数据可视化界面设计在地铁运维管理平台中的应用研究.docx

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Summary：为适应地铁大线网运营需求，解决设备数量庞大，难以集中管理，人工定期巡检低效，且不能及时发现问题的痛点，构建统一、开放、互联的运维管理系统至关重要。本文以用户体验理论为支撑，结合具体项目案例说明设计原则的使用方法，解决信息传达模糊不清等问题，从而提升平台的可用性和易用性。通过分析基于BIM（建筑信息模型）+ GIS（地理信息系统）的可视化界面项目具体方案，在区间三维场景中，使轨道和隧道的健康状态可视、可控、可管，有效提升巡检效率和预警能力，促进地铁运维更加专业、精细、智能。
Keys：数据可视化、界面设计、地铁运维管理
1 引言
数据可视化主要运用图形化方式呈现数据，清晰且高效的传递信息。但是，这不代表数据可视化仅仅为了满足功能而不去追求美感，给用户营造好的视觉感受同样重
要，数据可视化也不是为了看上去绚丽而忽略所要传达信息的准确和简洁，它的最终目的是更加直观地传达关键数据，可以深入洞察复杂且稀疏的数据。目前市场上各类大数据平台众多，但是普遍还存在一些问题，例如只是绘制表面酷炫的数据形式，无法真正达到传递与沟通信息的最终目的，亦或仅满足基本功能需求，但是美感低、可用性不强。
2 用户体验理论基本概念
用户在使用某产品或服务时所产生的情感共鸣，包括认知、印象、喜爱等方面的心理感受被称之为用户体验。唐纳德·诺曼把用户体验分为三个层次，分别是本能层、行为层和反馈层。

指用户在感受产品时产生包含视觉、听觉、触觉等生理性的第一反应，即产品的外观造型和色彩、发出的声音、触摸时的质感以及操作模式等带给使用者最初的印象，第一印象良好的产品，才有引发用户产生兴趣进一步了解或使用。

行为层是用户在使用产品过程中所产生的具体感受，例如产品的功能有没有达到用户的心理预期，产品的操作方式是否常见，是否有及时的反馈、响应速度的快慢，是否好用、容易理解等等，这些均属于用户体验的行为层面，一个产品最终会不会被用户使用，最终是由行为层决定的。

反思层是用户在使用某产品一段时间之后产生的，特别是在用户使用了其他同类产品，对某一产品留下的印象更深刻，那么此产品将是用户下次使用会优先考虑的对象，反思层的用户体验极大的增强了用户忠诚度，是产品具有旺盛生命力的基础。
综上所述，在设计地铁运维管理平台界面的时候，需要综合考虑用户体验的三个层次，可以有效的提升界面设计的合理性和可用性。
3 地铁运维管理平台界面设计原则与应用

平台类产品是为人设计的，根据人的情感需要，在界面设计时，应该以用户为中心而不是以功能为中心，设计符合用户习惯的操作界面，就要先明确用户群体，例如地铁运维管理平台的用户大部分是地铁运维工作人员，要了解他们的专业背景，从而再做进一步的设计。
在界面设计过程中首先，要采用用户容易理解的语言，结合需求分析，综合考虑方便使用者阅读的信息展示方式和视觉呈现效果。其次要匹配应用场景，地铁运维有其行业的特殊性，在充分调研的前提下，整体的方案设计要考虑与所服务的业务场景是否相契合，要贴近应用场景(图 1) ，设计元素要与业务场景匹配，给人一目了然的感觉。
图1地铁运维管理平台首页
界面设计要体现业务逻辑，如今GIS+BIM平台逐渐增多，在界面设计时，最重要的是遵循该行业的业务逻辑，做到精准呈现业务的特点。在设计地铁运维管理平台时，要梳理清楚各个业务环节的关系，绘制的界面要与场景相匹配，只有做到这样，用户才能更加流畅的使用该产品。
使用者操作平台产品时，友好的反馈信息、警告提示等至关重要。GIS+BIM平台承载的数据量比较大，很多时候不能及时响应，在等待系统做出反应时，需要给用户展示“加载中，请稍后”的提示信息或用进度状态条的图形来让用户感知时间状态，万不可提供给用户没有任何响应的界面。
3. 2 艺术性原则
在界面设计中需要做到正确运用颜色的含义，还要注重色彩搭配和谐，平台的颜色应与所服务场景相吻合，地铁运维管理平台主要运用蓝黑色、深色背景加亮色点缀的配色方法，体现三维场景的科技感，在色彩选用上，贴近场景，例如警示数据用
红色，正常数据用绿色，同时在设计界面时，要合理搭配颜色，避免界面凌乱让数据看起来更加复杂。
设计时要注重合理布局，界面中搜索栏、工具栏、状态栏、弹窗的尺寸和放置的位置都应符合设计规范，界面是为人服务的，不应该把窗体设计的太小，会影响用户的阅读和使用，也不能把窗体设计的太大，遮挡BIM+GIS的区域，影响用户的浏览和操作（图2）。
图2地铁运维管理平台配色及布局示例
3. 3 一致性原则
在界面设计时，需要运用统一的设计规范来约束整个平台系统，其中包括界面样式风格的统一、整体结构的统一、操作方式的统一等，平台的一致性能让整个软件给人一种工整清晰的感觉，是好的界面设计的基本要求。界面统一不仅是体现在各个功能模块中样式的统一，同时设计元素的风格统一也很重要，特别是工具栏的图标按钮要采取统一的设计风格。
界面结构的一致同样重要，GIS+BIM相关的平台常常会提供几个操作上类似，但是通过不同空间分析算法所实现的功能，即每个功能是用不同方式实现的，但要归纳总结出他们之间的共同点，尽力让全部功能都具有大致上相同的界面结构，界面结构的一致性会体现在用户每一步操作中。界面的结构是否一致，可以让用户对平台的操作具有可预见性，能够快速帮助用户理解产品的使用方法，即使用者一旦理解了其中单个功能的使用方法，从而可以运用相同的方式操作其他类似功能模块。
3. 4高效性原则
界面的简洁性、用户交互便捷和传递功能准确均属于产品的高效性原则。简洁的意义在于人的本能是偏好偏好简约、规则的形式，此外，简洁和规则的界面，能让使用者的操作变得容易和程序化。特别对于业务逻辑相对复杂的产品，要把“极简”的理念运用在软件界面设计的始终，页面最后展示给用户时，应该是清晰明了的，需要尽量减少对用户没必要的干扰因素，避免操作过程中的误操作。
界面设计的目标是为了让用户操作更加舒适便捷，良好的界面设计会让使用更高效。如果能使用单个模块完成多个功能的，尽量不要分开设计成多个步骤; 例如在
同一弹窗内，须用多个菜单共同完成的操作，要采用就近原则，不应将相关联的内容设计的很远导致操作不流畅。
功能的表述要准确贴近用户的日常应该与实际功能契合，避免出现歧义。
综合上述原则，使用户体验做到本能层的反映，又具有行为层的体现，完成的产品就可以促使用户带来反思层的体验，从而提高用户粘性。
4 结语
本文对用户体验理论与BIM+GIS相关平台的联系进行了简要讨论，最后提出一些适用于软件平台数据可视化的设计方法。并以地铁运维管理平台为例子，说明了此设计方法是如何运用的。然而该设计方法只适用于此类平台的界面设计，在其他场景下，由于互联网界面的多样性，导致设计方法不一定适合于其他情况，所以还需更进一步的探究。
Reference
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-全文完-