基于警示信息认知加工的交通标志设计研究 80页

万方数据东北大学硕士学住论文目录4．3．2感性意象词对结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯464．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．47第5章典型交通标志设计要素与感性词对关系模型构建及标志改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．z195．1典型交通标志设计要素提取与编码⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯495．1．1交通标志设计要素提取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯495．1．2交通标志设计要素编码⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯505．2典型交通标志设计要素与意象词对关系模型构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯505．2．1关系模型构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯515．2．2模型验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯545．2-3难识别标志的验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯555．3难识别交通标志存在的问题及改进方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯555．3．1难识别交通标志设计存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯555．3。2设计改进的原则和思路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．3．3标志图案改进设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．3．2交通标志改进备选方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯585．4交通标志改进方案的实验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯595．4．1实验目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯595．4．2实验对象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯595．4．3实验仪器和材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯595．4．4实验程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．595．5交通标志改进方案的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯605．5．1实验数据整理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯605．5．2备选方案的评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．5．3改进方案的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯645．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯65第6章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯676．1论文结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯676．2论文主要贡献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67．VI． 万方数据东北大学硕士学位论文目录6．3研究不足与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯68参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．69致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯77附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯79附录A交通标志选取调查问卷(部分)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．79附录B意象词对选取调查问卷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯80附录C语义差异调查问卷(部分)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。81附录D有声思维的转写(部分)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．82附录EPLS程序代码⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯83．VII． 万方数据东北大学硕士学位论文第1章绪论1．1研究背景1．1．1交通标志对交通安全的意义在技术和经济不断发展的今天，机动车的数量也逐渐增加，随之而来的便是猛增的交通事故，而这是我国交通管理所面临的严重问题。近年来有许多学者对交通系统进行了大量的研究，以此来减少交通事故的发生。交通标志作为整个系统的重要组成部分，起着重要的信息传达作用。由形状、颜色、符号和信息词组成，分为警告标志、禁止标志、指示标志和指路标志。交通标志用于对车辆和行人传递特定信息，起到调节交通流量、疏导交通、预示道路状况、指路导向、规范交通行为等作用。交通标志的设计应体现公路及周边路网的特点，应能加强使用者安全行车的意识，应容易识别、易于理解，应使使用者能正确、有效地理解信息以应对突发事件和不断变化的交通环境。有研究分析，多数交通事故是由于驾驶员失误和交通违规造成的，其中大部分是因为使用者忽视交通标志和对标志理解不正确引起的。然而交通标志信息传达的有效性不仅在于使用者，更在于标志本身。因此，优化难以记忆、难以辨别、难以理解的交通标志是当今道路安全标志设计方面急需解决的关键问题。1．1．2交通标志设计考虑人的认知过程的重要性认知是个体在认识客观世界时的信息加工活动。是由感觉、知觉、记忆、想象、思维等认知活动按照一定的关系组成的功能系统，从而实现对个体认识活动的调节作用。在个体与环境的作用过程中，个体认知的功能系统不断发展，并趋于完善【lJ。驾驶员对交通标志的认知过程可分为发现、识别、认读和理解四个阶段。发现是驾驶员在交通标志认知加工中的初始阶段，此阶段的特点是，在驾驶员的视野范围内可以察觉到交通标志牌的存在，但是不能识别交通标志牌的形状、信息等特征；识别阶段是交通标志认知加工过程的第二阶段，在此阶段，随着车辆向交通标志牌的逐步移近，驾驶员已经可以识别交通标志牌的边框形状，但不能读取交通标志上的内容；认读与理解阶段是交通标志认知加工中的重要过程，在此阶段，驾驶员需要读取交通标志牌上的内 万方数据东北大学硕士学位论文第1章绪论容，并以获取到的信息为基础进行认知加工处理，为之后的实施操作与决策做准备122J。上述过程表明交通标志设计要充分考虑人的认知过程。本文基于人的认知过程对交通警示信息的标志设计进行研究，探寻交通标志设计的存在问题，并对在视认过程中难以理解、难以识别的标志进行改进设计，从而提高驾驶员对交通标志的理解程度，以减少道路交通事故的发生。1．2研究目的和意义1．2．1研究目的针对现有交通标志，应用认知加工的理论，从人因工程的角度出发，通过问卷调查的方法进行数据采集并分析，选出部分标志。运用有声思维的方法，探索出被试对容易识别和难以识别的标志的认知过程，并对交通标志的设计要素进行改进设计，提出较合理的设计方案，从而为交通标志设计人员提供一定的参考，可以用来帮助提升交通标志的理解程度，最终达到交通标志改进设计的目的。1．2．2研究意义(1)理论意义目前，对于交通标志的研究大多还局限在对交通标志外观尺寸、颜色、形状及信息词的研究，且研究方法较为单一。本文结合认知和人因工程的知识对交通标志的图案进行优化设计研究，主要有以下理论意义：1)运用有声思维法探寻使用者在识别标志时的认知加工过程，能够更好地了解使用者在交通标志识别时遇到的问题；2)通过分析容易识别与难识别标志的认知加工过程，对交通标志进行改进设计，可以设计出更符合人认知加工过程的交通标志；3)运用眼动仪器测量出使用者在交通标志识别时的反应时间并记录对标志理解的正确率，可以将使用者对交通标志的理解情况数量化，以便更好研究。(2)实际意义在技术和经济不断发展的今天，机动车的数量也逐渐增加，随之而来的便是猛增的交通事故，而这是我国交通管理所面临的严重问题，而引发这一问题主要是人的因素。而且据估计，视觉信息占驾驶车辆所需信息的90％。只有易于识别的标志，才能让机动车驾驶员快速的理解并进行判断，实现交通标志的真正作用。在交通标志设计阶段充分．2．‘，o 万方数据东北大学硕士学位论文第1章绪论考虑认知因素，结合人因工程学的的理论是提供当今交通标志设计水平的有效方法，对改进难理解标志有重要的促进作用，可使其更符合人的认知过程，从而能够便于使用者的辨认，对交通标志设计方面有重要的实际意义。1．3研究内容与方法1．3．1研究内容本文以使用者在识别交通标志的认知加工过程为出发点，通过阅读文献，以及对交通标志的研究学习，在认知学理论研究的基础上，应用认知加工理论和方法进行交通标志的改进设计。主要内容有：(1)选择典型交通标志，并提取用来评价典型交通标志的感性意象词对；(2)通过实验手段，记录使用者对交通标志识别的认知加工过程；(3)根据选出的典型交通标志，进行关键设计要素提取；(4)构建典型交通标志设计要素与感性意象词对的关系模型；(5)进行交通标志改进设计；(6)通过实验手段，获得使用者在识别交通标志时的客观与主观数据，并对数据进行整理和分析；(7)利用关系模型得出的数据与实验数据对改进后的交通标志进行分析，并确立量最终方案。1．3．2研究方法本文应用的研究方法主要有：(1)文献研究法充分收集与整理现有文献成果并进行研究和分析，为本文的研究找到理论的支撑点和合理的切入点进行研究，通过借鉴他人的研究成果，开展本论文的工作。(2)问卷调查方法主要通过问卷调查的方法来收集使用者对交通标志的熟悉情况与主观感性信息。(3)有声思维法主要通过有声思维法来收集使用者对交通标志识别过程中的认知过程，从而分析已有交通标志存在的不足。．3． 万方数据东北大学硕士学位论文第1章绪论(4)实验研究方法本研究运用眼动仪来记录使用者对交通标志识别过程的反应时间，用于后续的数据分析和关系模型的建立。(5)统计分析方法在进行使用者感性意象词对的提取时，运用SPSS18．0，对数据进行相关分析、项目分析和因子分析。(6)建模方法利用数量化I类和偏最dx--二乘回归方法建立典型交通标志设计要素与感性意象词对的关系模型。1．4论文结构全文共分为6章内容，论文的总体结构如图1．1所示。第l章为绪论。论述了本文的研究背景、目的和意义以及研究内容与方法，简单介绍了交通标志对交通安全的意义和认知加工对交通标志设计的重要性。第2章为文献综述。首先对文献检索情况进行概述，对认知加工和标志认知加工过程进行了简单介绍，并阐述了它们的研究进展。然后对两个方面的文献综述进行了评述。第3章为典型交通标志和感性意象词对的选取。首先通过问卷调查方法选取了典型的交通标志，并对感性意象词对进行初选。然后通过相关分析、项目分析和因子分析方法对感性意象词对进行最终的确定。第4章为典型交通标志的认知加工过程研究。通过有声思维的方法来记录使用者对交通标志识别过程中的认知加工过程并进行语义差异评分。通过对有声思维实验材料的转写、整理与分析，与语义差异评分与分析，总结出易识别交通标志和难识别交通标志的认知加工过程并选出难识别的标志进行优化设计。第5章为典型交通标志设计要素关系模型构建及优化。首先，提取典型交通标志的设计要素；第二，运用偏最d、-7-乘回归法建立典型交通标志设计要素与感性意象词对的关系模型；第三，对交通标志迸行改进设计，然后通过眼动实验获取使用者在识别交通标志时的客观与主观数据，并进行简要分析；最后，利用关系模型得出的数据与实验数据对改进后的交通标志进行分析，并确立最终方案。第6章为总结与展望。对论文的结论进行整理和贡献进行总结，然后分析了本文的不足，并提出了未来研究可以改进的方面。．4． 万方数据东北大学硕士学位论文第1章绪论图1．1论文结构Fig．1．1Thestructureofarticle．5． 万方数据 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述2．1文献检索情况概述2．1．1文献检索范围分析本文以认知、交通标志、安全标志和标志设计为中文检索关键词，以中国学术期刊网全文数据库和中国优秀硕／博士学士学位论文全文数据库作为检索源，进行中文文献检索；以Cognition、Trafficsign、Safetysign和Signdesign为英文检索关键词，以ElsevierScience数据库、IEL数据库、Springer数据库以及WileyInterScience数据库作为检索源，进行英文文献的检索。2．1．2相关文献情况分析截止到2014年，从中国学术期刊网全文数据库和中国优秀硕／博士学位论文全文数据库中以认知、交通标志、安全标志和标志设计为中文检索关键词，检索到中文文献2376篇；从ElsevierScience等数据库以Cognition、Trafficsign、Safetysign和Signdesign为英文检索关键词，检索到英文文献616篇。文献检索情况如表2．1所示。表2．1相关文献的检索情况检索源主题词检索项篇数有效篇数时间风e娄蒜enccc0础沁珥Tr蕊csi蹦Ab删ey⋯851957-2014Safetysign；SigndesignWords／TitleIVO数据库～竺竺兰兰塑!iii窭墨羔；鲎薹銎三竺：!：：!!!!!!!!!!Springer全文数Cognition；Traf五esign；据库Safetysign；SigndesignTitle76511957-2013．7． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述2．1．3学术趋势分析为了确定交通标志与安全标志的相关研究趋势，本文以中国学术期刊网全文数据库中的“学术趋势”为分析工具，以交通标志和安全标志作为检索词，进行了学术趋势分析。具体如图2．1所示。学术关注度蓬叠震叠2∞150≥～气。∥鬈j纛+一÷分---OO19971999∞0I200320。52007200920”2013用户关注度露豳羹叠25∞{e7j■纛图2．1CNKI对交通标志研究的学术分析Fig．2．1TheanalysisonresearchtrendoftrafficsignbyCNKI图2．1展示了交通标志与安全标志研究的学术关注度和用户关注度。经过分析可以得出，从1997年到2013年，关于交通标志与安全标志的相关研究总体呈上升趋势，说明有关交通标志与安全标志的研究在学术界已经引起了学者们的关注。近年来，用户对交通标志与安全标志的关注呈起伏状，但总体趋势也在上升。．8．气∥A叶／k一式：广一气产≮◆”瓢＼∞、、＼、N～～一，卜k，悼卜广蒹，，≮。√{|、～～咻、增。矿、／。∥一Ⅲ，、∞一誊＼1／；∥～，《∥～一J瓢，◆，协、o～。瓤◆、＼、、～i瑚岱。 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述2．2认知加工文献综述2．2．1认知的相关概念(1)认知的定义认知是个体在认识客观世界时的信息加工活动。是由感觉、知觉、记忆、想象、思维等认知活动按照一定的关系组成的功能系统，从而实现对个体认知活动的调节作用。在个体与环境的作用过程中，个体认知的功能系统不断发展，并趋于完善‘11。感性认知在发展中需要经历感觉、知觉、表象三种基本形式，感觉是客观事物的个别属性、特性在人脑中的反映【21。知觉是各种感觉的综合，是客观事物整体在人脑中的反映，它比感觉全面和复杂，在知觉的基础上，产生表象。表象即印象，是通过回忆、联想使这些印象再现出来。表象与感觉、知觉不同，是在过去对同一事物或同类事物多次感知的基础上形成的，具有一定的间接性和概括性。但表象只是概括感性材料的最简单的形式，它还不能揭露事物的本质和规律‘31。认知可以分为五个方面：即心理处理过程；心理上的符号运算：问题求解；思维；一组相关的活动，如知觉、记忆、思维、判断、推理、问题求解、学习、想象、概念形成、语言使用等【41。认知工效学是人类工效学一个重要的分支。认知工效学这门学科的产生和发展，是工效学、计算机科学和认知心理学三门学科相互交叉作用产生的结果。认知工效学的研究目的在于使人的认知特点与人．机系统的设计相匹配，包括计算机的软件设计及硬件设计，以此来提高工作效率，从而保障系统安全，并保证系统中人的工作质量[5】a(2)认知科学的发展现状目前对认知科学的研究路线有3条[61：1)认知心理学的研究，即将人脑与计算机一起研究并进行类比，将人脑看做计算机的信息加工系统。但这种类比并非智能，只是技能性质的，这种类比并未将脑的生物细胞和电子元件进行区别研究。这类先确认心理能力再去寻找其所具有的计算结构的研究方法为从上向下的方法。2)人工神经网络的研究，即将人的认知作为神经网络的活动，与真正的神经网络不同的是，这种神经网络模型是人工的，并不是由突触连接构成的。该研究采用的方法为从下向上的方法，首先建立一个理想化的神经网络模型，然后再考察模型所具有的认知功能。实验研究从最简单的模型开始，并不断增加模型的复杂性，最终就有可能模拟．q． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述出真正的神经网络，从而为研究认知活动提供基础。3)认知神经科学的研究，采用的研究方法也是从下向上的方法，但与人工神经网络有很大的不同。认知神经科学是从真正的大脑的工作方式入手来研究认知的，近年来一些高科技且无损伤技术(如事件相关电位)的出现，为研究提供了可以直接观察大脑活动的技术支持。认知工效学的研究已成为当代工效学研究发展最快的领域之一，我国的学者在认知工效学领域也做了大量研究工作。杨飞(2003)从认知心理学的角度，即以知觉、注意、记忆、思维和问题的解决等为主要研究领域来解决人与机器之间的一系列问题f7】。陈彩琦(2004)通过认知行为实验和事件相关脑电位技术，考察了视觉选择性注意在工作记忆中的作用，工作记忆在视觉选择性注意中的作用，以及二者相互作用的机锖tjts]。此外，很多学者也对认知工效学和认知模型进行了相应的研究㈣【1211131。2．2．2认知加工模型随着研究的不断深入，安全标志的研究范围也在不断的扩大。