青岛城市轨道交通自动售检票系统界面设计

任　玲　刘念军

(1. 青岛地铁集团有限公司　山东青岛　266071；2. 三星数据系统(中国)有限公司　北京　100015)



青岛城市轨道交通自动售检票系统界面设计

任玲1刘念军2

(1. 青岛地铁集团有限公司山东青岛266071；2. 三星数据系统(中国)有限公司北京100015)

作为面向公众服务的城市轨道交通自动售检票(AFC)系统，以人为本的设计导向是必然的选择。以青岛城市轨道交通AFC系统自动售票机的界面设计为例，从硬件结构设计和软件界面设计两个方面，综合考虑设备功能性需求、产品适用性需求和接口界面人性化要求，阐述青岛地铁在AFC标准编制中关于人机界面设计的思路。

青岛；城市轨道交通；自动售检票系统；人机界面；人性化设计

青岛市规划了多条城市轨道交通线路，为了进一步指导整个线网AFC(自动售检票)系统的建设，青岛地铁组织编制了《青岛市轨道交通自动售检票系统标准规范》(以下简称“标准”)，明确AFC系统采用中央清分系统(ACC)、线路中央计算机系统(LCC)、车站计算机系统(SC)、车站现场设备(SLE)、车票等5级架构设计，实现购票、充值、通行、查询、监控、统计、报表、清分等主要功能，其中和这些功能实现密切相关的界面设计尤其重要，它直接关系到使用者的认同感、愉悦感以及文化的归属感。

下面主要介绍青岛地铁AFC标准编制中关于人机界面的设计思路。

1　规范界面设计相关标准的意义

国内轨道交通新建线路经常来不及制定标准，不同线路的集成商采用自己的界面风格，给乘客和运营人员带来不便，导致后期需要升级改造，成本高，风险大。

青岛地铁在第一条线路建设时就制定了标准，对面向乘客的终端设备服务界面和面向运营人员的操作维修界面都进行了统一定义，具有重要的意义：

1) 确保乘客在不同的线路中使用统一的终端设备服务界面进行购票、充值、通行、查询操作，可提高乘客购票和通行的速度，减少乘客误操作引起的故障；

2) 确保运营维护人员在不同的线路中使用统一的操作和维护界面进行票务管理、运营管理、维修管理，缩短培训时间，方便运营人员调动，减少运营成本。

规范界面设计充分考虑了设计理念的可实现性和可延续性，避免使用非通用、非主流的界面来实现技术以及非标准化的界面控件。界面设计规定了后续线路接入时需要增加或变化的界面元素变化方案，其中各线路通用的线网图、图文提示信息等，均采用参数或资源文件的形式进行统一约束。

下面以车站自动售票机(ticket vending machine,TVM)界面为例，从其硬件结构和软件界面两方面，说明青岛市AFC系统在人机界面设计过程中，是如何综合考虑功能性、可用性、适用性和美观性的。

2　自动售票机的硬件结构设计

自动售票机的外观布局如图1所示。

自动售票机的内部硬件很多，主要由以下模块构成:

1) 控制模块，包括主控单元、存储装置、IO板、扩展接口等；

2) 功能模块，包括硬币模块、纸币模块、发售模块、纸币找零模块、电源模块、光纤盒、交换机、UPS、运营状态显示器、乘客显示器、触摸屏、读写器、维修面板、风扇、打印机、报警器喇叭等；

图2　TVM尺寸设计

3) 其他辅助模块，包括钱箱、票箱、取票找零口、纸币接收口、硬币投币口、打印凭条口、储值卡座、操作指南贴膜、各种指示灯、各种传感器、机器外壳等。

图1　TVM外观布局

2.1适合乘客使用的人体工程学设计

自动售票机在硬件布局设计时，需要充分考虑乘客的身高、使用习惯等，满足人体工程学设计，增加乘客操作时的舒适度和快捷性。所以，在TVM结构设计时，需要重点考虑设备尺寸以及纸币接收口、硬币接收口、储值票接收口、取票找零口、打印凭条口的布局和高度，还有声光和指引提示等。TVM尺寸规格和前面板布局如图2所示。

TVM尺寸设计主要考虑如下：

1) 设备高度180 cm，宽90 cm，主要操作范围集中在92～145 cm高度之间，大致位于成年人腰胯到肩之间，有效地避免乘客仰头、俯身、踮脚及扭身等操作，同时也满足身高达到140 cm的学生以及坐轮椅的残疾人的操作要求。

