【正文】 否 職 業(yè)駕駛員 01 47 男 12 是 02 48 男 10 是 03 26 男 4 否 04 26 男 3 否 05 27 女 4 否 06 26 女 2 否 07 25 男 1 否 08 28 女 3 否 09 26 女 4 否 10 27 男 4 否 11 29 男 3 否 12 32 男 6 否 13 40 男 8 否 14 27 女 3 否 15 29 男 4 否 16 26 男 2 否 17 28 女 1 否 18 28 女 2 否 19 27 男 2 否 20 26 男 1 否 試驗(yàn)調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì) 虛擬仿真視景駕駛?cè)俗⒁饨煌?biāo)志調(diào)查問(wèn)卷 為了更好地評(píng)價(jià)該虛擬仿真視景駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志注意的有效性、真實(shí)性，通過(guò)對(duì)本試驗(yàn)試驗(yàn)后情況進(jìn)行調(diào)查。所以我們需要在道路旁合適的位置設(shè)置隧道預(yù)告標(biāo)志，使標(biāo)志能及時(shí)被駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)并在車(chē)輛駛?cè)胨淼揽跁r(shí)將車(chē)速控制在合理范圍之內(nèi)。如圖 所示： 第四章 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì) 24 圖 A 場(chǎng)景 （ 2）山區(qū)道路路段場(chǎng)景（ B）是在 A 場(chǎng)景的基礎(chǔ)上清理交通標(biāo)志遮擋物， 使駕駛?cè)丝梢郧宄辞鍢?biāo)志牌的全部?jī)?nèi)容，用來(lái)調(diào)查駕駛?cè)嗽跓o(wú)遮擋情況下是否因自身疲倦等原因注意到該標(biāo)志。 圖 山區(qū)道路轉(zhuǎn)彎處試驗(yàn)路段 圖 隧道試驗(yàn)路段 為了較準(zhǔn)確的分析山區(qū)道路轉(zhuǎn)彎和隧道兩典型路段交通標(biāo)志對(duì)駕駛?cè)说挠绊懸约案迷u(píng)價(jià)用交通標(biāo)志虛擬仿真試驗(yàn)來(lái)研究駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志注意的影響因素這種方法是否可行。這種影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，由于環(huán)境的復(fù)雜性，駕駛?cè)瞬灰籽杆侔l(fā)現(xiàn)交通標(biāo)志，搜索時(shí)間加長(zhǎng)：第二，靠近交通標(biāo)志的光源在駕駛?cè)搜壑行纬裳９?，?duì)駕駛?cè)碎喿x交通標(biāo)志內(nèi)容造成干擾，交通標(biāo)志的視認(rèn)距離受到影響。 如果是漫反射，司機(jī)就不會(huì)覺(jué)得標(biāo)志牌特別亮 。其設(shè)置的目的是為了滿足駕駛員行車(chē)中對(duì)信息的需求，消除疑惑，使其能夠安全有效地完成行車(chē)任務(wù)。對(duì)比色為黑白兩種顏色，黃色的對(duì)比色為黑色，其余三種安全色的對(duì)比色均為白色，黑白色互為對(duì)比色。視角 a用絕對(duì)視力和相對(duì)視力乘積的倒數(shù)即 相對(duì)絕對(duì) AAa ??1 （以分表示）。 形狀知覺(jué)是復(fù)雜的視覺(jué)現(xiàn)象，輪廓是形狀知覺(jué)中最基本的因素，其次還有形狀的大小。 第二章 駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志的信息注意 17 在駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)標(biāo)志和識(shí)讀標(biāo)志信息階段，即圖中的 AB 段，主要研究交通標(biāo)志的三要素：顏色、形狀與符號(hào)設(shè)計(jì)對(duì)駕駛?cè)说倪m應(yīng)性。且依據(jù)定勢(shì)論，在未設(shè)置標(biāo)志處駕駛?cè)藢?duì)其危險(xiǎn)性的判斷通常會(huì)建立在與前一個(gè)設(shè)置標(biāo)志的危險(xiǎn)點(diǎn)的危險(xiǎn)性進(jìn)行第二章 駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志的信息注意 15 比較的基礎(chǔ)之上。 