在八十年代早期，对安全标志的研究还局限在标志的设置问题，如安全标志的摆放位置、安全标志的大小、形状、颜色和信息词的设计。这个时期主要在标志注意和理解方面进行测量和改进。到了八十年代中期，学者开始将人的因素纳入到安全标志设计的考虑范围中【14】，其中信息理论和人类信息处理理论涵盖了大部分关于警告信息的特征理论f15】。本文对两种理论模型不进行深入探讨，仅对其对研究警告标志信息的部分进行简要说明，并对认知模型与交通标志认知模型进行简单介绍。(1)一般信息沟通模型人的信息处理开始于对安全标志信息的接收，Wogalter等人(1998)将信息理论中的信息沟通模型成功地应用到安全标志领域进行研究f161。基础的信息理论模型由四部分组成，如图2．2所示：来源、中介、信息和接收者。四个组成部分为：①来源，即警告信息的设计者、发起者或发送者；②中介，即标志的呈现方式；③信息，即警告信息的组成；④接收者，即警告信息的目标人群。．10． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述信息(Message)卜送郡ena刚接收者(Recerive)媒介(Medium)图2．2一般信息沟通模型Fig．2．2Generalinformationcommunicationmodel(2)人类信息处理模型人类信息处理模型框架是一个多阶段的模型，包括警告信息流动阶段。人处理安全标志信息的过程分为注意、理解、态度和信念、动机以及遵从行为。在此过程中，如果每个阶段的信息处理成功，则“流动”到下一个阶段。处理失败会阻碍任何一个阶段并导致警告无效。Wogalter等人(1999)将信息理论和人类信息处理理论结合成警告信息的C．HIP理论模型[17】，如图2．3所示。Lehto和Miller(1986)与Rogers等人(2000)也提出了相似的模型【18】[191。图2．3的右边表示反馈循环，即在某个阶段发生的变化可以影响其他阶段。例如，在注意阶段，如果某人看到了不明白意思的警示信息，则会再看一遍警示信息。因此警示信息的处理也许会比一个通过先行序列阶段的信息要复杂很多。C—HIP或与之类似的模型不但对文献研究的组织有很大用途，在诊断警告信息故障方面也有很大用途。确定出现处理故障的阶段可以使警告信息设计师更关注于对其的代替设计，从而提高成功的概率。图2．3人类信息处理模型(C—HIP)Fig．2．3C-HIPinformationprocessingmodel 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述(3)认知模型孙林岩等人(1997)也提出了认知模型的基本结构[201，如图2．4。外围的大方块代表承载认知主体和认知对象的客观环境，其中认知主体即为人的认知系统，认知对象即由入．机界面(使用者界面和机器子系统)构成，入机交互的过程即为认知主体和认知对象的交互过程。认知主体，即人的认知系统由四个大部分和七个小模块组成。第一部分为主观环境和理性规则，它是基础，是认知进行的必要条件；第二部分为信息获取模块，它的作用为从第一部分中过滤出有用的信息；第三部分是信息处理部分，由四个模块组成，即直觉层、模板层、推理层和比较器，第三部分的作用是将第二部分过滤出的信息输入直觉层、模板层和推理层进行处理，然后输送到比较器经比较后输出；第四部分是信息输出模块，此模块的作用是结合比较器输送的方案与第一部分结合，并转换为实际的行动，用来影响认知对象。过滤后的信息由直觉层、模板层和推理层三层并行处理，而三层的处理方式也有所不同。直觉层直接将方案输出到比较器C，即为信息前馈处理方式；模板层和推理层则结合第一部分的输入信息，搜索出匹配的模板用来产生新的行动方案后输出到比较器。比较器在直觉层、模板层和推理层三层的比较、竞争和合作产生的新方案中，辩伪存真，选优去劣，最终选择最合适的方案输送到输出模块。图2．4认知模型的基本结构Fig．2．4Thebasicstructureofthecognitivemodel．12． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述(4)交通标志认知模型认知指通过心理活动(如形成概念、知觉、判断或想象)获取知识，是指人们获得知识或应用知识的过程，或信息加工的过程。习惯上将认知与情感、意志相对应，即对作用与人的感觉器官的外界事物进行信息加工的过程。这是人最基本的心理过程，它包括感觉、知觉、记忆、想象、思维和语言等。人脑接受外界输入的信息，经过头脑的加工处理，转换成内在的心理活动，进而支配人的行为，这个过程就是信息加工的过程，也就是认知过程【211。驾驶员在读取交通标志信息时，要经历的过程为发现交通标志——开始识读标志——结束识读标志——标志消失点——开始行动(行动点)——标志设置位置——行动完成(动作完成点)，图2．5为描述驾驶员对读取交通标志的详细过程【22】。设定车辆行进方向如图中箭头所示，交通标志设置在道路右侧S点处，驾驶员在A点发现标志；在B点开始对标志进行识别并读取标志的信息(即交通标志的可视点)，至c点读完标志所表达的全部信息，完成对交通标志的理解，从B点行驶蓟C点的这段时间称为驾驶员对交通标志的理解时间；随后驾驶员根据从交通标志中读取到的信息进行分析、判断和反应，车辆从C点行驶到D点的时间称为判断反应时间：按下来驾驶员开始采取行动，这时车辆已行驶至D点，从开始行动点D到行动完成点F的距离为动作距离。图2．5读取交通标志详细过程Fig．2．5Detailedprocesstoreadtrafficsigns．13— 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述从视认点A到读完点C的认知过程可分为发现、识别、认读和理解四个阶段，如图2．6所示。图2．6交通标志的认知过程Fig．2．6Thecognitiveprocessoftrafficsign发现是驾驶员在交通标志认知加工中的初始阶段，此阶段的特点是，在驾驶员的视野范围内可以察觉到交通标志牌的存在，但是不能识别交通标志牌的形状、信息等特征；识别阶段是交通标志认知加工过程的第二阶段，在此阶段，随着车辆向交通标志牌的逐步移近，驾驶员已经可以识别交通标志牌的边框形状，但不能读取交通标志上的内容；认读与理解阶段是交通标志认知加工中的重要阶段，在此阶段，驾驶员需要读取交通标志牌上的内容，并以获取到的信息为基础进行认知加工处理，为之后的实施操作与决策做准备。王建军(2008)借鉴认知心理学中，人行为的“刺激一机体一反应”经典模型的形式进行研究，即注意阶段、处理阶段和决策阶段，建立的道路交通标志信息传输模型【221，如图2。7所示。图2．7交通标志信息传输模型F逸。2．7Tra伍csigninformationtransmissionmodel．14． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述2．2．3认知信息获取方法获取认知信息的方法有很多种，包括调查问卷法、访谈法、实验法和有声思维法。本研究采用有声思维法作为获取认知信息的方法。有声思维法是一种有效的数据收集方法【23】。参加有声思维实验的被试需要完成特定的任务，在完成任务的同时通过工作记忆不断将自己的想法口述出来【24】【251。把这些口头报告作为与思维活动或思维过程的基础，翻译者需要从口头报告中推导出相关的活动。因此，被试的思维活动不是从口头报告中直接得到的。这种方法很可靠，因为出声思维与思维过程几乎是同时进行，只有小部分的信息会丢失。这种方法很纯粹，因为被试实际的思维活动是后来由翻译者推导出的，而不是在完成任务期间由被试自己思考的，只有在思维过程中，工作记忆的认知负荷是可以报告的【261。如果被试没有自己思维的过程，就不会把思维过程口头表达出来，有声思维数据只提供高阶段的活动信息【27I。除此之外，重要的是禁止参与者对自己的思维过程进行推理，被试只可以在完成任务的时候将想法口头表述出来。根据Ericsson和Simon(1994)的研究，每个人都能从工作记忆中调动出当前信息，而且不用任何翻译便能精确的口述出来。一些作者进一步说明，在认知活动发生时口述思维过程并未改变其结果或内容【251。因此，有声思维不会干扰任务的完成。在Veenman等人(1993)的研究中，认知过程和元认知过程都没有受到有声思维的影响∞1。然而，有声思维法也可能受到一些因素的影响。Breuker等人(1957)提到了四个因素。首先，有声思维取决于其工作记忆中的思想可以用语言表达的程度，有的信息可能难以用语言形容【29】；第二，任务的性质会影响有声思维法的执行，工作记忆任务的负荷太大以至于没有空间进行语言表达【30】；第三，有声思维法受到被试语言能力的影响；最后，被试在特定任务中表现良好也会影响到该方法[311。如果被试完成任务得心应手，几乎没有思考或者在工作记忆中思考的时间过短，以至于被试忽略这些想法；另一方面，如果被试缺乏完成任务的能力，所有的注意力将会集中在任务本身，也会忽略对自己想法的口述。影响有声思维的另一个因素是有声思维的时刻[321。Kuusela和Paul(2000)对比了决策中并发有声思维法和回顾有声思维法，得出的结论是，并发性有声思维法能针对决策产生更多信息；另一方面，回顾有声思维法与任务结果或最终决策有关【33】。然而，很多研究中并没有将并发有声思维和回顾有声思维进行严格的区分。例如Trabasso和Magliano(1996)与Zwaan和Brown(1996)将有声思维作为在线测量的方法。在他．15． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述们的研究中，被试读一句话，并在很短的时间内向实验者说出对这个句子的理解口4][351。但是Long和Bourg(1996)认为，被试应自由构建一个故事，并将其I=I述给实验者【361。而A_fflerbach(2000)认为，被试可能使用一种回顾在线口述法，口述其长期记忆中的信息，会使在线口述可能会变成解释过去的想、法【371。因此，实验者在有声思维实验时应多少给出一些提示【38】。值得注意的是，有声思维法具有多样性，有声思维法不仅研究的流程不同，其研究的范围和术语也不相Nt391。有声思维法的分析可能会专注于单一阅读特征，像阅读策略，比如总结中心思想f40】，发现任务，进行推理脚】。在这些研究中，口述时都会忽略不相关的话题。另一方面，有声思维法可能会是针对阅读的全部过程。大部分研究都针对于专家阅读记叙文时的理解、检测和评价过程M11，而且使用解释性文本来检查文本或进行信息处理t42]。此外，在有声思维法的研究中也融入了不同概念，如认知活动，处理活动M31，阅读策略田1，意义构建过程1421和操作【341。然而，这些概念之间的差别往往不明确，有时，不同术语互换但使用的是相同的概念。2．3标志研究文献综述23．1标志属性特征对其有效性的影响Laughery(2006)提出了为满足标志有效性的两个条件：第一，标志必须可以引起使用者的注意；第二，标志必须提供能让使用者做出准确判断的信息【15】。且由上节可知，标志的认知加工过程分为注意阶段和处理阶段。本节将从注意阶段和处理阶段对交通标志影响因素进行研究。(1)注意阶段由图2．6可知，在人对交通标志认知的第一阶段，即注意阶段，主要影响人对交通标志认知的因素为标志的大小、形状和颜色。1)标志大小在注意阶段，标志的很多特征都会影响到其有效性，包括：大小、位置、颜色／对比色、信息词和图片。虽然标志通常是越大越好，但设计时重点考虑的因素应该是警告标志相对于其他显示信息的大小比例。Barlow(1991)和Wogalter(1993)发现，加大印刷的信息可以增强事后回忆娜11461；Young和Wogalter(1990)则发现，手册印刷得大而醒目会提高使用者对警告信息的记忆程度。此类研究结果均表明，大而醒目的设计在引起注意力方面有．16． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述很大作用【471。根据我国《道路交通标志和标线》(GB5768．2009)，得到交通标志尺寸与速度的关系如表2．2所示。表2．2交通标志尺寸与速度的关系速度／(kin／h)100～12071～9940～70<40警告标志三角形边长尼m1301109070禁令标志圆形直径沁m1201008060禁令标志三角形边Yv．／cm9070禁令标志八角形边长／cm8060指示标志圆形直径，cm1201008060指示标志正方形边长／cm1201008060指示标志长方形边长f长×宽)／era190x140160x120140×1002)标志形状标志的形状是标志的重要组成部分，在吸引注意力、提高识认性和理解性程度上起着重要的作用[4811491。Easterby和Hakiel(1997)认为，外观的形状传递的危险信息与信息词和颜色传递的危险信息是不同的【501。而且，由于信息词和颜色的组合存在多样性，标志形状则被认为是传递风险的重要成分【51】。许多研究结果表明，不同的形状在传递危险信息时的危险感知是不同的。Collins(1983)的研究发现，菱形和八角形的危险感知程度比正方形和圆形大【521，Cohran(1981)则发现倒三角可以表示最高程度的危险感知[531。Yu(2004)以中国北京的标志为对象，对矩形、菱形、正三角形、倒三角形和圆形进行了危险感知影响的研究。实验}让被试对不同形状带给人的危险感知进行评分，经过分析后发现，不同形状对危险感知的影响是不同的。其中，倒三角形和正三角形给人的危险感知程度最强，矩形给人的危险感知程度最弱【54】。此外，有许多研究也获得了不同的结果。Young(1998)发现标志的形状对危险感知的影响方面起到的作用非常小，而且几何形状的标志会降低信息的可读性，因为其降低了使用面积【55】。事实上，Riley(1982)与Edworthy和Adams(1996)也认为标志的形状对人危险感知的影响是不稳定的【561。3)标志颜色能够引起注意是警示信息有效性的首要原则。可采取以下方式增强标志的显著性：加大加粗Fg,届U，高对比度，色彩鲜明，加边框，加图案，加特殊效果【571。颜色在视觉认知中有着重要的作用。在工业生产中，不同的颜色代表着不同的危险程度。由于不同的颜色代表着不同的含义，使用颜色可以提高人们对危险状况的认知。因此颜色在安全标．17— 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述志中起着更加重要的作用，为人们传递危险信息并提供安全行为的指导[581。增加警示信息的颜色可以提高标志的显著性，Gill等人(1987)的研究证明，警示信息的颜色可以和周围环境的颜色很好的区分出来【591。日hle等人(1993)发现，彩色的标志比黑白的标志更易懂且更能传达危险信，gt601。Bratm(1994)和Yotmg(1991)的研究发现，相比之下，红色的标志比黑色的标志更能引起人们的注意f6’11鲫。Sanders和McCormick(1993)的研究认为，加边框是提高显著性的有效方式，因为边框可以与背景形成更鲜明的对比，然而边框的宽度需要有一定比例，不能太粗以至于遮蔽了主要信息163】。Wogalter和Rashid(1998)发现，熟悉度相同的标志，有彩色边框的吸引注意力的程度比没有边框的效果好[641。Gfittth和Leonard(1997)利用语义差异法和自由联想法收集了每个信息词及其对应颜色表达的危险程度，结果表明，描述危险程度从高到低的颜色为红色、桔黄色、蓝色和黄色，而与红色联系最紧密的词为“危险”，和黄色联系最紧密的词为“小心”[651。Braun等人(1995)研究了色彩对警示信息危险感知的影响，结果表明彩色的警示信息比黑白的警示信息的危险感知程度高1661。Liu(2010)运用虚拟现实技术与事件相关电位结合的方法研究了人对交通标志的认知加工过程，结果表明，对于相对简单的内容，人脑对前景色与背景色对比大的标志反应速度较快[67l。(2)处理阶段处理阶段为人对交通标志认知的第二阶段，此阶段包括认读与理解。认读和理解是驾驶人接收及处理交通标志传递信息的阶段。在此阶段，随着车辆向交通标志牌的逐步移近，驾驶员已经可以识别交通标志牌的边框形状，但不能读取交通标志上的内容；认读与理解阶段是交通标志认知加工中的重要过程，在此阶段，驾驶员需要读取交通标志牌上的内容，并以获取到的信息为基础进行认知加工处理，为之后的实旋操作与决策做准备。1)信息词信息词是安全标志中显著的、基本的特征【68】，在过去的几年里受到极大的关注。Adams(1998)认为安全标志中，信息词在吸引注意力方面起着很重要的作用【691。同样，许多研究也表明，信息词在传递危险信息方面有着重要的作用【681，而安全标志中用来传递危险信息的信息词很多也来自于生活中。警示信息中有三个信息词用来吸引注意力并描述危险等级，描述危险等级的顺序从低到高分别为：“小心”，“警告”和“危险”。“小心”意味着可能发生轻微的伤害或财产损失；“警告”意味着可能会导致严重的伤害；“危险”意味着将会造成严重的一18． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述伤害。三个信息词一般有三种颜色与之对应，黄色对应“小心”，橙色对应“警告”，红色对应“危险”Ⅲ】。Adams等人(1998)的研究表明，“危险”吸引注意力的程度比“小心”和“警告”要强【691，而Wogalter和Silver(1995)的研究表明，“小心”和“警告”所描述的危险等级并无明显区别，且．igi个信息词的描述危险程度均低于“危险”[701。Wogalter等人(1992)发现，信息词的存在增an-J"警示信息的危险感知程度171】。Snver和Wogalter(1989)通过研究不同信息词所表达的危险程度，发现“危险”、“有毒”、“死亡”等词最有影响力，但是并未发现警告和小心之间的区别‘72]。Leonard等人(1986)发现包含危险结果的警示信息可以提高感知程度和遵从度【73】。也有研究发现，危险结果描述越详细，危险感知程度越高，对警示信息的事后回忆程度也越高‘74】【751。金晶(2010)运用问卷与事件相关电位结合的方法，研究人对安全标志信息词的认知加工过程，结果表明人在对安全标志的所传达的危险感知受到情绪的影响，例如高风险的信息词容易产生负向的情绪刺激[761。Shinar(2013)研究了信息词对标志理解度的影响，结果表明，在标志不熟悉的情况下，有文本的标志更容易识别【771。尽管如此，Edworthy(1996)认为，信息词可以提供的信息其实很少‘781。Hellier(2000)的研究表明，如果在信息词中加入一定的后果信息，能够提高信息词在传递危险水平时的有效性。例如，在同样的情景中，“危险，前方施工”所传递的危险水平比“危险”更耐791。由此可见，信息词不但能够引起注意还可以传递危险信息，因此信息词比单纯的图案标志更具有优势。虽然，有信息词的标志在理解程度和危险传递上比没有信息词的标志好[80】[811，但是，现存的很多标志仍然没有信息词。为了提高人们对安全标志的危险感知程度，并作出正确的行为，安全标志必须同时包括两方面的信息，即高级信息和低级信息【821。2)图案图案在警示信息中主要有两个功能：吸引注意力并传达有效信息。图案可以采取不同的形式包括实际照片、代表图案和抽象的符号。Davies等人(1998)的研究表明，有图案的警示信息更容易吸引注意力‘8引，Boersema和Zwaga(1989)研究表明，有图案的警示信息可以提高使用者的理解程度[841，Jaynes和Boles(1990)也证明，有图案的警示信息的遵从度比没有图案的要高【85】。