導(dǎo)航與指引本課程將探索導(dǎo)航與指引系統(tǒng)的基本概念、演變歷程與現(xiàn)代應(yīng)用。通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，掌握導(dǎo)航技術(shù)原理及指引系統(tǒng)設(shè)計方法。什么是導(dǎo)航？導(dǎo)航定義確定位置和方向的過程引導(dǎo)移動物體從一點到另一點歷史演變從天文導(dǎo)航到電子導(dǎo)航技術(shù)手段不斷豐富指引概念闡釋空間指引指示方向與路徑信息指引提供關(guān)鍵信息與提示行為指引引導(dǎo)用戶完成特定操作導(dǎo)航的起源天文導(dǎo)航依靠日月星辰確定方向指南針發(fā)明中國古代四大發(fā)明之一航海圖繪制大航海時代精確記錄航線指引的發(fā)展歷程早期路標(biāo)石碑、里程碑等實體標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)化交通標(biāo)志二十世紀(jì)初統(tǒng)一規(guī)范化現(xiàn)代指引系統(tǒng)整合數(shù)字技術(shù)與視覺設(shè)計現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)出現(xiàn)GPS系統(tǒng)問世1978年首顆GPS衛(wèi)星發(fā)射電子地圖開發(fā)數(shù)字化地理信息系統(tǒng)崛起智能手機普及導(dǎo)航應(yīng)用進入尋常百姓家導(dǎo)航的社會意義提高效率節(jié)省尋路時間與成本保障安全降低迷路風(fēng)險增強可達性幫助人們探索未知區(qū)域促進經(jīng)濟物流運輸效率提升指引在生活中的體現(xiàn)城市標(biāo)識系統(tǒng)街區(qū)指示牌與方向標(biāo)識公共交通信息車站路線圖與時刻表商場導(dǎo)覽系統(tǒng)樓層平面圖與店鋪索引導(dǎo)航與指引的關(guān)系導(dǎo)航偏重定位與規(guī)劃確定當(dāng)前位置提供最優(yōu)路徑指引偏重信息傳達提供環(huán)境線索引導(dǎo)行為方向相互補充與融合導(dǎo)航需要指引元素指引系統(tǒng)整合導(dǎo)航功能本課程學(xué)習(xí)目標(biāo)創(chuàng)新應(yīng)用能夠設(shè)計創(chuàng)新導(dǎo)航方案實踐操作掌握導(dǎo)航工具使用方法理論基礎(chǔ)了解導(dǎo)航與指引基本概念導(dǎo)航的基礎(chǔ)原理方位確定朝向與角度距離計算空間間隔位置確定坐標(biāo)與地點路徑連接起點與終點指引系統(tǒng)的構(gòu)成信息設(shè)計內(nèi)容組織與層級結(jié)構(gòu)視覺傳達色彩、形狀與版式環(huán)境整合與周圍空間協(xié)調(diào)一致用戶體驗易理解、易記憶、易使用定位原理簡介衛(wèi)星定位利用多顆衛(wèi)星信號三角測量蜂窩定位基于移動通信基站信號強度WiFi定位根據(jù)無線接入點信號分布地球坐標(biāo)系統(tǒng)經(jīng)度東西方向坐標(biāo)本初子午線為0°東經(jīng)0°-180°，西經(jīng)0°-180°緯度南北方向坐標(biāo)赤道為0°北緯0°-90°，南緯0°-90°地圖投影與制圖不同投影方式各有優(yōu)缺點，適用于不同用途。地圖符號設(shè)計需遵循直觀、統(tǒng)一、簡潔原則。