【正文】 是汽車速度， t 為標(biāo)志漢字認(rèn)讀的感知時(shí)間，為 秒。圖形符號(hào)有三個(gè)要素，即直觀性、大小、重要細(xì)節(jié)最小尺寸。 ? ?vsdcbaXAF cxx ,lim?? （ 2– 2） ? ?clxx dv sCabc ?? ?? ??lim 式中： AF—— 駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)交通標(biāo)志時(shí)駕駛?cè)伺c交通標(biāo)志的距離； X—— 交通標(biāo)志在駕駛?cè)艘曇爸械男盘?hào)強(qiáng)度； Xc—— 駕駛?cè)瞬煊X交通標(biāo)志信號(hào)的強(qiáng)度閾值； C—— 調(diào)整系數(shù)； a—— 標(biāo)志視敏度； b—— 標(biāo)志面積大小； s—— 標(biāo)志形狀類型； 第二章 駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志的信息注意 18 ?( s)—— 標(biāo)志形狀 s 對(duì)于標(biāo)志信號(hào)強(qiáng)度 X 的影響函數(shù)； d—— 駕駛?cè)伺c交通標(biāo)志的距離； v—— 車輛即時(shí)速度； l—— 人眼識(shí)別距離最遠(yuǎn)的黃色對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)，取 550－ 600mm 之間； c—— 標(biāo)志顏色對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)。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。實(shí) 驗(yàn)證明，同尺寸大小不同顏色的物體人眼察覺的距離不同，依次升序排列為：黑、綠、藍(lán)、紅、白和黃。顏色有三個(gè)基本屬性，即色調(diào)、飽和度和明度，這三者在視覺中組成統(tǒng)一的視覺效果。顏色分為兩大類：非彩色和彩色。包括分析駕駛?cè)?在一定工作負(fù)荷下以及在不同車速下對(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。 上述兩個(gè)條件可以用下面兩個(gè)式子來表達(dá)： ? ?** t a n,t a nmax ?hadEFBF ?? （ 2– 1） ? ? ? ? aVVLnDG 21 2221* ???? 式中： BF—— 駕駛?cè)俗R(shí)讀標(biāo)志信息完畢地點(diǎn) B 與標(biāo)志地點(diǎn) F 之間的距離； d—— 駕駛?cè)搜劬εc交通標(biāo)志側(cè)向水平距離； *? —— 駕駛?cè)搜劬εc交通標(biāo)志水平方向夾角的視野消逝角度； h—— 駕駛?cè)搜劬εc交通標(biāo)志豎向垂直距離； *? —— 駕駛?cè)搜劬εc交通標(biāo)志豎直方向夾角的視野消逝角度； DG—— 駕駛?cè)私?jīng)決策與反應(yīng)后，開始具 體駕駛操作行為的地點(diǎn) D 與標(biāo)志相關(guān)地點(diǎn) G（如交叉口）之間的距離； n—— 車輛為通過 G 點(diǎn)，需要在 DG 階段完成換道的車道數(shù)量； *L —— 為完成一次換道，車輛沿道路縱向行駛的距離； V1—— 車輛在開始行動(dòng)的 D 點(diǎn)的初始速度； V2—— 駕駛?cè)送瓿刹僮?，車輛做好通過 G 點(diǎn)的準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)的速度。 在上圖中，交通標(biāo)志的設(shè)置位置須滿足以下兩個(gè)前提條件： 1． B 點(diǎn)在 E 點(diǎn)之前，即消逝點(diǎn)出現(xiàn)在標(biāo)志識(shí)讀完畢之 后，使得駕駛?cè)四軌虬l(fā)現(xiàn)和有足夠時(shí)間識(shí)讀標(biāo)志。 駕駛?cè)俗⒁饨煌?biāo)志的過程分析 根據(jù)駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志注意機(jī)制分析，駕駛?cè)俗⒁饨煌?biāo)志信息完整的過程應(yīng)包括發(fā)現(xiàn)標(biāo)志、識(shí)讀標(biāo)志信息、信息處理與決策、反應(yīng)操作四個(gè)步驟，具體過程如圖 。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。與設(shè)置交通標(biāo)志處相比，未設(shè)置標(biāo)志處駕駛?cè)藭?huì)依據(jù)其直觀的判斷認(rèn)為此處的危險(xiǎn)性較低，駕車較為安全。例如人在重復(fù)感知 10～ 15 次兩個(gè)不同大小的球后，對(duì)兩個(gè)大小相同的球也會(huì)感知為不同，這就是過去的感知對(duì)當(dāng)前事物的感知所產(chǎn)生的定勢(shì)影響。