[论文解读] PureNav: A Personalized Navigation Service for Environmental Justice Communities Impacted by Planned Disruptions

Omar Hammad, Md Rezwanur Rahman+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 17, 2024

Geographic Information Systems Studies被引用 4

一句话总结

PureNav 是一项专为受大型建设项目影响的环境正义群体设计的个性化导航服务，例如丹佛的中央70号高速公路项目。它通过基于 Slack 的界面，提供实时、本地化的空气质量、道路封闭、交通状况和天气信息，减轻用户压力，提升幸福感——使用数据与情绪改善之间存在强烈相关性，尤其在施工区域附近的用户中表现显著。

ABSTRACT

Planned disruptions such as highway constructions are commonplace nowadays and the communities living near these disruptions generally tend to be environmental justice communities -- low socioeconomic status with disproportionately high and adverse human health and environmental effects. A major concern is that such activities negatively impact people's well-being by disrupting their daily commutes via frequent road closures and increased dust and air pollution. This paper addresses this concern by developing a personalized navigation service called PureNav to mitigate the negative impacts of disruptions in daily commutes on people's well-being. PureNav has been designed using active engagement with four environmental justice communities affected by major highway construction. It has been deployed in the real world among the members of the four communities, and a detailed analysis of the data collected from this deployment as well as surveys show that PureNav is potentially useful in improving people's well-being. The paper describes the design, implementation, and evaluation of PureNav, and offers suggestions for further improving its efficacy.

研究动机与目标

• 应对规划中的施工干扰对环境正义群体（EJCs）造成的不成比例影响，特别是在通勤中断、空气污染和健康影响方面。
• 开发一种针对低收入群体、通常为年长者或非技术熟练居民的导航系统，这些群体常面临道路封闭和污染问题。
• 通过提供及时、个性化且可操作的通勤路线与环境状况信息，减轻负面幸福感影响。
• 通过真实世界部署与混合方法分析，评估系统对用户行为、情绪幸福感和感知有用性的影响。
• 通过整合来自多样化社区利益相关者的反馈，为未来公平、以社区为中心的出行技术设计提供参考。

提出的方法

• 在四个环境正义社区（Elyriya-Swansea、Globeville、Cole、Calyton）组织了三次社区焦点小组，共32名居民，识别与施工干扰相关的关键关切。
• 首次部署 PureNav 为智能手机应用，提供路线推荐与分步指引，后改用基于 Slack 的界面以降低认知负荷。
• 通过 PurEmotion 应用收集使用数据与情绪反馈，进行为期两轮、每轮六周的部署，参与人数约 85–95 人。
• 实施基于 Slack 的 PureNav 系统，提供预判性、个性化的路线元数据，包括空气质量、天气、道路封闭与事故信息，不包含实时导航提示。
• 使用相关性分析，将 PureNav 使用情况与自报情绪及感知有用性的变化关联。
• 在研究结束时开展问卷调查，评估用户对关键功能（如污染规避与实时道路信息）的感知。

实验结果

研究问题

• RQ1 我们如何构建一个有助于环境正义群体在大型施工项目影响区域中导航的实用软件系统？
• RQ2 通过在环境正义社区部署的信息系统使用情况，我们可以学到关于出行时间安排行为的哪些信息？
• RQ3 所提出的干预机制 PureConnect 在多大程度上有助于缓解大型施工项目对环境正义社区的负面影响？

主要发现

• PureNav 使用量越高，用户正向情绪越强，负向情绪越弱，表明情绪幸福感得到提升。
• 距离施工区域越近的用户，对 PureNav 数据的感知有用性显著更高，表明本地化相关性可增强用户信任与参与度。
• 提供实时道路信息（如道路封闭、事故与天气）的功能，相比普通导航应用，被评价为极具价值。
• 能够避开污染区域的功能是用户特别看重的另一大特点，尤其对呼吸系统敏感者尤为重要。
• 尽管信息价值显著，但常规通勤者认为初始的基于 GPS 的导航功能具有干扰性且不必要，因此转向非方向性、以元数据为核心的 Slack 界面。
• 本研究未发现 PureNav 使用与幸福感之间的因果关系，但持续的相关性表明，及时、个性化的环境数据可实质性支持 EJCs 度过干扰性项目期。