Rosson(2002)的研究中详细说明，在设计标志时应尽可能采用人们熟悉的符号【86]。Akerboom(1993)认为，符号不但可以吸引注意力，也可以提高对标志的理解程度，从而减少对标志的误读[87】。Peters(1984)认为，．19． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述图案可以提供即时记忆，而且图案的回忆程度比文字的好【88l。然而易读性一直是标志设计的一大难题。Lehto(1992)的研究认为，在一定距离处，图案的标志比文字的标志视认性高‘891。Collins和Lemer(1982)也认为，图案可以比文字描述更精确190]。同样，使用图案也会有一些弊端。Brelsford等人(1994)发现，有些标志用图案表示并不能让人很好的理解【9l】。尽管图案形式的标志较容易理解，但是一些抽象的图案却让人很难理解【92】。由于人们对符号的熟悉程度不尽相同，将标志设计得使每个人都熟悉并不是件容易的事情。相比之下，形象的标志比抽象的标志更容易让人们认知，因为形象的标志与现实生活有更明显的联系，而抽象的标志仅包括箭头、直线等形状f93J。23．2个体特征对标志有效性的影响人的个体特征对警示标志的有效性也有～定影响，个体特征主要包括：年龄、性别、文化背景、培训和个体差异。研究表明，警示信息对于特定的群体或个体有较高的显著性。例如，酒精饮料的警示标志更容易引起酗酒者和年轻人的注意1941。Wogalter等人(1994)发现，如果在警示标志中涉及了个人信息(如提到参与者的姓名)，会提高标志的遵从程度[951。随着年龄的不同，人的认知程度也会不同。随着年龄的增长，短期记忆的能力有所下降p61197l，因此，警示信息需要设计得尽可能简洁，以便于记忆。Bruyas(1997)发现，老年人在识读标志遇到问题时，所关注的元素与年轻人不同，设计师应考虑这些因素来进行警示标志设计【98l。由于各个国家的文化差异很大，将不同文化背景纳入到标志设计的考虑范围内显得尤为重要。有研究发现，用英语书写的信息词在使用西班牙语的国家相对难识别凹】，在荷兰比其他欧洲国家容易识别【100]。除此之外，标志的颜色和符号在使用英语的国家和使用西班牙语的国家也有一定差Nt,01]，因为相同的元素在一个国家比较有效并不代表在其他国家也同样有效。因此，对不同国家警示信息的研究就显得尤为重要。很多研究都不能很好的研究出人的性别对警示信息认知的影响。少部分的研究发现，女性更能识别和遵守安全标志提供的信息[1021。除此之外，许多学者研究了不同性别对危险感知的程度，有研究发现，女人对危险感知的程度更强【1031。总的来说，在警示信息不偏向于某个性别时，性别对于警示信息的有效性没有太大的影响[z041。熟悉程度可以体现出个体的知识储备和经历。总的来说，对警示信息越熟悉，对其的危险感知越弱【1051，遵从程度也越弱‘1061。在人们使用一种新产品时，对安全标志的观．20． 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述察时间要高于对所熟悉产品安全标志的观察时间f螂】。研究发现，熟悉环境中熟悉物品的安全标志不能很好地吸引注意力‘1081，但若之前有个相似的受伤经历可能会改变这一影响。Martin和Wogalter(1989)发现，如果人们有过相同或相似的经历，对安全标志的关注度会提高【1凹1。像其他行为一样，安全标志的认知也可以通过培训、法规和员工教育等方式进行【11们。Ou(2012)研究了不同国籍员工对标志的不同理解，并证明了培训对标志识别的重要性【1111。2．3．3交通标志设计原则进行交通标志设计或选择标志符号时，首先应满足的条件即为容易理解其含义。具体要求包括：必须考虑标志使用的目的和条件，尽量采用与含义相似或相同的图形；可同时结合标志的颜色、形状、符号、文字和图形进行设计，以此提高识别标志的速度和正确率；设计中不应使用人们难以理解或者过于抽象的图形，采用的图形应符合人的知觉，以便于记忆并减少视认时间；应尽量使用图形符号，减少使用文字说明，以此来减少标志的视认时间，使标志的使用更加简便；应尽量使用国际通用的标志符号[1121。在交通标志的设计中，要充分研究分析道路上的各类线型特征和交通的组成，并结合道路使用者的行动特点进行设计，增加交通标志的视认性、理解性，保证道路使用者有足够的时间采取行动，并将版面进行合理的设计。交通标志的含义和所表达的内容必须要满足易于理解的条件，因此，对交通标志的舨面进彳亍正确的设计就显得尤为重要，包括标志的尺寸、形状、颜色、文字、图案的样式，以及文字大小、位置和其之间的相互关系∞】(1)标志符号设计原则‘112]Ill3]：1)颜色反差大。标志符号应清晰、醒目、突出于背景之中。因此，符号标志的设计应采用反差较大的色彩，使标志符号和背景有较大的反差。2)边界明显。标志符号应该有较为明显的边界线。其中，实心的粗线比点线和细的边界线效果更佳明显。按照惯例，不同的线条应使用在描述不同功用或状态中。3)边框封闭。封闭的标志图形符号能够加强人的知觉过程4)简单明了。标志符号的设计应简单明了，使不同功用和状态的标志都能易于理解。5)完整性。应尽可能使标志符号成为一个整体。．21— 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述(2)文字设计原则文字在标志的传递信息中也具有相当重要的作用【1121。文字也属于标志符号的一种，是特殊的符号，同时文字又可以作为标志图形和标志符号中的一种信息传递方式。文字可作为指令信息，在其他信息显示形式不可应用的情况下使用。在实际应用中，对文字的理解有时会产生误解，使信息传递出现问题，导致工作出错甚至是更大的代价。其原因是在使用文字时，对文字的意义表达不清、信息表达不完整或冗长等，都会产生对信息的误解。因此，文字信息的设计应遵循如下原则：1)信息明确完整。信息表达要避免含义模糊、有歧义或多种理解的文字信息。信息的表达要明确完整，否则容易导致误解，文字冗长也可引起信息被误解。2)使用短句子。为符合人的认知加工，应使用短句子。由于人们对信息处理的能力和即时记忆，如果句子过长，会导致在认读句子时忘记句子的部分内容，或者加入自己的想法；此外，若在认读时进行自行断句，又会出现与原意不符的理解。因此，在设计时应尽可能采用动词短语或者复合旬。3)使用主动句。对于相同意义的信息，使用主动句比使用被动句更易于在认读时的理解和记忆。4)使用肯定句。对于同一意义的信息，使用肯定旬表达信息的含义比使用否定句表达信息的含义更利于理解。在有些句子中，虽然没有“非”、“没有”、“不”这类的否定词，但是具有否定意义，如“下降”、“减少”、“更差”等，此类词也会增加对句子理解的难度。5)使用易懂的文字。应使用人们熟悉、易懂且常用的文字和句子，提高人们对句子的理解速度和正确率。6)按顺序组合句子。如果信息中包括某种活动的若干步骤，则应该按照一定的先后顺序将句子组合。2．4文献评述2．4．1已有研究的贡献(1)认知加工已有研究贡献1)研究内容全面：目前对认知加工的研究分别从认知心理学、人工神经网络和认知神经科学方面进行了研究，研究范围较广，研究内容全面，为以后的研究提供了重要的参考价值。．22— 万方数据东北大学硕士学位论文第2章相关文献综述2)认知模型精确：已有研究提出了一般信息沟通模型、人类信息处理模型、认知模型和交通标志认知模型，为以后的认知研究提供了基础。3)认知信息获取方法的提出：已有研究提出了获取认知信息的方法，如调查问卷法、访谈法、实验法和有声思维法，为以后的研究提供了基础和借鉴。(2)标志研究已有研究贡献1)研究内容细致：已有文献不仅从标志的大小、形状、颜色和信息词等标志特征方面进行了大量研究，还从人的个体特征，如年龄、性别、文化背景、培训和个体差异进行研究。总结出标志特征和个体特征的不同对人的认知加工的影响，为以后的研究提供了参考价值。2)标志设计原则的提出：已有文献综合认知与设计对标志设计的原则进行了研究，对以后研究标志的设计提供了一定的参考价值。2．4．2已有研究的不足(1)研究内容不全面：交通标志的要素包括形状、颜色、图案和信息词，已有的大部分标志都针对形状、颜色和信息词对驾驶员认知影响进行研究。很少对标志的图案进行研究，而标志的图案是影响驾驶员对标志认知效果的重要因素。(2)研究方法单一、手段落后：已有文献大都通过调查问卷法或访谈法研究被试对交通标志的理解程度，以此衡量交通标志设计的好坏。此方法较为单一且不能很好的揭示被试的认知过程。缺少客观数据支撑。2．5本章小结本章首先对文献检索情况进行概述，其次简单介绍了与本文相关的认知加工和标志的理论并对其研究进展进行阐述，最后对两个方面的文献综述进行了评述，在前人研究的基础上发现现有研究的不足，进而确定了本文的研究方向和研究内容。．23． 万方数据 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取考虑到使用者个体间的差异性可能会导致其对交通标志熟悉程度和感性意象词对的选择不同，本章进行了典型交通标志的分类及感性意象词对的选取，这也是后续工作开展的基础和保障。3．1典型交通标志选择通过对驾照理论考试教材中交通标志的学习和研究，选出禁令标志、警告标志、指示标志和指路标志共88个标志作为接下来分组调查的研究对象。3．1．1交通标志调查问卷设计设计“交通标志选取调查问卷”，选出驾照理论考试教材中禁令标志、警告标志、指路标志和指示标志共88个，将88个标志插入到Excel中，并在标志下方提供5个选项：经常见到容易理解，偶尔见到容易理解，偶尔见到不容易理解，不经常见到容易理解容易理解和不经常见到容易理解不容易理解，要求被试在看到标志后，根据自己的理解，选择相应的选项，即将交通标志分在相应的组，问卷的详细内容见附录A。为研究不同人群对交通标志的理解程度的差异，通过网络向被试发放调查问卷，不论被试有无驾驶经验，是否参加过驾照考试，均纳入本研究的考虑范围。共发放45份，有效回收40份，其中23男17女，包括大学生和研究生，平均年龄是24．9周岁。3．1．2调查问卷结果统计分析对问卷结果进行统计，可获得每个交通标志被分至每组中次数的数据，数据为40个被试针对88个交通标志进行的分组选择。分别将每组数据按降序排列，选出每组排名前十的交通标志，将每组交通标志的选择的次数与相应其余四组的选择次数列出，如表3．1所示。根据表3．1，分别将经常见到容易理解、偶尔见到容易理解、偶尔见到不易理解、不常见到容易理解和不常见到不易理解5组的选择频数绘制为统计图，如图3．1～3．5所示。．25— 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取通过观察图3．1～3．5发现，图3．1、3．4和3．5，即经常见到容易理解、不常见到容易理解组和不常见到不易理解组的数据分组较为清晰，而图3．2和图3．3的偶尔见到容易理解组、偶尔见到不易理解组的数据分组不明显，存在多组重合的情况。因此将偶尔见到容易理解组与偶尔见到不易理解组按频数进行拆分，将交通标志归类到被选频数最大的组中。对归类后的数据按降序排列，选出排名前十的交通标志，如表3．2所示。表3．1交通标志初选标志编号110982540268283鬻聱黪骥鳓蘩燃謦然麓鍪臻慧霪默瀵溅i麓经常见到偶尔见到容易理解频数62757486912容易理解偶尔见到不易理解频数O4130O21不常见到容易理解频数1O12l021O不常见到不易理解频数010O3010标志编号1812244358814151945鞠掰鬻囊蝴囊壤壤凝；麓鍪豢觏潮懑鬣熬鬻潍纛鬻％瓣替鞋赣囊翳鍪簦螽蔫《溉*；l·崩茹；；麓j毳、o女獬女一㈦。?_一偶尔见到经常见到容易理解频数13101521781681513容易理解偶尔见到不易理解频数2323046742不常见到容易理解频数683O1063435不常见到不易理解频数123O761837标志编号2726164629541l303233藏嬲懑蓊感嬲黪蒸蘩纛囊※骥鬟纛鬻鬟偶尔见到经常见到容易理解频数61317621716617不易理解偶尔见到容易理解频数9118582757不常见到容易理解频数10l34363不常见到不易理解频数114315162356165标志编号87486066557176814757纛剿转绷麟i籍蘸黪豢鬻戮鬃鬻纛不常见到经常见到容易理解频数1O2l256l2容易理解偶尔见到容易理解频数3437612936偶尔见到不易理解频数l2Il1IlI32不常见到不易理解频数691281161613标志编号72523775795343443954懑麴国鬃黼麟瞧i黪繁蕊囊l豢麓纛蘩囊蘩不常见到经常见到容易理解频数O1l1l2不易理解偶尔见到容易理解频数1l124242偶尔见到不易理解频数234O5729不常见到容易理解频数3262l7984．26． 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取图3．1经常见到容易理解组标志选择频数统计图Fig．3．1Statisticschart1偶尔见到容易理解组选择频致统计图1，ri：。、、一、——儡尔压【到容易理解鼻数l，√。／＼／～—!竺竺一⋯”令腻Ⅸ／二篡篡薹：：，多jk--4，＼"／删、一不常删猖磐频敲。图3．2偶尔见到容易理解组统计图Fig．3．2Statisticschart2图3．4不常见到容易理解组统计图Fig．3．4Statisticschart43．1．3典型交通标志选择图3．3偶尔见到不易理解组统计图Fig．3．3Statisticschart3不常见到不易理解组标志选择颁敦统计圈l”厂——————～—————一臣E三三三三三三二i：鬟黧秘黜!；2。0F二二二二二二黜鬈戮i1；匡三三主圣三至垄一科删醐骤张!图3．5不常见到不易理解组数统计图Fig．3．5Statisticschart5本文旨在通过研究不同设计要素组合的交通标志对人认知的影响，从而对交通标志的设计进行改进。由于每个交通标志均由标志颜色、标志外框和标志图案组成，标志颜色和标志外框均有国标规定，而且表达标志主要含义的为标志图案，因此，表3．3列出初选交通标志的标志图案类型，进行交通标志进一步筛选。．27． 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取表3．2合并后交通标志分组标志编号110982540268283§缀豢觅戮窦易瓣熊颏鼗1_|_}浮雾漤繁§萋篆懑鬟i蛰懑餮黧i戮戮l鬻i搿≈≮0群j誉#．《誊撼燃!$雏经常见到偶尔见到容易理解频数62757486912容易理解偶尔见到不易理解频数O413021l1不常见到容易理解频数l0l2102l0不常见到不易理解频数0l0O301O0标志编号87486066557l76814757翻弱麓臻螺夔嬲瓣灏羹戆；、3俄i2罐§窆甏漤蘩漤鹱§l鬟鬻繁l萋黪蘩黎蒸。鬻in％镶。鞴∞，m稿#描不常见到经常见到容易理解频数1021256l2容易理解偶尔见到容易理解频数3437612936偶尔见到不易理解频数121l1l132不常见到不易理解频数691281161613标志编号72523775795343443954浚囊秘溺攒荔理勰顿裁i≥黪澳辫溯li羞荔；i3爨j澎樊i藿攀l筠§㈣≯l；}#，c#F。：日㈣⋯e‘#vxt”f》端i舻，黼瓣：辇j不常见到经常见到容易理解频数0O0l1l12不易理解偶尔见到容易理解频数1l1l124242偶尔见到不易理解频数23405729不常见到容易理解频数326217984根据表3．3列出的交通标志图案类型，每组选出5个标志以备后续实验使用。标志选择遵循的原则：①图案类型相似或相同的的标志只选择一种；②图案类型相似的标志选择排名靠前的。选择如下：(1)经常见到容易理解其中，第1个，第3个，第8个和第9个标志的图案类型均为箭头和虚线的组合，第2个为箭头，与其余四个图案类型相似，因此选择第1个标志；第10个，第25个，第40个和第28个标志分别为人和横线的组合、文字、英文和实际物体，图案类型不同，因此4个标志全部选择。(2)不常见到容易理解其中，第87个和第60个的图案均为动物，因此选择排名靠前的第87个标志；第48、66、7l、76、57标志的图案类型以汽车图案为主的组合，其中第48个标志排名第二，因此排除第66个，第71个，第76个和第57个标志，而将第48个标志作为最终选择：第55个，第81个和第47个的图案类型分别为桥、汽车图案的叹号组合、箭头和不规则图案的组合，将3个标志均作为最终选择。．28． 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取表3．3交通标志的图案类型标志编号1经耐}△聪曩一△常图案类型见到箭头、虚线人、横线箭头、虚线文字容标志编号40268283易同口一’tⅡ@㈣理解图案类型般i豳幽|英文箭头文字、图案箭头、虚线标志编号8748606655不A△A△常图案类型见动物汽车、波浪线动物不规则图案桥到标志编号7176814757容易△众A△A理解图案类型汽车图案、箭头、不规则汽车图案、叹号图案波浪线标志编号7552377279不A嚣。Al口常图案类型见到箭头、虚线线型图案无图案箭头、短线不标志编号534344394l易阑△A△旧理解图案类型汽车图案、线型图案不规则图案英文虚线、箭头(3)不常见到不容易理解第75、72、79和43个交通标志的图案都包含箭头，其中第75个标志排名靠前，因此排除标志72和79，将第75个标志作为最终选择：第52和53个标志均为线型图案，因此选择排名靠前的第52个标志作为最终选择；第37个标志无图案描述，因此作为最终选择；第44和39个标志均为不规则图案，因此选择排名靠前的第44个图案作为最终选择：第41个标志为英文字母图案，作为最终选择。最终选择出的标志如表3．4所示。．29— 万方数据东北大学硕士学位论文笫3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取表3．4典型交通交通标志编号110254028经常见到同!△目@容易理解标志编号8748558l47不常见到A△A△容易理解标志编号7552374441不常见到△嚣oA因不易理解标志3．2感性意象词对的初选使用者对交通标志的心理感受和对交通标志意象的感知通常是通过感性意象词对来描述的，因此感性意象词对的收集是交通标志感觉特性研究的基础，也是使用者对交通标志不同情感的反映。3．2．1感性意象词对的收集首先通过对相关电子文献的搜索和阅读、纸质期刊的查找和阅读、网络搜索、交通设计图书的查阅、与使用者进行口头交流等不同途径进行感性意象词对的收集，并进行初步筛选(剔除明显不合适的形容词)后，获得32个能表达使用者对交通标志的感性评价的词对，构成初始的感性意象词对集，见表3．5，3．2．2感性意象词对的初步确定在进行“交通标志选取调查问卷”的调查后，要求被试继续进行“意象词对选取调查问卷”的作答，问卷内容详见附录B。在被试对88个标志进行分组选择后，根据自己对交通标志的认知情况，从表3．5中选择能够用来评价交通标志的意象词对。对问卷结果进行汇总，并将意象词对被选中的频数按降序排列，本文选择词对出现频数大于20的意象词对进行研究。所选出的意象词对共5个，将词对重新编号，见表3．6。．30． 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取表3．5初始意象词对集!苎垒!宝：：i!丝些型迪望宝坐盟堕序号感性意象词对序号感性意象词对编号意象词对频数编号意象词对频数V1易懂的——难懂的38V4简洁的——复杂的30V2熟悉的——陌生的36V5印象深刻的——无印象的24乃易记忆的——难记忆的303．