基于视觉因素的地铁调度人机界面优化设计评价

1

作者 李博 宣金鸽 +2 位作者 薛艳敏 余隋怀 王娟 《图学学报》 北大核心 2025年第1期200-210,共11页

为了优化地铁调度员的任务绩效。以CATIA构建虚拟人体模型并进行视域等级划分,将调度界面和视域进行栅格化处理并构建人机布局优化模型,调度界面进行模块化处理并分析各模块的重要程度,以粒子群算法为基础引入惯性权重得出最优布局方案... 为了优化地铁调度员的任务绩效。以CATIA构建虚拟人体模型并进行视域等级划分,将调度界面和视域进行栅格化处理并构建人机布局优化模型,调度界面进行模块化处理并分析各模块的重要程度,以粒子群算法为基础引入惯性权重得出最优布局方案。以人机界面信息显示优化策略为准则,对人机界面的色彩、字体、图标进行优化设计,搭建眼动实验平台,选用AOI首次注视时间、AOI注视持续时间、AOI注视次数和AOI平均反应时及热点图作为人机界面任务绩效的判断指标。得到结果为:①人机布局优化模型布局设计将调度员注意力提升52%;②AOI首次注视时间、AOI注视持续时间和AOI平均反应时P值均小于0.05,具有显著性差异;优化后的调度界面AOI平均反应时提升50%;③AOI注视次数虽P值大于0.05,在统计学上无意义,但数据对比分析具有现实意义;④热点图符合视域的等级划分,眼动轨迹主要集中在最佳视域区域。通过构建的人机布局优化模型得出的布局方案和信息显示优化策略进行人机界面设计,有助于促使调度员注意力合理分配,提升调度员的任务绩效,为人机界面优化设计提供参考。 展开更多

关键词 地铁调度员 人机界面 眼动实验 粒子群算法

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智能座舱人机交互设计关键技术研究进展 被引量：1

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作者 王伟伟 顾炎辉 +2 位作者 余隋怀 温志强 朋启钊 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第8期30-36,共7页

为揭示人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)设计技术在智能座舱环境下实现人与车辆、人与环境交互的过程与作用,提出智能座舱人机交互模型,并综述了以创新设计为驱动的智能座舱交互设计关键技术,为重新定义车载信息交互系统和驾... 为揭示人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)设计技术在智能座舱环境下实现人与车辆、人与环境交互的过程与作用,提出智能座舱人机交互模型,并综述了以创新设计为驱动的智能座舱交互设计关键技术,为重新定义车载信息交互系统和驾驶监控系统提供了提供了技术支撑。从感知层、信息交互层及认知与决策层3个方面研究座舱人机交互模型,分别针对多模态信息输入与输出,梳理了图像识别、可穿戴、声场感知识别、信息可视化、混合现实及人机对话等交互技术及其主要应用成果。探讨了智能座舱人机交互设计的测评方法,为提升座舱人机交互体验提供理论参考。 展开更多

关键词 智能座舱 人机交互 多模态交互 交互测评

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基于CATIA的汽车驾驶室人机工效改进设计研究 被引量：17

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作者 陈登凯 郭家言 +2 位作者 王憬鸾 李志 李方舟 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第9期127-131,共5页

为提高汽车驾驶员操作的人机工效,改善驾驶体验,在参数化设计的基础上,以CATIA软件为平台,利用人机工程分析模块对驾驶员的作业姿态进行模拟仿真。结合人机工程学理论,对汽车驾驶室的可视域、可达域及操纵舒适性等方面进行了人机工效校... 为提高汽车驾驶员操作的人机工效,改善驾驶体验,在参数化设计的基础上,以CATIA软件为平台,利用人机工程分析模块对驾驶员的作业姿态进行模拟仿真。结合人机工程学理论,对汽车驾驶室的可视域、可达域及操纵舒适性等方面进行了人机工效校核,根据分析结果,结合SAE标准与GB/T 21935—2008,对汽车驾驶室的方向盘、仪表盘、换挡装置等操纵部件的布局进行改进设计。结果表明:基于CATIA的虚拟仿真可为汽车驾驶室人机工效改进设计提供理论依据和方法支持,有效提高驾驶室的舒适性。 展开更多