定勢(shì)理論認(rèn)為：一定的心理活動(dòng)所形成的準(zhǔn)備狀態(tài)影響或決定著同類后繼心理活動(dòng)的趨勢(shì)，也就是說人的心理活動(dòng)的傾向性是由預(yù)先的準(zhǔn)備狀態(tài)即定勢(shì)所決定的。后來又由德國(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。則多次交通標(biāo)志的出 現(xiàn)能避免駕駛?cè)似诘漠a(chǎn)生，當(dāng)然應(yīng)將數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)，過頻繁的設(shè)置會(huì)影響駕駛?cè)藢?duì)必要標(biāo)志的警覺，更容易影響行車的安全性。由此可見，駕駛?cè)说木湫詴?huì)隨著標(biāo)志設(shè)置數(shù)量的增加而下降，交通標(biāo)志應(yīng)該控制在一定的范圍之內(nèi)，以使得駕駛?cè)四軌虮３肿罴训木湫浴ｋS著標(biāo)志出現(xiàn)頻率的增加，交通標(biāo)志的新穎程度降低，駕駛?cè)藢?duì)標(biāo)志的警戒性也隨著疲勞度的產(chǎn)生而下降。 將該理論應(yīng)用于對(duì)駕駛?cè)说姆治觯瑒t在行車過程中，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。例如，當(dāng)任務(wù)中的事件率很高，且需要將目標(biāo)信號(hào)刺激與保存在記憶中的標(biāo)準(zhǔn)作比較時(shí)，由于加重了記憶的負(fù)擔(dān)而導(dǎo)致感受性下降。 同樣從感受性偏移的角度分析， Parasuraman(1979)提出了與過濾理論不同的看法。 Broadbent 在 1953 年根據(jù)她的聽覺性實(shí)驗(yàn)提出：到達(dá)感官的所有刺激信息都要通過一個(gè)過濾裝置才能到達(dá)大腦中樞，得到進(jìn)一 步加工，這種裝置有利于作業(yè)任務(wù)相關(guān)的信息或新異刺激信息通過。為解釋駕駛?cè)藢?duì)警告標(biāo)志警戒的下降我們采用過濾理論來解釋。為解釋其原因，不同的研究者對(duì) 其進(jìn)行了研究，由于研究方法、具體操作步驟，以及選擇的變量等方面不完全相同，于是在解釋警戒下降時(shí)，各種理論也就應(yīng)運(yùn)而生，包括抑制理論、過濾理論、期望理論以及喚醒理論以及隨后出現(xiàn)的決斷理論。但是，直接對(duì)注意的警戒性進(jìn)行的研究則相對(duì)比較少。注意的警戒性主要以監(jiān)視、檢測(cè)、搜索等任務(wù)形式 ,出現(xiàn)在交通管理、工業(yè)質(zhì)量控制、自動(dòng)化作業(yè)、核電站中央控制室、機(jī)動(dòng)車輛駕駛等人機(jī)界面中。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。注意是心理活動(dòng)對(duì)一定事物的指向和集中，是認(rèn)識(shí)選擇性的高度表現(xiàn)。駕駛?cè)司褪窃谏鲜龆?因素共同作用下完成對(duì)交通標(biāo)志的信息處理過程。 除此之外，駕駛?cè)说纳鐣?huì)因素，比如其對(duì)交通標(biāo)志所持有的態(tài)度和信任度；駕駛?cè)说恼J(rèn)知情感因素，比如對(duì)他人的責(zé)任心和行為動(dòng)機(jī)等都影響著駕駛?cè)说男袨?。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)恕? 研究數(shù)據(jù)表明，年齡在 35～ 44 歲之間的駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志的識(shí)別與其駕駛經(jīng)驗(yàn)有密切的聯(lián)系。其中，駕駛?cè)说氖芙逃潭?、性別及月收入等都是導(dǎo)致識(shí)別差異的因素之一。對(duì)于這些因 素的研究，巴林大學(xué)的研究人員運(yùn)用問卷調(diào)查的方法對(duì) 28 個(gè)交通標(biāo)志進(jìn)行了視認(rèn)性的評(píng)價(jià)。 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。 圖 人腦信息傳遞模型（ CHIP） 第二章 駕駛?cè)藢?duì)交通標(biāo)志的信息注意 12 該模型描述信息傳遞過程由信源、信息傳遞通道以及信息接收者即駕駛?cè)巳亟M成。除上述建立在人行為的刺激 —— 機(jī)體 —— 反應(yīng)基礎(chǔ)之上的經(jīng)典模式外，有些模型更是綜合運(yùn)用認(rèn)知心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、社會(huì)學(xué)等知識(shí)對(duì)駕駛?cè)说奈ｋU(xiǎn)感知心理形成過程進(jìn)行了研究。