、車道偏離標(biāo)準(zhǔn)差2 個(gè)指標(biāo)衡量駕駛績(jī)效.

影響駕駛績(jī)效的因素又可以分為4 類，分別是視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、行為和認(rèn)知分心，在駕駛?cè)蝿?wù)中，有80%的信息需要占用駕駛員的視覺(jué)通道，所以視覺(jué)資源對(duì)駕駛績(jī)效最為關(guān)鍵[9]. 本課題應(yīng)用了模擬駕駛仿真環(huán)境，用戶需要重點(diǎn)關(guān)注前方道路和車內(nèi)環(huán)境2 個(gè)區(qū)域，偶爾會(huì)關(guān)注到車窗外兩側(cè)，所以本課題將駕駛員的視野分為3 個(gè)區(qū)域，如圖1 所示. 當(dāng)駕駛員的視線落在區(qū)域1 和區(qū)域3 時(shí)，可以視作其對(duì)當(dāng)前車況環(huán)境的合理觀察. 而對(duì)區(qū)域2 的關(guān)注時(shí)間、反復(fù)觀察次數(shù)和關(guān)注范圍，都會(huì)造成不必要的視覺(jué)負(fù)荷，因此相應(yīng)地選擇視線偏移、回顧次數(shù)和注視點(diǎn)數(shù)作為評(píng)價(jià)安全性的另外3 個(gè)指標(biāo).

圖1 本課題的駕駛員視野區(qū)域劃分Fig.1 The division of the driver’s field of view

各二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的詳細(xì)定義見(jiàn)表1.

2 實(shí)車測(cè)試

2.1 實(shí)驗(yàn)方法

綜合考慮成本、場(chǎng)景可設(shè)計(jì)性、可復(fù)現(xiàn)性和安全性等多方面因素，本課題將在駕駛模擬平臺(tái)上進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)，駕駛員需要在模擬駕駛過(guò)程中使用多模態(tài)交互的車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用完成各交互任務(wù). 同時(shí)，本課題還將通過(guò)車內(nèi)靜態(tài)測(cè)試對(duì)部分可用性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià).

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)被試

本實(shí)驗(yàn)共招募了5 位測(cè)試員，其中男性2 名，女性3 名，均滿足以下條件：

①持有有效駕照且駕齡不低于1 a，每周駕駛次數(shù)超過(guò)2 次； ②普通話水平良好，無(wú)明顯的平翹舌音、前后鼻音、結(jié)巴等問(wèn)題； ③身體健康狀況良好，無(wú)高血壓、眩暈癥、精神疾病等問(wèn)題； ④視力正常，能被眼動(dòng)儀準(zhǔn)確識(shí)別.

2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

劉雨佳等[10]基于Unity 3D 平臺(tái)和一系列顯示界面搭建了簡(jiǎn)易的模擬駕駛器，并初步驗(yàn)證了模擬駕駛對(duì)于HMI 測(cè)試的合理性. 本課題則創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)并搭建了實(shí)車模擬駕駛平臺(tái)，見(jiàn)圖2，該測(cè)試平臺(tái)由以下4 部分組成：

圖2 實(shí)車模擬駕駛HMI 測(cè)試平臺(tái)Fig.2 HMI test platform for real-vehicle driving simulation

①直徑8 m、視角240°的環(huán)形屏幕，由5 臺(tái)高清投影儀投射畫(huà)面.

②基于Unity 3D 平臺(tái)搭建的模擬駕駛環(huán)境，所有道路的定義和設(shè)計(jì)都基于真實(shí)的中國(guó)道路場(chǎng)景.本次實(shí)驗(yàn)選擇其中一條13.8 km 的實(shí)驗(yàn)路線，包括城市道路（6.5 km）、高架道路（3.5 km）和郊區(qū)道路（3.8 km）.

③快速接入系統(tǒng)，可以將量產(chǎn)乘用車快速連接至模擬駕駛環(huán)境，通過(guò)前輪固定轉(zhuǎn)盤(pán)、加速踏板、制動(dòng)踏板等位置的角度傳感器，讓駕駛員能夠操控真實(shí)車輛在模擬環(huán)境中行駛.