关键词 工业设计 汽车驾驶室 CATIA 人机工效 改进设计

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舰艇睡眠舱布局复合优化设计方法

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作者 王瑶 陈登凯 +1 位作者 孙意为 谢凝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1242-1250,共9页

针对舰艇上艇员特殊工作需求的睡眠休息环境改善问题,优化舰艇睡眠舱内布局以提升舒适性至关重要。本文提出了应用于舰艇的小型独立式睡眠舱,并基于舰艇睡眠舱室布局原则,提出了关联图布局法与人机工效仿真法结合的复合优化设计方法。... 针对舰艇上艇员特殊工作需求的睡眠休息环境改善问题,优化舰艇睡眠舱内布局以提升舒适性至关重要。本文提出了应用于舰艇的小型独立式睡眠舱,并基于舰艇睡眠舱室布局原则,提出了关联图布局法与人机工效仿真法结合的复合优化设计方法。获取舰艇睡眠舱布局功能聚焦方案,进行布局划分,建立布局模型及仿真环境。明确舱内交互目标,并利用2种基础布局模型,在考虑多种交互姿态的情况下进行5种工效指标的仿真评估。通过数据分析实现最终布局求解。研究结果表明:该方法生成方案2与理想解最为接近,因此,选定该方案为最优方案。所提出的方法为小型空间布局提供了设计思路,实现了面向艇员睡眠环境改善的方式,完成了功能需求复杂多样的小型空间内部布局的优化。 展开更多

关键词 工业设计 舰艇艇员 独立睡眠舱 睡眠环境 布局优化 交互姿态 人机工效 指标分析

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经验水平与负荷条件对地铁调度安全行为影响的实验研究

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作者 李博 宣金鸽 +1 位作者 薛艳敏 余隋怀 《人类工效学》 2024年第5期1-8,共8页

目的为探究在不同经验与负荷条件下,注意力分配方式对地铁调度安全监控行为的影响。方法依据注意力分配模型设计眼动实验平台,采用3种注意力分配方式×2种脑力负荷×2种经验水平的眼动实验,脑力负荷采用N-BACK范式进行实验诱发... 目的为探究在不同经验与负荷条件下,注意力分配方式对地铁调度安全监控行为的影响。方法依据注意力分配模型设计眼动实验平台,采用3种注意力分配方式×2种脑力负荷×2种经验水平的眼动实验,脑力负荷采用N-BACK范式进行实验诱发并通过采集脑电生理数据进行监测,通过分析被试者平均注视持续时间、平均注视次数与瞳孔直径3种眼动指标,探究在不同经验水平和脑力负荷下,注意力分配方式对地铁调度安全监控行为的影响。结果(1)被试在不同负荷状态下N-BACK范式进行脑力负荷诱发α波与β波平均功率百分比P值均<0.05,具有显著性差异;(2)在不同经验与负荷条件下,主次分配处理异常信息所需时间最短;(3)高经验人群在高负荷状态下,三种分配方式的平均注视次数与平均瞳孔直径的数据差异不显著。结论(1)在不同负荷水平下,主次分配的视觉注意力更加集中,适用于低经验人群和高经验人群;(2)由于高经验人群有丰富的异常信息处理经验,认知加工过程较短,三种注意力分配方式对其影响不显著;(3)多级分配的视觉注意力比较分散,一定程度上能缓解调度员的认知负荷;(4)通过脑电生理数据监测证明N-BACK范式对脑力负荷诱发具有有效性,并通过眼动数据各项指标分析视觉注意力合理分配的方式,主次分配的普适性更高,注意力分配更加合理,为地铁安全监控界面的人机优化提供参考。 展开更多

关键词 交通工程 人机交互 脑力负荷 注意力分配 眼动追踪 地铁调度 经验水平 交通安全 事故预防

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个人空间入侵对飞机经济舱舒适性设计的影响 被引量：2

6

作者 王龙 余隋怀 初建杰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期1289-1297,共9页

为提高飞机经济舱舒适性,引入环境心理学个人空间理论,研究乘客个人空间入侵对舒适性设计的影响。调查得到乘客个人空间入侵的具体形式、感受和对舒适性的影响程度,对影响程度进行混合方差分析,发现影响程度因乘客性别、年龄及受教育程... 为提高飞机经济舱舒适性,引入环境心理学个人空间理论,研究乘客个人空间入侵对舒适性设计的影响。调查得到乘客个人空间入侵的具体形式、感受和对舒适性的影响程度,对影响程度进行混合方差分析,发现影响程度因乘客性别、年龄及受教育程度不同存在显著差异。DEMATEL方法分析影响因素发现,触觉感受与其它感官分别是值最大的结果和原因维度,物理空间与触觉感受的中心度远大于另外两个维度,优化相应的客舱设计指标可提高经济舱舒适性。 展开更多