3感性意象词对的最终确定用来表达使用者对交通标志认知情况的形容词之间有时存在一定的相似性且界限不明显，因此需要通过语义差异调查来获得数据并进行分析，通过分析进行代表性意象词对的提取。3．3．1语义差异认知调查本次问卷调查的目的是交通标志使用者对交通标志的语义差异数据，并对数据的结构以及感性意象词对之间的关系进行分析。以3．1节和3．2节获得的15个典型交通标志和5个感性意象词对为基础，进行“语义差异问卷调查”，详见附录C。调查过程中，被试看到每一个标志后，按照自己的主观感受分别对5个感性意象词对进行评价，采用从左到右分别为．3N+3的7级标度进行打分。为了避免被试在填写问卷时产生消极情绪而对调查结果产生影响，所以在调查问卷．31． 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取设计时，从3组交通标志的每组中选择两个要素组合不同的交通标志，并将每组选出的标志组成一组，共分成5组。为保证每个标志出现的频数相同，在实际操作中，只要求一位被试一次仅对一组交通标志进行评分。问卷以Excel的方式呈现，通过QQ向被试(有无驾驶经验均可，有无参加过驾照考试均可)发放。有效回收20份问卷，其中包括12男8女，平均年龄集中在23-27周岁。所以样本容量共计20x6=120份，满足样本变量数目乱8倍的要求。3．3．2相关分析通过对意象词对中各个项目间的相关系数以及与总体的相关系数，能够得到意象词对之间的关系。将收集到的感性意象词对数据进行整理，使用SPSS软件对5个词对进行“Spearman”相关分析(双侧检验，置信度为0．05)。根据Kerlinger提出的相关系数应大于0．3的要求【114】，对结果进行分析。得到的结果为在双侧置信度为0．05时，各个项目之间以及总体的相关系数均大于0．3，说明各项目之间的相关性较高，以及与总体的相关性也较高，其一致性水平也较高，结果见表3．7。表3．7相关分析ViV2V3V4V5相关系数1．000．780’’．460’’．718一．501。’ViSig．(双侧)．000相关系数．780—1．000．445。’．579’’．388一v2Sig．(X2侧)．000相关系数．460’’．445—1．000．567’’．399”V3Sig．(XX侧)．000相关系数．718’’．579’’．567”1．000．722”纷Sig．(X2侧)．000相关系数．501’’．388’’．399’’．722’’1．000V5Sig．(双侧)．0003．3．3项目分析项目分析的作用是对感性意象词对中各个项目的鉴别能力进行判断，本文对其判断的方法为内部一致性效标法。项目分析的主要步骤如下：(1)分别求出每个被试对每个标志的感性意象词对打分的总和，如果问卷中有反向的词对，则需要对反向的词对进行处理，并进行重新编码后再求总分；(2)对求出的总分进行排序(降序或升序排列均可)后，将总分排名前27％的作为高分组，并赋值为1，总分排名后27％的作为低分组，并赋值为2；．32． 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取(3)将数据按上述方法整理好后导入SPSS软件进行独立样本T检验，根据导出的结果删除没有达到显著性的项目。按照以上方法进行项目分析，结果如表3．8所示。表3．8独立样本T检验结果力差方程的项方差假Levene检验均值方程的t检验目设情况Sig．均值标准差分的95％FSig．tdf置信区间(双侧)差值误差值下限上限相等31．289．000．19．392112．000-4．404．227—4．853．3．954V1不相等．19．39271．933．000-4．404．227-4．856．3．951相等8．142．005．29．552112．000-4．807．163．5．129-4．485踢不相等．29．55281．364．000_4．807．163．5．131-4．483相等101．914．000．11．883112．000．3．018．254．3．521．2．514野不相等．11．88360．276．000．3．018．254—3．525．2．510相等55．453．000．16．72l112．000．3．561．213．3．983—3．139％不相等．16．72l66．829．000．3．561．213．3987．3．136相等10．162．002．13．462112．000．3．035．225．3．482．2．588Vs不相等．13．46299．377．000—3．035．225—3．482．2．588独立样本T检验结果分析：首先看方差方程的Levene检验的数值，如果Sig．<0．05，说明方差不齐性，否则说明方差齐性；如果方差不齐性则需要查看方差假设情况不相等时均值方程t检验中Sig．的值，如果方差齐性就查看方差假设情况相等时均值方程t检验中Sig．的值。若Sig．0．9非常适合。KMO越大，变量与变量之间的共性就越多，越适合做因子分析，一般认为KMO>0．7就可以做因子分析。Bartlett球形检验是判断相关系数矩阵是否．33． 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取为单位矩阵，如果不是单位矩阵，即原始变量之间存在相关性，则适合做因子分析，一般设定显著水平为O．05。由表3．9可知，KMO值为0．725，大于0．7，Bartlett球形检验的Sig．值为0．000，说明对调查数据进行因子分析是合适的。表3．9KMO值与Bartlett检验Table3．9KM0andBartlett’StestKMO抽样适度检验．725近似卡方503．740Bartlett球检验df10Sig．．000(2)探索性因子分析提取因子通常会遵循两个准则：①因子的特征值应该大于1；②累积方差贡献率至少达到总变量的85％。运用主成份分析法对相关性矩阵进行因子分析，输出运行结果见表3．10。由表3．10可知，2个因子的特征值大于1，并且累积方差贡献率达到5个变量的62％，能够反映出变量的大部分信息，随着因子数量的增加，方差贡献率增加的比较少(小于5％)，因此应该提取1个因子。(3)确定因子结构由于没有旋转过的同一因子会有几个项目都是较高的载荷，导致因子的含义表现的较为模糊化。因此，需要采用最大方差法对因子进行旋转，使得原来大小界限不分明的数值变得偏大或偏小，在保持各因子独立的情况下，使得因子间的界限和含义更加清晰。因子抽取时考虑的是旋转后因子载荷量绝对值较大的变量，一般因子载荷的绝对值至少应大于O．50。表3．10解释的总方差因初始特{jE值提取平方和载入方差贡累积方差方差贡累积方差子特征值献率贡献率献率贡献率13．07461．4833．07461．4832．75315．05676．5383．69813．95390．4914．2945．87396．3655．1823．635100．000由表3．10可知共选出一个因子，包括词对V1、V2、V3、V4和V5，分别为易懂的——难懂的、熟悉的——陌生的、简洁的——复杂的，易记忆的——难记忆的、印象深刻的——无印象的，主要反映交通标志图案内容的认知情况。．34． 万方数据东北大学硕士学位论文第3章典型交通标志的分类及感性意象词对的选取因此，词对最终选择为易懂的——难懂的、熟悉的——陌生的、简洁的——复杂的，易记忆的——难记忆的、印象深刻的——无印象的。3．4本章小结本章在确定研究定位的基础上，首先，进行典型交通标志的选择，收集88个交通标志，将标志分为5组，通过发放问卷，获得相关数据，通过分析最终选取15个典型的交通标志；然后对广泛收集的感性意象词对进行初步筛选、频率统计后，获得初始感性意象词对；最后，通过语义差异问卷调查获取使用者对典型交通标志的感性评价，并对评价数据进行相关分析、项目分析和因子分析，最终获得5个感性意象词对。．35． 万方数据 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择边绰本章通过有声思维的实验对选出的15个标志进行认知加工分析，并将标志分组，最终确定需要优化的标志。4．1交通标志有声思维实验4．1．1实验目的目前，交通标志的研究主要通过问卷调查法。本实验则在l5个典型交通标志确定的基础上，通过有声思维法来研究被试对交通标志的认知加工过程，同时在实验后与被试进行简明扼要的口语交流来获得被试对交通标志的主观感性认识或评价。最终通过对获得的所有感性数据的分析，总结被试对交通标志的认知加工过程，并筛选出被试希望改进的交通标志。4．1．2实验对象Hoppmann(2009)的研究指出，有声思维的样本通常为10～30人即可[9】=Robert()的研究表明，通过对9个被试进行有声思维实验就可以获得95％的信息【101。因此，本实验随机选择了沈阳市10名在校大学生被试(男5名，女5名)，年龄在21～26岁之间，各被试均无语言障碍。其中，4名被试参加过驾照考试但没有驾驶经验，3名被试没有参加过驾照考试且没有驾驶经验，3名被试参加过驾照考试且有驾驶经验。在10名被试中，有2名被试在半年内参加了驾照考试。这恰好能将被试对交通标志的认知程度降到比较低的水平，从而可以更加真实、有效的获得被试对交通标志的认知过程。4．1．3实验环境和材料本实验在东北大学的人因工程实验室进行，实验室有足够的空间并且隔音效果好。因为实验要求被试随时将自己的思维过程用语言表达，且每次只能安排一个被试进行实验，因此需要将被试的实验安排在不同时间段进行。为保持实验环境的一致性，整个实验过程都遮蔽窗帘，使用白炽灯照明，并且使用空调将温度调在一个被试比较舒适的状．37． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择态，同时保持除主试和被试之外没有其他人的打扰状态。实验用的交通标志如表3．4所示，在表中的15个标志分为3组：分别在经常见到容易理解，不常见到容易理解和不常见到不容易理解中根据交通标志要素的组合，与3．3．1节分组相同，在每组中选择两个要素组合不同的两个标志(保证每个标志被选择的次数相同)，并将选出的是个标志作为1组，共分成5组。实验用联想$405笔记本电脑，用PPT的方式将实验所用的交通标志呈现给被试，并用Iphone4对被试的有声思维过程进行录音，以便实验分析。4．1．4实验程序因为本实验需要对被试所说的话进行录音，因此在实验前特别跟被试说明，并且取得被试同意。正式实验时，对每个被试单独测试，且每次只进行一名被试的测试。具体流程如下：(1)邀请被试进入实验室，由主试向被试介绍实验须知与实验流程，并让被试熟悉实验环境。(2)填写个人信息。在实验前被试需填写包括性别、年龄、学历、职业、是否有驾驶经验、是否参加过驾照考试的个人信息表格。(3)实验前培训。由于被试对有声思维法比较陌生，因此先对被试解释有声思维法的含义，并选择3个与正式实验材料相似但不完全相同的安全标志作为培训材料，让被试先进行预实验。(4)实验任务介绍。在被试熟悉了有声思维法后，将本次实验的任务告知被试。实验任务为：1)依次说出自己对每个标志的理解；2)依次展示每个标志的真正意思，了解标志的意思后，对标志的设计进行评价；3)给出自己对较难理解的标志设计的建议。(5)正式实验。被试在5组交通标志中任意选择一组进行实验，6个交通标志在一页PPT上进行展示，被试依次说出对每个标志的理解。说完后将标志的真正意思展示给被试，并让被试进行评价及给出建议。实验过程主要分为两个阶段，第一阶段是有声思维实验，第二阶段是交通标志语义差异问卷调查。第二阶段要求被试在完成有声实验后，根据自己的感受，对实验过的标志填写测量感性的语义差异问卷。．38． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择4．2有声思维实验结果整理及分析4．2．1有声思维实验结果整理(1)有声思维报告的转写所谓转写，就是把声音语言转化为书面语言的过程。一般来说，对有声思维录音或录像的转写应遵循以下原N-完整、忠实、可靠。所谓完整，是指将有声思维录音、录像由始至终、全面地转写下来，包括各种非语言信息，如停顿、沉默、动作等。所谓忠实，是指转写时一定要忠于录音、录像材料，录音、录像上有什么就转写什么，不增加或删节材料内容。对于停顿和沉默现象，转写者应以逗号标出正常的语音停顿，以分号标出稍大于正常的停顿，以省略号标出3秒以内的较长停顿Ⅲ1。将10名被试的有声思维音频转写为文字，并经过检查后的文本，附录D为一位被试的转写内容。(2)有声思维报告的整理对转写后的有声思维材料，常常以短语或分句为单位进行切分。短语或分句，特别是分句，一般被认为是思维单位，通常表达当时工作记忆处理的信息内容。因此，以分句或短语为单位对有声思维进行观察，在一定程度上就是观察工作记忆在特定时间内的持续工作状态。换句话说，有声思维材料中以小句为单位的细腻分布规律，在一定程度上反应了特定时间内认知机制处理信息的状态和规律。分类是对有声思维材料整理和分析的重要内容，对有声思维数据的分类在技术上主要有两种：对于没有经过编码的数据主要是人工分类；对于已经编码的的数据，可以应用定性数据分析软件自动分类或辅助人工分类㈣。将15个标志的有声思维报告结果整理如表4．1~4．3所示。．39． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择表4．1有声思维报告结果整理(经常见到容易理解组)标志标志理解评价lO人行横道1．经常见到容易理解但不知道具体什么意思，不会注意行人过马路的时候要小心想到是注意行人，会想到是有个人行横道注意人行横道2．看着字挺理解众人行道3．注意行人(吃惊)，我以为人行道呢人行道4．容易辨认，像有一个行人，一条人行道前方是斑马线右拐标志1．这种东西太常见了右转车道向右转2．比较容易理解可以右转3．一下就可以理解藏向右拐4．这种东西太常见了注意转向5．比较容易理解右转弯减速慢行1．有文字和图片结合好理解，这种太常见了慢行注意要慢行2．一看就是要走慢一点慢行3．比较常识性△慢速行驶慢行40室外停车场1．P一看就是停车场，和室内那个一比的话，这个露天停停车道就是室外的车场停车位2。露天的啊停车场◎停车3．有文字和图片结合好理解停车4．比较常识性停车28禁止鸣喇叭1．一个喇叭圆一个斜杠就是不允许鸣笛禁止禁止噪音鸣喇叭禁止鸣笛@噪音禁止鸣笛．．40．． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择表4．2有声思维报告结果整理(不常见到容易理解组)标志标志理解评价当心家畜1．这个还行注意牲畜有动物通过2．图相对比较容易理解小心牲口A有个畜牧场吗附近会有动物出没当心堤坝路1．以前知道意思堤坝路2．能看懂意思，画的相当形象有水小心慢行3．能了解意思但说不准△说不清楚4．上次不理解，说过后记住了，这次还是不理解，不知道以为是小心跌到悬崖河边路5．做的比较好，一下可以理解注意前面有桥洞1．驼峰桥是什么东西有拱桥吗2．以为从桥底下过去，能看出来是桥桥的意思，警惕上坡3．这个能理解，可不可以把桥上明显一点，可能会△隧道看成是隧道驼峰桥4．第一印象可能不知道，看书后肯定能知道防止追尾1．单看图片像是追尾事故易发小心车祸2．理解的差不多的路段提示当心追尾3．画的图相对比较容易理解△当心追尾4．这个好理解容易发生交通事故5．这个还行易发生问题的地方当心滑坡1．这个对了下坡时候要小心2冶皂看清的注意下坡3．以为是滑坡，看了意思以后也能想到真正的意思警惕山体滑落4．这个其实能想到，不知道怎么表述，应该能理解△连续下坡5．做的比较好，一下可以理解连续要下坡．41． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择表4．3有声思维报告结果整理(不常见到不易理解组)标志标志理解评价52不太清楚1．怎么也看不出来，像栅栏一样多股铁路与禁止交叉道2．交叉道就是有各种交叉吗道口相交这个不知道3．还是看不出来嚣不知道4．}艮难理解有交通岗的火车道5．不容易理解，看不清代表铁路的意思可以画铁轨分岔路口6好像可以理解的通37不太清楚1．确实不知道，中间什么都没有禁止通行这个不知道2．禁止通行应该加个横杠吧，不理解小心白板3．啥啊禁止通行啊，第一反应这是不知道是干啥的O这个更不知道4．真不知道是什么意思，禁止通行为什么是个圈圈什么东西啊，不知道5．不好理解，有待于改进，可以在里面写个禁字不太好理解，可以行使6．这什么也想不到，就一个大圈，画个叉之类的可能会好点，就画一个大空的，不知道是什么75不太清楚1．潮汐可以再明显一点，虚线可能想到是潮汐注意潮汐双行道2．根本就理解不出来哪是潮汐车道双行道的意思吗3．以为是双行道，看不出来是潮汐车道A双向道，太难理解4．相当不好理解，设置再详细点就好了没见过，理解是单行道5．完全看不懂什么意思，看到两个箭头以为是两个双向通道方向都可以走6．注意潮汐车道，什么意思啊，我以为是双向车道，就看出是双向，箭头还是容易理解的44注意有板子1．横风是什么意思，很难理解注意横风这个不知道2．不能理解，不看书完全不知道不理解3．什么叫注意横风，为什么是这个样子的A注意横风4．跟本没就没看出来是个东西，以为是浇水，应该什么啊，不知道加上横杠才对5．横风是什么风，这个是完全想不到，肯定是注意什么，但注意啥就不知道了室内停车场1．以前知道意思室内室内停车场2．这个还行，能看出来是屋顶停车场按位停车3．室内停车场，就是我说那个意思哦画禁止停车4．做的比较好，一下可以理解停车时候注意屋顶5．这个也挺好，见到一次就记住了，跟露天的比有有个停车的棚子个遮挡物的感觉6．这个是露天的，这个就是带棚的，整个屋角行不行，谁能看出是棚．42． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择4．2．2有声思维实验结果认知分析根据表4．1~4．3有声思维报告结果整理，对被试阐述的交通标志含义进行分析，本文将被试对标志的理解分为4类：完全理解(理解程度100％)，理解相近(理解程度75％)，理解有偏差(理解程度50％)，理解有误或不理解(理解程度小于25％)；根据被试对标志的评价，将标志设计的评价分为2类：评价好和评价不好。将标志分类如表4．4所示：表4．4有声思维交通标志分类＼完全理解理解相近理解有偏差理解有误或(标志编号)不理解(标志编号)评价好1，25，40，2887，48，8l，47，4110评价不好5552，37，75，44由表4．4得出，可将15个标志分为5组：完全理解评价好的，理解相近评价好的，理解相近评价不好的，理解有偏差评价好的，理解有误或不理解评价不好的。下面根据2．2．3节的交通标志设计原则分别对5组标志进行分析。(1)完全理解且评价好，如表4．5所示表4．5完全理解且评价好的标志编号1254028右转车道慢行露天停车场■■_A国@标志耐1)采用与含义相一致的图形【_71】，在生活中常见标志的容易识别。如第1个标志，被试有“这种东西太常见了”，“比较容易理解”，“一下就可以理解”等描述；2)文字在传递信息中具有重要作用【_71】，交通标志图案为较常识性的文字或英文字母容易识别，如第25和第40个标志，“慢”为慢行，“P”为停车场，均为大家熟知，而且被试有“比较常识性”，“一看就是要走慢一点”，“P一看就是停车场”等描述：3)采用人的知觉图形，以便于记忆，减少视认的时州711，交通标志的图案为实际物体的容易识别，如第28个禁止鸣喇叭中的喇叭，图案清晰，信息传达明确，被试的描述为“一个喇叭画一个斜杠就是不允许鸣笛”。(2)理解相近且评价好，如表4．6所示1)采用人的知觉图形，以便于记忆，减少视认的时剐711。如第41个标志，被试有“这个还行，能看出来是屋顶”，“这个也挺好，见到一次就记住了，跟露天的比有个．．43．． