探讨城市道路交通导识系统的交互设计

徐蕾蕾

（中国城市建设研究院有限公司浙江分院）

1 引言

随着我国居民车辆保有量的逐年提升，城市车辆数量已经呈现出阶梯式递增的趋势，而城市中交通路网的建设速度大大滞后，不少城市每当早晚高峰或雨雪天气时都会出现十分严重的交通拥堵现象，这使城市生活的便捷性大为降低。城市交通导识系统可以通过各种技术手段合理调控不同区域内交通流量。近年来，智能化技术发展日新月异且成本也逐渐减低，越来越多的城市开始探索各类智能化技术在城市交通导识中的应用，物联网的出现和成熟更是加快了各类技术的应用速度，并使交通导识系统在信息交互能力上上了一个台阶。通过强化城市交通导识系统的交互功能，能够使各类交通导识装置更加贴近“实战状态”，为城市居民提供更加便捷和准确的交通信息。

2 城市交通导识系统的功能

目前城市交通导识系统能够展现的信息多种多样，根据信息所表达的内容进行分类，可分为总体信息、方向信息、识别信息、说明信息、警示信息等五大类[1]。

总体信息是指向交通参与者介绍整个区域内交通路网情况、用户所处位置、周边环境设施等的信息，该类信息在城市地图级别的展示层级上展现。方向信息是引导交通参与者到达目的地的信息，能够提示交通参与者前进或者后退、向左或向右。识别信息用来表达用户是否已经到达目的地。说明信息提示用户在前往目的地的途中所经路段信息，能让交通参与者对路况有直观了解。警示信息是向用户发出部分路段存在交通意外、单行线标识、禁行标识等的信息，帮助用户重新规划线路。

3 城市交通导识系统交互设计的基本原则

城市交通导识系统的交互式设计是指导识系统本身能够及时收集各类交通信息，并将其应用到系统之中，起到改善城市交通的目的。对城市交通的参与者而言，交互设计能向用户提供及时、准确、便捷的交通路况信息。城市交通导识系统交互设计中应遵循三项原则。

1）准确性原则

所有城市交通导识系统所提供的交通信息都必须建立在较为准确的路况数据基础上，因此，进行交互系统设计的前提是导识系统本身所提供的数据信息准确而且及时。

2）可识别性原则

交互设计所服务的用户必须能够清晰地理解导识系统所提供的各种路况信息，这就要求系统所提供的信息能够以图像形式呈现，并且为了方便高速行驶的车辆驾驶员，可结合语音方式进行播报。

3）适用性原则

虽然导识系统能够提供导航信息，但对于路况不熟悉的驾驶员而言，即便是提供了相应的道路信息，驾驶员也会因不熟悉路况错过需调整方向的路口、岔道等。

4 新技术在城市交通导识交互系统的应用

4.1 图像识别技术在交通流量数据收集上的应用

城市交通导识系统的主要任务便是在诸多城市道路中为用户寻找到一条最为快捷的行车路线，而如何为用户提供合理可行的线路则建立在对实时路况信息的掌握上。目前，城市交通的顺畅程度主要受到道路交通承载量和交通流量调控技术等两项因素的影响。其中道路交通承载量则依靠路网的宽度和密度来决定，通常情况下很难通过技术手段进行优化和改变，交通流量调控技术则通过对各交通道口的信号灯进行控制或采取单行线等交通疏导方式进行流量的调控。由于城市是处于不断发展的状态中，所有道路沿线的交通流量几乎都在不断发生变化，并且一旦某条道路上出现交通事故也会造成路段的拥堵[2]。

随着图像识别技术的日趋成熟，高速摄影机已经能清晰捕捉到每一辆行驶在道路上的机动车及其车辆号牌，即便是夜间、雨雾天，摄像头采集的图像均十分可靠和稳定，甚至车辆内的驾驶员有无在驾驶的同时接听移动电话、有无系好安全带等细节均可通过摄像头进行识别。同时，摄像头将所拍摄的图片利用4G或5G网络传输给后台处理系统，系统则可立即读取图像中车辆的号牌信息。

为了完整掌握城市道路上的车辆信息，必须在每条道路的出入口安装摄像头，但考虑到针对整个城市交通路网的监控系统投资成本较大，前期可在城市高架桥出入口、主干道及与次干道的交叉口等关键位置安装摄像头，通过所采集到的城市主要道路的交通流量信息对区域内城市道路的交通流量进行较为准确的判断。