关键词 经济舱 个人空间入侵 舒适性设计 DEMATEL

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任务信息驱动的3D打印云服务平台知识管理模型

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作者 刘卓 余隋怀 +1 位作者 初建杰 成方敏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期88-97,共10页

为了有效辅助用户在3D打印云服务平台上完成产品开发任务,针对3D打印云平台任务流程复杂、任务主体类型多样的特点,提出一种面向任务信息的3D打印云服务平台知识管理模型。梳理了3D打印云平台知识类型,分析了平台典型任务过程并建立了... 为了有效辅助用户在3D打印云服务平台上完成产品开发任务,针对3D打印云平台任务流程复杂、任务主体类型多样的特点,提出一种面向任务信息的3D打印云服务平台知识管理模型。梳理了3D打印云平台知识类型,分析了平台典型任务过程并建立了任务阶段间的信息交互映射模型。构建了3D打印云平台知识管理模式,基于本体对知识和任务进行了语义化表示,针对特定任务阶段,提出了综合任务过程属性和任务对象属性的知识双重过滤模型,通过任务对象属性语义扩展保证了知识方案的完整性,实现了个性化的知识服务。开发了3D打印云平台环境下的知识管理系统,通过案例验证了本文提出的管理模型的可行性和合理性。 展开更多

关键词 知识管理 3D打印云平台 产品开发 任务信息

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在线产品评论中用户体验信息采集与分析方法 被引量：4

8

作者 成方敏 余隋怀 +2 位作者 初建杰 胡宇坤 赵杭 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期227-234,共8页

面向产品设计改进,提出一种在线产品评论中用户体验信息采集与分析方法。首先构建用户体验要素模型;然后,依据要素模型采用分步提取的方法提取单个评论句中的用户情感、产品特征和使用情境三类要素;最后,对提取出的用户体验要素信息进... 面向产品设计改进,提出一种在线产品评论中用户体验信息采集与分析方法。首先构建用户体验要素模型;然后,依据要素模型采用分步提取的方法提取单个评论句中的用户情感、产品特征和使用情境三类要素;最后,对提取出的用户体验要素信息进行分类整合,通过定量分析评论数据识别出对用户体验影响较大的产品特征和使用情境。以京东商城上某款智能手机的在线评论为例进行实例验证。实验结果表明,方法能有效提取在线产品评论中的用户体验要素,识别对用户体验产生较大影响的产品特征和使用情境,辅助设计师有针对性地改进产品设计。 展开更多

关键词 用户体验 在线产品评论 要素模型 设计改进

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云服务平台下考虑用户偏好的设计服务推荐方法 被引量：5

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作者 赵杭 莫蓉 +2 位作者 陈登凯 成方敏 肖江浩 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第11期1723-1729,共7页

为提高云服务平台下产品设计服务推荐的质量,增强协同产品设计过程中用户与服务提供方之间的交互,构建了个性化产品设计服务推荐框架,并提出考虑用户需求偏好的设计服务推荐方法。采用模糊C均值聚类算法实现用户初步聚类;利用改进的基... 为提高云服务平台下产品设计服务推荐的质量,增强协同产品设计过程中用户与服务提供方之间的交互,构建了个性化产品设计服务推荐框架,并提出考虑用户需求偏好的设计服务推荐方法。采用模糊C均值聚类算法实现用户初步聚类;利用改进的基于用户的协同过滤方法优化用户相似度函数及评分预测函数,以提高目标用户对设计服务推荐项目预测评分的准确性;通过用户对设计服务推荐结果的交互反馈,完成产品设计服务的更新迭代。以设计云服务平台上用户对壁挂式智能空调设计的需求为例,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 云服务平台 用户需求偏好 模糊C均值聚类算法 设计服务推荐

