An investigation of the influence of the colour design of the user interface on the operator

Der Fahrdienstleiter ist für die sichere und planmäßige Durchführung des gesamten Bahnbetriebs innerhalb seines Zuständigkeitsbereiches verantwortlich und hat demnach eine zentrale Funktion im Eisenbahnwesen. Aufgrund zunehmender Automatisierung am Fahrdienstleiterarbeitsplatz ergeben sich neuartige Herausforderungen, welche Ausgangspunkt für die Überlegungen und Untersuchungen in dieser Arbeit sind. Gerade in der Rückfallebene besteht durch den hohen Automatisierungsgrad die Gefahr von fahrdienstlichen Fehlhandlungen. Diese werden dadurch begünstigt, dass der Fahrdienstleiter im Regelbetrieb aus der aktiven Betriebsdurchführung ausgeschlossen wird, aber in der Rückfallebene ein integraler Bestandteil der Handlungskette ist. Durch diesen Ausschluss wird ihm die gesamthafte Erfassung der Betriebssituation erschwert. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, seine Arbeitsmittel der neuen Situation entsprechend anzupassen. Deshalb wurde eine experimentelle Bedienoberflächenstudie durchgeführt, um den Einfluss der farblichen Gestaltung der Bedienoberfläche auf den Stellwerksbediener detaillierter beschreiben zu können. Hierfür wurden zwei Bedienoberflächen einer deutschen Stadtbahn miteinander verglichen. Diese unterschieden sich nur hinsichtlich der farblichen Gestaltung, nicht aber in Bezug auf Benutzbarkeit und Funktionalität. Die gefundenen Unterschiede ließen sich zum größten Teil auf das hohe Kontrastverhältnis der jeweiligen Farbkombinationen und die damit verbundene gute Bewertung der Attraktivität und der pragmatischen Qualität der Bedienoberfläche zurückführen. Zudem zeigte sich ein Zusammenhang zwischen der Ästhetik der Bedienoberfläche und der Bewertung der Usability. Eine gute Usability hatte Auswirkungen auf die Leistungsbereitschaft und das Überwachungsverhalten der Versuchsteilnehmer. Hierbei spielte vor allem die Durchschaubarkeit der Bedienoberfläche eine entscheidende Rolle. Des Weiteren wurden geschlechterspezifische Unterschiede festgestellt, welche ebenfalls dafür sprechen, dass moderne Bedienoberflächen auf die Bedürfnisse der Bediener angepasst werden müssen und persönliche Vorlieben bei der Entwicklung einbezogen werden sollten. Die Erkenntnisse der Arbeit liefern einen Beitrag zur Entwicklung zukünftiger Bedienoberflächen und bilden die Basis für ein besseres Verständnis der Zusammenhänge sowie für weitere Forschungsbestrebungen.The operator is responsible for the safe and punctual railway operation within his/her area of responsibility. Therefore, the operator is an important part of the railway sector. Due to increasing automation at the operator’s workplace new challenges have evolved, which need to be considered. During normal operations, control of the trains is ensured by the technical systems. The task of the operator is limited to monitor the systems. However, once the technical systems are not available or cannot be used due to, e.g. restrictions, the operator becomes an integral part of train operations and his actions might be immediately safety relevant. This can lead to an overall higher risk of human error. For this reason, it is essential to adapt the operator’s workplace as well as operational processes to the new situation. Therefore an experimental user interface study was conducted in order to describe the influence of the colour design of the user interface on the operator. For this purpose, two user interfaces based on an existing interface of a German urban railway were compared at the virtual railway laboratory at the Institute of Railway Systems Engineering and Traffic Safety. The only difference between both of them was their colour design. Participants of the experiment were divided into two groups, each group using one of the interfaces. All participants had to monitor and control the area displayed on their screens and had to detect malfunctions of the system. The perspicuity of the user interface played a decisive role. Differences in the results could be attributed to the high contrast ratio of the respective colour combinations. This also led to a good evaluation of the attractiveness and the pragmatic quality (usability) of the user interface. A dependency between the perceived aesthetics of the user interface and the usability assessment could be proven. This in turn led to a better motivation and had a positive impact on the monitoring behaviour of the participants. Furthermore, gender specific differences were identified, which indicates that modern user interfaces must be adapted to the needs of the user and should allow to take personal preferences into account. The results of this thesis can contribute to the development of future user interfaces and form the basis for a better understanding of the dependencies between the functional and non-functional aspects