2) 主操作面板设计成倾斜、俯视，方便使用。底部面板凹陷，在美观的同时，也能给使用轮椅的残疾人提供操作空间。

3) 考虑到右手操作的人更多些，因此硬币接收口、纸币接收口、储值票接收口和打印凭条口集中分布在设备右侧，并且设备表面贴膜上印制了相应的文字和图片提示信息。

4) 取票找零口开口朝上，高度92 cm，方便乘客拿取车票和找零金额。出票时设备会使用声音提示，并且取票口会亮灯，提示乘客取走票和钱。

2.2满足运营维保的便利性设计

TVM在满足乘客使用舒适的同时，还要考虑维修人员对设备维修和保养的操作方便性。青岛TVM前后均可以开门，显示屏和主控单元可以通过机器前方开门检修，其他模块则通过后方开门检修，如图3所示。

图3　TVM后维修门和前维修门

TVM结构设计在维修便利性方面主要考虑以下要点：

1) 后维修门开启角度180°，前维修门上翻角度90°，充分保证维修空间。

2) 所有主要模块(发售模块、回收模块、硬币模块、纸币模块、找零模块、主控单元、电源、打印机等)均采用滑轨安装，盖门使用液压杆支撑，使维修操作十分方便、安全。

3) 内部结构布局合理，每个模块均有足够的维修空间，并且不互相干扰。线缆分组走线，整洁而且安全。

4) 内部设置维修照明和维修插座，并设置开关。可满足维修工具的使用，以方便维修及维护人员对设备进行维修及维护。

3　自动售票机的软件界面设计

城市轨道交通AFC设备的软件界面设计，需要重点考虑用户需求因素、用户体验因素、环境因素、文化因素等，通过人性化的界面设计，方便、快捷地实现购票、充值、使用车票等业务功能。在软件界面设计的过程中，首先要考虑如何通过界面反映软件功能的基本需求，然后还要综合考虑对不同使用者的适用性和操作便捷性，并结合使用情境以及人文背景，使设计出来的界面被乘客乐于接受。

青岛市TVM主界面布局如图4所示。

图4　TVM界面框架设定

3.1合理展现AFC设备的功能

在开始软件界面设计前，首先要对设备的业务需求进行分析，按照面向对象的设计方法进行系统设计，将业务要求转化为功能需求，并从表示层、业务层、数据存储层及硬件控制层分别进行归类分析。然后从表示层分析结果中遴选出需要通过界面展示的内容，按照以下方式进行归类处理。

3.1.1区分界面展示内容的主体和附属部分

根据界面展示的内容是乘客、操作员还是维修人员，对界面内容进行区分，区别是展示的主体还是附属成分。比如，对TVM和AGM(automatic gate machine,自动检票机)来说，由于是直接面向乘客服务的设备，因此对于车票余额、投币金额等信息均属于展示主体，而设备模块等信息是站务员或维修人员关心的内容，属于附属部分。主体内容在界面布局中是需要被显示在醒目位置的。

根据以上原则设计的TVM界面框架如图4所示，界面的中部是主要操作区和乘客操作提示区，而周边辅助显示运营状态提示信息。

3.1.2通过界面体现功能间的关系

根据业务分析结果细分的功能之间并不总是完全独立的，往往会存在包含与被包含、前导和后续以及互相排斥的关系，所以在界面设计时，要根据这些关联性分析结果，进行界面流转设计，合理划分各菜单层级关系及界面入口，以最小代价、最快方式完成一项业务功能。例如，乘客在TVM主界面上点选了票价选择区域的票价后，界面进入按票价购票提示界面，此时乘客不需要再选择目的地和更改票价，因此界面主内容区只提供了选择购票张数，提示乘客已投入金额和待投入金额等信息，功能按钮区只显示了“取消”操作按钮和用储值卡购单程票的备选功能按钮(见图5)。

图5　票价购票提示界面

如果乘客不是直接按票价购票，而是在主界面选择线路选择区后进入线路浏览购票界面，则此时乘客不需要再选择票价，只需要直接选择目的地车站，因此票价选择区域相关内容隐藏(见图6)。

图6　线路浏览购票界面

3.2以人为本的人性化设计

以人为本的人性化设计思想，主要是为了让广大用户在使用AFC系统设备的过程中，学会使用、认同并且喜欢这套系统。

青岛市是中国东部重要的经济和文化中心，旅游人士很多，因此青岛市轨道交通系统的用户群组成比较复杂，乘客的认知能力多样化。在AFC系统人机界面设计过程中，针对不同使用人群的识别类型，主要考虑如何降低用户在使用过程中的认知负荷，使之适用于各类人士，并给使用者留下美好的使用感觉。

青岛市AFC系统面向的乘客，可以划分为以下几类：

1) 熟练型。经常乘坐青岛地铁，熟悉AFC车站设备票卡操作，一般持有琴岛通卡，主要用户集中在本市具有一定文化程度的中青年上班族及学生，其行为特征为熟悉城市信息和路网信息以及AFC票务规则。

