孙 涛，刘 胧，方卫宁

SUN Tao1，LIU Long1，FANG Wei-ning2

（1.同济大学 机械工程学院，上海 201804；2. 北京交通大学 轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京 100044）

0 引言

地铁行车调度系统是监控地铁行车情况的系统，它的正常运行对地铁的安全运行起着至关重要的作用。目前上海和北京地铁的日均客流量均已超过400万，上海地铁日客流高峰时甚至突破了600万[1]，为了尽快的疏散客流保证乘客的正常出行，某些线路高峰时的最小行车间隔时间已经降至2分钟，这给地铁的行车调度增加了很大的压力。行车调度系统，尤其是行车调度设备的正常高效运行，是正常行车的重要保证。

可用性是衡量产品或系统是否有效运行的重要指标，指的是产品对用户来说有效、易学、高效、好记、少错和令人满意的程度，即用户能否用产品完成他的任务，效率如何，主观感受怎样，实际上是从用户角度所看到的产品质量。目前国内外学者对产品进行了大量的可用性研究，开发了一系列可用性研究的方法，并取得了一定的进展，归纳起来主要有五大类：可用性测试、可用性检查、可用性调查、解析模型和仿真的方法。

国内对可用性的研究比较晚，主要集中在网站设计和电子产品的设计上，所采用的方法主要是问卷调查和可用性测试的方法。李倩、孙林岩等[2]的方法对不同的个人网上银行的可用性进行了测试和评估，通过分析比较个人网上银行在登陆界面、菜单设置和业务模块方面的不同得出了个人网银界面的可用性问题；赵宇翔、徐一新通过问卷调查和可用性测试的方法[3]，通过图书馆网站改版前后的对比，分析了图书馆信息构建中存在的问题，并提出了改进建议；王玍[4]通过访谈法和绩效评估法对MP3的可用性进行了研究和测试，并提出了一些列改进设计的建议；李宏汀、葛列众、郑燕则利用视线追踪技术对网页的可用性进行了度量，通过分析扫描路径、AOI的注视时间等分析了版式设计方式的不同对视觉搜索的影响；戴均开、葛列众采用绩效测试的方法，通过对比两款手机在执行相同任务时用户的任务完成率、操作时间以及计算机模拟的操作路径的方法对两款手机的进行了评比，发现了各自存在的可用性问题。国外对可用性的研究则比较多，各种方法也相对比较成熟。Park，K.S.，Lim，C.H.运用了访谈法以及层次分析法对用户界面进行了定性和定量分析；Jeongyun Heo，Dong-Han Ham等人将评估分为两类，与基于任务的评估和与任务无关的人机交互界面评估，后者又被分为三类：逻辑层界面、物理层界面、图形层界面，最后把两类综合构成一个评价框架，用于对手机可用性的评估；Jeff Sauro和 Erika Kindlund提出了一种把有效性、效率和用户满意度归一化并统一为一个变量SUM作为量化可用性的指标的方法；Mark C.Russell应用眼动仪分析了网站的可用性，并研究了眼动测试与传统测试方法的关系。

1 地铁行车调度系统的构成

典型的行车调度系统由ATS（Automatic Train Supervisor）、调度电话、热线电话、CCTV（Closed circuit television）、大屏以及大厅环境组成。

ATS系统是ATC的核心功能，可自动或人工控制进路，进行行车调度指挥，并向行车调度人员和外部系统提供信息，分为中央ATS和车站ATS，本文主要研究调度中心的ATS，即中央ATS。其主要功能是实现全线信号设备状态信息的动态实时显示、列车描述信息的实时动态追踪和显示、根据时刻表和列车描述信息自动控制列车的出/入库和折返时刻、图形界面的时刻表离线编辑、图形界面和文本界面的时刻表在线显示和动态修改、根据运行图自动调整列车的停站时间和运行等级、各种事件和报警的实时显示、输出和管理、各种人工控制、100%仿真度的交互式培训、历史数据的回放、通过马赛克表示盘和背投屏幕提供全线的宏观显示、其他专业系统接口信息的获取和提供等功能。

调度电话主要是供行车调度人员与列车上设有车载无线设备的司机进行指令和信息的传输及通话联络。热线电话的主要是用来与各车站、车库的信息交流和沟通。CCTV的主要是用来查看各车站尤其是监控客流大站客流情况，可以完整显示一侧站台或一列列车的图像。大屏的主要功能是供行调人员监控现场进路和信号系统状态、列车位置以及其他各种状态信息，是ATS工作站的完整展示。