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择遮挡物的感觉”，“做的比较好，一下可以理解”等描述；第87个，可以从牛的图案推测出注意动物，被试的描述为“画的图相对比较容易理解”；表4．6理解相近且评价好的标志编号87488l4741注意事故易前方有两个室内停牲畜堤坝路及以上的连发路段续下坡路段车场标志霜A△2)采用与含义相一致的图形【711，使交通标志的图案设计清晰的容易识别，如第48、8l和47个，被试有“能看懂意思，画的相当形象”，“做的比较好，一下可以理解”，“画的图相对比较容易理解”，“理解的差不多的”，“这个好理解”，“做的比较好，一下可以理解”等描述；(3)理解相近但评价不好，如表4．7所示Table4．7表4．7理解相近但评价不好的标志编号55标志△onsign应采用人的知觉图形，以便于记忆，减少视认的时剐711，若标志设计不形象且图案样式单一，让人产生多种理解。如第55个标志设计不形象，容易让人产生歧义理解，被试有“以为从桥底下过去”，“可能会看成是隧道”，“第一印象可能不知道，看书后肯定能知道”等理解。(4)理解有偏差但评价好，如表4．8所示表4．8理解有偏差但评价好的标志Table4．8编号10注意行人标志众evaluationsign必须考虑使用目的和使用条件，采用与含义相一致的图形【7¨，否则交通标志图案会引起误导有歧义。如第10个标志的意思为注意行人，而被试理解的意思有“人行道”，“注意人行道”，“前方是斑马线”，与原意注意行人比起来，更多的注意力集中在了斑马线上，导致对标志理解有偏差。被试的描述为“经常见到容易理解但不知道具体什．44． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知hn-r_分析及难辨认标志的选择么意思，不会想到是注意行人，会想到是有个人行横道”。(5)理解有误或不理解且评价不好，如表4．9所示表4．9理解有误或不理解且评价不好的标志编号52377544多股铁路与道口相交禁止通行注意潮汐车道注意横风标志嚣。A不得使用过分抽象或人们难以接受的图形，应采用人的知觉图形，以便于记忆，减少视认的时间【7¨。1)箭头类标志意思表达不明确。如被试对第75个标志的理解有“双行道的意思吗”，“没见过，理解是单行道”，“不太清楚”，评价有“完全看不懂什么意思，看到两个箭头以为是两个方向都可以走”，“以为是双行道，看不出来是潮汐车道”，“相当不好理解，设置再详细点就好了”。2)不规则图案类标志意思表达不明确。如被试对第52个标志的理解有“禁止交叉道”，“分岔路口”，“有交通岗的火车道”，“不知道”，评价有“怎么也看不出来，像栅栏一样”，“还是看不出来”，“很难理解”，“不容易理解，看不清代表铁路的意思可以画铁轨”；被试对第44个标志的理解有“注意有板子”，“不知道”，评价有“跟本没就没看出来是个东西，以为是浇水”，“很难理解”。3)无图案类标志意思表达不明确。如被试对第37个标志的理解有“小心白板”，“这个不知道”，评价有“确实不知道，中间什么都没有”，“禁止通行应该加个横杠吧，不理解”，“第一反应就是不知道是干啥的”，“这个没有想到，这什么也想不到，就一个大圈”，“真不知道是什么意思，禁止通行为什么是个圈圈”，“不好理解，有待于改进，可以在里面写个禁字”。4-3感性意象词对结果统计分析4．3．1感性意象词对结果统计被试做完有声思维实验后，根据3．4节得到的八个词对，对已进行完实验的标志进行李克特量表打分(．3，．2，．1，0，1，2，3)，如附录C。每个词对的分数为：易懂的——难懂的(．3～3)，熟悉的——陌生的(．3～3)，易记忆的——难记忆的(．3～3)，简洁的——复杂的(-3～3)，印象深刻的——无印象的(．3～3)。对每个标志的词对的．．45．． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择得分求平均值，结果如表4．10所示。因为每个词对的分值为负，为更符合人的认知加工，将词对表内数值转换为正数，即分数越大越好。4．3．2感性意象词对结果分析根据表4．5可知，标志1、25、28、40在完全理解且评价好组。对应表4．10中，四个标志在易懂的——难懂的评分分别为1．9、2．6、3和2．6，在2到3之间，表明标志十分易懂；在简洁的——复杂的评分分别为2、2．43、2．2l和2．14，在2．3之间，表明标志设计简洁，问卷结果与有声思维结果一致。根据表4。6可知，标志4l、47、48、81、87在理解相近且评价好组。对应表4．10中，五个标志在易懂的——难懂的评分分别为O．5、1．2、1．4、1．6和1．6，在0到2之间，表明标志比较易懂；简洁的——复杂的评分分别为．1．2、．1．36、1、0．4和．0．79，在．2到l之间，表明五个标志的繁琐程度不同，但趋于中间。问卷结果与有声思维结果一致。根据表4．7可知，标志55在理解相近但评价不好组。对应表4．10中，标志在易懂的——难懂的评分为．0．7，表明标志比较易懂；在简洁的——复杂的评分为1．23，表明标志设计的比较简洁。问卷结果与有声思维结果一致。根据表4．8可知，标志10在理解有偏差但评价好组。对应表4．10中，标志在易懂的——难懂的评分为1．4，表明标志比较易懂；在简洁的——复杂的评分为1．6，表明标志设计的比较简洁。问卷结果与有声思维结果一致。根据表4．9可知，标志37、44、52和75在理解有误或不理解且评价不好组。对应表4．10中，四个标志在易懂的——难懂的评分分别为．2．29、．1．06、．1．57和．1．5，在1到3之间，表明标志比较难懂；在简洁的——复杂的评分分别为2．07、0、0．79和O．93，在0到3之间，表明标志设计的比较简洁。问卷结果与有声思维结果一致。由于本文针对较难识别的标志进行改进，因此，最终选择表4．9难以理解且评价不好中的标志37、44、52和75进行优化。．．46．． 万方数据东北大学硕士学位论文第4章交通标志认知加工分析及难辨认标志的选择表4．10各标志的平均评价值编标志易懂的——熟悉的——易记忆的——简洁的——印象深刻的——号难懂的陌生的难记忆的复杂的无印象的1圊1．901．802．302．001．9025△2．602．431．7028@3．002．702．802．211．4040日2．6．2．902．702．142．1041目0．50一O．801．601．201．3047△1．20．0．071．101．360．8048△1．40．0．931．40．1．001．5081△1．600．901．70．0．401．6087A1．600．001．800．791．3055△O．70．0．541．401．230．8010△1．401．702．301．61．7037o．2．29．2．570．302．070．4044A．1．06．1．50一O．330．000．2052嚣．1．57．2．21．0．430．790．3075△一1．5。1．50O．600．9301304．4本章小结本章以典型交通标志作为实验材料进行有声思维实验，根据被试对15个交通标志的认知过程，将交通标志进行分组，并对每组的交通标志进行认知分析，总结容易识别和不容易识别标志的认知过程；再通过被试对15个交通标志的语义差异问卷，对进行实验的15个交通标志进行验证分析，并选出难以识别的标志，进行后续优化设计。．．47．． 万方数据 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素与感性词对关系模型构建及标志改进第5章典型交通标志设计要素与感性词对关系模型构建及标志改进本章主要进行典型交通标志设计要素的提取、设计要素关系模型的构建、交通标志的改进及改进方案的选择。5．1典型交通标志设计要素提取与编码5．1．1交通标志设计要素提取交通标志由四部分组成：标志颜色、标志形状、标志图案和指示词。以往的研究只是将标志颜色(红色、黄色、蓝色)和标志形状(三角形、圆形、长方形)进行了设计要素的提取，并未对交通标志其他的设计要素进行提取。本文主要是对交通标志中的警告标志、禁令标志、指示标志和指路标志进行人的认知加工研究，因此针对从3．1节选出的15个交通标志，进行标志颜色、标志形状、标志图案和指示词的设计要素提取，以便更好的研究不同设计要素组合的交通标志对人认知的影响，具体如表5．1所示。下面对设计要素进行简单的说明：(1)标志颜色本文将交通标志颜色分为底色和边框色两个二级要素，底色即为标志的背景颜色，边框色即为标志边框的颜色。如禁令标志的底色为白色，边框色为红色；警告标志的底色为黄色，边框色为黑色；指示和指路标志的底色为蓝色，无边框。因此将标志的底色分为3种：黄色、白色、蓝色；标志的边框色分为3种：无框、黑色框、红色框。(2)标志形状禁令标志的形状为圆形，警告标志的形状为等边三角形，指路标志和指示标志的形状为正方形和长方形。因此将标志的形状分为4种：圆形、等边三角形、正方形、长方形。(3)标志图案本文将标志图案分为图案颜色和图案样式两个二级要素。根据对15个交通标志要素的提取，得出15个标志的图案颜色有2种：黑色、白色：图案的样式有4种：箭头、文字、图形、无图案。一49． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素与感性词对关系模型构建及标志改进(4)指示词指示词中文字的大小、字体及高度均为国标，文本对其不做研究，故分为有指示词和无指示词两种。即指示词有2种：有指示词、无指示词。表5．1典型交通标志要素提取一级要素二级要素水平底色黄色白色蓝色标志颜色边框色无框黑色框红色框标志形状边框形状等边=角形圆形正方形长方形图案颜色黑色白色红色标志图案图案样式无图案文字箭头图形指示词有无尢擂不侧有摺示词5．1．2交通标志设计要素编码由于本文研究的交通标志的设计要素为定性变量的组合，需要通过数量化I类理论将其转化为定量变量。因为每个代表性交通标志的同一项目的不同类目是定性变量且取值唯一的，所以用0和l来表达不同的变量。数据1代表该样本的该项目有此类目，数据0则与此相反。将表5．1提取的设计要素进行编号，如表5．2所示。按照上述方式对3．1节选取的15个典型交通标志进行0．1编码，得到O．1编码表如表5．3所示。表5．2典型交通标志设计要素编号一级要素二级要素水平Al底色A11黄色A12白色A13蓝色A标志颜色A2边框色A21无框A22黑色框A23红色框B标志形状B1边框形状B11等边三角形B12圆形B13正方形B14长方形C1图案颜色cll黑色C12白色C13红色C标志图案C2图案样式C21无图案C22文字C23箭头C24图形5．2典型交通标志设计要素与感性词对关系模型构建本节运用偏最小二乘回归方法来建立典型交通标志设计要素与感性意象词对之间的关系模型，从而明确不同交通标志的设计要素对感性意象词对的影响。．50． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素与感性词对关系模型构建及标志改进5．2．1关系模型构建(1)设计要素编码设计要素的编码表如表5．3典型交通标志要素的0．1编码表所示。(2)模型建立将15个典型交通标志的设计要素作为自变量，将第3章对15个典型交通标志的意象词对平均分作为因变量，采用偏最小二乘回归方法构建自变量与因变量的关系模型，在Matlab中编写算法的程序代码，见附录E。运行程序后得到设计要素的系数，结果见表5．4。表5．3典型交通标志设计要素的O．1编码表AnA12A13A21A22A23BnB12B13B14C11C12C13C21C22C23C24101l0O10Ol0l210O101Ol0O01310O01O10O0l0O10O401lO0lO1010。05Ol01010O10161O0O1O1O010O01710Ol0lO01O0181010lO10191O0l0lO0Ol0O011010OlOl0O010O1l111O0l010O1O0O1l120101O0O1010O嗡113010OlOl0O0101O0O14l0O1Ol0O010O011501O0O01O1O01O1表5．4中的系数是设计变量在意象词对的权重，数值绝对值的大小代表对意象词对影响程度的高低。用彬(f=1，2，3⋯，6)表示各设计项目的权重，可以得到式5．1。Y=Contant+形×4+％×名+呢×砰+呒×口+呢×口(5．1)5个意象词对分别为：易懂的——难懂的、熟悉的一陌生的、易记忆的——难记忆的、简洁的——复杂的、和印象深刻的——无印象的，将5个意象词对分别命名为Yl、Y2、Y3、Y4和Y5，根据表5．4中的回归系数值，可以得到这5个指标的回归模型，如式5．2～5．6所示。．51． ．Nn．鬟塞墨6娶S莩￡兰@嚣Slno寸卜∞o。o凸oN一小一aon—nNH凸．q-∞N卜n∞一、o—v1．nN"卜N口∞一∞逭n∞寸n昌8oln∞H∞on寸∞●onoHo口InnoH奏饕ot"tN9odo●I-●曩篓瓮6曩6§t"N￡嚣S晏SIn—nNno卜△小’卜∞寸、oIn∞一、DN∞nN卜nN荨岔∞n一nH小曩∞N∞口一∞N一寸N寸H∞昏卜小寸H_咕∞垂饕d9N—一o—oNoHoNoHno宁o一I●_●雾篓窝6塞S磊S浸8甍e∞o卜寸o。o小∞N∞N∞o寸I，1∞o寸心∞寸卜d卜∞In心In小。寸●n—∞寸n∞"中寸nonoInn一卜∞o寸o∞昏垂饕on"寸oI^—一o乱小”—NV1o。o一●-I雾篓彗6墨6嚣￡器3累Sn岔noN∞卜nN、o∞InoNna一Nn卜∞垂饕∞HIn∞n∞n小’中n寸NHno寸H∞寸H寸—。卜口。No小∞n卜o口卜o昏Nn一口n∞H寸no一—oI●-鬟篓荨6孽6NP-￡警@寸^累oNo昏NoN∞口卜．n∞tn∞n小N心寸o套∞o卜n卜小N小一∞一、onInHN卜—oN一onon一o一NIn西o口∞N量饕9∞o∞n寸o∽寸∞一n唧oOoH一o宁●-●-●INn_Nn一Nn"中HNm—Nn寸站审一N一H—N“仆骠《∞oU麓斗如卸印靶如皿援筏漤嫠衄如球苌辍．皿蜩求雕划⋯凰—k椒涨．皿翊匦帅冰陕趔划业限钗啦匦如馓坦]葵洄懈蚓陕毯枯粘融如避堪诵《稍}繇世艘到匦1HNHN《∞Uo疑懈柏叫均葵帕瑚《I酶蜷毯蜷碘蜷团琳籁帐日『凰g靛匾磷伯婶懈酶皋魁柏蜷赠杈气n氍晕晕《划晕酬群婚冰怔眯蕾燃帕奖回议副球惜”婚科帛迥扑书鼙扑《景娟万方数据 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化=-0．9210+=-0．3746+乩5吲+慝，=-1．2668+-0．12344l-0．0447420．2299A30．0361410．232942--0．2870．413州-0．00哪77州A：,1：豢1+Im0095如l+|制183三，10．0328A23J㈦809且4H--0．0479．421+10．0366．4_22Lo．0052AB(-o．0432,42l+fo．0361A．aI-0．0019如f0．0466／墨l；lo．0136812+l-o．9095Bi310．2740814+l：-0．誓4119Cl：lf1．4954C21．I_o．8010C笠+Io．1929％10．3876Cu+㈢+[+曛o．0052B孙i5596B、15099罄．{：f．f^n一．。门儿卜o．，Il，、，、。。。．“Lo．4／＼¨f．0·0981Cll+Io．1726Q2t-o．1922C131．5021c,l-0．8912％O．1835％ID．4567Cu『+|叭-0．嘶548乞4C=710．2846C24f，-0．0486C21]10．2168C22|4-o．01。63C23+『，凝l。0．．0。686149乞C23(5．2)(5-3)(5．4)(5．5)(5．6)(3)模型分析通过表5．4中的权重系数来分析交通标志认知加工中各设计要素对各意象词对的影响。系数的排序表示设计要素各意象词对影响程度的大小。在五个意象词对中以易懂的——难懂的和简洁的——复杂的为例进行分析。易懂的—难懂的即为交通标志可以理解的程度，权重越高说明可理解程度越好。由于在问卷设计中，易懂的值为．3，所以易懂的设计要素系数的数值为负表示可理解程度好，数值为正表示可理解程度比较不好；简洁的——复杂的即为交通标志设计的复杂程度，权重越高说明越简洁。在问卷设计中，简洁的值为．3，所以简洁的设计要素数值为负表示标志设计越简洁数值为正标志标志设计越复杂。由表5．4设计要素的系数范围和排序可知，设计要素对五个词对的影响程度从大到小排序相同，排序为：图案样式>图案颜色>底色>边框形状>边框色。即标志的图案在主观感受中起着重要影响。．53．弛％如懈嘶№mm∞，，，．．．．．．．．，．．．．．．．一／、●●●，●●●J弘如魄A如M9&翔671D刀r61删Z6洱碑7州|耋枷咖％m栖如励风幻撕鳄％l416仉D2D—O，』，．．．．．．．．．．．．．．。．，．．．．．．．一／+笠如他如93621214JmO—O，，．．。．．．。．．．．．．．．．．L，，f．．．．．，．．．．．．．．．．一／+783l凝‰mm％％嗡嗡％弘∞药媛Dn仉DO一0JJr．．．．．．．．．．．．．．。．．．．．．．．．．．．．．L卜J，J，．．。．．．．．．．．．．．．L 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化5．2．2模型验证(1)验证实验为了验证模型的有效性，需要做验证实验以收集实验数据。选择6名在校学生作为被试(男3名，女3名)，年龄在22-31周岁。实验所用语义差异问卷与第三章相同。实验完成之后收集实验数据并进行处理，将实验收集的实际值与5．2．1节建立的关系模型得到的预测值做比较，从而验证模型是否有效。(2)模型验证将通过偏最小二乘回归方法建立的设计要素与感性意象词对之间的关系模型得到的预测值与通过验证实验处理后的实际值比较，结果见表5．5。表5．5感性意象词对的预测值和实际值234实际预测实际预测实际预测实际预测值易懂的——难懂的1，571．952．291．241．50．O．78l。06-0。97熟悉的——陌生的2．2l2．562．571．691．500．041．50—0．14易记忆的——难记忆的0．430．17．0．29—0．37—0．64．1．30．33．1．4l简洁的——繁琐的0．791．192．071．550．930．780．00O．76印象深刻的—无印象的．0．29．0．2．0．43一O．57．0．29．1．02．0．17—1．08本文采用配对样本T检验对回归模型的有效性进行检验。如果显著性水平大于0．05，说明预测值接近实际值，从而验证模型有效：否则说明预测值和实际值存在显著性差异，模型无效。使用SPSS软件对表5．5中的数据做配对样本T检验，结果如表5．6所示。五个意象词对的双侧Sig．值分别为O．131，0．136，O．163，0．699和0．173，显著性水平全都大于O．05，说明预测值和实际值之间没有显著性差异，证明关系模型是有效的。表5．6模型预测值和实际值配对样本T检验成对差分标准均值的差分的95％Sig．均值置信区间tdf(双侧)：壹标准误下限上限易懂的——难懂的．1．2451．207．603-3．167．675-2．0643．131熟悉的——陌生的．．907．898．449-2．336．521-2．0223．136易记忆的——难记忆的一．685．745．372．1．871．450．1．8403．163简洁的——复杂的．121．568．284．．7831．025．4253．699印象深刻的——无印象的．．424．476．238．1．181．333．1．7813．173．．54．． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化5。