以人为本的智能汽车交互设计(HMI)
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4.3 行为的SRK理论

谈到行动的选择,免不了要谈到选择的难度和反应时间。在这里介绍一下拉斯马森(Rasmussen)的SRK行为分类系统[29]。这个基于技能-规则-知识的行为模型(Skill-Rule-Knowledge Behavioral Model,以下简称SRK)把人的工作根据认知参与的复杂程度,分成三种不同的水平(图4-3)。

图4-3 SRK模型对应的认知阶段

1)基于技能(Skill-based Behavior,SBB)的操作:也就是非常熟练的、几乎是潜意识的操作,不需要经过大脑的复杂思维过程,有时也叫本能的操作。这种操作往往是经过长时间训练产生的。人的很多操作都在这个范畴,比如吃饭、穿衣、走路,等等。驾驶员熟练的驾驶技巧也属于此类操作。驾驶技术的本能程度,眼睛、手脚间的配合默契度,往往与驾驶员所驾驶的里程数有关,也就是熟练程度有关。有些按键能够达到盲操作,也属于此类操作。

2)基于规则(Rule-based Behavior,RBB)的操作:了解各种规则,当事情发生时,按照各种规则来操作,比如保持车道线、遵守交通法律,就属于此类操作。

3)基于知识(Knowledge-based Behavior,KBB)的操作:也就是问题相对比较复杂,解决的过程需要大量的知识、分析和判断。图4-1和图4-2展示的行为选择模式,就是基于知识的操作。

从人的信息处理流程上看,图4-3展示了不同的操作水平相对应的不同的认知阶段。

对于使用者而言,SBB最简单,对人的认知压力最小,同时,在操作时的反应时间也是最短的。对于RBB,操作人员只需要熟悉各种规则即可,通过学习和训练,RBB相对也比较简单,一般熟练后都可以完成。而KBB则相对比较复杂。对于驾驶而言,SBB相对应的是驾驶操作,比如换档、踩加速踏板或制动踏板控制转向盘等。通过驾驶训练和长期的驾驶经验,人们在开车时已经不需要太多的思考就能够完成这些驾驶操作了。对于驾驶员而言,RBB就是遵守交通规则的驾驶,而KBB就相对要复杂多了,制订出行计划、设计交通路线等都属于此类操作。换句话讲,我们也可以从时间上去界定这三者的区别:SBB发生在开车的几毫秒到几秒时间内,而RBB是几秒到几十秒范围内,而KBB则是几十秒以后发生的事情。SRK理论与驾驶任务之间的关系,可以从图4-4看出。对于图4-4各项任务的详细说明,在第12章将展开介绍。

图4-4 SRK理论与驾驶任务的层级结构

图4-4是对于执行驾驶任务本身的一种分析方法,其横向部分对驾驶任务层级做了分类,而纵向部分是利用SRK理论对任务的执行水平做了分类。这样分析的好处在于,帮助我们了解如何设计才能帮助驾驶员更好地完成驾驶任务。

如果我们把SRK语言代入信息处理过程,我们就可以看到以下区别(图4-5)[30],而这个区别预示了设计中应该有的层级。

从图4-3和图4-5可以看出,SBB的信息处理过程最简单、最直接,而KBB最复杂。从用户的反应时间上也同样很容易看出,SBB反应时间最短,而KBB反应时间最长。金(Kim)[30]还用了一个在交通密集的情况下驾驶员做换道操作时的案例来做进一步的说明(图4-6)。

在繁忙拥挤的道路上换道,是驾驶员常做的动作,对于不同经验的驾驶员,会有不同的操作过程。对于一个驾驶新手,或者没有能够获取足够信息的情况下(比如夜晚、在不熟悉的环境下,或者视野被部分遮挡时),驾驶员的操作就在KBB水平上。他需要知道现在的车速、即将进入的道路的限速、车间距离、前方是否有障碍物等。同时,他还需要分析更多的信息,比如与前车的速度差、障碍物的危险程度、前后方的车辆、换道的危险程度、是否需要立刻换道和盲区是否有车辆,等等。然后,再看目前的车速适不适合换道、其他车辆的速度如何,通过这些信息分析,再决定是否换道。而对于相对熟练的驾驶员来说,他只要考虑车速够不够、空间够不够、旁边有没有车就行。而对于老驾驶员而言,他只考虑是否安全就可以了。

图4-5 SRK的不同操作水平对应于信息处理过程的不同

图4-6 SRK行为分类模式在驾驶员换道操作上信息处理过程的详细分析

在SRK理论的基础上,我们一般会遵循图4-7所示的设计原则来思考如何设计。

交互设计的目的是给用户提供帮助他们做出决策的信息,信息展示的方式和方法原则上是使得他们在决策过程中,不超过任务要求和个人的认知水平;同时,操作水平越低越好。换句话讲,如果我们的设计能够让驾驶员只需要一个简单的操作(SBB水平)就可以完成,那么就最好不要给他过多的信息,让他需要不断分析和判断再去操作(KBB水平)。这个设计原则对汽车上的HMI设计有很好的指导意义。例如“打开车窗”这个功能,目前大家都习惯于按动驾驶员左手门边的按钮,达到了SBB的操作水平;但如果换成语音操作,驾驶员就需要记住指令,就把原本SBB的操作水平变成了KBB水平了。

图4-7 基于SRK理论的设计原则