2 地铁行车调度系统可用性指标

地铁行车调度系统由于属于复杂信息系统，在构建评价指标时除需要考虑调度设备外，还需要考虑非调度设备、作业空间及环境因素，所涉及的非调度设备界面主要有：人-椅界面、眼-显示器界面、眼-大屏界面等。

环境方面则包括光、温度、湿度、噪声、通风、辐射等。软件系统CATS可用性从可学性、功能和操作、可记忆性、信息呈现和美学、反馈和报警、满意度等方面考察。

3 可用性评估方法

可用性研究的方法很多，其中以可用性测试是进行可用性评估最为有效和经典，可用性测试一般需要拟定若干个主要任务，通过若个被试完成任务的时间、成功和失败的次数频率、完成率来衡量产品或系统的可用性水平。但由于受到现场调研的条件限制，在实地调研条件下不具有进行可用性测试的条件，而很多其他的可用性研究方法或局限于定性研究，或由于只是对单个产品的研究，不适合于本文进行的复杂信息系统的可用性研究。

本文拟采用的评估方法是LSP（Logic Scoring of Preference），这种方法是San Francisco State University计算机科学系的Jozo Dujmović提出的，将系统逐层细分直到可以直接度量或量化的程度，通过系统子类别满足用户需求的程度（系统表现映射函数），得出各个子类别的偏好分数，再逐层聚合得出最终系统满足用户需求的程度，从而实现对复杂系统的评估、选择和优化。这种方法首先被用到计算机系统软件和硬件的采购上，后来应用到网站质量的评估上来。

4 地铁行车调度系统的可用性

通过对某地铁中心的实际调研，通过任务分析对各个任务界面及其他变量进行分析，收集得到各个变量的偏好分数，同时利用专家打分的方法确定出变量的权重，计算得到系统的各个部分的可用性水平，如表1所示。从而得到总体的可用性水平。通过计算K=3时，在C+水平下，变量的与度r=-3.114，此时总体可用性水平E0=（w1eT2+...wkeTk）1/T=0.698。

表1 系统的可用性水平得分

由表1可以看出，CATS、硬件及环境部分的可用性均比较好，属于高可用性水平（＞60），而整个行车调度系统仍然具有较高的可用性水平，但由于环境部分的得分相对较低，因此总体可用性水平有一定降低。

下面列出通过调研发现的系统的部分可用性问题，也是接下来应该改进的重点：

1）调度电话和热线电话的布置方式不合理，调度员需要频繁的双手交叉作业；

2）时间显示方式采用的是西方国家的方式月-日-年，建议改为年-月-日；

3）ATS系统中存在着一些冗余的功能“显示图像”，以及设置信号机中的“禁止退出”和“取消禁止退出”等从来不会使用的功能；

4）语言的不统一：车站名称用英文表示、DC（调度命令）、TD（列车运行信息）、FD（信号设备信息）、EC（系统事件）；

5）缺少帮助信息；

6）出错提示信息会出现在双屏中间影响阅读及操作；

7）运行图上六八节编组的颜色与车次号的六八节颜色不一致；

8）虚报警过多，系统大部分的报警信息都是虚假信息或重复报警信息；

8）报警方式单一，系统只有视觉报警信息，对于严重的报警建议改为视觉加听觉的报警；

9）大厅光线太暗，整体照度太低

10）大厅噪声过大，不利于沟通交流

5 结论

LSP方法通过将系统属性和用户需求建立映射关系，通过系统各个指标和方面满足用户需求的程度来评估和分析系统的可用性，由于LSP方法能够有效地将系统的各个方面很好的结合，将主观感受与客观数据相结合，能够得到较为理想客观的结果。本文通过对地铁行车调度系统的逐层细分，运用LSP方法评估了地铁调度系统的可用性，并发现系统存在的可用性问题，对于指导地铁新线设计以及新系统的开发具有一定的指导意义。

由于LSP方法自身的特点，它本身并不能确定系统的各个指标之间的权重，必须借助AHP的方法或是专家的方法确定，因此也具有一定的局限性。

[1]马文军.世博效应带动上海地铁日客流首次突破600万人次[DB/OL].http://society.people.com.cn/GB/97734/11665469.html,2010-5-22/2010-5-29.

[2]李倩,孙林岩,无疆,等.个人网上银行的可用性测试与评价[J].工业工程与管理,2008,（6）：99-113.

[3]赵宇翔,徐一新.高校图书馆网站信息构建的可用性研究[J].图书馆杂志,2009,28（1）：48-56.

[4]王玍.工业设计中可用性工程的应用[D].江苏：江南大学，2008.