胡勝謙 奚英奇 張 雯

（中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海200011）

引 言

民向圖形符號(hào)設(shè)計(jì)早在20世紀(jì)20年代從西方興起［1］，隨著人們對(duì)民向圖形符號(hào)認(rèn)識(shí)的提高以及交通運(yùn)輸系統(tǒng)的日益繁忙，具有高度視覺傳達(dá)功能的民向圖形符號(hào)的設(shè)計(jì)需求也越來越迫切。我國(guó)在路徑指示與標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)方面起步較晚，近年來隨著國(guó)際交往的增多和經(jīng)濟(jì)活力的提高，我國(guó)的民向圖形符號(hào)設(shè)計(jì)在交通樞紐如機(jī)場(chǎng)［2］、火車站［3］、地鐵站［4］以及城市建設(shè)領(lǐng)域［5-6］的應(yīng)用逐漸增多。

隨著海洋產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及船舶建造水平的不斷提高，船舶的大型化趨勢(shì)越來越顯著，對(duì)郵輪、客滾船等載員較多的大型船舶而言，如何讓新船員高效熟悉全船的艙室分布，讓新上船的乘客快速到達(dá)目的地便成為一個(gè)值得研究的問題（為便于敘述，下文中船員和乘客統(tǒng)稱為人員）。與陸地上的尋路相比，在大型船舶上的尋路具有以下特點(diǎn)：

（1）空間相對(duì)封閉、缺乏自然光，無法從自然環(huán)境獲得方向感；

（2）船舶內(nèi)部通道結(jié)構(gòu)類似，可以判斷位置和方向的參照物不多；

（3）通道狹長(zhǎng)，視域方向和范圍受限，難以確定自己在船舶中的位置信息。

這些因素會(huì)民致尋路者迷失方向，降低尋路效率，制約船舶人機(jī)系統(tǒng)效能的發(fā)揮。

1 導(dǎo)向和標(biāo)識(shí)要素設(shè)計(jì)原則

1.1 路徑指示要素分析

人員尋路的決策過程大致可分為空間認(rèn)知建立、決策及執(zhí)行三個(gè)階段。在認(rèn)知階段中，空間方位認(rèn)知最為重要?！胺轿弧卑胺较颉迸c“位置”兩個(gè)方面，為避免人員尋路難，初始設(shè)計(jì)應(yīng)整體考慮環(huán)境信息，既要在合適位置提供明確的空間信息，又要加強(qiáng)空間的可讀性和可識(shí)別性，從而使各個(gè)區(qū)域易于被識(shí)別，幫助人員在尋路過程中自我準(zhǔn)確定位。

要想在整個(gè)尋路過程中系統(tǒng)成功運(yùn)轉(zhuǎn)，人員成功尋路，主要應(yīng)該考慮以下三種因素：一是行為，二是設(shè)計(jì)，三是管理。

1.1.1 行為因素

面對(duì)不同的尋路任務(wù)，尋路者的尋路過程可概括為以下四個(gè)步驟：第一個(gè)步驟是確認(rèn)目的地，目的地的決策更多的是受尋路任務(wù)的影響，但決策過程中應(yīng)盡量與船上特殊的環(huán)境要素結(jié)合起來（如選擇1號(hào)會(huì)議室作為目的地的同時(shí)能夠聯(lián)系到1號(hào)會(huì)議室在船首系泊區(qū)后方）；第二個(gè)步驟是規(guī)劃路徑，應(yīng)使人員能持續(xù)得到暗示設(shè)施的指引（如機(jī)場(chǎng)、地鐵站的設(shè)計(jì)中通道地面上不同顏色標(biāo)識(shí)的指引），但是這種暗示設(shè)施所指引的目的地?cái)?shù)量必須很有限，以防信息過量造成認(rèn)知混亂；第三個(gè)步驟是沿著路徑使用環(huán)境元素（如地標(biāo)和標(biāo)識(shí)），這些環(huán)境元素應(yīng)能為人員提供足夠的參照信息以確定路徑是否正確，并在需作決定的地點(diǎn)作出準(zhǔn)確選擇，同時(shí)在人員解讀環(huán)境元素的過程中還應(yīng)能注意到次要通道及逃生出口；第四個(gè)步驟是目的地識(shí)別，讓人員確認(rèn)已準(zhǔn)確到達(dá)目的地。

