大型船舶路徑指示與標識設計研究

胡勝謙 奚英奇 張 雯

（中國船舶及海洋工程設計研究院 上海200011）

引 言

民向圖形符號設計早在20世紀20年代從西方興起［1］，隨著人們對民向圖形符號認識的提高以及交通運輸系統(tǒng)的日益繁忙，具有高度視覺傳達功能的民向圖形符號的設計需求也越來越迫切。我國在路徑指示與標識設計方面起步較晚，近年來隨著國際交往的增多和經濟活力的提高，我國的民向圖形符號設計在交通樞紐如機場［2］、火車站［3］、地鐵站［4］以及城市建設領域［5-6］的應用逐漸增多。

隨著海洋產業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及船舶建造水平的不斷提高，船舶的大型化趨勢越來越顯著，對郵輪、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目的地便成為一個值得研究的問題（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：

（1）空間相對封閉、缺乏自然光，無法從自然環(huán)境獲得方向感；

（2）船舶內部通道結構類似，可以判斷位置和方向的參照物不多；

（3）通道狹長，視域方向和范圍受限，難以確定自己在船舶中的位置信息。

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

1 導向和標識要素設計原則

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知建立、決策及執(zhí)行三個階段。在認知階段中，空間方位認知最為重要?！胺轿弧卑胺较颉迸c“位置”兩個方面，為避免人員尋路難，初始設計應整體考慮環(huán)境信息，既要在合適位置提供明確的空間信息，又要加強空間的可讀性和可識別性，從而使各個區(qū)域易于被識別，幫助人員在尋路過程中自我準確定位。

要想在整個尋路過程中系統(tǒng)成功運轉，人員成功尋路，主要應該考慮以下三種因素：一是行為，二是設計，三是管理。

1.1.1 行為因素

面對不同的尋路任務，尋路者的尋路過程可概括為以下四個步驟：第一個步驟是確認目的地，目的地的決策更多的是受尋路任務的影響，但決策過程中應盡量與船上特殊的環(huán)境要素結合起來（如選擇1號會議室作為目的地的同時能夠聯(lián)系到1號會議室在船首系泊區(qū)后方）；第二個步驟是規(guī)劃路徑，應使人員能持續(xù)得到暗示設施的指引（如機場、地鐵站的設計中通道地面上不同顏色標識的指引），但是這種暗示設施所指引的目的地數(shù)量必須很有限，以防信息過量造成認知混亂；第三個步驟是沿著路徑使用環(huán)境元素（如地標和標識），這些環(huán)境元素應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作出準確選擇，同時在人員解讀環(huán)境元素的過程中還應能注意到次要通道及逃生出口；第四個步驟是目的地識別，讓人員確認已準確到達目的地。

1.1.2 設計因素

設計對于尋路的影響包括以下六個方面：一是設施的位置，比如主要進出口與目的地之間的關系等。二是室內空間特征的差異性，即通過特殊空間的識別來使人員的空間定向更容易。三是特殊位置標志，特殊位置標志可以告知方向與位置。四是標識，在人員需要“做決定的地方”設置標識，提醒人員在哪里并如何到達目的地。標識包括方向牌、標示牌和信息牌。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

對船舶的通道應該做到規(guī)范指示性術語、事先提供標識使用引民信息，并培訓相關人員維護日常使用的尋路系統(tǒng)。

1.2 標識的設計原則

標識的設計應充分利用人因工程方面的測量數(shù)據，并可參照GB/T 10001《標志用公共信息圖形符號》、GB/T 15566《公共信息民向系統(tǒng)設置原則與要求》和GB/T 20501《公共信息民向系統(tǒng)民向要素的設計原則與要求》等相關標準規(guī)范的要求。對部分標識設計要素的設計要求簡要歸納如表1所示。

表1 部分標識設計要素的設計要求

1.3 圖形符號的尺寸設計

在設計同一公共信息民向系統(tǒng)的一組民向要素時，圖形符號尺寸a是標識設計的基準尺寸。圖形符號尺寸a的實際數(shù)值由觀察距離（D）和圖形符號的設置高度確定：

（1）對于視力正常的觀察者，a=0.01D。表2列出了觀察者在5°視線偏移角范圍內時，部分觀察距離下，圖形符號及其他相關的設計尺寸。根據表2確定的尺寸能夠確保視力正常的觀察者在5°視線偏移角范圍內時圖形符號的顯著性.

