基于眼動分析的圖書館應急疏散標識研究及優化

王 艷 張 曦，2 王 瑞

（1.安徽理工大學 安全科學與工程學院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大學煤礦安全高效開采省部共建教育部重點實驗室，安徽 淮南 232001）

0 引言

應急疏散指示標識作為在火災中引導人員疏散的重要標志，其設置合理性可以顯著地提高人員疏散效率，從而減少人員傷亡。

薛蓮[1]對某商業通道分析其人員疏散過程，發現該商業綜合體的疏散通道中存在的問題。宋波[2]對國內外大中型地鐵的應急疏散標識系統進行現場調研。李紅霞[3]通過眼動追蹤技術得到大型購物商場內應急標識有效度為48.46%。馬明明[4]通過眼動實驗，對辦公樓內的應急疏散標識布局進行優化，優化后疏散時間較之前縮短了30.28%。以上文獻都是針對大型購物商場、地鐵站、辦公樓和高鐵站等人員密集場所作為試驗區進行研究，對高校圖書館內應急疏散指示標識布局合理性的研究較少。

1 實驗流程與設計

1.1 整體設計

首先選取實驗區和被試人員，采用Tobbii眼動儀及分析軟件獲取應急疏散原數據。通過SPSS對獲取的數據進行方差分析，建立指標體系，評估該實驗區應急疏散指示標志布局的合理性。同時，針對不合理之處提出修改意見，提高應急疏散指示標識設置的有效性。

1.2 實驗流程

（1）實驗材料：實驗場景圖選取安徽理工大學圖書館的一、三、七層3個典型樓層作為實驗區。由于一層是逃生必須經過的樓層，二、三、四、五層結構類似，則選取三層為代表來研究，七層是人員最集中的自修室。

（2）實驗參數及被試選取：Tobii眼動實驗儀會自動收集首次進入時間、注視點個數、首個注視點的注視時間、路徑圖、熱點圖；被試人員為圖書館內學生。

（3）校準及開始實驗：五點校準法，被試人員詳細了解實驗過程，開始實驗。

2 實驗數據分析

2.1 數據處理

本文以安徽理工大學圖書館為例，選取3個典型樓層內應急疏散指示標識的實景圖，確定10張不同情景和位置的實景圖作為刺激材料。根據王建國[5]基于最不利點視角的多出口建筑應急疏散模型的方法結論，選取圖書館一層消火栓、三層圖書閱覽室書架間消火栓、三層圖書閱覽室外的消火栓、七層自修室安全出口處的消火栓所在的地點是人員流動密集處，于是選取這些具有代表性地點的實景圖（見圖1）進行熱點圖、軌跡圖分析，結果如下。

圖1 熱點圖

2.1.1 熱點圖分析

圖1（a）中書架顏色和消火栓箱的顏色相近，人的視線不易注意到應急疏散指示標識。圖1（b）中大面積墻體為白色，與應急疏散指示標識的顏色形成鮮明對比，說明應急疏散指示標識的顏色鮮艷更能引起被試人員的關注。（見圖2）三、七層消火栓箱及安全出口的情景軌跡圖進行分析，情景內物品越多越復雜，被試者的注視點越多且注視點越分散。

圖2 軌跡圖

2.1.2 興趣區

分別對10張情景圖中的安全疏散指示標識建立AOI興趣區（見表1）。

表1 眼動數據的匯總表

情景5和情景8的首次注視時間明顯高于其他情景，說明這2個情景較復雜，被試人員識別其中的應急疏散標識時間較長。情景4中首次注視時間明顯短于其他情景，注視點個數較少，說明情景4內設置的障礙物較少且情景簡單。情景5中安全疏散指示標識設置在中部，但障礙物顏色與標識顏色相近，混淆被試者的視線，不易識別標識。

2.2 定量分析

通過被試人員對刺激材料反應的眼動數據分析，分別對年齡、性別、所學專業及其組合進行顯著性分析，其中顯著性數值越小，說明該因素對注視點個數影響越顯著（見表2）。表2主體間效應檢驗表中，所學專業對注視點個數的影響顯著，而性別、年齡、是否近視以及三者間相互組合的結果都對注視點個數的影響較小。由于被試人員中有4名是消防工程專業的學生，對應急疏散指示標識的敏感度高于其他專業學生，對情景圖的注視時間較長，結果表明，安徽理工大學圖書館內應急疏散指示標識的布局合理。

表2 主體間效應檢驗表

結合熱點圖和軌跡圖，不論性別、年齡、所學專業以及視力情況，被試人員首個注視點基本位于情景圖的中部,火災發生時，大量煙氣聚集在房間頂棚處并不斷沉降，被困人員需要彎腰前行，因此，應急疏散燈設置在區域下部更利于協助人員進行疏散逃生。

3 實驗結論

通過對應急疏散指示標識布局合理性的分析，得出以下結論：

（1）大部分情景的測試結果符合試驗要求，被試者的年齡、性別、所學專業以及視力的差異對應急疏散指示標識的辨別無顯著影響，說明圖書館內應急疏散標識的布局合理；

（2）對熱點圖以及軌跡圖的分析，安全疏散標識設置的顏色與周圍環境相近、情景內障礙物過多、疏散標識顏色不鮮明不利于被試人員快速找到標識；

（3）疏散指示標識布局的合理性設計，可改善疏散標識本身顏色、形狀等的顯著性，使障礙物顏色應與疏散標識顏色對比鮮明；加強對學生和管理人員的安全教育，定期進行安全疏散演練；減少疏散標識旁障礙物的設置數量等。