④數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以獲得車輛數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)和生理數(shù)據(jù). 其中，車輛數(shù)據(jù)包括加速、制動(dòng)、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角等，來(lái)自快速接入系統(tǒng). 道路數(shù)據(jù)包括行車速度、車道偏離等，來(lái)自模擬駕駛環(huán)境. 生理數(shù)據(jù)為眼球的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，包括注視位置、注視時(shí)間等，來(lái)自SMI ETG 2W 眼動(dòng)儀.

2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

在正式實(shí)驗(yàn)前，首先需要向測(cè)試員介紹基本實(shí)驗(yàn)流程、核對(duì)信息、進(jìn)行普通話與視覺(jué)測(cè)試等.

正式實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要分為5 個(gè)階段：適應(yīng)性練習(xí)，熟悉模擬駕駛平臺(tái)和眼動(dòng)儀；交互方式練習(xí)，熟悉即時(shí)通信應(yīng)用各交互方式的使用；無(wú)任務(wù)駕駛，在沒(méi)有任何干擾下在模擬駕駛平臺(tái)上駕駛車輛；有任務(wù)駕駛，駕駛員駕駛車輛的同時(shí)，在測(cè)試人員的指令下，依次通過(guò)不同交互方式完成特定的交互任務(wù)；主觀評(píng)價(jià)，完成所有任務(wù)后，測(cè)試員即刻進(jìn)行主觀評(píng)分.完整實(shí)驗(yàn)過(guò)程見(jiàn)圖3. 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)人員坐在副駕駛位置，并利用架設(shè)在天窗的Go Pro 攝像機(jī)記錄實(shí)驗(yàn)全程.

圖3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程Fig.3 Test process

2.3 交互任務(wù)

目前車載微信類應(yīng)用能提供的功能較為有限，包括接收并播報(bào)消息、回復(fù)消息、語(yǔ)音通話和導(dǎo)航至定位等. 其中語(yǔ)音通話這一任務(wù)可以視為前兩類任務(wù)的組合，為避免重復(fù)，本課題最終確定了可用性評(píng)價(jià)的研究適用任務(wù)：①播報(bào)微信消息；②回復(fù)微信消息；③導(dǎo)航到所接收的定位地址.

3 可用性評(píng)價(jià)模型

可用性受到指標(biāo)體系中眾多因素的共同影響，且每個(gè)因素的影響程度并不相同. 層次分析法（analytic hierarchy process, AHP）能明確反映出每一層次和因素的影響權(quán)重，但評(píng)分專家的主觀認(rèn)知又很難準(zhǔn)確反映出普通用戶的真實(shí)體驗(yàn). CRITIC 法則僅由數(shù)據(jù)的客觀表現(xiàn)所決定，是通過(guò)真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比強(qiáng)度和沖突性指標(biāo)來(lái)得到權(quán)重向量的[11]. 為盡量消去賦權(quán)過(guò)程的主觀性，本研究將引入CRITIC 法進(jìn)行修正，最終權(quán)重由AHP 和CRITIC 權(quán)重綜合計(jì)算得到.

3.1 基于AHP 的權(quán)重

本課題邀請(qǐng)了4 名從事車內(nèi)交互研究的專家、3名具備2 a 以上汽車HMI 研究經(jīng)驗(yàn)的碩士或博士研究生、3 名具備10 a 以上駕齡的普通駕駛員組成10人評(píng)價(jià)小組，以調(diào)研問(wèn)卷并結(jié)合訪談的形式，應(yīng)用9標(biāo)度法分別對(duì)各級(jí)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較打分. 最后對(duì)每個(gè)人的打分結(jié)果進(jìn)行均值處理，得到每層指標(biāo)的判斷矩陣B=

依 據(jù)BW=λmaxW求 得 其 最 大 特 征 值 λmax和 對(duì) 應(yīng)特征向量W. 一致性指標(biāo)和一致性比率分別為（平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI查表可得）：

由式(1)～(2)判斷其一致性，符合一致性條件后，將權(quán)重向量W進(jìn)行歸一化后得到一級(jí)指標(biāo)基于AHP的權(quán)重向量=[25% 25% 50%]T.