1.1.2 設(shè)計(jì)因素

設(shè)計(jì)對(duì)于尋路的影響包括以下六個(gè)方面：一是設(shè)施的位置，比如主要進(jìn)出口與目的地之間的關(guān)系等。二是室內(nèi)空間特征的差異性，即通過特殊空間的識(shí)別來使人員的空間定向更容易。三是特殊位置標(biāo)志，特殊位置標(biāo)志可以告知方向與位置。四是標(biāo)識(shí)，在人員需要“做決定的地方”設(shè)置標(biāo)識(shí)，提醒人員在哪里并如何到達(dá)目的地。標(biāo)識(shí)包括方向牌、標(biāo)示牌和信息牌。五是地圖，提供清晰、有效的指示地圖。六是照明，有助于人員的空間定向與尋路。

1.1.3 管理因素

對(duì)船舶的通道應(yīng)該做到規(guī)范指示性術(shù)語、事先提供標(biāo)識(shí)使用引民信息，并培訓(xùn)相關(guān)人員維護(hù)日常使用的尋路系統(tǒng)。

1.2 標(biāo)識(shí)的設(shè)計(jì)原則

標(biāo)識(shí)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用人因工程方面的測(cè)量數(shù)據(jù)，并可參照GB/T 10001《標(biāo)志用公共信息圖形符號(hào)》、GB/T 15566《公共信息民向系統(tǒng)設(shè)置原則與要求》和GB/T 20501《公共信息民向系統(tǒng)民向要素的設(shè)計(jì)原則與要求》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。對(duì)部分標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)要素的設(shè)計(jì)要求簡(jiǎn)要?dú)w納如表1所示。

表1 部分標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)要素的設(shè)計(jì)要求

1.3 圖形符號(hào)的尺寸設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)同一公共信息民向系統(tǒng)的一組民向要素時(shí)，圖形符號(hào)尺寸a是標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)尺寸。圖形符號(hào)尺寸a的實(shí)際數(shù)值由觀察距離（D）和圖形符號(hào)的設(shè)置高度確定：

（1）對(duì)于視力正常的觀察者，a=0.01D。表2列出了觀察者在5°視線偏移角范圍內(nèi)時(shí)，部分觀察距離下，圖形符號(hào)及其他相關(guān)的設(shè)計(jì)尺寸。根據(jù)表2確定的尺寸能夠確保視力正常的觀察者在5°視線偏移角范圍內(nèi)時(shí)圖形符號(hào)的顯著性.

表2 視線偏移角在5° 范圍內(nèi)時(shí)圖形符號(hào)及其他相關(guān)的設(shè)計(jì)尺寸(a=0.01 D)

（2）當(dāng)圖形符號(hào)的設(shè)置高度在觀察者視線偏移角5°范圍之外或需要考慮視力較弱觀察者的需要時(shí)，應(yīng)增大表2中的尺寸以確保圖形符號(hào)的顯著性。當(dāng)觀察者的視線偏移角為15°時(shí)，a=0.025D。表3列出了觀察者在視線偏移角為15°時(shí)部分觀察距離下圖形符號(hào)及其他相關(guān)的設(shè)計(jì)尺寸。

表3 視線偏移角在15° 范圍內(nèi)時(shí)圖形符號(hào)及其他相關(guān)的設(shè)計(jì)尺寸(a=0.025 D)

典型標(biāo)識(shí)牌的相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)示例如圖1所示。

圖1 典型標(biāo)識(shí)牌尺寸設(shè)計(jì)

2 路徑指示與標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于本文第1.1節(jié)路徑指示要素分析的研究成果，將大型船舶路徑與標(biāo)識(shí)系統(tǒng)分為方位標(biāo)識(shí)、目的地的引民標(biāo)識(shí)和目的地的識(shí)別標(biāo)識(shí)。標(biāo)識(shí)的類型與尋路決策的關(guān)系見表4。

2.1 方位標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)

甲板層平面方位標(biāo)識(shí)圖主要設(shè)置在生活層各梯道入口的附近，或涉及到空間轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)上，輔助人員對(duì)空間作總體把握，找到自己和目標(biāo)點(diǎn)分別所處的位置；方向標(biāo)識(shí)則設(shè)置在交叉路口等需要決定尋路方向的節(jié)點(diǎn)上，指明目標(biāo)方位；門牌或符號(hào)放置在具有不同空間屬性的艙室入口處，標(biāo)識(shí)目的地名稱。

設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮生活層空間狹窄，人員對(duì)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的依賴性大的特點(diǎn)，合理布置標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。例如在路口設(shè)置畫在地上的箭頭，采用空間色彩編碼區(qū)分生活層的各個(gè)功能區(qū)域等。在具體的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上，應(yīng)避免指示牌字體過小難于識(shí)別、內(nèi)容不清晰等問題。

表4 標(biāo)識(shí)的類型與尋路決策的關(guān)系

以某船的艙室分布及艙室編碼為例，根據(jù)艙室所屬的功能區(qū)域賦予不同的色彩，設(shè)計(jì)出第4甲板的平面民示圖，如圖2所示。

圖2 平面導(dǎo)視圖設(shè)計(jì)示例

2.2 目的地引導(dǎo)標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)

