语音导航与纸质地图在中年及老年人寻路表现、情绪和用户体验中的随机交叉现场比较研究

《Scientific Reports》：Comparing voice-only navigation and paper maps in middle-aged and older adults: A randomized crossover field study of wayfinding, mood, usability, and text-mined user experiences

　　本研究针对中老年人独立出行中地图阅读认知负荷高的问题，开展了语音导航与纸质地图的随机交叉现场对照研究。结果显示语音导航在寻路完成率和时间上与纸质地图相当，但显著提升放松感（F1,39=5.046, p=0.030），系统可用性评分（SUS）为60.50±2.40。文本挖掘发现用户对距离提示、转弯时机、路口清晰度和地标引导有改进需求，为适老化导航设计提供了实证依据。

　　

随着人口老龄化加剧，维持独立出行能力成为保障老年人生活自主性的关键挑战。年龄增长带来的认知功能变化，特别是空间导航能力的下降，使得传统地图使用变得日益困难。纸质地图需要使用者同时进行视觉搜索、心理旋转和工作记忆保持等多重认知加工，这种认知负荷在复杂城市环境中尤为显著。尽管语音导航技术为视障人群提供了有效解决方案，但其在视力正常的中老年群体中的应用效果尚未明确。先前研究多聚焦年轻群体或在简化环境中进行，缺乏对真实城市环境下语音导航效果的实证评估。

为此，研究团队在《Scientific Reports》发表了题为"Comparing voice-only navigation and paper maps in middle-aged and older adults"的随机交叉现场研究。该研究招募40名50-69岁健康成年人，通过对比苹果地图语音导航与纸质地图在800米城市路线中的表现，评估了寻路效率、情绪变化和系统可用性。

研究采用的关键技术方法包括：随机交叉设计控制顺序效应；使用苹果地图进行语音导航与纸质地图对比；通过Chen-HAgiwara Mood Test（CHAMT）和疲劳感觉测试评估情绪状态；应用系统可用性量表（System Usability Scale, SUS）量化用户体验；结合文本挖掘技术（KH Coder软件）分析访谈数据；采用Touch M认知测试、Brain Check空间识别和方向感问卷（Sense of Direction Questionnaire-Short Form, SDQ-S）评估认知特征。

目标完成与完成时间

研究结果显示，语音导航与纸质地图在寻路表现上无显著差异。40名参与者中，使用纸质地图时有4人未能在20分钟内完成路线，而语音导航组仅1人未完成（p=0.375）。完成时间中位数均为527.5秒，统计检验表明两种导航方式在效率上相当（p=0.877）。Cox比例风险模型进一步证实了这一结果（HR=1.063, 95%CI=[0.755,1.498], p=0.726）。

情绪与疲劳

情绪测量发现，语音导航显著提升了参与者的放松感（F_1,39=5.046, p=0.030），而愉悦感和活力感无显著变化。疲劳测试显示，五种疲劳维度（困倦、不稳定、不安、局部疼痛和眼疲劳）及总分均未出现导航方式与时间的交互效应，表明语音导航并未增加生理疲劳负担。

认知指标的调节作用

探索性分析发现，方向感（SDQ-S）调节了导航方式对情绪和疲劳的影响。方向感强的参与者从语音导航中获得的愉悦感和活力感提升较小，而疲劳感降低幅度也较小，但这种调节效应解释的方差较小（ΔR²≈0.004-0.018），表明其临床意义有限。

系统可用性

语音导航的系统可用性量表（SUS）平均得分为60.50±2.40，低于通常认可的70分阈值，表明现有系统在适老化方面仍有改进空间。25%的参与者评分低于50分，仅25%给出70分以上评价。

用户反馈分析

文本挖掘分析揭示了语音导航的改进方向。对应分析显示，纸质地图用户依赖地标和道路选择，而语音导航用户面临环境噪音、距离感知模糊和指令歧义等挑战。

共现网络分析识别出五个改进集群：距离判断困难（偏好更短的距离参考和地标提示）、基于位置的引导（期望系统识别当前位置并提供反馈）、路口指令澄清（需要明确是否过马路或转弯）、与车载导航经验的对比（认为提示时机应更早）以及路线概览和方向清晰度（建议开始前提供简要路线说明）。

研究结论表明，语音导航在维持寻路效率的同时，通过降低认知负荷增强了中老年用户的放松感。这种积极体验为促进户外活动提供了技术支持，但当前系统的中等可用性评分凸显了改进需求。用户反馈指出的距离表述、提示时机、路口清晰度和地标使用等问题，为适老化导航设计提供了具体方向。未来研究需在70岁以上和认知受损群体中验证这些发现，并结合客观认知负荷指标进一步探讨语音导航的认知机制。该研究为开发更适合老年用户的导航工具奠定了实证基础，对支持健康老龄化中的独立移动能力具有重要意义。