使用相同的方法確定二級(jí)指標(biāo)基于AHP 的權(quán)重向量為

并計(jì)算層次總排序的CI=0.009,CR=0.008＜0.100，一致性檢驗(yàn)通過(guò).

3.2 基于CRITIC 的權(quán)重

在實(shí)車測(cè)試中，共得到15 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在26 組評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)（3 款量產(chǎn)車型，另加開(kāi)車過(guò)程中使用手機(jī)×3個(gè)交互任務(wù)×3 類交互模態(tài)，部分車型不提供語(yǔ)音/觸屏交互）所組成的評(píng)價(jià)矩陣X.

對(duì)于逆向指標(biāo)，使用負(fù)數(shù)法進(jìn)行正向化處理，

量綱一化方法則根據(jù)指標(biāo)的主客觀差異而有所不同. 對(duì)客觀指標(biāo)使用極值處理法，見(jiàn)式(4)，

對(duì)主觀指標(biāo)采用當(dāng)前各國(guó)對(duì)于顧客滿意度指數(shù)（customer satisfaction index, CSI）主流的標(biāo)準(zhǔn)化處理，方式[12]為

隨后用積差方法計(jì)算每個(gè)指標(biāo)與其他指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)為

進(jìn)而可以求得各指標(biāo)的信息量：

式中 δj為各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差.

通過(guò)信息量的歸一化，即可得到各指標(biāo)基于CRITIC 的客觀權(quán)重值：

經(jīng)式(3)～(8)計(jì)算，可確定所有二級(jí)指標(biāo)基于CRITIC 的權(quán)重為

3.3 綜合權(quán)重

綜合考慮基于AHP 的主觀權(quán)重和基于CRITIC 的客觀權(quán)重，使用式(9)所示的線性綜合權(quán)重值計(jì)算比較合適：

式中：W為綜合權(quán)重值；WA為基于AHP 的主觀權(quán)重值；WC為 基于CRITIC 的客 觀 權(quán) 重 值； α為 主 客 觀偏好系數(shù)，結(jié)合實(shí)際情況取0.5，表示主客觀對(duì)最后的綜合權(quán)重值影響效果相當(dāng).

由式(9)計(jì)算，各級(jí)指標(biāo)的綜合權(quán)重見(jiàn)表2.

表2 各層指標(biāo)綜合權(quán)重Tab.2 The comprehensive weight of each layer element

?

表2 中25.5、28.8、43.8 這3 個(gè)數(shù)字是一級(jí)指標(biāo)B1～B3（即易用性、高效性、安全性）的指標(biāo)權(quán)重，由相對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)C1～C15的權(quán)重相加而來(lái). 例如，B1的權(quán)重為C1～C6的權(quán)重之和.

3.4 模糊綜合評(píng)價(jià)法

由于本課題的指標(biāo)之間并非單一層級(jí)關(guān)系，其相互間的界限和從屬關(guān)系是模糊的. 對(duì)于客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，在缺乏足夠多的測(cè)試對(duì)象基礎(chǔ)上，無(wú)法確定最終的評(píng)價(jià)量表范圍，也就無(wú)法得到反映可用性實(shí)際評(píng)價(jià)的精確分值. 主觀評(píng)價(jià)則由于不同測(cè)試者的心理預(yù)設(shè)區(qū)間不同而可能造成可用性評(píng)價(jià)結(jié)果的偏斜，即分布范圍狹于量表的測(cè)量范圍.

模糊綜合評(píng)價(jià)法運(yùn)用模糊隸屬度理論將邊界模糊的定性問(wèn)題進(jìn)行定量化處理，適宜作為定性定量結(jié)合的分析工具，對(duì)多因素、多層次的復(fù)雜對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià). 考慮到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的交叉模糊性和邊界模糊性，本課題將采用該方法來(lái)構(gòu)建評(píng)價(jià)模型.