指引符號與認(rèn)知形狀三角形表警告圓形表指令方形表信息顏色紅色表危險/禁止黃色表警告/注意藍(lán)色表指示/信息圖形簡潔明確易于識別跨文化通用導(dǎo)航信息獲取方式80%視覺信息地圖、標(biāo)識、屏幕顯示15%聽覺反饋語音播報、提示音5%觸覺引導(dǎo)振動反饋、盲道設(shè)計路線規(guī)劃基礎(chǔ)起點與終點確定精確定位當(dāng)前位置與目的地最短路徑算法Dijkstra算法計算最優(yōu)路線路線篩選與優(yōu)化考慮交通狀況與用戶偏好路線呈現(xiàn)與引導(dǎo)分步驟引導(dǎo)用戶導(dǎo)航導(dǎo)航誤差與修正衛(wèi)星信號遮擋多徑效應(yīng)電離層延遲設(shè)備精度限制地圖數(shù)據(jù)過時導(dǎo)航與人機交互信息呈現(xiàn)清晰易讀的界面關(guān)鍵信息突出顯示避免信息過載操作方式語音控制手勢操作觸屏交互反饋機制實時路況更新提前轉(zhuǎn)向提示錯誤糾正建議衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）介紹GPS（美國）全球最早商用系統(tǒng)北斗（中國）全球覆蓋，亞太優(yōu)勢GLONASS（俄羅斯）高緯度地區(qū)表現(xiàn)優(yōu)異Galileo（歐盟）高精度民用定位手機導(dǎo)航工作原理定位獲取當(dāng)前位置坐標(biāo)地圖匹配將坐標(biāo)對應(yīng)到電子地圖路線計算規(guī)劃最佳路徑方案導(dǎo)航引導(dǎo)實時指引轉(zhuǎn)向與距離車載導(dǎo)航系統(tǒng)硬件組成中央處理器GPS接收器顯示屏揚聲器功能特點實時路況興趣點顯示語音導(dǎo)航電子地圖更新地理信息系統(tǒng)（GIS）簡介數(shù)據(jù)采集遙感影像、測量數(shù)據(jù)、政府統(tǒng)計數(shù)據(jù)存儲空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)空間分析地理模型、空間關(guān)系計算可視化表達專題地圖、三維場景室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)定位精度(米)覆蓋范圍(米)語音導(dǎo)航系統(tǒng)語音識別準(zhǔn)確解析用戶指令意圖理解分析用戶查詢目的指令執(zhí)行規(guī)劃路線并引導(dǎo)語音反饋清晰播報導(dǎo)航信息可穿戴導(dǎo)航設(shè)備智能手表腕部振動提示AR眼鏡視野內(nèi)路徑疊加觸覺導(dǎo)航帶方向振動感知虛擬現(xiàn)實與導(dǎo)航VR場景構(gòu)建三維空間模型交互設(shè)計直觀操作方式參照點設(shè)置虛擬路標(biāo)與提示現(xiàn)實映射虛實場景對應(yīng)地圖應(yīng)用中的導(dǎo)航與指引高德地圖實時路況覆蓋廣多樣化出行方式公交詳情實時展示百度地圖POI數(shù)據(jù)豐富室內(nèi)圖完善AR步行導(dǎo)航騰訊地圖社交化導(dǎo)航體驗擁堵原因分析語音交互自然指引系統(tǒng)設(shè)計流程需求分析了解用戶群體與環(huán)境特點規(guī)劃設(shè)計制定系統(tǒng)架構(gòu)與視覺風(fēng)格原型測試驗證可用性與直觀性實施部署生產(chǎn)安裝與系統(tǒng)集成評估優(yōu)化收集反饋持續(xù)改進信息分級與場景適配場景主要需求關(guān)鍵指引點設(shè)計重點商場找店鋪入口、電梯、品類區(qū)樓層清晰、分區(qū)明確醫(yī)院找科室掛號處、候診區(qū)、診室流程順暢、識別簡單機場找登機口值機柜臺、安檢、候機廳多語言、國際化標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)志用公共信息圖形符號》《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》《無障礙設(shè)計規(guī)范》行業(yè)規(guī)