駕駛?cè)硕▌?shì)分析 定勢(shì)的概念最初是由心理學(xué)家 繆勒和舒曼（ ）于 1889 年概括重量錯(cuò)覺(jué)實(shí)驗(yàn)而提出來(lái)的。如果在信號(hào)呈現(xiàn)的同時(shí)，直接呈現(xiàn)作比較的標(biāo)準(zhǔn)，就不會(huì)發(fā)生這種感受性下降現(xiàn)象。但這些理論在解釋已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)都存在一些困難，沒(méi)有一種理論在排除其他理論情況下能完滿地解釋警戒下降現(xiàn)象。它是心理活動(dòng)的一種積極狀態(tài)，使心理活動(dòng)具有一定的方向，也是保證人能夠及時(shí)地反映客觀事物及其變化，以便更好地適應(yīng)環(huán)境。而對(duì)女性駕駛?cè)?，其駕駛經(jīng)驗(yàn) 的不同與她們對(duì)標(biāo)志的理解沒(méi)有明顯的相互作用。在道路系統(tǒng)中，交通標(biāo)志用各種圖形、符號(hào)、文字以及各種顏色，通過(guò)編碼變成信號(hào)與道路中其他信源共同向駕駛?cè)祟A(yù)報(bào)道路信息狀況。工作記憶機(jī)制是依據(jù)人腦復(fù)雜的認(rèn)知過(guò)程，在完成當(dāng)前的信息加工步驟的同時(shí)，還要儲(chǔ)存一定的信息為隨后的認(rèn)知加工能順利完成提供保障。后者的觀點(diǎn)目前已得到諸多心理學(xué)家的贊成和驗(yàn)證。駕駛?cè)送ㄟ^(guò)分析處理環(huán)境中的信息、準(zhǔn)確安全地駕駛車(chē)輛在道路上行駛，完成貨物或人員在空間上的移動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)道路交通的功能。但是我國(guó)缺乏對(duì)交通標(biāo)志設(shè)置方面的基礎(chǔ)研究 ,部分標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范直接引用國(guó)外的成熟經(jīng)驗(yàn) ,導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)人員只是依據(jù)規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)交通標(biāo)志，不能完全掌握交通標(biāo)志在交通系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的作用機(jī)理 ,在部分特殊路段或特殊環(huán)境下不能靈活運(yùn)用 ,不能有效地進(jìn)行交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：指路標(biāo)志的路名數(shù)與視認(rèn)反應(yīng)時(shí)間呈顯著線形正相關(guān)，目標(biāo)路名標(biāo)志視認(rèn)時(shí)間明顯小于非目標(biāo)路名，指路標(biāo)志路名數(shù)以不超過(guò) 5 個(gè)為宜。 同濟(jì)大學(xué)的潘曉東、林雨等，從影響交通標(biāo)志視認(rèn)性的外部因素出發(fā)，將眼動(dòng)儀應(yīng)用到交通安全研究領(lǐng)域中，以大量的現(xiàn)場(chǎng)行車(chē)實(shí)驗(yàn)為研究手段，探討第一章 緒論 6 了在不同行車(chē)速度下，光線條件對(duì)交通標(biāo)志可視距離的影響。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)對(duì)于交通標(biāo)志的研究起步比較晚， 20 世紀(jì) 80 年代初交通部制定了《公路標(biāo)志及路面標(biāo)線》，各大城市分別制定了道路交通管理暫行規(guī)定， 1986 年第一次頒布我國(guó)統(tǒng)一的標(biāo)志標(biāo)線的標(biāo)準(zhǔn)《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》（ GB 57681986）。而其他人員則直接研究駕駛員的反應(yīng)時(shí)間（ Ellsamp。 