城市道路指路标志数据模型设计及应用

为了合理而准确地描述指路标志信息,提出了面向指路标志标识系统的车道级路网数据模型。从指路标志项、指路标志牌以及指路标志点等3个层面描述了指路标志信息,并建立了三者的数据存储结构。最后,在GIS平台上将上述研究成果应用于珠江新城路网,实现了珠江新城指路标志的自动显示以及对布设方案的定量评价。

指路标志信息连贯性设计

指路标志对人们的出行有着非常良好的指引作用,良好的指路标志设计可提高驾驶人的通行效率。路网中节点处标志信息量的多少会影响驾驶员对标志信息的识读,进而影响到整个路网的通行效率。因此,通过引入节点的指路标志信息量作为惩罚系数,计算得出路段成本,建立起讫点(origin to destination,OD)间指引路径规划模型,结合A算法,遍历整个路网,最后得出OD间的最优指引路径,通过在指引路径上增设指路信息,从而完善OD间指路标志信息的连贯性,更好地引导驾驶员做路径选择,降低路网中的交通压力。并选取甘肃省庆阳市的火车站(O点)到人民医院(D点)的区域进行实际应用与分析。

基于需求和认知的城市交叉口指路标志设计

经济圈内不同城市交叉口指路标志设计的差异性,易造成跨区域出行的驾驶员对道路信息认知错误,导致走错路,甚至引发交通事故。通过对比山东省省会经济圈城市交叉口指路标志以及与国标的差异性,开展信息需求实验、信息理解实验和驾驶模拟实验,采集需求度、理解时间、理解率等评价指标,利用因子分析法对指标数据进行综合评价,提出城市交叉口指路标志设计方案。结果表明,不同版面形式的指路标志对驾驶员的视认影响程度不同。对于简单路网,方案8综合效用最高,为0.78;对于复杂路网,方案32综合效用最高,为0.57。两种方案均在国标的基础上增加了当前行驶的路名信息,且版面内道路信息排布形式与实际路网走向一致,文字排布方向能够反映道路方向,更符合驾驶员需求和认知规律。

枢纽互通立交图形化指路标志视认复杂度研究

为研究高速公路枢纽互通立交图形化指路标志复杂度,选取常见的17种高速公路枢纽互通立交图形标志开展视认实验,从整体与细节、主观与客观两个维度进行评价,以整体视认时间平均值,细节视认的初、总反应时间平均值为评估指标,提出基于K-Means算法的枢纽互通立交图形化指路标志视认复杂度分类方法。结果表明:17种图形指路标志在整体与细节认知方面既存在一致性,又具有个体差异性;枢纽互通立交图形化指路标志视认复杂度分为3类,聚类中心分别为(0.86,1.94,1.12)、(0.98,3.22,1.46)和(1.21,4.30,1.83),与实验人员主观调查评分分布一致;枢纽互通立交图形化指路标志复杂度与图形内容、匝道形式、信息承载量密切相关。

枢纽互通指路标志地名信息选取原则探究

为研究高速公路枢纽互通处指路标志地名信息设置的有效性,本文以河北省石衡高速公路某处枢纽互通指路标志设置作为仿真场景,开展驾驶模拟实验,设置不同等级地名信息并将驾驶人按照目的地分为过境交通流和境内交通流,通过Disklablis眼动仪与32通道NE无线脑电仪获取驾驶人在经过此处指路标志时的注视行为参数及脑电信号,分析不同等级地名信息对于驾驶人正确寻径行为的影响。

内外分幅的整体复合式高速公路交通指路标志布设方法

整体复合式高速公路具有特殊的道路结构和交通组织模式,所需传递的信息量较大。为提升指路标志引导效率,避免信息过载,改善整体复合式高速公路交通运行的安全性,针对该场景指路标志的布设展开研究。以广深高速公路为例,通过分析内外分幅交通组织模式下整体复合式高速公路特征,明确了指路标志的布设原则并据此提出了基于内外幅功能和基于车道功能的信息指引方法以及适用于复合式高速公路的指路信息分级方式。借助驾驶模拟技术,进行了指路标志的信息阈值和版面设计试验。先后测得不同信息数量指路标志驾驶人目标搜寻时间和被试人员驶出互通出口过程中横向偏移量、速度、加速度以及标志注视时间。信息阈值试验中,使用稳健估计理论处理目标信息搜寻时间,对比可供信息搜寻时间表,认为整体复合式高速公路指路标志信息阈值为8条。版面设计试验中,依据提出的2种信息指引方法和信息分级方式绘制的互通出口指路标志均能正确引导车辆到达目的地,但基于内外幅功能的指引方法信息传递效率更高,使得内外幅换道提前约250 m,驾驶速度提高5.88%,加速度标准差减小45.77%,并且缩短了驾驶人注视标志的时间。研究表明:在内外分幅的整体复合式高速公路中,使用基于内外幅功能的信息指引方法能提高指路标志视认性,有效引导交通运行,推荐整体复合式高速公路采用基于内外幅功能的信息指引方法布设指路标志。