2．3难识别标志的验证通过第4章对交通标志的认知／ja-r的研究分析，最终选择的难识别标志如表4．9所示，即为标志52多股铁路与道口相交、标志37禁止通行、标志75注意潮汐车道和标志44注意横风。将四个标志的设计要素分别代入模型中，并将所得数据进行正向处理后，得到的词对得分如表5．7所示。表5．7难识别标志模型词对得分＼易懂的——熟悉的——易记忆的——简洁的——印象深刻的——难懂的陌生的难记忆的复杂的无印象的标志52．2．0212．2．5575．0．16481．18730．2031标志37．1．2416—1．69220。37051．55120．5658标志750．78090．05121．30280．77551．0223标志440．97380．23471．41140．75921．0842由表5．7可知，所选的4个难识别标志的易懂性相对较低，表明标志难以理解；熟悉性也偏低，表明被试觉得标志不常见，难以与实际情况相结合。因此，通过模型验证证明标志52、37、75和44需要进行改进设计。‘5．3难识别交通标志存在的问题及改进方案设计5．3．1难识别交通标志设计存在的问题通过第4．2节和4．3对交通标志的认知加工的研究分析，最终决定改进设计的标志如表4．9所示，即改进设计标志52多股铁路与道口相交、标志37禁止通行、标志75注意潮汐车道和标志44注意横风。通过对表4．3不常见到不易理解组的有声思维报告结果整理的分析，总结出4个标志存在的问题为，使用过分抽象或人们难以接受的图形，应采用人的知觉图形，以便于记忆，减少视认的时间[7¨。(1)标志52：多股铁路与道口相交标志图案设计不清晰易懂，没有在标志的图案中体现出铁路元素，不容易让人识别或者会产生多种理解。(2)标志37：禁止通行标志为白底红框且无图案，无图案的标志意思传达不明确，不容易让人识别。(3)标志75：注意潮汐车道，首先很多人对潮汐车道的含义不理解，导致不能正确理解标志的含义；其次标志设计采用了双向箭头，而双向箭头表达的意思容易让人产生多种理解，例如会让人联想到双向通道或单行道。．55— 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化(4)标志44：注意横风标志的图案画的是风向袋的图案，虽然是很好的描述风向的图案，但是大部分人并不熟悉风向袋，导致很多人会对标志产生误解或根本不理解标志所表达的意思。5．3．2设计改进的原则和思路(1)改进原则根据2．2．3节交通标志设计原则及对表4．9所列标志的认知加工分析的总结，得出以上问题的优化原则为：1)必须考虑使用目的和使用条件，采用与含义相一致的图形；可利用颜色、形状、图形、符号、文字进行设计，以提高辨别速度和准确性：2)不得使用过分抽象或人们难以接受的图形，应采用人的知觉图形，以便于记忆，减少视认的时间；尽量用图形符号代替文字说明，以减少判读时间，使用简便；尽量使用国际通用的标志符号。标志中的文字设计应注意：信息明确完整、使用短句、使用易懂文字口11。(2)改进思路1)标志52：第一，可以在标志图案中增加铁轨的元素，让人看到就可以联想到铁路；第二，直接用文字表达多股铁路相交。2)标志37：第一，可以在标志中加上红色斜杠或叉杠表示禁止通行：第二，可以在标志中加上一个横杠图案表示禁止通行；第三，可以在标志中写上一个“禁”字。3)标志75：第一，将潮汐车道的特点表现在标志中，将标志设计的更详细；第二，将潮汐车道的含义用易懂的语言解释，例如可变车道。4)标志44：第一，将标志中的风向袋图案换成大家普遍见到的可以表示风向的图案；第二，直接用文字表示注意横风。5．3．3标志图案改进设计本文的研究对国标规定的标志尺寸、标志颜色和标志形状不进行更改，均按照已有国标要求，仅对国标未规定的标志图案部分进行改进。根据以上总结与分析，下面将分别对交通标志的要素进行改进设计。由于标志的图案有图形、箭头和文字三种类型，因此在设计时从图形、箭头和文字三方面进行改进设计。．56． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化(1)标志52，多股铁路与道口相交图形：根据表4．10认知加工分析总结可知图案采用人的知觉图形容易识别，因此将标志的要素添加铁轨图案，如图1铁轨方案1和图2铁轨方案2所示。箭头：由于此标志无法用箭头表达，因此不进行箭头的设计。文字：文字在标志信息传达中有着重要作用，也可以比较直观的表达意思，因此设计文字要素使标志表达更清晰，如图3铁轨方案3所示。燃：耀图I铁轨方案IFig．1．RailwayPlan1图2铁轨方案2Fig．2．RailwayPlan2多股铁路相交图3铁轨方案3Fig．3RailwayPlan3(2)标志37，禁止通行图形：标志原设计要素为无图案，不能准确表达禁止通行的含义，因此将设计要素改进为图4禁行方案1所示。箭头：由于此标志无法用箭头表达，因此不进行箭头的设计。文字：由表4．10认知加工分析总结可知文字在标志信息传达中有着重要作用，较常识性的文字或英文字母容易识别，因此设计两种文字要素，如图5禁行方案2和图6禁行方案3所示。___禁止通行禁图4禁行方案1图5禁行方案2图6禁行方案3Fig．4．ForbiddingplanlFig．5．Forbiddingplan2Fig．6．Forbiddingplan3(3)标志75，注意潮汐车道图形：由于此标志以箭头设计为主图案设计为辅，因此要素设计方法在箭头中说明。箭头：原设计要素表达不够详细，因此将要素详细设计，如图7潮汐方案1和图8潮汐方案2所示。文字：文字可以比较直观的表达意思，因此设计的文字要素如图9潮汐方案3所示。⋯it⋯旦；垒垒二!垦；QQ图7潮汐方案1Fig．7．TidalwayPlanl驯$．57．注意可变车道图9潮汐方案3Fig．9．TidalwayPlarB 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化(4)标志44，注意横风图形：由于此标志的图案为大家所不熟知的物体，因此将图案改进为大家熟知的表达风向的图案，如图10横风方案1所示。箭头：由于箭头可以表示风向，因此设计箭头要素用来表示横风的风向，如图11横风方案2所示。文字：有表4．10认知加工分析总结可知文字在标志信息传达中有着重要作用，较常识性的文字或英文字母容易识别，因此设计两种文字要素，如图12横风方案3和图13横风方案4所示。声—≥横风注意横风图10横风方案1Fig．10CrosswindPlanl图11横风方案2Fig．11CrosswindPlan25．3．4交通标志改进备选方案图12横风方案3Fig．12CrosswindPlarfl图13横风方案4Fig．13CrosswindPlan4由于交通标志的底色、边框色与图案颜色已由国标规定且符合人因工程学中的色彩对比，如黄色配黑色、白色配红色为反差大且容易引起人们注意的颜色搭配。因此，本文不对标志的底色、边框色和图案颜色进行改进，均采用国标。交通标志的边框有三角形、圆形、长方形，考虑改进后交通标志图案的大小及样式，将改进后的交通标志设计要素与边框搭配后生成备选方案，如表5．8所示。表5．8交通标志改进备选方案方案1方案2方案3方案4方案5方案6方案7多股铁／＼，‘、锄，。移霞嘉意气／＼／0焱路与道厶八吲多股铁路相交秽‰幽△△吲口相交禁止@A阻通堑l@△QQ通行人A啦豳注意潮人i八地jj岁注意可变车遒盟豳汐车道注意／kAA靠》横风腻蚓注意横风△吲．58． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化5．4交通标志改进方案的实验研究5．4．1实验目的本实验在5．3节交通标志备选方案生成的基础上，首先通过眼动仪来实时的记录被试在理解交通标志过程中的反应时间，并通过录音来获得被试对交通标志理解的正确率；其次，通过问卷填写，来获得被试对交通标志进行设计由好到坏的排序。通过对数据的分析，可以得到被试对交通标志理解的客观数据和被试对交通标志的感性评价，为下文中优化方案的选择提供客观、真实的实验数据。5．4．2实验对象本实验随机选择了沈阳市34名在校大学生被试，双眼的矫正视力或裸眼视力均在1．0以上，且不是色盲、色弱等眼疾患者，眼动追踪校准精度的偏差能控制在0．6以内。但是有2人的追踪比率(眼睛不丢失的比率)小于55％，所以予以剔除。剩余32人的眼动数据可以用来后期的数据分析，其中男生16人，女生16人，年龄为20～31周岁，其中有8人参加驾照考试且有驾驶经验的，有15人没有参加驾照考试且没有经验，有9人参加驾照考试但没有驾驶经验。5．4．3实验仪器和材料本实验在人因工程实验室中进行，实验室提供的可以用于实验研究的仪器有：RED眼动仪，红外追踪组件(采样频率60Hz，追踪分辨率0．03度)，向被试施加实验刺激的普通液晶显示器，记录被试音频的iphone4。相关的应用软件有：ExperimentCenter实验设计软件，iVewX．RED眼动仪操作软件，BeGaze眼动数据记录和分析软件。实验材料是原有的4个交通标志和优化设计的23个交通标志样本和纸质调查问卷，其中交通标志样本要在ExperimentCenter实验设计软件中添加为image刺激，调查问卷为交通标志设计由好到坏的排序。5．4．4实验程序本实验每次仅对一个被试单独施测，具体流程如下：(1)熟悉实验环境。主试给被试介绍实验环境及设备，让被试对其有一定了解，消除被试的紧张情绪。(2)实验讲解。主试给被试讲解实验目的、实验注意事项及实验过程。被试阅读．59— 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化实验说明书，主试解答被试的疑惑。(3)实验准备。开启运行ExperimentCenter程序和i-View程序，打开预设的实验模板，调整被试坐姿，让被试的视线落在信号采集的范围内；开启iphone的录音软件，准各录音。(4)眼动校准。让被试的视线跟随屏幕的测试点进行移动和定位，使用五点法进行视线追踪系统的校准。校准成功后，进行校准精度的验证，保证校准精度在水平和垂直方向上都在小于0．6的范围内，否则让被试进行适当休息，再重复校准，直到符合要求为止。(5)正式实验。按照视线在ExperimentCenter里保存的实验内容开展实验，实验中，实验材料将27个交通标志(4个原有标志和23个改进标志)分为4组，每组包含4个原有的交通标志，和2～3个改进设计后的交通标志。实验材料的呈现顺序在被试间进行了平衡。实验过程主要分为两个阶段，第一阶段是反应时和正确率的评估；第二阶段是问卷调查。第二阶段要求被试在浏览完27个交通标志后，根据自己的真实感受，对每组标志按设计由好到坏进行排序。5．5交通标志改进方案的选择5．5．1实验数据整理(1)不同交通标志方案得分将被试对交通标志理解的正确率分为4个等级并给出得分，分别为：100％正确得3分，60％正确的2分，30％正确的1分，不正确得0分。改进的4个交通标志的评分标准如表5．9所示并将每个标志的得分求出平均值如表5．10所示。表5．9交通标志评分标准得分3210多股铁路与道口相交多股铁路相交铁路相交，多股铁路铁路／相交其他禁止通行禁止驶入警告／禁止其他注意潮汐车道注意潮汐车道同‘变车道双向行驶警告／禁止其他注意横风风／有风警告，禁止其他(2)不同交通标志方案排序被试将每组标志按设计由好到不好进行排序，将排序赋分：排名第一为4分，排名第二为3分，排名第三为2分，排名第四为1分，并求出均值如表5．10所示。．60． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化(3)不同方案被试反应时数据导出相关实验数据，进行整理、汇总，并应用SPSS软件中的箱形图功能剔除异常值，使实验数据更加规整，并求出平均值如表5．10所示。其中，“铁”表示标志多股铁路与道口相交，“禁”表示标志禁止通行，“潮”表示标志注意潮汐车道，“风”表示标志注意横风，标号0的为正在使用的交通标志，标号l～7为优化设计的交通标志。由表5．10可见，交通标志的正确得分与反应时间并不是正相关，即反应时间短的正确得分不一定高。例如潮4标志的反应时间为6413ms，正确得分却高达2．59；禁0标志的反应时间为3606ms，正确率得分只有1．34。由于在实验中，被试可以用“不知道”来回答联想不到意思的交通标志，所以对于图案抽象的交通标志，被试联想不到任何含义，便会以不知道来回答；若是图案形象的交通标志，被试会耗费时间联想标志含义，时间的长短取决于标志的形象程度。因此，反应时间与正确得分不是正相关。表5．10各数据平均值．。Table5．10Mear璐ofvalues’反标反标反标应士标志标应士标志标应士标志J∞方案标志Jb方案士J∞方案士时得时得排序。曲时得排序Jb排序／ms分／ms分／ms分铁045760．281．72禁122862．503．22潮251130．942．06铁132960．692．38禁224972．133．00潮332922．912．9l铁236060．942．94禁315933．002．88潮464132．593．00铁333683．002．78禁430321．382．88风044340．942．75铁444630．882．75禁543980．442．00风126342．883．25铁526681．753．13禁631351．633．13风224403．00铁640191．252．50禁727461．193．13风320583．003．40铁732561．383．00潮037730．532．13风436610．753．25禁035320．311．34潮13719O．561．88风53456O．632．94(4)不同方案感性意象词对得分利用5．2节的关系模型计算出5．3节中原有的4个标志和23个优化后交通标志的感性意象词对得分，如表5．11所示。其中，“铁”表示标志多股铁路与道口相交，“禁”表示标志禁止通行，“潮”表示标志注意潮汐车道，“风”表示标志注意横风；序号为0的是现有交通标志，序号为l～7的是优化设计的标志。．61． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化表5．11交通标志改进方案的感性意象词对得分排标志易懂的——熟悉的——易记忆的——简洁的——印象深刻的——名名称难懂的陌生的难记忆的复杂的无印象的1铁01．952．560．171．19一O．202铁1-0．97．0．14．1．410．76．1．083铁2-o．250．39．1．121．17．0．964铁3—1．16．0．70．1．801．57—1．415铁41．952．56O．171．19．0．206铁5O．02O．65．0．971．20一O．887铁6．0．97．O．14．1．4lO．76—1．088铁7．0．25O．39一1．121．17．0．969禁01．241．69．0．371．55—0．5710禁1．1．44．0．96．1．961．55．1．501l禁2．2．16．1．49—2．241．14．1．6212禁3．1．16．0．70．1．801．57．1．4l13禁41．712．380．071．07．0．2514禁5—0．97．0．14．1．4lO．76—1．0815禁61．712．380．071．07—0．2516禁71．712．380．071．07—0．2517潮0．0．780．04．1．30．78．1．0218潮1．0．780．04．1．300．78．1．0219潮2—0．060．57．1．021．18．0．9020潮3．1．84．1．26．2．121．33—1．5721潮4．1．48．1．23-2．162．06．1．6822风0—0．97．0．14．1．410．76—1．0823风1．1．97．1．31．2．141．15．1．5624风2一1．25．0．78．1．851．56—1．4425风3．1．84．1．26．2．121．33．1．5726风4．0．97．O．14—1．4l0．76．1．0827风5．0．25O-39．1．121．17．0．965．5．2备选方案的评价(1)不同交通标志方案得分评价将表5．10中的标志得分按降序排列如表5．12所示。由于被试对交通标志方案得分的总分为3分，选取标志理解正确率在50％(标志得分1．5分)以上的标志进行进一步分析。同时从表5．12可知，现有的交通标志，即“风0”、“潮0”、“禁0”和“铁路0”的标志方案得分相对靠后，而大部分改进方案的标志得分均高于现有标志。．62— 万方数据东北大学硕士学位论文笫5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化表5．12标志得分排序排序标志标志得分排序标志标志得分排序标志标志得分1铁路33．0010铁路51．7519铁路4O．882禁33．0011禁61．6320风40．753风23．oo12铁路71．3821铁路10．694风33．0013禁41．3822风50．635潮32．9114铁路61．2523潮10．566风l2．8815禁71．1924潮00．537潮42．5916铁路20．9425禁50．448禁12．5017潮20．9426禁00．319禁22．1318风00．9427铁路00．28(2)不同方案被试反应时评价将所选出标志的反应时与标志得分对应，如表5．13所示。表5．13标志得分与反应时标志标志得分反应时／ms标志标志得分反应时，ms铁路33．003368潮42．596413禁33．001593禁12．502286风23．002440禁22．132497风33．OO2058铁路51．752668潮32．913292禁61．633135风12．882634根据表5．13所示，可将标志按标志得分分为3个等级：标志得分3分的为等级一，标志得分2分以上的为等级二，标志得分1．5~2分的为等级三。分别将三个等级中的反应时按从小到大的顺序进行排列，如表5．14所示。一表5．14标志反应时排序标志标志得分反应时／ms标志标志得分反应时／ms禁33．001593风l2．882634风33．002058潮32．913292风23．002440潮42．596413铁路33．003368铁路51．752668禁12．502286禁61．633135禁22．132497在相同的理解程度下，反应时越小说明被试理解标志的时间短，则标志更容易被理解。由表5．14可知，大部分标志的反应时间都为1000ms,--4000ms之间，而潮4标志的反应时为6413ms，高于一般标志的反应时。尽管标志得分比较高，但考虑到在道路上驾驶员的反应时间会直接的影响到驾驶员做出正确动作的距离，因此删除潮4标志。余下的标志将进行下一步分析。．63． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化(3)不同方案感性意象词对的评价将感性意象词对得分按表5．14中所列的标志顺序进行排列，如表5．15所示。表5．15不同方案感性意象词对标志反应时易懂的一熟悉的一易记忆的一简洁的一印象深刻的一标志得分／ms难懂的陌生的难记忆的复杂的无印象的禁33．001593-3．00．1．56．2．75．O．38—1．69风33．002058．2．81．0．56．2．63．O．81．1．06风23．002440．2．63．0．38．2．38．0．63．1．38铁路33．003368．2．940．16．2．66．0．78—1．19禁12．502286—2．75．2．13-2．38．1．00-2．00禁22．132497．2．13—1．88一1．75．0．88—1．38风12．882634-2．25O．25-2．25O．25．0．88潮32．913292．2．380．06-2．41-O．