我們 根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)原理，從駕駛?cè)烁兄X、意識(shí)、記憶等特征出發(fā)，通過駕駛?cè)说倪m應(yīng)性分析，得出駕駛?cè)说男畔⑻幚磉^程的概念模型。工作記憶對(duì)人類行為活動(dòng)的連續(xù)性起了重要作用。目前諸多研究為前者提供了確切依據(jù)，而缺乏對(duì)后者的證實(shí)。 注意由三個(gè)基本要素組成：發(fā)現(xiàn)、記憶和意識(shí)。傳統(tǒng)的駕駛?cè)苏J(rèn)知模型往往只是采取“自上而下”的分析方式，缺乏“自下而上”的處理方式。 由于上述爭(zhēng)論點(diǎn)的存在，知覺過程對(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。傳統(tǒng)的注意心理學(xué)把人的心理過程看作是一系列串行的信息處理過程，即前一階段的信息處理完成后就進(jìn)入下一階段，也就是只受刺激影響的處理方式；現(xiàn)代一些心理學(xué)家對(duì)此懷疑并提出一種新的信息處理方式，即人的信息處理不僅受刺激的影響，還受過去經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的影響，甚至有人認(rèn)為這些處理是同時(shí)進(jìn)行或者是部分重疊的，存在著并行處理。這些模型出于不同的目的，從不同角度，對(duì)人的注意過程進(jìn)行了大量較為成功的探討。注意心理學(xué)是運(yùn)用信息加工觀點(diǎn)來研究注意活動(dòng)，其研究范圍主要包括知覺、表象、學(xué)習(xí)記憶、思維和語言等心理過程和注意過程。 信息注意 注意理論 對(duì)人類的注意活動(dòng)，現(xiàn)在普遍采用注意心理學(xué)的方法來研究。駕駛?cè)俗鳛樵撓到y(tǒng)中唯一一個(gè)擁有思維，能自我反饋修正個(gè)體行為的復(fù)雜能動(dòng)主體，是系統(tǒng)中的核心要素，在控制和協(xié)調(diào)交通系統(tǒng)方面起著主導(dǎo)作用。 本文在吸收國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 ,模擬駕駛?cè)嗽趯?shí)路上的駕駛，同時(shí)軟件系統(tǒng)與駕駛模擬器以及計(jì)算機(jī)建立友好連接，使之能夠完成交互，實(shí)現(xiàn)較為理想的仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，從 而為研究交通標(biāo)志設(shè)置的有效性創(chuàng)造條件。這是當(dāng)前研究中的阻礙。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 題沒有明確規(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。 由于中國(guó)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的快速發(fā)展，許多省市 的都開始大規(guī)模的道路建設(shè)，地形復(fù)雜，路線平縱面指標(biāo)變化明顯，橋隧結(jié)構(gòu)物比例較大，這些都增加了道路基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的難度，因此道路在交通標(biāo)志的設(shè)計(jì)上要尤為重視。 然而，已有研究仍 然存在以下不足： 1）由于國(guó)外標(biāo)志牌上的英文字母與漢字存在差異，國(guó)外的主要分析結(jié)論難以直接借鑒； 2）目前的多數(shù)研究都采用靜態(tài)試驗(yàn)方法，缺乏對(duì)駕駛員動(dòng)視力與靜視力差別的考慮； 3）少數(shù)實(shí)驗(yàn)采用了動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)方法，但缺乏行車速度和標(biāo)志信息量對(duì)駕駛員注視行為和行車狀態(tài)的影響分析； 4）已有的多數(shù)標(biāo)志信息量研究主要以指路標(biāo)志為研究對(duì)象，少有對(duì)警告警示標(biāo)志等非指路標(biāo)志的研究。 第一章 緒論 7 2021 年長(zhǎng)安大學(xué)的王建軍從信息論和駕駛員視認(rèn)心理角度出發(fā)，通過靜態(tài)標(biāo)志視認(rèn)實(shí)驗(yàn)的方法得出了標(biāo)志信息量過載閾值為 6 條，信息密度過載閾值為18 條 /km 的結(jié)論。 北京工業(yè)大學(xué)的陳炎通過使用眼動(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。 2021 年武漢理工大學(xué)的杜志剛運(yùn)用眼動(dòng)儀，在室內(nèi)靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析了交通指路標(biāo)志信息量與視認(rèn)反應(yīng)時(shí)間的定量關(guān)系，對(duì)比了目標(biāo)路名指路標(biāo)志與非目 標(biāo)路名指路標(biāo)志視認(rèn)性。 