MUTCD 還特別指出：這里 的標(biāo)志字符包括符號(hào)、路線名、箭頭、主要方向、出口指示等。本文利用駕駛模擬艙進(jìn)行交通標(biāo)志的視認(rèn)仿真試驗(yàn)，推動(dòng)仿真技術(shù)在交通安全領(lǐng)域中的應(yīng)用。 2） 為改善標(biāo)志設(shè)計(jì)提供參考并為標(biāo)志的安全性研究奠定理論基礎(chǔ) 通過(guò)仿真試驗(yàn)，得出在不同行車(chē)條件下，駕駛員注意交通標(biāo)志時(shí)其注意行為變化指標(biāo)（識(shí)別時(shí)間、注視時(shí)間和注視次數(shù)）和車(chē)輛狀態(tài)變化指標(biāo)（加速度變化、汽車(chē)偏移變化）。 2）標(biāo)志版設(shè)置位置不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。在以往的交通事故分析中，更多的是注重事故后的事故率統(tǒng)計(jì)，關(guān)注的更多的是道路的設(shè)計(jì)、車(chē)輛的狀況等外部因素，而駕駛員本身的原因則沒(méi)有得到足夠的重視。我們根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)原理，從駕駛?cè)烁兄X(jué)、意識(shí)、記憶等特征出發(fā)，通過(guò)駕駛?cè)说倪m應(yīng)性分析，得出駕駛?cè)说淖⒁馓幚磉^(guò)程的概念模型。 虛擬現(xiàn)實(shí)（ Virtual Reality）是近年來(lái)出現(xiàn)的高新技術(shù)，利用虛擬 現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使操作者能夠真正進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)行交流。 公路交通標(biāo)志作為一種常見(jiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)向道路使用者傳遞道路交通狀況等信息引導(dǎo)其合理有序地利用道路資源，并借此提高交通安全水平和道路運(yùn)行效率。在一些道路緊急路段，警示標(biāo) 志的設(shè)置位置對(duì)駕駛?cè)说淖⒁猱a(chǎn)生的影響，如提示物與提示標(biāo)志同時(shí)出現(xiàn)在駕駛?cè)艘曇爸?，?biāo)志對(duì)駕駛?cè)说挠绊懖荒芷鸬骄咀饔?，?dāng)改變標(biāo)志設(shè)置位置提前提示駕駛?cè)饲胺铰窙r。據(jù)此分析由于駕駛員注視交通標(biāo)志所產(chǎn)生的安全隱患，從提高駕駛員注意安全性的角度合理優(yōu)化標(biāo)志的布設(shè)，為標(biāo)志的安全性研究提供理論基礎(chǔ)。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外對(duì)交通標(biāo)志的研究注重從人的角度出發(fā)，考慮人性化設(shè)計(jì)，具體的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)比較細(xì)致，主要研究可以劃分為以下幾個(gè)方面： 1）從標(biāo)志的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)角度分析，研究符合本國(guó)道路環(huán)境特性的交通標(biāo)志。 美國(guó) NCHRP 采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的辦法對(duì)高速公路指路標(biāo)志信息量對(duì)駕駛?cè)水a(chǎn)生的負(fù)荷進(jìn)行了研究，建立了標(biāo)志群產(chǎn)生的信息量負(fù)荷與單塊標(biāo)志信息量大小的回歸模型。Dewar,1979）及對(duì)交通標(biāo)志的辨認(rèn)距離 (Halpem,1984； Pignataro,1973)。該標(biāo)準(zhǔn)在 1999 年完成了第一次修訂工作，并于 1999 年 4 月 5 日發(fā)布，同年 6 月 1 日實(shí)施。結(jié)果表明，交通標(biāo)志的可視距離隨車(chē)速的提高而降低；同一實(shí)驗(yàn)車(chē)速，順光條件下標(biāo)志的視認(rèn)性最佳，其次為夜間反光標(biāo)志， 逆光條件下的標(biāo)志視認(rèn)性較差。 