09．1．06铁路51．752668．1．380．75-1．50．O．63．1．00禁61．633135．1．69．1．19．1．81．1．50—1．31由表5．15可知，等级一的4个标志的标志得分为满分3分，反应时较低，而且易懂程度和易记忆程度得分都较高：等级二的4个标志得分均在2分以上，正确率较高，反应时也相对较低，而且易懂程度和易记忆程度也比较高；等级三的2个标志得分在2分以下，正确率相对较低，虽然反应时不高，但是易懂程度和易记忆程度相对较低。因此，删除最后两个标志，即“铁路5”和“禁6”标志。5．5．3改进方案的选择通过5．5．2节对备选方案从标志得分、反应时、标志感性意象词对三个方面进行评价，选出了8个备选方案。将8个备选方案的标志得分、反应时、标志感性意象词对与标志方案排序结合分析，如表5．16所示。表5．16各选方案的综合分析标志反应时易懂的一熟悉的一易记忆简洁的一印象深刻标志的_难的一无印标志方得分／ms难懂的陌生的复杂的案排序记忆的象的禁33．001593．3．00．1．56．2．75．0．38．1．692．88风33．002058．2．81．0．56-2．63-0．81．1．063．40风23．002440．2．63．0．38．2．38．O．63．1-383．00铁路33．003368．2．94O．16．2．66—0．78．1．192．78禁12．502286．2．75．2．13．2．38．1．00-2．003．22禁22．132497．2．13．1．88．1．75．o．88—1．383．00风l2．882634．2．25O．25-2．250．25-0．883．25潮32．913292-2．38O．06．2．4l-0．09—1．062．91．64． 万方数据东北大学硕士学位论文第5章典型交通标志设计要素关系模型构建及优化由表5．16可知，选出的8个备选方案从正确率、反应时、易懂程度、易记忆程度和主观排序5个方面综合考虑排名较高，因此，将这8个方案作为最终方案，如表5．17所示。表5．17交通标志最终方案确定标志名称禁3风3风2铁3f弋标志方案禁止通行l注意横风划多股铁路相交标志名称禁1禁2风1潮3标志方案⑧A注意可变车道根据第4章有声思维的分析结果可知，注意横风、禁止通行、注意潮汐车道和多股铁路与道口相交4个原有交通标志的设计使用了过分抽象或人们难以接受的图形。在本文中，最终8个交通标志的改进方案均有文字信息，说明文字在人对交通标志认知加工耋过程中有重要作用，也说明了文字在传递信息中具有重要的作用，因此将文字作为交通标志组成的一部分可以更高程度的提高交通标志的识别效果。5．6本章小结本章主要进行交通标志设计要素的提取、设计要素关系模型的构建、交通标志的改进设计与实验研究及优化方案的选择。首先，提取典型交通标志的设计要素；第二，通过数量化I类方法将设计要素翻译成0．1编码表；第三，运用偏最小二乘回归法建立典型交通标志设计要素与感性意象词对的关系模型；第四，根据交通标志设计原则及实验研究的认知过程进行交通标志的改进设计；第五，针对改进设计后的标志进行实验研究，利用眼动仪和录音软件记录交通标志识别中的反应时间和正确率，利用主观问卷反映被试对交通标志设计的感性认识；最后，利用关系模型得出的数据与实验数据对改进后的交通标志进行分析，并确立最终方案。。65． 万方数据 万方数据东北大学硕士学位论文第6章结论与展望6．1论文结论本文以交通标志为研究实例，进行基于认知加工理论的交通标志改进设计，主要工作结论如下：(1)通过问卷调查的途径，从驾照理论考试教材中的禁令标志、警告标志、指路标志和指示标志的88个标志中挑选出比较典型的15个交通标志，作为获取使用者对交通标志识别时认知过程的材料，并以此作为材料，通过有声思维实验，总结出容易识别和难识别标志的认知过程。(2)考虑使用者个体间的差异性可能导致其对交通标志感性意象词对的选择不通过，为了获取普遍适用的感性意象词，首先广泛收集可以用于评价交通标志的词汇，并进行初步筛选和频数统计，然后应用初步确定的词对及对典型交通标志语义差异问卷调查，最后对数据进行相关分析、项目分析和因子分析，选出了5个感性意象词对，分别为：易懂的——难懂的、熟悉的——陌生的、易记忆的——难记忆的、简洁的——复杂的、印象深刻的——无印象的。(3)提取出15个典型交通标志的设计要素，应用偏最小二乘回归方法，构建典型交通标志设计要素与感性意象词对的关系模型。(4)结合理论与认知加工过程的分析，对交通标志进行改进设计。最终得至FJ23个备选方案。(5)对改进设计后的交通标志备选方案进行实验研究，通过对客观的反应时间、标志理解正确率及利用关系模型得出的感性意象词对数据进行分析，并利用被试对标志排序得分进行验证，最终确立了8个方案。6．2论文主要贡献本文从使用者对交通标志认知加工的角度，借鉴人因工程的理论和方法，以交通标志中的禁令标志、警告标志、指示标志和指路标志为例优化设计研究。主要贡献概括如下：(1)结合认知；bn-r和人因工程等方面的理论，通过相关分析、项目分析和因子分析等统计分析选取出了可以用于评价交通标志的意象词对，从而更好的识别出使用者对．67． 万方数据东北大学硕士学住论文第6章结论与展望交通标志的总体评价。(2)将有声思维法运用于本研究中，探寻使用者在识别交通标志时的认知过程，丰富了交通标志的研究内容，并为交通标志的优化设计提供了依据。(3)运用眼动与录音设备，记录使用者在识别标志时的反应时间和理解的正确率的客观数据，并用问卷记录使用者对标志主观评价的数据，可以更全面的对改进设计后的交通标志进行分析。(4)利用偏最tb--乘回归方法构建了典型交通标志设计要素与感性意象词对的关系模型，并利用关系模型得出的数据与实验数据对改进后的交通标志进行分析，并确立最终方案。6．3研究不足与展望本文的研究中也存在一些不足，需要进～步完善，具体表现为：(1)目标使用者的选择存在局限性。实际上，不同年龄、学历、背景的使用者对交通标志的理解存在很大的差异性，本文中的问卷调查的对象和实验被试集中为在校大学生，学历均为本科以上，所以获得的研究结果在适用性上存在局限。后续研究可以扩大目标使用者的范围，尽量消除由于目标使用者不同对研究结果造成的影响，进一步提高研究的实际应用价值。(2)实验环境存在局限性。在现实生活中，驾驶员为在道路上对交通标志进行识别，不仅要注意交通标志，还要注意道路的交通状况和环境，本文的实验在人因工程实验室进行，被试只需要关注交通标志，不需要考虑路况和环境，所以获得的研究结果在适用性上存在局限。后续研究可以使用虚拟驾驶软件等方法，尽量消除由于实验环境不同对研究结果造成的影响，进一步提高研究的实际应用价值。(3)感性数据处理有待迸一步完善。感性的主、客观测量都可以实现，本文由于时间和能力有限，只进行了主观测量和客观测量结果之间的映射关系浅析。如何将多种测量结果融合，降低使用者心理响应的不确定性给感性判断的影响，是后续研究中值得解决和继续解决的问题。．68． 万方数据东北大学硕士学位论文参考文献1．PfautzJ，Ro血E．Usingcognitiveengineeringforsystemdesignandevaluation：Avisualizationaidforstabilityandsupportoperations[J]．InternationalJournalofInd州alErgonomics，2006，36：389—407．2．SrinivasanN．Cognitiveneuroscienceofcreativity：EEGbasedapproaches[J]．Methods，2007，42：109-116．3．史忠植．认知科学[M】．中国科学技术大学出版社，2008．4．箱田裕司．认知心理学【M】．华东师范大学出版社，2012．5．葛列众，朱祖祥．认知工效学及其在我国的发展【J】．人类工效学，1996，2(1)：62-63．6．中国科学院心理研究所战略发展研究小组．认知科学的现状与发展趋势[J】．中国科学院院刊，2001，3：168．171．7．杨飞．工业设计认知心理研究[D】．武汉：武汉理工大学，2003．冀8．陈彩琦．视觉选择性注意与工作记忆的交互关系——认知行为与ERP的研究[D】．广州：华南师范大学，2004．9．HoppmannTalkeKlara．Thethink-aloudmethodappliedtoonlinesearchtasks[J]．QualQuant,2009，43：211-224．10．VirziRobertA．Refiningthetestphaseofusabilityevaluation：Howmanysubjectsisenough[J]．HumFactors，1992，34(4)：457—468．“11．王新鹏．认知模型研究综述【J】．计算机工程与设计，2007，28(16)：4009-4013．12．孙林岩，李志孝，金天拾．认知综合模型及其在人机界面设计中的应用叨．西安交通大学学报，1997，31(1)：74．81．13．孙林岩，金天拾．新的认知模型——认知综合模型明．决策与决策支持系统，1996，6(3)：67-72．14．袁京鹏．安全标志有效性影响因素实证研究【D】．浙江：浙江大学，2009．15．LaugheryKR．Safetycommunications：Warnings[J1．AppliedErgonomics，2006，37：467．478．16．Wolff,J．S．，Wogalter，M．S．Comprehensionofpictorialsymbols：Effeetsofcontextandtestmethod叨．HumanFactors，1998，40：173-186．17．Wogalter,M．S．，Dejoy，D．M．，Laughery，K．R．WarningsandRiskCommunication．【J】Taylor&Francis，1999，2：35-43．．69． 万方数据东北大学硕士学位论文参考文献18．Lehto，M．R，Miller,J．M．wamingsp]．Fundamentals，DesignandEvaluationMethodologies，1986，1：11·25．19．Rogers，W．A．，Lamson,N．，Rousseau,G．K．Warningresearch：anintegrativeperspective[J]．HumanFactors，2000，42：102—139．20．孙林岩，李志孝，金天拾．认知综合模型及其在人机界面设计中的应用明．西安交通大学学报，1997，31：74．81．21．MahyCE．Howandwhere：Theory-of-mindinthebr血叨．DevelopmentalCognitiveNeuroscience，2014，9：68-81．22．王建军，钟厚冰．道路交通标志设计理论与方法口咽．科学出版社，2008．23．沈超红．一种有效的数据收集方法——有声思维法【J】．管理学报，2011，8(11)：1728-1732．24．Ericsson，K．A．Concurrentverbalreportsontextcomprehension：areview[J]．Text，1988，8：295．325．25．Ericsson，K．A．，Simon，H．A．Verbalrepotsaus&tap]．PsychologicalReview,1994，87：215-251．26．Ericsson，K．A．，Simon，H．A．Verbalreportsasdata[M]．InstituteofTechnologyPress，1984．27．NagamachiM．FrameworkofKanseiEngineeringanditsApplicationtoaCosmeticProduct[J]．DesignandAutomation．2001，5：803-808．28．Veenman，M．V．J．，Elshout，J．J．，Groen，M．G．M．Thinkingaloud：doesitaffectregulatoryprocessesinlearning?阴．DiscourseProcesses，1993，18：322-330．29．OsgoodCE，SuciGJ，TannenbaumPH．Themeasurementofmeaning[M]．UniversityofIllinoisPress，1957．30．Mondra96nS，VergaraM。SemanticDifferentialappliedtotheevaluationofmachinetooldesign[J]．InternationalJournalofIndustrialErgonomics，2005，35(11)：1021-1029．31．HaradaA．ThefxameworkofKanseiengineering[D]．Tokyo：UniversityofTsukuba,1997．32．Breuker，J．A．，Elshout，J．J．，VanSomeren，M．W．，Wielinga,B．J．Thinking-aloudandprotocol-analysis[J]．DiscourseProcesses，1986，l1：241-254．33．Kuusela,H．，Paul，P．Acomparisonofconcurrentandretrospectiveverbalprotocolanalysis[J]．AmericanJournalofPsychology，2000，113：387-404．34．Trabasso，T．，Magliano，J．P．Consciousunderstandingduringcomprehension[J]．DiscourseProcesses，1996，21：255．287．．70． 万方数据东北大学硕士学位论文参考文献35．Zwaan，R．A．，Brown,C．M．TheinfluenceoflanguageproficiencyandcomprehensionskillOilsituationmodelconstruction[J]．DiscourseProcesses，1996，21：289—327．36。Long，D。L。，Bourg,T．Thinkingaloud：tellingastoryaboutastory[J]．DiscourseProcesses，1996，21：329-339．37．Attlerbaeh,P．Verbalreportsandprotocolanalysis阴．，DiscourseProcesses2000，3：163．181．38．Pressley，M．，Afflerbach，P．Verbalprotocolsofreading：111enatureofconstructivelyresponsivereading[M]．Erlbaum，1995．39．AranyiG，SchaikPV，BarkerP．Usingthink-aloudandpsychometricstoexplorelasers’experiencewithanewsWebsite[J]．InteractingwithComputers，2012，24：69-77．40．Afflerbach,P．Theinfluenceofpriorknowledgeonexpertreaders’mainideaconstructionstrategies[J]．ReadingResearchQuarterly，1990，25：31-46．41．Goldman,S．R．Learningfromtext：reflectionsonthepastandsuggestionsforthefuture[J]．DiscourseProcesses，1997，23：357-398．42．Cote7，N．，Goldman，S．R．，Saul，E．U．Studentsmakingsenseofinformationaltext：relationsbetweenprocessingandrepresentation[J]．DiscourseProcesses，1998，25：1—53．43．Goldman,S．R．Learningfromtext：reflectionsonthepastandsuggestionsforthefuture[J]．DiscourseProcesses，1997，23：357·398．44．郭纯洁．有声思维法[M】．外语教学与研究出版社，2007．45．Barlow,T．，Wogalter，M．S．Increasingthesurfaceareaonsmallproductcontainerstofacilitatecommunicationoflabelinformationandwamings叨．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1991，2：88-93．46．Barlow，T．，Wogalter，M．S．Alcoholicbeveragewarningsinmagazineandtelevisionadvertisements[J]．ConsumerRes，1993，20：147—155．47。Young,S．L。，Wogalter,M．S。Comprehensionandmemoryofinstructionmanualwarnings：conspicuousprintandpictorialicons叨．HumanFactors，1990，32：637—649．48．Brewster,B．M．，WhitePaperonSagetySignCompoets[M]．Electromark,1995．49．Riley,M．W．，Cochran，D．J．，Ballard，J．L．Aninvestigationofpreferredshapesforwarninglabels[J]．HumanFactors，1982，24(6)：737—742．50．Easterby，R．S．，Hakiel，S．R．，SagetyLabellingandConsumerProduces：FieldStudiesofSignRecognition[M]．AppliedPsychologyDepartment,1977．51．Leonard，S．D．Doescolorofwarningsaffectriskperception?四．InternationalJournalofIndustrialErgonomics，1999，23(5-6)：499-504．52．Collins，B．L．InProceedingsoftheHumanFactorsSociety27thAnnualMeeting[J]．．71． 万方数据东北大学硕士学位论文参考文献HumanFactorsandErgonomicsSociety，1983，27：947-949．53．Cochran,D．J．，R丑ey，M．W．In：ProceedingsoftheHumanFactorsSociety25thAnnualMeeting[jJ】．HumanFactorsSociety，1981，25：395-399．54．YUR．F．，Chan，A．H．S．，Salvendy，G．，Chineseperceptionsofimpliedhazardforsignalwordsandsurroundshapes叨．HumanFactorsandErgonomicsinManufacturing，2004，14(1)：69-80．55．Young，S．L．