交通部公路科學(xué)研究院交通標(biāo)志視認(rèn)性課題組使用 DMDX 軟件平臺(tái)，對(duì)路名數(shù)、漢字?jǐn)?shù)與視認(rèn)時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行了研究，并使用遮擋架進(jìn)行了實(shí)際道路環(huán)境中的驗(yàn)證。 3）標(biāo)志信息量的研究 2021 年中國(guó)科學(xué)院心理研究所劉西將對(duì)標(biāo)志信息獲取過程與廣義通信系統(tǒng)模型相類比，建立了道路交通標(biāo)志的信息傳輸模型。結(jié)果表明，交通標(biāo)志的可視距離隨車速的提高而降低；同一實(shí)驗(yàn)車速，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。 2）標(biāo)志的視認(rèn)性研究 2021 年初秀民等探討利用虛擬現(xiàn)實(shí) VR（ Virtual Reality）技術(shù)進(jìn)行車輛運(yùn)行時(shí)各種動(dòng)態(tài)道路交通環(huán)境 場(chǎng)景生成關(guān)鍵技術(shù)，提出了動(dòng)態(tài)道路場(chǎng)景生成控制參數(shù)車輛運(yùn)行速度和駕駛員視角的建模方法，論述了測(cè)試系統(tǒng)試驗(yàn)管理軟件應(yīng)具有的功能，展望了道路交通標(biāo)志標(biāo)線視認(rèn)性主觀評(píng)價(jià)方法和基于駕駛行為的道路交通標(biāo)志標(biāo)線視認(rèn)性建模等內(nèi)容。通過測(cè)定認(rèn)讀時(shí)間來確定最小認(rèn)讀距離 ，為高速公路交通標(biāo)志中的漢字設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)； 1996 年趙炳強(qiáng)也從人的視覺因素角度研究了標(biāo)志上圖形符號(hào)、文字和數(shù)字的具體設(shè)計(jì)原則，保證標(biāo)志在不良的視覺環(huán)境條件下能被駕駛員發(fā)現(xiàn)并迅速認(rèn)讀，以確保行車安全。該標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。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。 英國(guó)利茲大學(xué)交通運(yùn)輸研究學(xué)會(huì)的 利用駕駛模擬實(shí)驗(yàn)，分析 第一章 緒論 5 了雙語交通標(biāo)志對(duì)于駕駛員行為和安全的影響評(píng)價(jià)。與此同時(shí)還發(fā)現(xiàn)在跟車情況下駕駛員視線離開道路前方的注視持續(xù)時(shí)間比不跟車時(shí)要短，這是因?yàn)轳{駛員要時(shí)刻關(guān)注前方車輛以防其改變行駛狀態(tài)。標(biāo)志牌上過量的信息會(huì)使駕駛員無暇顧及，駕駛員需要通過多次注視來獲取信息，而這對(duì)于行駛安全是不利的。Dewar,1979）及對(duì)交通標(biāo)志的辨認(rèn)距離 (Halpem,1984； Pignataro,1973)。 3）交通標(biāo)志對(duì)駕駛行為的影響研究 一些學(xué)者通過車速的變化和緊迫的形式來研究駕駛員對(duì)于交通標(biāo)志的反應(yīng)和理解水平。接著在上述典型組合信息量條件下的城市高速公路路段上進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)，基于速度方差、緊急制動(dòng)的頻率、制動(dòng)熱學(xué)特性、注視點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡、事故數(shù)的分析，確定了導(dǎo)致駕駛?cè)苏`操作的信息種類。 2021 年，美國(guó)學(xué)者 將信息分為公路幾何特征信息、交通控制信息、交通環(huán)境信息。 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。同一個(gè)支撐上如果有 2~3 個(gè)標(biāo)志，一塊標(biāo)志上的地點(diǎn)不超過 1 個(gè)，或同一個(gè)支撐上地點(diǎn)總數(shù)不超過 3 個(gè)。 在 Bartmann (1991)的研究中，駕駛員在高速情況下比低速時(shí)單位時(shí)間內(nèi)所處理的信息多。 2021 年美國(guó)的交通標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn) (MUTCD)，采用動(dòng)態(tài)仿真試驗(yàn)，模擬不同交通 條件下駕駛員的視認(rèn)性對(duì)