北京工業(yè)大學(xué)的陳炎通過(guò)使用眼動(dòng)儀測(cè)量時(shí)間和改變電腦分辨率模擬天氣的方法，對(duì)指路標(biāo)志路名數(shù)，漢字?jǐn)?shù)與視認(rèn)時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行研究。且我國(guó) 1999 年推出的 GB5768《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》規(guī)范只是一個(gè)總體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于具體的交通標(biāo)志設(shè)計(jì)問(wèn) 題沒(méi)有明確規(guī)定，如 40~70km/h 的道路上，規(guī)范中只規(guī)定標(biāo)志離危險(xiǎn)點(diǎn)的距離為 50~100 米。 信息注意 注意理論 對(duì)人類(lèi)的注意活動(dòng)，現(xiàn)在普遍采用注意心理學(xué)的方法來(lái)研究。 由于上述爭(zhēng)論點(diǎn)的存在，知覺(jué)過(guò)程對(duì)應(yīng)地也存在“自上而下”和“自下而上”兩種相互聯(lián)系的分析方法。工作記憶對(duì)人類(lèi)行為活動(dòng)的連續(xù)性起了重要作用。 此外，模型還對(duì)影響駕駛?cè)藢?duì)信息接受效果的多種因素進(jìn)行了分析。男性駕駛?cè)?，如果其駕駛經(jīng)驗(yàn)在十年以上，那么對(duì)交通標(biāo)志的理解明顯優(yōu)于駕駛經(jīng)驗(yàn)少的駕駛?cè)?。注意可以由客觀事物的物理特點(diǎn)引起，也可以由內(nèi)部變量引起，甚至個(gè)體的習(xí)慣、興第二章 駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志的信息注意 13 趣、情緒狀態(tài)都可以影響注意。為解釋駕駛?cè)藢?duì)警告標(biāo)志警戒的下降我們采用過(guò)濾理論來(lái)解釋。 將該理論應(yīng)用于對(duì)駕駛?cè)说姆治觯瑒t在行車(chē)過(guò)程中，駕駛?cè)瞬⒎悄軌驅(qū)γ總€(gè)出現(xiàn)的交通標(biāo)志表現(xiàn)出警戒，而是隨著時(shí)間的推移，交通標(biāo)志設(shè)置數(shù)量的增第二章 駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志的信息注意 14 加，駕駛?cè)藢?duì)標(biāo)志的感知也發(fā)生著相應(yīng)的變化。后來(lái)又由德國(guó)符茲堡學(xué)派心理學(xué)家阿赫（ ）、瓦特（ ）等在動(dòng)作與思維領(lǐng)域里做了研究，提出決定性趨勢(shì)（ determining tendeney）的名稱。因此隨著危險(xiǎn)點(diǎn)處標(biāo)志設(shè)置數(shù)量的增加，駕駛?cè)藢?duì)標(biāo)志設(shè)置處的危險(xiǎn)性的警戒下降，同樣的結(jié)果也會(huì)發(fā)生在未設(shè)置標(biāo)志的路段。包括分析駕駛?cè)?在一定工作負(fù)荷下以及在不同車(chē)速下對(duì)交通標(biāo)志的識(shí)讀能力；從道路環(huán)境角度研究，主要分析干擾信息、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)對(duì)駕駛?cè)私邮諛?biāo)志信息的影響等。根據(jù)交通標(biāo)志形狀視認(rèn)性的研究，在等同面積條件下，三角形的辨認(rèn)效果最好，其次為菱形、正方形、圓形、六角形等。 漢字高度的計(jì)算公式可寫(xiě)： 4321 ppppAA ctvh ）（相對(duì)絕對(duì) ?????? （ 2– 3） 式中： h—— 漢字高度； v—— 車(chē)速； c—— 漢字與視標(biāo)的轉(zhuǎn)換常數(shù)； t—— 對(duì)漢字感知、理解的時(shí)間； ? ?41~pp —— 漢字特點(diǎn)對(duì)視認(rèn)影響的相對(duì)正確辨認(rèn)率，均為 ； 絕對(duì)A —— 絕對(duì)視力（即人的生理視力）； 相對(duì)A —— 相對(duì)視力（呈現(xiàn)時(shí)間為 秒，偏角為 0 度時(shí)的相對(duì)視力）。