超多车道出口指路标志前置距离模型研究

超多车道高速公路出口指路标志前置距离的研究可以为道路管理者和设计者提供参考,并提高超多车道高速公路的安全性和运行效率。文章以车辆驶出的运动过程特性为基础,构建了以车道数为参数的高速公路出口指路标志前置距离理论模型,并标定了模型的参数;对比分析了不同主线限速、指路标志设置方式和匝道限速条件下不同车道数的高速公路出口指路标志前置距离。结果表明:在相同条件下,高速公路龙门架式出口指路标志的前置距离不应小于路边直立式的;当高速公路出口指路标志为路边直立式时,双向十车道标志前置距离为2.7、1.7和1.2 km,而双向十二车道标志前置距离则为2.9、1.9和1.4 km;当高速公路出口指路标志为龙门架式时,双向十车道标志前置距离为2.8、1.8和1.3 km,而双向十二车道标志前置距离则为3.0、2.0和1.5 km。

大车比例对高速公路出口指路标志设置位置影响研究

高速公路出口指路标志对引导驾驶员规划行车路径具有重要作用。文中针对贵州省山区高速公路的实际条件和车型分布特点,以互通出口处减速车道起点为分流基准点,建立最内侧车道车辆安全换道模型,对不同大车比例下互通出口指路标志设置位置进行研究。实例计算结果表明,仁望(仁怀—望谟)高速公路金沙南互通出口指路标志采用门架和悬臂标志的建议设置位置分别为距离减速车道起点121 m、146 m处。

城市指路标志版面设计呈现方式的系统性研究

指路标志是引导道路使用者迅速、安全地抵达目的地的必不可少的交通设施,当前城市道路指路标志的设计对路网信息的选择及版面式样呈现多样性,易使道路使用者产生歧义,严重影响出行感受。本文选取太原市某片区道路网进行指路标志版面设计呈现方式进行系统性研究,对九组典型相邻现状指路标志呈现方式组合及两组改进的呈现方式组合进行理解性实验。理解性实验表明:改进的呈现方式组合与对应的现状呈现方式组合相比,在增加道路信息条数的情况下,单个被测试者完成理解性实验所需时间变化为±0.1%,对标志的理解与路网符合率由现状38%以下提升到73%以上。运用改进层次分析法(IAHP法)对指路标志呈现方式组合进行优劣评价,得到的优劣顺序和理解性实验结果排序一致,验证了改进指路标志版面设计呈现方式其系统性更优,对指路标志设计具有重要意义。

中小城市道路指路标志标准化设计研究

为解决中小城市道路指路标志普遍存在的版面形式不统一、信息发布缺乏规范性与连续性等问题,以湖南省邵阳市城市道路为例,根据相关国家规范以及城市路网和交通特点,同时考虑驾驶员的视觉特性,对指路标志的版面布局、文字高度、标志套用、信息选取等进行了标准化设计,实现了道路信息的有效、连贯和分层分级的传递,有效改善了中小城市形象,提高了城市品位。

八车道高速公路分离式路基路段指路标志系统设计方法

八车道高速公路分离式路基路段,容易导致驾驶员对路径走向的误判,增加交通安全隐患。因此,有必要针对八车道高速公路分离式路基路段指路标志系统,进行优化设计方法研究。本文根据驾驶员的信息需求,设计了3种分离式路基指路标志系统优化方案,并利用驾驶模拟技术,获取驾驶员的细粒度驾驶行为数据。基于设计方案,从速度控制水平、运行稳定水平、心理舒适水平3个方面选取6个指标构建评价指标体系,根据系统安全性、操作稳定性、运行顺畅性、驾驶舒适性的优化目标选取“熵权-TOPSIS”综合评估方法,评价指路系统的有效性,进而确定分离式路基路段的最佳指路标志设计方案,实现多目标决策导向的指路标志系统设计及效用评估优化。

半透发光式与逆反射式指路标志视认效果对比分析

为保证隧道内驾驶员对指路标志的安全视认,分析隧道照明光环境、标志特性对驾驶员视认距离的影响,营造了隧道中间段5种色温、3种亮度照明光环境,随机选取了20名小客车驾驶员进行半透发光式与逆反射式指路标志的视认试验。结果表明:隧道内半透发光式指路标志的视认距离明显优于逆反射式指路标志,且半透发光式指路标志的最佳字体照度范围为3 000~3 500 lx;在最佳的背景光环境条件下,半透发光式指路标志与字高53 cm,笔画在5画以下、5~10画及10画以上的逆反射式指路标志达到相同的视认效果时,字高分别缩减了35. 85%、30. 19%和24. 53%。半透发光式指路标志的应用可提高隧道内指路标志的视认距离,并能减少交通事故的发生,可为以后隧道内交通标志的改进与创新提供理论支撑。