4.2 大数据计算在交通流量分析上的应用

城市交通导识系统通常是指运用图像识别设备所采集的城市交通流量实时数据，对一段时间内区域或某条道路上的交通运行情况进行模拟演算，从而为区域或某条道路在遇到交通阻塞时采用合理的调控措施提供可行性建议。

大数据计算负责计算出在交通繁忙时间段内一条较为通畅的城市道路在不断有车辆驶入的前提下，何时将出现饱和直至出现拥堵。鉴于每段道路的长度与宽度是固定的，通过测算该段道路所通行的车辆数量及其行驶的速度便可计算出该段道路出现拥堵的大致时间。

大数据计算的另一作用是识别交通事故等拥堵点，推断出道路在多长时间内将出现全面拥堵。在该项工作中，大数据负责收集其他路段的车流量数据，交警部门可利用信号灯将计划驶入拥堵路段的车辆进行就地调节，充分发挥其他路段的富裕流量优势，将车流量合理分配在其他路段，达到既不影响其他路段正常通行，又可为拥堵点的“自我恢复”赢得时间。

5 城市交通导识系统用户界面的交互设计

5.1 实时交通导向技术在交通信息发布的应用

在城市道路上的交通参与者迫切地想要了解前方道路的通畅情况和目的地周边停车场的剩余车位数量等信息。通过图像识别技术和大数据分析技术，已经可以实现道路通行信息的实时掌握，甚至部分拥堵路段所发生的事故地点和造成拥堵的路段长度也可以在各类导航软件上进行显示。同时不少城市的交警部门还在道路上安装了液晶显示屏，对前方路段的交通信息进行提示。

停车数据信息共享的难度在于如何获得停车场的车辆管理数据，目前大部分的停车场都安装了智能停车收费系统，但由于每个停车场都是属于地块所在地的物业进行管理，而每家物业管理公司所安装的停车管理系统五花八门，其数据库的格式更是千差万别，从而大大增加了停车数据采集的难度。因此，为了能够及时地获取到停车数据信息，必须将所有停车场管理系统进行统一，尤其是在数据库格式上应做到完全共享。同时，对部分尚未安装智能管理系统的停车场进行逐步完善，将其纳入到停车数据共享系统之中。停车场数据的共享可与交警部门在道路上安装的交通路况信息显示屏进行融合，共同指导交通参与者合理规划行车路线[3]。

5.2 交互设计的信息表达准确性

作为城市交通导识系统交互设计中的重要环节，要将系统所提供的各类交通信息表达给用户，并且能让用户领会系统所提供的内容。但由于用户通常处于注意力高度集中的驾驶状态，如信息用文字形式发送，用户在驾驶过程中会无暇顾及，因此，系统交互设计中应采用简明扼要的图像信息进行表达。

①图像信息应当简洁，尽量避免采用复杂的图像来反映线路等交通信息，应直接以模块化、线条化的图形来表述。为了更清楚的表达导航线路，可以箭头符号来代表车辆将要前进的方向，如前方路口中设置了多个车道则可在道路图像上直接标注不同车道允许前进的方向。

②鉴于部分道路路口设置了多个导向车道，一旦车辆进入实线区域再进行车辆变道则会违反相关交通法规，所以路线显示界面应当在车辆进入实线区之前提示前方道口车道的布置情况，尤其用户车辆需要进行转向或变更车道时。

③针对部分城市高架道路与立交路覆盖程度越来越高的情况，导识系统在信息显示时还应针对地面道路与立交道路直接的切换进行优化。

5.3 交互设计中的语音系统

用户在使用城市交通导识系统时通常是对线路情况较为陌生，十分容易错过正确的路口。市场上流行的导识软件均在系统内增加了语音交互系统，有效提升了信息交流的便捷性。语音系统不但可以播报线路信息，还可以通过系统自带的语音识别系统随时调整目的地。

鉴于用户在日常生活和工作中目的地较为明确，部分导识系统甚至能够储存用户经常使用的目的地地址，一旦用户在语音提示中提及上述目的地，系统可直接将导航线路指向该目的地。另外，我国各地所使用的方言千差万别，少数导识系统的语音识别软件不能较好地辨别用户用方言讲述的目的地名称，从而导致大量用户所发出的语音信息出现错误，故交互设计中还应对语音识别软件的方言识别能力进行加强。

6 结语

综上所述，城市交通导识系统的交互设计不仅能够为用户提供更好、更便捷的导航路线，对整个城市的交通疏导也具有辅助作用。一款优良的城市交通导识系统交互设计需要对车辆定位信息、交通路网信息、道路通行状况等信息进行全面综合，需要实时、准确的获取信息，这就要求城市交通的建设者和管理者要加大投入，使交通导识系统更加完善。