因此我國(guó)道路交通的顏色便是以安全色紅、藍(lán)、黃、綠和對(duì)比色黑色、白色這六種顏色中的若干種組成。然而，交通標(biāo)志并不能完全被駕駛員所理解。 它 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)很復(fù)雜 ,有很多微小的玻璃球 ， 可以使得大多數(shù)光線 按原路返回。復(fù)雜環(huán)境下的交通標(biāo)志視認(rèn) 性因環(huán)境中廣告燈箱、建筑照明等設(shè)施的影響，視認(rèn)性會(huì)產(chǎn)生顯著下降．其受影響的程度與光源亮度和交通標(biāo)志之間的相對(duì)距離、交通標(biāo)志反光膜材料有關(guān)。本文設(shè)計(jì)了 5 個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)景的方案，見(jiàn)表 所示： 第四章 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì) 23 表 試驗(yàn)方案 試驗(yàn)路段 試驗(yàn)參數(shù) 試驗(yàn)名稱 離危險(xiǎn)點(diǎn) 的試驗(yàn)距離 限速（ km/h） 交通標(biāo)志 山區(qū)道路轉(zhuǎn)彎處路段 15 部分遮擋 A場(chǎng)景 15 無(wú)遮擋 B場(chǎng)景 15 炫光 C場(chǎng)景 山區(qū)道路隧道口路段 40 危險(xiǎn)點(diǎn)交通標(biāo)志 D場(chǎng)景 90米 40 危險(xiǎn)點(diǎn)交通標(biāo)志 E場(chǎng)景 150米 試驗(yàn)路段 試驗(yàn)路段場(chǎng)景錄像是從數(shù)碼攝像機(jī)所拍的實(shí)地場(chǎng)景錄像中截取，設(shè)置場(chǎng)景來(lái)顯示各種因素對(duì)駕駛?cè)俗⒁饨煌?biāo)志的影響，場(chǎng)景基本與現(xiàn)實(shí)相符合。如圖 所示： 圖 B 場(chǎng)景 （ 3）山區(qū)道路路段場(chǎng)景（ C）是炫光對(duì)駕駛?cè)俗⒁饨煌?biāo)志的影響。本文采用了一個(gè)懸臂式隧道預(yù)告標(biāo)志，如圖 所示： 第四章 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì) 26 圖 隧道預(yù)告標(biāo)志 （ 1）山區(qū)道路隧道路段場(chǎng)景（ D）的運(yùn)行車(chē)速為 45 千米 /小時(shí)，該路段上有一隧道，已有隧道預(yù)告標(biāo)志距隧道口為 90 米。請(qǐng)您根據(jù)親身感受進(jìn)行填寫(xiě)（在“□”中填“√”表示選擇該項(xiàng)） 1 您的年齡： _______ 性別：□男 □女 2 您的駕齡： _______ 是否專(zhuān)職駕駛?cè)?？□? □否 3 根據(jù)您的駕駛經(jīng)驗(yàn)，此模擬駕駛與實(shí)車(chē)實(shí)路駕駛的差別： □較小 □差不多 □較大 第四章 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì) 29 4 此虛擬駕駛的駕駛環(huán)境的真實(shí)性： □還可以 □一般 □不好 5 虛擬的交通標(biāo)志的真實(shí)性： □還可以 □一般 □不好 6 山區(qū)道路上，該前方交通標(biāo)志大?。? □偏小 □適合 □偏大 7 山區(qū)道路上，該前方交通標(biāo)志顏色與山體整體顏色相差： □較大 □一般 □較小 8 山區(qū)道路上，前方交通標(biāo)志位置時(shí)：（請(qǐng)?jiān)诤线m的位置打“√”） 道路狀況 影響因素 注意到 未注意到（遮擋） 未注意到（炫光） 未注意到（走神 ） 未注意到（疲倦） 未注意到（標(biāo)志位置原因） 山區(qū)道路轉(zhuǎn)彎處交通標(biāo)志 部分遮擋 無(wú)遮擋 炫光 隧道交通標(biāo)志設(shè)置位置 90米處 150米處 9 山區(qū)道路上，試驗(yàn)者見(jiàn)到該前方交通標(biāo)志所采取的措施：（由調(diào)查員填寫(xiě)） 道路狀況