本課題選擇的指標(biāo)既包含客觀測(cè)試結(jié)果，也包括了主觀評(píng)價(jià)分值，且評(píng)語(yǔ)集有清晰的等級(jí)劃分，所以在本課題中的隸屬函數(shù)應(yīng)使用等級(jí)劃分清晰而區(qū)間內(nèi)分值模糊化處理的方法. 采用指派法，選擇中間型隸屬函數(shù)比較合適. 又因?yàn)檎液瘮?shù)能夠較準(zhǔn)確地反映出隸屬函數(shù)在相鄰分?jǐn)?shù)之間的差別[13]，所以中間型隸屬函數(shù)采用正弦曲線分布，具體計(jì)算方法為

式中：c為指標(biāo)值；r1～r5分別為指標(biāo)隸屬于極差～極優(yōu)的隸屬度,

及各評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)重向量W，可以對(duì)可用性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).

考慮到評(píng)價(jià)體系中的各個(gè)指標(biāo)權(quán)重已確定，模糊判斷矩陣也已明確計(jì)算，所以選用乘與有界算子M(?,⊕)來(lái)確定可用性的綜合評(píng)價(jià)向量即可清楚表現(xiàn). 基于此算子，確定了權(quán)重向量W和模糊判斷矩陣R后，可計(jì)算多模態(tài)交互的車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用的可用性評(píng)價(jià)向量：

則還能計(jì)算得到可用性的綜合評(píng)分，獲得更為直觀的可用性評(píng)價(jià)：

4 評(píng)價(jià)結(jié)果與討論

4.1 評(píng)價(jià)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)共測(cè)試了3 款搭載車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用的量產(chǎn)車型，分別是HF、CG 及WE，同時(shí)也在駕駛時(shí)使用手機(jī)進(jìn)行了測(cè)試. 3 項(xiàng)交互任務(wù)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分別見(jiàn)表3～表5.

表3 播報(bào)微信消息任務(wù)時(shí)的可用性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.3 Comprehensive evaluation results of usability when broadcasting messages

表5 導(dǎo)航到定位地址任務(wù)時(shí)的可用性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.5 Comprehensive evaluation results of usability when navigating to locations

表4 回復(fù)微信消息任務(wù)時(shí)的可用性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.4 Comprehensive evaluation results of usability when replying messages

4.2 討 論

隨著任務(wù)復(fù)雜程度的提升，各車型、各交互模態(tài)的可用性水平整體均呈下降趨勢(shì). 對(duì)于最簡(jiǎn)單的播報(bào)微信任務(wù)，可用性基本主要隸屬于極優(yōu)等級(jí). 而另外兩個(gè)任務(wù)的可用性主要隸屬等級(jí)均有所降低.

4.2.1 播報(bào)微信消息

3 款測(cè)試車型的方向盤(pán)上都設(shè)置了觸手可及的按鍵來(lái)幫助駕駛員完成播報(bào)微信消息的任務(wù). 從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，按鍵式的可用性評(píng)價(jià)均主要隸屬于極優(yōu)等級(jí)，綜合評(píng)分也更高，是完成該任務(wù)的最優(yōu)選擇.

在HF 車型上應(yīng)用觸屏式交互時(shí)，整體能較好地完成這一任務(wù). 但通過(guò)對(duì)單因素模糊判斷矩陣R的分析，在易用性指標(biāo)中，信息呈現(xiàn)清晰和信息排布合理的較低得分反映了中控屏上信息內(nèi)容的缺陷，由此造成了對(duì)視覺(jué)資源的不必要占用，這在測(cè)試結(jié)果中視線偏移的極低得分也得以印證，反映了這一缺陷給駕駛員帶來(lái)的較高認(rèn)知負(fù)荷.

CG 車型上觸屏式交互的可用性評(píng)價(jià)主要隸屬于一般等級(jí)，表現(xiàn)相對(duì)較差，問(wèn)題根源主要集中在物理層面. 觸控屏上的按鈕距離較遠(yuǎn)，駕駛員在觸控屏上操作時(shí)動(dòng)作幅度較大，這對(duì)駕駛控制產(chǎn)生了負(fù)面影響，這些問(wèn)題反映在操作位移和車道保持的較低得分上，而按鍵式和語(yǔ)音式在這方面造成的負(fù)荷更低.