2) 偶然型。偶尔乘坐地铁，有一定的认知但不熟练，多持有单程票，主要用户集中在短期外来人员及本地老年人群。

3) 生疏型。未曾接触过地铁，多持有单程票，对AFC设备的操作有一定的担忧心理。

针对不同认知能力的用户，主要有以下人性化设计考虑：

1)熟练型乘客可以在主界面票价选择区域直接选择票价进行购票，不需要选择线路和车站；非熟练型乘客可以在主界面选择线路选择区域进入线路浏览界面选择车站购票，或者在主界面双击地图直接在地图中选择目的地车站购票。

2) 对外籍用户，在主界面中提供了中英文切换按钮，并在各级页面中提供了英文返回功能按钮。

3)在界面底部用醒目文字提示的方式指导偶然型和生疏型的用户进行操作，并在界面中心主信息显示区通过与实际设备一致的画面截图提示，强化有用信息的清晰度和主要信息的醒目度。

4)无论是主界面还是功能界面，界面框架(即界面所分主区域)保持不变，功能操作的操作习惯和操作步骤均保持一致，便于使用者很快熟悉系统。

5)界面中各元素风格保持一致，如：同一线路在不同地图上显示时使用相同颜色，相同类型的提示信息，其字体和大小也保持一致，这样乘客操作起来会感觉比较舒适。

3.3简化人机交互流程

为了保证乘客的快速出行、降低乘客使用AFC设备的认知难度，在AFC设备界面设计时要尽量简化人机界面的交互流程。青岛市AFC系统软件界面设计，可以保证乘客和地铁操作人员快速使用AFC设备完成操作，如：完成售票、充值或查询等业务。

简单而明了的操作步骤设计，保证了乘客使用过程的顺畅感，并且有效地减少了操作错误率，提升了设备使用效率。哪怕是生疏型的用户，在一两次的使用后，也能熟练使用AFC终端设备，提高了用户心理上的成就感和满足感，增强了用户对系统的认同感。

以乘客在TVM上的购票操作为例，乘客在界面上的操作一共只需要点选2次按钮，操作步骤如图7所示。

1)乘客在主界面票价选择区域点选票价 2)GUI(图形用户界面)显示票价购票提示,乘客可更改购票数或直接投币 3)乘客投入足额钱币后,GUI自动进入出票提示界面 4)出票完毕后,GUI提示乘客取票和找零,2s后返回主界面

图7票价购票流转界面

3.4充分考虑适用情境

服务于公众的信息设备，不同于手持移动设备和个人计算机等私人信息产品。用户在公共场所使用设备会受到声音、周围人群、光线等环境的影响，这些情境因素会干扰用户在人机交互中的注意力。因此，青岛AFC系统在设备界面设计时，采用明亮的字体颜色、高对比的图文进行显示，并针对使用情境采取相应的措施。比如，TVM采用21吋高亮度、高对比度显示器，并允许乘客选择站点时放大地图进行车站点选，AGM辅以明显的声光提示等。

3.5体现城市文化风格

青岛AFC界面设计以碧海蓝天为主要背景，加入栈桥、奥帆等历史及现代标志性文化元素，体现青岛市的景观特点和发展特点，使轨道交通系统融入到城市文化中，提高了本地公众从心理上对AFC系统的认同感和关注度，增加了系统风格及其与城市环境的和谐度。

4　结语

AFC系统技术在快速地发展，其人机界面的标准化工作也在稳步推进中。笔者从如何满足功能性需求和适用性需求入手,综合考虑人性化交互、人文背景等因素，展现了青岛地铁TVM的人机界面设计思路，基本完成了青岛地铁人机界面标准规范的编制工作。人机界面的标准化和人性化设计是城市轨道交通建设运营的重要基础，把握住人机界面设计的这几个要点，结合实用反馈信息，青岛标准规范的修订将会越来越趋于完善。

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(编辑：曹雪明 )

Design of AFC User Interface for Qingdao Metro

Ren Ling1Liu Nianjun2

(1. Qingdao Metro Group Co., Ltd., Qingdao 266071; 2. Samsung SDS (China) Co., Ltd., Beijing 100015)

As a public service system, the metro automatic fare collection (AFC) system should adopt user-oriented design. This paper describes the design of the AFC system’s user interface for Qingdao Metro, including the designs of both hardware structure and software interface, which takes into account the function, applicability and user-friendliness of the system.

Qingdao Metro; automatic fare collection system； user interface; humanized design

10.3969/j.issn.1672-6073.2015.01.005

2014-01-29

2014-07-02

任玲，女，高级工程师，从事自动售检票系统的建设和管理工作，maplerl@163.com

U29-39;U293.22

A

1672-6073(2015)01-0016-05