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睡眠剥夺在飞行员认知决策领域的研究探讨 被引量：8

10

作者 初建杰 俱雅芳 +1 位作者 王磊 陈彦蒿 《航空工程进展》 CSCD 2020年第1期20-26,45,共8页

随着航空技术的不断进步和发展,飞机单程长距离飞行的技术难题正在解决,在长时飞行复杂变化环境和高认知负荷情况下,睡眠剥夺对飞行员的认知损害存在明显的影响。本文从睡眠剥夺对主体认知机能的影响分析切入,分析睡眠剥夺对感知注意能... 随着航空技术的不断进步和发展,飞机单程长距离飞行的技术难题正在解决,在长时飞行复杂变化环境和高认知负荷情况下,睡眠剥夺对飞行员的认知损害存在明显的影响。本文从睡眠剥夺对主体认知机能的影响分析切入,分析睡眠剥夺对感知注意能力、执行功能的影响,结合飞行员飞行认知需求,总结相关研究的实验方法与研究结论,并从感知、决策与执行三个方面分析睡眠剥夺对飞行员所致的影响,指出睡眠剥夺对飞行员认知决策的研究方向,对长时飞行条件下的驾驶舱总体设计具有借鉴意义。 展开更多

关键词 睡眠剥夺 认知 执行功能 飞行员

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客舱托盘桌高度对乘客头颈姿态和不适水平的影响

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作者 王龙 余隋怀 +1 位作者 陈登凯 初建杰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1313-1322,共10页

为提高飞机客舱乘坐空间的舒适性,针对头颈姿态角难以直接采集的问题,提出利用三维扫描间接得到测量数据的方法.通过与问卷调查及感知不适水平(perceived level of discomfort,PLD)测试相结合,发现多数乘客会因托盘桌偏矮感到不舒适;使... 为提高飞机客舱乘坐空间的舒适性,针对头颈姿态角难以直接采集的问题,提出利用三维扫描间接得到测量数据的方法.通过与问卷调查及感知不适水平(perceived level of discomfort,PLD)测试相结合,发现多数乘客会因托盘桌偏矮感到不舒适;使用原始高度(68 cm)的托盘桌时,被试者的头颈姿态角均在中性区域之外,头颈姿态过度屈曲;托盘桌逐级(73—78—83 cm)升高进行重复实验,被试者的头倾角和颈曲角显著减小并接近或降至中性区域;PLD测试数据整体随托盘桌升高先降低后回升.结果表明托盘桌高度设置在73~83 cm范围内可以显著减小乘客头颈屈曲幅度,减少乘客头颈部的不适感. 展开更多

关键词 舒适性 三维扫描 PLD测试 托盘桌 头颈姿态角

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面向动态场景的智能产品交互认知负荷评估方法研究 被引量：1

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作者 王伟伟 魏婷 +1 位作者 余隋怀 陈健 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期106-116,共11页

提出为了减少在动态场景下由于认知负荷过载引起的人机交互效率低下、用户体验差的问题,构建一种面向多任务交互的智能产品用户认知负荷体验匹配模型,评估动态场景下认知负荷与交互任务、用户体验之间的关系。考虑场景变化对用户需求的... 提出为了减少在动态场景下由于认知负荷过载引起的人机交互效率低下、用户体验差的问题,构建一种面向多任务交互的智能产品用户认知负荷体验匹配模型,评估动态场景下认知负荷与交互任务、用户体验之间的关系。考虑场景变化对用户需求的动态影响,首先结合问卷分析了解用户高频率、高注意力、长时间交互的任务,结合出声思维方法梳理不同场景下的用户体验地图实现各场景下任务与体验、痛点的可视化映射,再通过主观负荷评估技术(Subjective workload assessment technique, SWAT)分析不同场景下各交互任务的认知负荷量化指标,将用户体验与认知负荷指标进行匹配,筛选出由于认知负荷过载引起的用户体验较差的任务与场景。运用认知负荷理论进行交互设计优化,并提出动态场景下的解决方案,运用模糊KANO模型展开动态场景下的功能需求满意度分析,确定功能需求优先度层级。以智能骑行产品为对象,设计产品功能造型及交互界面并进行满意度测试,验证以上方法的可用性与有效性,为展开动态场景的智能产品交互设计提供参考。 展开更多

关键词 交互设计 认知负荷 智能产品 动态场景 评估方法

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