交通指路标志信息量与视认性关系

为了确定指路标志合理路名数，在室内模拟实验基础上，运用EMR-HM8眼动仪，分析了交通指路标志信息量与视认反应时间的定量关系，对比了目标路名指路标志与非目标路名指路标志视认性。发现指路标志视认的一般规律：当路名数为2-7个时，视认反应时间不超过2.50S，且与指路标志路名数呈显著线性正相关；目标路名标志视认时间明显小于非目标路名标志的，平均差值为0.52S。提出了城市道路指路标志视认反应时间的建议取值：路名数不大于5，且车速小于50km·h^-1时，可采用2.00S的视认反应时间；路名数大于5，或车速不小于50km·h^-1，可采用2.50S的视认反应时间；指路标志路名数以不超过5个为宜。

高速出口前置指路标志的安全距离设置模型

为提高高速出口前置指路标志(AGS)对分流区的安全性能,根据分流区特性和驾驶员的视认-驶离行为,在分析车道变换行驶距离计算模式的基础上,建立了前置指路标志的安全距离设置模型.该模型揭示了交通流量、设计时速、车道数对分流区变道行为的影响.TSIS-CORSIM模拟显示,对主线设计时速超过110 km/h的三车道高速公路而言,当AGS设置距离为700m时,分流区内车辆的变道次数最少且变道次数均衡分散,其安全性能最好.

指路标志版面评价与优化

为客观度量指路标志版面设计的优劣,从人类工效学角度应用多维量化数据评价道路交叉口指路标志版面工效性.综合考虑指路标志视认中的信息需求和信息处理过程,引入信息需求度、理解度和信息量,建立了指路标志版面工效性评价模型.发现指路标志指引交叉口直接衔接的道路信息及周边的重要地点信息更加合理,文字排列方式与道路线形保持一致、图形符号与文字结合都将提高标志内容理解水平.结果表明:版面工效性评价能很好地反映指路标志满足驾驶员信息需求、符合驾驶员认知规律、利于驾驶员感知道路线形的程度,是一种研究驾驶员、指路标志及道路之间协调性的有效方法.

交通指路标志字高与视认性关系研究

采取理论分析和大量现场试验相结合的研究方法,分析了指路标志汉字字高与视认性的定量关系。基于视觉生理学理论和非线性回归分析的方法,建立了交通标志汉字字高通用模型,该模型与实测数据之间具有较好的拟合性。研究结果一方面验证了我国现有指路标志字高标准的合理性和科学性,另一方面为交通指路标志字高的科学设计提供了理论依据。

城市路侧冗余信息对指路标志视觉干扰试验

城市道路路侧冗余信息对指路标志视认的干扰对行车安全极为不利。设计了不同信息量的城市道路指路标志牌,并与典型的路侧冗余信息组合设置;然后在大量室内模拟试验基础上,利用稳健估计理论与方法,分有目标路名、无目标路名2种情况,对单块指路标志、道路景观标志组合、小汽车标志组合、女明星标志组合、路名(地名)指路标志组合的视认时间、视认反应时间进行了对比研究,得到不同类型路侧冗余信息对指路标志的影响程度。结论:路侧冗余信息影响程度从大到小顺序为路名(地名)标志、女明星广告、小汽车广告、道路景观。其中路名(地名)辅助信息、女明星广告干扰十分显著,在城市交通中应尽量避免;小汽车广告、道路景观干扰较小,可适当设置。

基于驾驶员认知特性的汉字指路标志字高模型研究

以标志视认过程分析为基础,基于驾驶员认知特性推导了汉字指路标志字高模型,通过大量特殊设计的室内模拟试验和室外实际驾驶试验,以当前我国驾驶员认知特点和交通环境特点为基础,确定了模型中的关键参数。经实车试验验证,该模型符合中国驾驶员对汉字标志的认知习惯,模型计算结果与实车试验结果具有较高吻合性。

基于交叉口特征的指路标志建模方法

将指路标志划分为各种路标指示项.结合道路网的拓扑结构,定义了路标指示项的状态函数集,并把路标指示项分为状态性标识、连接性标识和方向性标识3类.交叉口是指路标志必须反映的本质特征,也是指路标志建模的关键.基于交叉口特征函数集的指路标志建模方法是通过交叉口特征函数的运算确定路标指示项的状态函数集.以实际路网交叉口为例,构建了连接性标识模型.

基于交叉口函数的城镇指路标志设置模型

结合路网的拓扑结构,定义了用于确定指路标志的状态函数集,给出了3个描述路网拓扑特征的交叉口函数:邻近结点集、结点-弧段夹角集和连通结点集,基于Dijkstra最短路径的思想,运用交叉口函数建立了城镇指路标志的标识模型:以待标识城镇为中心,在城镇的影响区域内,通过向外搜索交叉口邻近结点集来确定指路标志的设置,并使每个结点上标识的路径都是最优的。实例分析表明,该模型生成的指路标志,能有效地指引道路使用者前往目的地。