當(dāng)駕駛員使用手機(jī)執(zhí)行相同任務(wù)時(shí)，不論是從綜合評(píng)價(jià)向量還是綜合評(píng)分來(lái)看均是最低水平. 長(zhǎng)操作位移和多操作步驟帶來(lái)的任務(wù)繁雜度，使得手機(jī)微信在高效性方面存在較大短板，同時(shí)，拿起手機(jī)并在手機(jī)屏幕上進(jìn)行操作而產(chǎn)生的視線偏移和操作分心也在安全性方面存在一定的負(fù)面影響. 然而，手機(jī)播報(bào)微信消息的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)得分相對(duì)較高，主要是由于手機(jī)微信的界面最貼近用戶的使用習(xí)慣，符合用戶的直觀認(rèn)知，因此獲得更高的主觀評(píng)價(jià).

4.2.2 回復(fù)微信消息

與播報(bào)微信消息相似，方向盤(pán)上設(shè)置的獨(dú)立按鍵使其可用性綜合評(píng)價(jià)均高于另外2 種交互模態(tài).而觸屏式因其必然導(dǎo)致的視覺(jué)分心和操作分心，其可用性自然是3 種交互模態(tài)中的最低水平，在測(cè)試數(shù)據(jù)上，觸屏式交互在各車型上均以較高隸屬度隸屬于極差等級(jí)也表征了這一點(diǎn).

當(dāng)駕駛員使用手機(jī)回復(fù)微信消息時(shí)，可用性主要隸屬于極優(yōu)等級(jí)，同時(shí)又以0.158 的較大隸屬度隸屬于極差等級(jí)，表明手機(jī)回復(fù)消息是一個(gè)特點(diǎn)鮮明、優(yōu)劣分化較大的方式. 由于手機(jī)回復(fù)微信消息時(shí)，需要經(jīng)過(guò)多個(gè)操作步驟，其操作步數(shù)指標(biāo)的得分偏低.視線偏移一項(xiàng)的得分最低，則主要是由于手機(jī)屏幕較小，而語(yǔ)音輸入按鈕又位于屏幕最下方，且按鈕很窄、難以觸及，因此駕駛員會(huì)不自覺(jué)地將視線轉(zhuǎn)移到手機(jī)上.

4.2.3 導(dǎo)航到所接收的定位地址

對(duì)于導(dǎo)航到微信定位這一交互任務(wù)，較高的復(fù)雜程度使得各類交互模態(tài)的可用性評(píng)價(jià)均較低，觸屏式是相對(duì)較好的方式.

整體而言，HF 車型上，觸屏式交互是最優(yōu)方式，但僅主要隸屬于一般等級(jí)，對(duì)視覺(jué)資源的占用是其可用性水平偏低的主要原因.

特別地，HF 車型上的語(yǔ)音式交互可用性很低，綜合評(píng)分只有27.006 分. 這主要是由于車機(jī)系統(tǒng)對(duì)“開(kāi)始導(dǎo)航”的語(yǔ)句識(shí)別率偏低，導(dǎo)致駕駛員多次重復(fù)操作才能成功響應(yīng). 表現(xiàn)在具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)上，較長(zhǎng)的任務(wù)耗時(shí)、較多的注視點(diǎn)數(shù)、長(zhǎng)時(shí)間的視線偏移和多次的視線回顧以及駕駛員對(duì)車輛行駛的控制較差等，使得高效性和安全性均主要隸屬于極差等級(jí)，造成了整體可用性的低水平.

當(dāng)駕駛員使用手機(jī)時(shí)，可用性主要隸屬于一般等級(jí)，同時(shí)還以0.359 的較高隸屬度隸屬于極差等級(jí)，評(píng)價(jià)也接近最差水平. 由于手機(jī)在接收到微信定位到導(dǎo)航至該定位的過(guò)程中操作步驟較多，也導(dǎo)致了駕駛員長(zhǎng)時(shí)間的視線偏移，進(jìn)而造成低水平的車輛控制能力.

