研究显示虽然乘客对地铁动态地图的需求很高,但缺乏关于其设计标准的实证研究。本研究的自变量为不同的动态地图设计方法。基于预调查的结果和实际使用中的地铁动态地图,本研究有两个自变量,第一个为对站点标识的颜色编码策略,有两个水平:使用饱和度不同的颜色（变灰与保持原色不变）或使用色相不同的颜色（红色和绿色）;第二个为不同的箭头标识,有三个水平:无箭头标识、单个动态箭头标识和有多个箭头标识（如图4-2A和4-2B所示）。本研究的首要目的是从应用的角度出发,研究以上哪种设计方法更有利于乘客对地铁动态地图的理解。本研究从显示杂乱的角度来解释不同设计方法的优劣,显示杂乱由自下而上因素和自上而下因素共同影响。从自下而上的角度来看,本研究计划探究地图上不同的颜色和箭头标识的数量对显示杂乱的影响。从自上而下的角度来看,本研究计划探究经验等自上而下因素通过影响被试对颜色的理解,进而影响显示杂乱的水平的过程。研究一从应用的角度出发,在一个高生态效度的模拟车厢环境中进行了一个组内设计的行为实验,评估了不同设计方法在一个模拟旅程（由三个动态地图阅读任务组成,其中包括让乘客判断自己当前乘坐的列车的行驶方向是否正确的任务）中对乘客表现的影响。结果表明如下:（1）从应用的角度出发,使用饱和度进行编码和动态单箭头时被试在方向判断任务中的绩效显著较好。（2）从自下而上的显示杂乱的角度出发,对于自变量所带来的信息与解决问题并不直接相关的任务,被试面对会增加界面显示密度（色相编码中增加的颜色的变化和较多的箭头标识的数量）的设计方法时的绩效均差于其余设计方法。为了解释饱和度编码方式绩效较好的原因,研究二基于前人的行为实验范式,内容如下:（1）通过调查被试对行驶方向的心理模型,发现了面对使用饱和度编码的地图时,能建立正确的心理模型的被试数量显著较多;（2）通过相对比较任务探究了造成心理模型差别的原因,发现在对相对概念进行可视化时,被试面对使用饱和度的图像时选择正确答案的的百分比显著高于使用色相时。研究三通过一个混合设计（编码颜色为组间变量,箭头标识为组内变量）的眼动实验为心理模型如何绩效提供了过程导向的依据。研究三的结果发现:（1）被试心理模型的会影响其注意分配,饱和度编码时被试在干扰区域浪费的注视点的比例显著更少。（2）从自下而上的显示杂乱的角度出发,被试在面对增加界面显示密度的设计方法时,其眼动指标的趋势也与前人研究中杂乱的界面的眼动指标的趋势相一致,即平均注视时长,注视点总数以及前述的干扰区域的注视点比例和注视时间均与前人研究中杂乱的情况相似。自下而上的角度来讲:（1）研究一和研究三中的结果显示,在地铁动态地图中使用过多的箭头标识和过多的颜色变化会增加地图的显示杂乱水平,负面影响乘客的绩效。自上而下的角度来讲:（2）研究二发现由于饱和度更适合用来编码相对概念,更有利于被试形成关于行驶方向的心理模型。研究三发现,被试的心理模型对其注意力分配有引导作用,从而影响其感知到的显示杂乱和绩效。因此我们认为自上而下因素通过这一过程影响了显示杂乱和绩效,解释了研究一中饱和度编码方式仍更好的结果。（3）从应用的角度出发,对于地铁动态地图的设计,我们的结果显示使用饱和度编码与动态单箭头的组合最好。本研究从地铁动态地图出发,一方面探讨了基于本研究的两个自变量的对地铁动态地图的最优设计方案,另一方面从分别从两个自变量出发,探究了造成差异的原因,得出了一些对数据可视化和视觉显示界面设计的结论和建议。