Connotationofhazardforsignalwordsandtheirassociatedpanels[J]．AppliedErgonomics，1998，29：101·110．56．Edworthy，J．，Adams，A．Warningdesign：Aresearchprospective[M]．Taylor&Francis，1996．57．WogalterMS，ConzolaVC，SmithJacksonTL．Research-basedguidelinesforwarning、designandevaluation[J]．AppliedErgonomics，2002，33：219-230．58．Chan，A．H．S．，CourtneyA．J．ColorassociationsforHongKongChinese[J]．InternationalJournalofInduslrialErgonomics，2001，28：165-170．59．Gill，R．T．，Barbera,C．，Precht，T．Acomparativeevaluationofwarninglabeldesigns阴．HumanFactorsSociety，1987，31：476-478．60．Kline，P．B．，Braun，C．C．，Peterson，N．，Silver，N．C．Theimpactofcoloronwarningresearch[J]．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1993，37：940-944．61．Braun，C．C．，Sansing，L．，Kennedy，R．S．，Silver,N．C．Signalwordandcolorspecificationsforproductwarnings：allisoperformanceapplication[J]．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1994，38：1104-l108．62．Young，S．L．Increasingthenoticeabilityofwarnings，effectsofpictorialcolor，signal，iconandborder[J]．HumanFactorsSociety，1991，36：580—584．63．Sanders，M．S．，McCormick，E．J．HumanFactorsinEngineeringandDesign[M]．McGraw-Hill，1993．64．Wogalter，M．S．，Rashid，R．Abordersurroundawarningsignaffectslookingbehavior：afieldobservationalstudy[J]．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1998，42：1628—1633．65．GdffithL，LeonardSD．Associationofcolors诵也warningsignalwords[J]．InternationalJoumalofIndustrialErgonomics，1997，20：317-325．66．BraunCC，BPBKSilverNC．Theinfluenceofcoloronwarninglabelperceptions叨．InternationalJournalofIndustrialErgonomics，1995，15：179-187．67．LiuB，WangZ，SongG．Cognitiveprocessingoftrafficsignsinimmersivevirtualrealityenvironment：AnERPstudy[J]．NeuroscienceLetters，2010，485：43—48．．72． 万方数据东北大学硕士学位论文参考文献68．Hellier,E．，Wright,D．B．，Edworthy，J．Onthestabilityofthearousalstrengthofwarningsignalwords[J]．AppliedCognitivePsychology，2000，14(6)：577-592．69．Adams，A．，Bochner,S。Theeffectivenessofwarningsignsinhazardousworkplaces：cognitiveandsocialdeterminants阴．AppUedErgonomics，1998，29(4)：247—254．70．Wogalter,M．S．，Silver,N．C．Warningsignalwords：connotedstrengthandunderstandabilitybychildren，elders，andnon-nativeEnglishspeakers叨．Ergonomics，1995，38：2188-2206，71．Wogalter，M．S．，Jarrard，S．W．，Simpson，S．N．Effectsofwarningsignalwordsonconsulnerproducthazardperceptions叨．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1992，36：93．939．72．Silver，N．C．，Wogalter，M．S．Broadeningtherangeofsignalwords叨．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1989，33：55-559．73．Leonard，S．D．，Matthews，D．，Kames，E．W．Howdoesthepopulationinterpretwarningsignals[J]?HumanFactorsandErgonomicsSociety，1986，30：11—120。．74．Laughery，K．R．，Stanush,J．A．Effectsofwarningexplicitnessonproductperceptions叨．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1989，33：43—435．75．Sherer,M．，Rogers，R．W．Theroleofvividinformationinfearappealsandattitudechange[J]．Personality，1984，18：32—334．76．金晶．安全标志信号词风险信息处理实验研究p】．浙江：浙江大学，2010．77．ShinarD，VogelzangM．Comprehensionoftrafficsignswithsymbalicversustextdisplays[J]．TransportationResearch，2013，18：72-82．78．Edworthy，J．，Adams，A．Warningdesign：Aresearchprospective[M]．Taylor&Francis，1996．79．Hellier，E．，Wright，D．B．，Edworthy，J．Onthestabilityofthearousalstrengthofwarningsignalwords[J]．AppliedCognitivePsychology,2000，14(6)：577-592．80．Wogalter，M．S．，Conzolaa,V．C．Research—basedguidelinesforwarningdesignandevaluation[J]．AppliedErgonomics，2002，33：219-230．81．Wogalter，M．S．Jarrard，S．W．，Simpson，S．N．Influenceofwarninglabelsignalwordsonperceivedhazardlevel[J]．HumanFactors，1994，36(3)：547·556．82．Williams，D．】．，】．M．Howdoesourperceptionofriskinfluencedecision-making?Implicationsfordesignofriskinformation[J]．TheoreticalIssuesinErgonomicsScience，2007，8(1)：1-35．83．Davies，D．，Haines，H．，Norris，B．，Wilson，J．RSafetypictograms：aretheygettingthe．73． 万方数据东北大学硕士学位论文参考文献messageacross?[J]．Ergon,1998，29：15-23．84．Boersema,T．，Zwaga,H．J．G．Selectingcomprehensiblewantingsymbolsforswimmingpoolslides叨．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1989，2：994-998．85．Jaynes，L．S．，Boles，D．B．Theeffectsofsymbolsonwarningcompliance[J]．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1990，3：984-987．86．Rosson,M．B．UsabilityEngineering：Scenario-BasedDevelopmentofHumanComputerInteraction[M]．AcademicPress，2002．87．Akerhoom，S．P．Theeffectsofpictogramandconsll／D_ffrs’attributesonnoticing，comprehensionofandcompliancewiththepictogram[M]．OccupationalHealthandSafety，1993．88．Peters，G．A．15cardinalprinciplestoensureeffectivenessofwarningsystem[J]．OccupationalHealthandSafety，1987，1：76-79．89．Lehto，M．R．Designingwarningsignsandwarninglabels：scientificbasisforinitialguidelines’Ergonomics，1992，10：115-138．90．Collins，B．L．，Lemer，N．D．Assessmentoftire—safetysymbols[J]．HumanFactors，1982，24：75．84．91．Brelsford，J．W．，Wogalter，M．S．，Seogglns，J．A．Enhancingcomprehensionandretentionofsafety-relatedpictorials[J]．HumanFactorsErgonomics，1994，38：836-840．92。Jones，S．Symbolicrepresentationofabstractconcepts[J]。Ergonomics，1978，21：573-577。93．McDougall，S．J．P．，Curry，M．B．，deBruij玛0．Measuringsymbolandiconcharacteristics：normsforconcreteness，complexity，meaningfulness，familiarity，andsemanticdistancefor239symbols[J]．BehaviorResearchMethods，Instruments，&Computers，2004，31：487．519．94．Kaskutas，L．，Greenfield，T．Knowledgeofwarninglabelsonalcoholicbeveragecontainers[J]．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1991，35：441-445．95．Wogalter，M．S．，Brelsford，J．W．Incidentalexposuretorotatingwarningsonalcoholicbeveragelabels[j]．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1994，38：374-378．96．Light,L．L．，LaVoie，D．Directandindirectmeasuresofmemoryinoldage阴．LawrenceErlbaumAssociates，1993，1：207·230．97．Salthouse，T．A．Workingmemoryasaprocessingresourceincognitiveaging[j]．HumanFactorsandErgonomicsSociety，1990，10：101-124．98．Bruyas，M．P．，Pauzie，A．，Adham，A．Pictorialinformationonvariablemessagesigns：roadsafetyissue[J]．Tampere，1997，3：308-311．99．Wogalter，M．S．，Frederick，L．J．，Magumo，A．B．，Herrera,O．L．Connotedhazardof．74． 万方数据东北大学硕士学位论文参考文献SpanishandEnglishwarningsignalwords，colors，andsymbolsbynativeSpanishlanguageusers[J]．Tampere，1997，3：353-355．100．Trommelen，M．，Akerboom，S．Symbolsforchildoareproducts阴．Tampere，1997，3：350．352．101．Smith-Jackson，T．L．，Wogalter，M．S．Applyingculturalergonomics／humanfactorstosafetyinformationresearch[J]．HumanFactorsSociety，2000，6：150-154．102．Godfrey，S．S．，Allender，L．，Laughery，K．R．，Smith，V．L．Warningmessages：willtheconsumerbothertolook?[J]HumanFactorsSociety，1983，27：950-954．103．Fischer，G．W．，Morgan，M．G．，Fischhoff,B．，Nair,I．，Lave，L．B．Whatrisksarepeopleconcemedabout?[slmskAnal，1991，11：303-314．104．Young，S．L．，Martin，E．G．，Wogalter，M．S．Genderdifferencesinconsumerproducthazardperceptions[J]．HumanFactorsSociety,1989，89：73—78．105．Godfrey，S．S．，Allender，L．，Laughery，K．R．，Smith，V．L．Wamingmessages：willtheconsumerbothertolook?’叨HumanFactorsSociety，1983，27：950—954．106．Goldhaber,G．M．，deTurck，M．A．Effectsofconsunler’sfamiliarity诵t11aproductonattentionandcompliance谢也warnings阴．ProductsLiability,1988a,11：29-37．107．Godfrey，S．S．，Laughery，K．R．Thebiasingeffectsofproductfamiliarityonconsumers’awarenessofhazard[j]．HumanFactorsSociety，1984，28：483-486．108．Nikmorad，H．Astudyofbehaviorresponsesinregardtothewarninglabelsonconsumerproducts[D]．Oklahoma：UniversityofOklahoma,1985．五109．Martin，E．G．，Wogalter,M．S．砌Skperceptionandprecautionaryintentforcommonconsumerproducts[J-]．HumanFactorsSociety，1989，33：931-935．110．GellerE．S．Workingsafe：howtohelppeopleactivelycareforhealthandsafety[M]．CRCPress，1998．11．OuY，LiuY．EffectsofsigndesignfeaturesandtrainingoncomprehensionoftrafficsignsinTaiwaneseandVietnameseusergroups叨．IntemationalJournalofIndustrialErgonomics，2012，42：1-7．112．郭伏，钱省三．人因工程学[M]．北京：机械工业出版社，2006．113．张凯，周莹．设计心理学【M]．长沙：湖南大学出版社，2010：281—283．114．KerlingerF．N．FoundationsofBehaviorResearch[M]．NewYork：Holt,1986．．75． 万方数据 万方数据东北大学硕士学位论文致谢随着论文的逐渐完成，六年的大学时光也渐渐接近了尾声。回想六年的点点滴滴，有成长、有开心、有陪伴，这一切都要感谢我身边的每一个人!首先，感谢我的导师郭伏教授。在论文方面，无论是从论文最初的选题、思路、结构，还是到最后论文内容、语言、格式的修改，郭老师都给予了精心的指导；在学术上，郭老师渊博的学术知识令我折服，严谨的治学态度让我佩服，老师的一言一行激励着我奋发进取；在生活上，老师对学生无微不至的关怀让我感动，老师的笑容让我的心里感到了温暖。在此向郭老师表达最衷心的感谢。其次，要感谢同门师兄弟对我毕业论文方面的帮助。感谢操雅琴、刘玮琳、丁一、张雪峰和刘畅五位博士师兄师姐对我论文的指导和帮助；还要感谢李美林和屈庆星同学为我论文中的数据分析和建模提供指导，给了我莫大的帮助；同时还要感谢学弟学妹对我论文中问卷和实验的配合。再次，要感谢我的室友兼闺蜜姜欢、叶文婷和王思淼，谢谢你们这么多年的陪伴。永远不会忘记的是我们在一起最宝贵的这六年时光，虽然我们有过不开心，但更多的是美好的回忆。我会一直记得我们谈论八卦的滔滔不绝，我们吐槽时的情绪激昂，还有我们卧谈会时的甜蜜⋯⋯就算毕业后的我们会天各一方，但是我会一直我们这六年的点点滴滴，我会记得见证你们披上嫁纱的幸福时刻。太酸的话我们从来没有说过，但是现在我想说，谢谢你们，我爱你们。最后，要感谢男朋友岳松和家人。感谢松松同学在最后这段既辛苦又充实的生活中对我的陪伴，还有对我论文中PS部分加班加点的工作，你的鼓励和支持是我努力学习、努力生活最大的动力；感谢家人对我的呵护和鼓励，还有这六年为我付出的点点滴滴，这一切都伴我逐渐成长。．77． 万方数据