范《旅游景區(qū)標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)則》《城市公共交通導(dǎo)向系統(tǒng)》《商業(yè)建筑導(dǎo)向標(biāo)識系統(tǒng)》國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7001公共信息符號ISO3864圖形符號安全色ADA無障礙設(shè)計指南導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶體驗優(yōu)化愉悅體驗引發(fā)情感共鳴與認(rèn)同2高效可靠快速準(zhǔn)確到達目的地簡單易用直觀操作無需學(xué)習(xí)信息可達性與無障礙導(dǎo)航無障礙導(dǎo)航系統(tǒng)需考慮不同障礙群體需求，利用多感官反饋提供平等獲取信息的機會。實時交通與動態(tài)指引交通狀況監(jiān)測路況數(shù)據(jù)實時采集數(shù)據(jù)分析處理擁堵程度評估路徑動態(tài)調(diào)整避開擁堵區(qū)域用戶及時提醒推送最新路況信息智慧城市中的導(dǎo)航應(yīng)用45%交通數(shù)據(jù)車流量、擁堵情況25%公共設(shè)施停車場、充電樁20%市政信息工程施工、道路維修10%環(huán)境數(shù)據(jù)空氣質(zhì)量、噪音水平公共場所的指引系統(tǒng)大型商場電子導(dǎo)覽與平面地圖結(jié)合博物館主題化標(biāo)識與展覽編號體育場館區(qū)域色彩編碼與座位指引旅游景區(qū)導(dǎo)航景區(qū)導(dǎo)覽圖整體布局與景點分布景區(qū)APP個性化線路與實時位置實地標(biāo)識方向指示與景點介紹智能語音講解位置觸發(fā)的歷史文化解說校園導(dǎo)航與指引校園地圖系統(tǒng)建筑位置標(biāo)示道路網(wǎng)絡(luò)清晰功能區(qū)域劃分新生引導(dǎo)方案迎新路線規(guī)劃主要場所引導(dǎo)二維碼定位點智能校園APP教室實時查詢室內(nèi)外無縫導(dǎo)航校車實時位置醫(yī)療場所導(dǎo)航系統(tǒng)入院引導(dǎo)掛號、分診科室定位尋找目標(biāo)科室流程指引檢查、治療、取藥離院導(dǎo)航結(jié)算、出口交通樞紐導(dǎo)航案例入口引導(dǎo)站點入口與換乘通道購票區(qū)域自助設(shè)備與人工窗口站臺指引站臺編號與方向提示出站導(dǎo)航出口編號與周邊設(shè)施民航與機場導(dǎo)航航站樓入口不同航空公司值機區(qū)安檢區(qū)域安檢通道與流程引導(dǎo)候機區(qū)域登機口方向與距離飛機抵達行李提取與出口指示智能語音與智能助手導(dǎo)航智能音箱語音查詢路線信息車載語音助手免手動操作安全駕駛手機智能助理實時提供出行建議可穿戴設(shè)備簡潔指令快速響應(yīng)無人駕駛導(dǎo)航發(fā)展決策規(guī)劃智能路徑選擇與避障傳感器融合雷達、攝像頭、激光雷達數(shù)據(jù)高精度地圖厘米級精確道路信息導(dǎo)航與電子支付目的地查詢搜索停車場位置實時導(dǎo)航引導(dǎo)至最近車位自動識別車牌識別入場無感支付離場自動結(jié)算導(dǎo)航與應(yīng)急管理未來導(dǎo)航與AI智能預(yù)測性導(dǎo)航提前預(yù)判交通狀況基于歷史數(shù)據(jù)分析個性化行程推薦情境感知識別用戶活動狀態(tài)適應(yīng)天氣與環(huán)境根據(jù)時間調(diào)整建議社交協(xié)同群體出行優(yōu)化拼車與路線共享公共交通流量均衡AR導(dǎo)航與沉浸式指引手機AR導(dǎo)航攝像頭實景疊加方向AR眼鏡指引視野內(nèi)實時路徑顯