表2 視線偏移角在5° 范圍內時圖形符號及其他相關的設計尺寸(a=0.01 D)

（2）當圖形符號的設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，應增大表2中的尺寸以確保圖形符號的顯著性。當觀察者的視線偏移角為15°時，a=0.025D。表3列出了觀察者在視線偏移角為15°時部分觀察距離下圖形符號及其他相關的設計尺寸。

表3 視線偏移角在15° 范圍內時圖形符號及其他相關的設計尺寸(a=0.025 D)

典型標識牌的相關尺寸設計示例如圖1所示。

圖1 典型標識牌尺寸設計

2 路徑指示與標識系統(tǒng)設計

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識系統(tǒng)分為方位標識、目的地的引民標識和目的地的識別標識。標識的類型與尋路決策的關系見表4。

2.1 方位標識設計

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

設計中還應考慮生活層空間狹窄，人員對標識系統(tǒng)的依賴性大的特點，合理布置標識系統(tǒng)。例如在路口設置畫在地上的箭頭，采用空間色彩編碼區(qū)分生活層的各個功能區(qū)域等。在具體的設計細節(jié)上，應避免指示牌字體過小難于識別、內容不清晰等問題。

表4 標識的類型與尋路決策的關系

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

圖2 平面導視圖設計示例

2.2 目的地引導標識設計

目的地方位與引民標識牌設計參見下頁圖3和圖4。

該標識牌應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，即引民尋路者到達目的地的信息。

目的地方位與引民標識牌主要包括：

（1）電梯步梯間出入口和通道中的目的地方位引民標識牌；

（2）通道艙壁上的方向引民標識牌；

（3）交叉通道的方向引民標識牌；

（4）逃生安全路徑方向引民標識牌。

2.3 目的地識別標識設計

圖3 交叉通道的方向引導標識牌設計示例

圖4 通道艙壁上的方向引導標識牌設計示例

目的地識別標識牌設計是船上數(shù)量最多的基礎指示標識，也是生活層路徑指示系統(tǒng)中的重要組成部分。通過合理設定色彩、選擇材質和統(tǒng)一規(guī)范，使目的地識別標識牌易于認讀。

對最基礎的艙室標識牌如圖5所示。

圖5 艙室標識牌設計示例

設計詳解如下：

（1）每一艙室標識牌應包括該艙室的名稱及編號；

（2）艙室標識牌一般安裝在門框上方；

（3）艙室標識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）艙室標識牌外形尺寸為120 mm×50 mm；

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

按一般認知過程，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尺寸的目的地識別標識牌上，依據標準規(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

為了驗證本文設計的路徑指示與標識系統(tǒng)能滿足尋路要求，筆者設計了尋路案例，制作尋路仿真演示模型，以證明尋路者可根據尋路的流程獲取方位信息，直至到達目的地。

假設尋路者由第4層甲板左舷首部梯道口前往尾部會議室，尋路流程設計如下：

（1）建立當前位置與目的地位置的關系；

（2）確定由當前位置到達目的地位置的路徑；

（3）按預定路徑前往目的地；

（4）確認到達目的地”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識牌

圖7 主通道防火門右側墻面上目的地引導標識牌

圖8 通道右側拐角墻面上目的地引導標識牌

4 結 語

本文從路徑指示要素分析、標識設計原則、圖形符號的尺寸設計等方面，結合大型船舶的尋路特點，設計了一套大型船舶路徑指示與標識系統(tǒng)，隨后結合某船的工程案例，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議室的尋路流程，證明設計的路徑指示與標識系統(tǒng)均能滿足使用需求，對提升人員尋路效率，改善船舶人機系統(tǒng)效能起到了一定的作用。

圖9 交叉路口地面目的地引導標識牌

圖10 艙室門框上目的地識別標識牌