Unterstützung der Orientierung im Innenbereich: Analyse landmarkenbasierter Karten-Interfaces anhand des Blickverhaltens der Nutzer

URN zum Zitieren dieses Dokuments:: urn:nbn:de:bvb:355-epub-376667

Bauer, Christina

Lizenz: Creative Commons Namensnennung 4.0 International
PDF - Angenommene Version
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Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 17 Sep 2018 07:40

Details

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	17 September 2018
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Bernd Ludwig
Tag der Prüfung:	14 September 2018
Institutionen:	Sprach- und Literatur- und Kulturwissenschaften > Institut für Information und Medien, Sprache und Kultur (I:IMSK) > Lehrstuhl für Informationswissenschaft (Prof. Dr. Udo Kruschwitz) Informatik und Data Science > Fachbereich Menschzentrierte Informatik > Lehrstuhl für Informationswissenschaft (Prof. Dr. Udo Kruschwitz)
Stichwörter / Keywords:	Landmarken; Eye-Tracking; Karten-Interface; Navigation; landmarks; eye tracking; map interface; wayfinding
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke > 004 Informatik 000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke > 020 Bibliotheks- und Informationswissenschaft
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	37666

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Zusammenfassung (Deutsch)

Zusammenfassung (Deutsch)

Das Navigieren durch komplexe Innenräume erfordert eine Vielzahl kognitiver Ressourcen. In dieser Arbeit wird untersucht, wie dieser Prozess mithilfe eines mobilen Fußgänger-Navigationssystems unterstützt werden kann. In diesem Zusammenhang steht die Anzeige von Landmarken für den Wegfindungsprozess im Fokus. Diese zur Orientierung geeigneten Objekte werden in der vorliegenden Arbeit in einer Navigationsapplikation zur Anzeige gebracht. Alle nachfolgend aufgeführten Experimente waren Feldstudien, wobei die Universität Regensburg als Untersuchungsgebiet diente.
Unter anderem wird beim Navigieren die visuelle Aufmerksamkeit der Wegfinder gebunden. Inwiefern dies in Zusammenhang mit der Navigationseffizienz und der subjektiven Zufriedenstellung der Nutzer steht, wurde durch Einsatz eines mobilen Eye-Trackers überprüft. Durch dieses Gerät konnte das Blickverhalten der Testpersonen beobachtet werden.
Um geeignete Objekte zu identifizieren, wurden zwei Nutzerstudien durchgeführt (N = 33 und N = 87). Die Ergebnisse zeigten, dass vor allem Türen und Treppen als geeignete Orientierungspunkte im Innenbereich dienen können. Zudem sind Räume mit eindeutigen und sichtbaren Benennungen geeignet. Darunter fallen an der Universität beispielsweise Hörsäle. Es stellte sich weiterhin heraus, dass Orientierungslandmarken, die nicht an einem Entscheidungspunkt liegen, im Innenraum zur Wegfindung notwendig sind. Diese Objekte wurden daraufhin in verschiedenen Versionen einer Fußgänger-Navigationsapplikation dargestellt. Dabei lag der Forschungsschwerpunkt auf der Untersuchung, welche zusätzlichen Informationen Wegfinder bei einer kartenbasierten Navigation benötigen.
In zwei Studien (N = 81 und N = 69) zeigte sich, dass die Navigation mit sehr detailreichem Kartenmaterial bei der Wegfindung hinderlich ist. Hierzu wurde die zu absolvierende Route in Architekturpläne der Universität Regensburg eingezeichnet und zusätzlich auf Landmarken Bezug genommen. Nutzer, die lediglich mit der Anzeige einer Landmarke und einer sehr abstrahierten Darstellung des Routenverlaufs navigierten, konnten ihr Ziel schneller erreichen. Zudem wurden bei diesen Testpersonen weniger visuelle Ressourcen gebunden.
In einer weiteren Studie (N = 118) wurde Kartenmaterial, das explizit für den Wegfindungskontext erstellt worden war, mit einer schematischen Anzeige verglichen. Erneut zeigte sich, dass das Kartenmaterial die Navigationseffizienz einschränkt und die visuelle Aufmerksamkeit stärker bindet.
Zusätzlich wurde untersucht, ob die Anzeige mehrerer Landmarken die Navigationseffizienz steigert (N = 120). Es stellte sich heraus, dass die Darstellung nur einer sehr auffälligen Landmarke zu einem besseren Navigationserfolg führt verglichen mit der Visualisierung von vier auffälligen Objekten.
Insgesamt haben die Untersuchungen in dieser Arbeit gezeigt, dass für eine effektive und vor allem effiziente Navigation nur wenige Informationen notwendig sind. Das Hinzufügen von Umgebungsdetails bindet visuelle Aufmerksamkeit und scheint die Nutzer dadurch abzulenken.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Wayfinding in indoor areas can be a demanding task. It requires cognitive and visuospatial abilities. This thesis examines how the process of navigating through indoor spaces can be supported by assistance systems such as pedestrian navigation systems. In this context the use of landmarks that support orientation during navigation is a crucial point. Therefore, objects that can be used to describe a route are presented in navigation system prototypes and user behavior is observed. All experiments carried out in the scope of this thesis were conducted in-situ at the University of Regensburg, which served as my test environment.
Navigation also requires visual attention. In order to analyze the wayfinding task in more detail, I additionally used an eye-tracker to examine the relationship of interface design and gaze behavior.
At first, I conducted two experiments to gain a set of landmarks that can be used and depicted in my navigation prototypes (N = 33 and N = 87). Results show that doors and stairs seem to be especially suitable landmarks in indoor environments. In addition, rooms with unique and visible naming can support the navigation process. Moreover, landmarks along and on the route aid orientation in indoor environments.
The main studies presented in this thesis were carried out to analyze how much information is needed to accomplish an aided wayfinding task successfully using map-based navigation systems.
Two studies showed that very detailed map material harms efficient navigation both using a smartphone as well as a tablet for wayfinding (N = 81 and N = 69). For this purpose, architectural floor plans provided by the technical administration department of the university additionally showing landmarks were compared to a very reduced interface only depicting a landmark and the route to follow. Users navigating with the latter interface reached their goal faster and spent less visual attention on the interface.
In a follow-up study the architectural floor plans were replaced by map material that was designed only for navigation purposes (N = 118). Again, the reduced interface outperformed the map material in terms of navigation efficiency and visual load.
In addition, a study was conducted to analyze whether displaying more than one landmark leads to more efficient self-localization (N = 120). Results showed that depicting one highly salient landmark leads to better task performance compared to navigating with four landmarks.
All in all, the studies carried out in the scope of my thesis showed that only little information, i.e. one salient landmark and a rough depiction of the route to follow, is needed to accomplish a wayfinding task in indoor environments successfully. Adding details, such as the floor layout, leads to more gazes on the device and consequently seems to distract the users.

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