即使車載微信針對(duì)駕駛環(huán)境簡(jiǎn)化了操作步驟，但涉及到應(yīng)用間的跳轉(zhuǎn)以及地圖應(yīng)用的打開(kāi)、加載等一系列進(jìn)程導(dǎo)致的大運(yùn)算量，必然使得任務(wù)耗時(shí)變得更長(zhǎng). 而系統(tǒng)在這一系列步驟進(jìn)行中，也未能及時(shí)給用戶明確的反饋，直接造成了用戶的不信任，進(jìn)而頻繁回顧車內(nèi)的中控屏，注視時(shí)間也隨之增加. 同時(shí)注視點(diǎn)數(shù)隨著內(nèi)容切換和復(fù)雜度提升而增多，視覺(jué)分心和認(rèn)知分心進(jìn)而又造成了駕駛員對(duì)車輛控制能力的弱化. 因此導(dǎo)航至微信定位這一任務(wù)所對(duì)應(yīng)的各類交互模態(tài)的可用性均偏低.

5 結(jié) 語(yǔ)

本文基于AHP 法、CRITIC 法和模糊綜合評(píng)價(jià)法，構(gòu)建了針對(duì)多模態(tài)交互的車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用可用性的評(píng)價(jià)模型. 通過(guò)搭建實(shí)車模擬駕駛測(cè)試平臺(tái)，對(duì)3款量產(chǎn)車進(jìn)行了可用性評(píng)價(jià)測(cè)試，得到如下結(jié)論：

①總體而言，按鍵式在較簡(jiǎn)單的交互任務(wù)下可用性較好. 如果實(shí)體按鍵上能依據(jù)當(dāng)前應(yīng)用和任務(wù)來(lái)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)專屬圖標(biāo)、將按鍵時(shí)刻保持在觸手可及的位置、按下后有清晰明確的系統(tǒng)反饋等設(shè)計(jì)也能在一定程度上提高可用性水平.

②觸屏式交互有著其固有的不足. 較長(zhǎng)的操作位移、占用視覺(jué)資源等都在很大程度上影響著駕駛績(jī)效，導(dǎo)致車輛的橫向和縱向控制不佳，這在降低高效性評(píng)價(jià)的同時(shí)，進(jìn)而也影響了安全性的評(píng)價(jià). 調(diào)整觸屏中功能按鈕的位置以降低操作位移，優(yōu)化界面內(nèi)容呈現(xiàn)以降低視覺(jué)負(fù)荷，能針對(duì)性地解決這一問(wèn)題.

③語(yǔ)音式的交互模態(tài)很大程度上依賴于車機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)能力. 語(yǔ)音識(shí)別能力、芯片運(yùn)算能力等都將決定語(yǔ)音式交互模態(tài)在各類交互任務(wù)中的可用性水平.

④較長(zhǎng)的任務(wù)完成時(shí)間對(duì)用戶的人機(jī)信任有著最直接的影響，使得用戶回顧車內(nèi)的次數(shù)增多，造成視覺(jué)分心，通過(guò)HUD、氛圍燈等更直觀的界面來(lái)簡(jiǎn)要顯示當(dāng)前狀態(tài)可以一定程度降低視覺(jué)分心.

⑤建議相似產(chǎn)品能在不同任務(wù)下通過(guò)一定的手段引導(dǎo)用戶使用最優(yōu)交互方式，優(yōu)化界面中的信息呈現(xiàn)以提升可讀性和美感并盡可能符合手機(jī)微信的界面展示習(xí)慣，利用更直觀的界面實(shí)時(shí)反映應(yīng)用狀態(tài)等信息，通過(guò)音效、燈效和觸感等方式優(yōu)化應(yīng)用的實(shí)時(shí)反饋，提高車機(jī)系統(tǒng)的各類基礎(chǔ)能力等多個(gè)方面進(jìn)行有效提升.

本文以車內(nèi)即時(shí)通信應(yīng)用作為切入點(diǎn)，綜合考慮了各類交互方式，構(gòu)建了系統(tǒng)性的可用性評(píng)價(jià)模型. 對(duì)于今后可能出現(xiàn)的更多樣的交互方式、更豐富的交互任務(wù)，以及其他的車機(jī)軟件，均可基于此模型和實(shí)車模擬駕駛平臺(tái)進(jìn)行可用性的綜合評(píng)價(jià)，從而更加科學(xué)、系統(tǒng)地指導(dǎo)產(chǎn)品的體驗(yàn)設(shè)計(jì).