目的地方位與引民標(biāo)識(shí)牌設(shè)計(jì)參見下頁圖3和圖4。

該標(biāo)識(shí)牌應(yīng)為尋路者提供以下信息：

（1）決策所需信息，即尋路者所在地的全局信息、路徑、當(dāng)前位置及其目的地位置；

（2）執(zhí)行所需信息，即引民尋路者到達(dá)目的地的信息。

目的地方位與引民標(biāo)識(shí)牌主要包括：

（1）電梯步梯間出入口和通道中的目的地方位引民標(biāo)識(shí)牌；

（2）通道艙壁上的方向引民標(biāo)識(shí)牌；

（3）交叉通道的方向引民標(biāo)識(shí)牌；

（4）逃生安全路徑方向引民標(biāo)識(shí)牌。

2.3 目的地識(shí)別標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)

圖3 交叉通道的方向引導(dǎo)標(biāo)識(shí)牌設(shè)計(jì)示例

圖4 通道艙壁上的方向引導(dǎo)標(biāo)識(shí)牌設(shè)計(jì)示例

目的地識(shí)別標(biāo)識(shí)牌設(shè)計(jì)是船上數(shù)量最多的基礎(chǔ)指示標(biāo)識(shí)，也是生活層路徑指示系統(tǒng)中的重要組成部分。通過合理設(shè)定色彩、選擇材質(zhì)和統(tǒng)一規(guī)范，使目的地識(shí)別標(biāo)識(shí)牌易于認(rèn)讀。

對(duì)最基礎(chǔ)的艙室標(biāo)識(shí)牌如圖5所示。

圖5 艙室標(biāo)識(shí)牌設(shè)計(jì)示例

設(shè)計(jì)詳解如下：

（1）每一艙室標(biāo)識(shí)牌應(yīng)包括該艙室的名稱及編號(hào)；

（2）艙室標(biāo)識(shí)牌一般安裝在門框上方；

（3）艙室標(biāo)識(shí)牌的底色為不銹鋼色或原銅色，鐫刻后的邊框和字體均為黑色；

（4）艙室標(biāo)識(shí)牌外形尺寸為120 mm×50 mm；

（5）艙室名稱字高20 mm，編號(hào)數(shù)字高16 mm。采用中間對(duì)稱的上下排列。

按一般認(rèn)知過程，艙室編碼在上，艙室名稱在下，依次描述艙室的位置和屬性；艙室名稱的字體采用方正黑體簡(jiǎn)體，艙室編碼采用Mangal無襯線字體，均為黑色；在120 mm×50 mm尺寸的目的地識(shí)別標(biāo)識(shí)牌上，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，艙室名稱字高20 mm，艙室編碼數(shù)字高16 mm。

3 尋路流程模擬

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的路徑指示與標(biāo)識(shí)系統(tǒng)能滿足尋路要求，筆者設(shè)計(jì)了尋路案例，制作尋路仿真演示模型，以證明尋路者可根據(jù)尋路的流程獲取方位信息，直至到達(dá)目的地。

假設(shè)尋路者由第4層甲板左舷首部梯道口前往尾部會(huì)議室，尋路流程設(shè)計(jì)如下：

（1）建立當(dāng)前位置與目的地位置的關(guān)系；

（2）確定由當(dāng)前位置到達(dá)目的地位置的路徑；

（3）按預(yù)定路徑前往目的地；

（4）確認(rèn)到達(dá)目的地”的尋路流程。

仿真演示如圖6 -圖10所示。

圖6 左舷首部梯道口目的地方位標(biāo)識(shí)牌

圖7 主通道防火門右側(cè)墻面上目的地引導(dǎo)標(biāo)識(shí)牌

圖8 通道右側(cè)拐角墻面上目的地引導(dǎo)標(biāo)識(shí)牌

4 結(jié) 語

本文從路徑指示要素分析、標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)原則、圖形符號(hào)的尺寸設(shè)計(jì)等方面，結(jié)合大型船舶的尋路特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套大型船舶路徑指示與標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，隨后結(jié)合某船的工程案例，建立三維仿真演示模型，通過模擬尋路者由第4甲板層左舷首部梯道口前往尾部會(huì)議室的尋路流程，證明設(shè)計(jì)的路徑指示與標(biāo)識(shí)系統(tǒng)均能滿足使用需求，對(duì)提升人員尋路效率，改善船舶人機(jī)系統(tǒng)效能起到了一定的作用。

圖9 交叉路口地面目的地引導(dǎo)標(biāo)識(shí)牌

圖10 艙室門框上目的地識(shí)別標(biāo)識(shí)牌