城市道路平交口指路标志设置位置研究

潘崇全 韩建梅

交通指路标志是道路真实状况的情报模拟，直接影响驾驶员的操作行为。无疑它的作用对初次在某条路上行驶的驾驶员要比熟悉此路的驾驶员大得多，所以指路标志的设置应以初到此地的驾驶员为基本出发点考虑，依据人体接受、加工处理信息的基本规律确定标志的设置地点。但从目前我国指路标志设置的实际情况看[1，2]，标志设置地点的选择，随意性还比较突出，国家的标准规范还未正式颁布执行，只能依据设计者或交通管理部门的经验来确定。道路交叉口处指路标志的设置，应能使驾驶员在接近交叉口前的一定距离以外提前进行准备，特别是对出现盲区较大的路口，获取标志信息之后，应该有充足的时间进行驾驶反应和操作。

1 交通标志设置的有效性分析

1.1 驾驶员获取标志信息并实施驾驶操作的过程分析

如图1所示，车辆行进方向如图中箭头所示。设定:交通标志设置在道路右侧M点处，驾驶员在F点发现标志，则驾驶员从标志获取信息后对所驾车辆实施操作的过程为[3]:

驾驶员在F点发现标志;在R点完成对标志的识别并开始读取标志的信息(即交通标志的可视点)，至 G点读完标志所载的全部信息，完成对交通标志的认知，在此时间内车辆从R点行驶到G点，这段时间称为交通标志认知时间;随后驾驶员根据读得的信息进行分析并做出判断，继而开始采取行动，在此时间内车辆从 G点行驶到E点，这段时间称为判断反应时间;从操作行动开始点E到操作行动完成点P的距离称为动作距离L。正常情况下，驾驶员在L这段距离内依据标志牌所载信息完成对所驾车辆实施操作的相关动作，如使行驶车辆减速、变换车道等。但如果标志意义不明确，容易发生歧义，不能快速识别，认知时间增长，无疑会推迟司机采取行动的起点，而导致在动作距离L中，司机不能完成必要驾驶操作，对行车安全不利。

1.2 驾驶员有效利用交通标志传递信息的条件

1.2.1 标志的前置距离应满足的条件

由式(1)，式(2)可得:

其中，S为交通标志的可视距离，与驾驶员、行车速度以及环境条件等有关的变量;c为认知距离，在指路认知时间内行驶的距离，与交通标志的信息量、类型以及驾驶员心理生理特征有关的变量;L*为车辆变换一条车道所行驶的距离，根据文献[6]的研究可取10 m，n×L*为变换车道所需的距离;LΔ为车辆减速过程行驶的距离，与车辆在交叉口处运行车速规律有关的变量;t为驾驶员判断反应时间，通常可取值为2.5 s;n为单侧的车道数;v1为操作动作开始点E点的车速。

1.2.2 标志的设置高度或侧向距离应满足的条件

由式(2)，式(4)可得:

其中，d为驾驶员视点高到标志的侧距或驾驶员视点高到正前方标志上边线的高度，视点的高度一般可取1.2 m;m为交通标志的消失距离;α为在K消失点处，视线与路侧标志或与头顶标志的夹角。

根据人机工程学及文献[5]的研究表明:考虑到驾驶员只有在夹角α＜10°～20°的范围内才能注意到标志，并且当α≤8°时，驾驶员可以准确地认读交通标志上的文字;当 α＞8°时，认知能力会很快降低。因此，可以将夹角为8°时的对应点作为标志的消失点。

则交通标志的设置高度h需满足的条件为:

2 模型应用举例

2.1 道路交叉口指路标志设置位置选择

图2为某市两条城市主干路组成的十字信号控制交叉口，交叉口的渠化和交通组织情况如图2所示，某一进口道指路标志的设置和版面设计如图2所示。

假设一目的地为奇台路方向的左转车辆，在指路标志可视距离之外，最初沿外侧车道行驶(考虑最不利的情况)，根据交通标志的指引需变更至内侧车道行驶。按照交通管理原则，该车辆应该在车道线实线端部(即P点处，对应于动作完成点)完成相应的减速和变换车道动作。

2.2 车辆运行规律假设

参考该调查结果，本文对于道路交叉口和路段的车辆运行规律做出如下假设:

1)车辆在路段上的运行车速取计算行车速度的0.65倍;交叉口范围内由于车辆排队、红灯停车等原因，到达动作完成点 P处的运行车速取计算行车速度的0.25倍;

2)车辆在交叉口处的减速过程为匀减速行驶。

则指路标志的最小前置距离D以及设置高度h需满足的条件如式(7)，式(8)所示:

其中，j为车辆的减速度，可取值为-0.35g m/s2。

计算可得D＞3.95 m，h＜7.86 m;可分别取值为4.0 m和7.5 m。

3 城市道路交叉口指路标志设置标准

按照上面实例的相似计算方法，可建立基于计算行车速度的城市道路交叉口指路标志的设置标准。为了标准的统一和易用性，以进口道的停车线对应的位置作为前置距离的起点，也就是上例中计算得到的距离加上车道线实线的长度。则各级城市道路交叉口指路标志的设置标准见表1。

表1 道路交叉口指路标志设置参考标准

4 结语

道路交叉口指路标志设置必要的前置距离不足，是目前标志设置中存在的突出问题，驾驶员必要的操作反应时间不足，对标志上的信息没有时间进行充分的加工处理而采取驾驶操作，极易引起交通事故或走错路等现象。论文研究成果对公路交叉口的指路标志设置同样有很好的参考价值。但本文的研究是基于一定的假设基础上完成的，仍需以后研究完善，同时对于不同交通环境下的交通标志设置问题还有待于系统的研究。

[1] Manual on Uniform Traffic Control Devices，U.S.Department of Transportation，Washington.D.C.1988.

[2] 林 雨.交通标志视认性及其应用研究[D].上海:同济大学硕士论文，2005.

[3] 刘浩学.公路交叉口交通标志设置的工效学分析[J].交通运输工程学报，2001，1(3):100-103.

[4] 郑安民，牛倬民.高速公路静态交通标志设置科学性分析[J].交通运输工程学报，2002，2(4):49-53.

[5] 李 峰.我国高等级公路交通标志及其设置的研究[J].人类工效学，1995，1(2):18-21.

[6] 邹智军，杨东援.微观交通仿真中的车道变化模型[J].中国公路学报，2002，15(2):105-108.