自解釋道路理念探析

楊春風，陳 曦

（河北工業大學，天津 300401）

0 引言

我國當前路線設計是以設計車速理論為路線設計的基本方法，以設計車速作為路線設計的基礎指標，決定了幾乎所有的設計參數。但是，由于設計車速理論是以汽車在道路中行駛的動力學為基礎推導而來，對人的生理、心理和道路實際外在條件考慮嚴重不足。實際中，駕駛員總是傾向于采用在當前條件下所能達到的較高的速度行駛，因此，即使是各項指標符合要求的道路線形也無法保證行車的安全性。近年來相繼提出的路側安全設計、運行速度設計等理念都從不同層面分析了道路安全設計問題，取得了一定的效果，但卻并未從根本上解決道路安全問題。

荷蘭最早提出了自解釋道路理念，認為駕駛員在道路上的駕駛行為與他們對道路的認知程度及愿景密切相關，并針對特定類型道路提出了能夠保證相對持久安全性的設計原則。

所謂的“自解釋道路”（SER）是一種通過其自身設計引導安全行為的交通運行環境。據統計有90%以上的交通事故與人為錯誤有關，無論多全面的外在措施也只能從側面減少交通事故，因此重要的是協調駕駛員與道路及車輛運行環境的關系，從系統上提高安全性，關鍵問題是遵循何種原則進行設計可以在道路的使用過程中減少錯誤的發生。故在道路本身固有安全性的前提下，應按照駕駛員的期望構建具有自解釋性的交通系統。

1 道路環境的分類

我國現行的道路設計標準及規范以設計速度為設計依據和道路分類分級的標準，相同設計速度的道路表現形式差異很大。設計速度是在道路正常情況下一般司機可以持續安全行駛的速度，并未直接考慮道路其他使用者對速度的影響，而是以通行能力的變化間接地體現。所以根據不同的道路表觀形式及交通環境定義設計速度更有意義。

駕駛員在駕車行駛中采用的駕駛行為，是基于其經驗及記憶對道路交通環境做出的判斷，而這種判斷是潛意識的，是基于人們總是將心中的世界結構化的固有行為之上的。經驗及記憶并非針對單一事件或環境，而是多事件或環境的集合，這些集合涵蓋了眾多具有不同典型特征的對象，而具有相同典型特征的對象在行為方式上具有一致性。當駕駛員駕車行駛在某一特定環境中時，根據經驗及記憶做出判斷，采取相應的駕駛行為。若這個判斷與實際相符，則為正確的行為，反之則為誤，極有可能導致交通事故。但問題是具有相同本質及不同本質的對象有時會產生具有相同典型特征的表象，或具有相同本質的對象產生具有不相同的典型特征的表象，而直接影響駕駛員做出正確的判斷。如在荷蘭，有15%～20%的司機把允許高速行駛且具有硬路肩的非高速公路誤認為高速公路，而采用高速公路的駕駛行為。這個問題在交通環境的構建中是極為重要的。

假設駕駛員可以由其自身經驗歸納出不同類型道路的特點，當一類特定的道路環境在物理外觀上性質相同并且區別于其他類型，則其典型表征可以很容易地歸納出來。例如，如果要求駕駛員描述一條高速公路，那么關于道路元素和駕駛員以及它們之間的關系和定位會十分一致。如果讓駕駛員描述一條設計時速為80km/h的公路，那么答案就可能不一致，因為這些類型的道路不只是外形上沒有共同點，它們所呈現的特性也沒有共同點。當一類道路在外型上沒有共同點的時候，駕駛員就會根據之前的一些經驗來建立一個反映這類道路的有偏差的模型：例如，一個人根據每天上班時都走的設計時速為60km/h的道路建立的模型跟其他的設計時速為60km/h道路肯定是有差別的。

道路環境的分類建立在這些道路體現出的交通行為之上[1]。這意味著，一些產生相同類型交通行為的不同類型道路都會被主觀地歸為相同類型。一條所有車輛以60km/h的速度行駛的低等級城市道路和一條以相同速度運行的城市快速路會被以相同的方式分類。不適當的分類是危險的，因為不適當的分類將帶來錯誤的期望。

2 交通行為的影響

道路交通環境與道路的典型特征相一致。包含了道路元素與駕駛員之間關系的典型信息被稱為圖式[2]，圖式的概念來源于心理學，即人腦中已有的知識經驗的網絡。對于一般的駕駛員而言，首先由道路的典型特征界定交通環境，然后再采取相應的駕駛行為，也就是說交通環境決定了駕駛行為。而駕駛員心目中的交通環境既包括道路元素——道路典型特征本身，也包括道路元素與駕駛行為之間的典型關系信息。實際上，典型關系信息是由特定的道路環境激活的[3]。基于此，在道路設計中應協調道路元素與駕駛員駕駛行為，以滿足駕駛員的正常預期，否則其會產生誤判，發生錯誤的駕駛行為。正確的駕駛行為來源于正確的信息，即道路元素的獲得及駕駛員記憶中的道路元素與駕駛行為間的典型關系信息。這是通過駕駛員觀察獲得道路總體信息，然后對儲存的記憶信息進行搜索、加工而完成的。

通過測試可以看出日常交通場景中視覺搜索信息的影響，反應出搜索目標往往在某個場景中占據一個特定的位置。從這個測試可以反應駕駛員對特定目標對象的位置產生錯誤預期時錯誤的演變過程。圖1即為此測試中所用到的場景。

圖1 測試交通場景

受試者被要求尋找交通標志牌，當他們找到時回答“是”，當他們認為沒有交通標志牌時則回答“否”。在圖1（a）中，交通標志牌放在了常規的地方，搜索平均時間為1112ms，錯誤率為6%。在圖1（b）中，交通標牌被放在了道路的左側——通常不是這個場景中人們想象的標志牌應該出現的位置。此圖中人們找到標志牌的平均時間為1745ms，但有33%的人認為圖中沒有交通標志。兩張圖片在組成內容上完全相同，也就是說，兩張圖片上的交通標志的醒目性應該是完全一致的，而在結果上的差別應該可以歸因于場景的布局誘導的搜索策略。圖2給出了22個在不同的交通場景中搜尋不同目標（如交通標志牌、自行車、汽車）的平均反應時間和錯誤率。

圖2 在自然交通場景中搜索在預期位置和非預期位置目標的平均搜索時間和錯誤率

由圖2可知，視覺搜索行為依賴于由環境引導的期望。環境布局可以激活一個特定的圖式，這個測試明確地得出了搜索行為集中于目標預期位置的結論。這種搜索機制在實際駕駛中的影響會更強，特別是在城市交通高峰期這種視覺負擔相對較高的條件下或是夜間行車這種視覺條件受限的情況下。在這些情況下，便捷而且基于人自身理念的特征搜索機制就顯得尤為重要。另外，由圖2易知，當目標位于意料之外的位置時并不會被發現的特別晚，不過在更多情況下根本不會被看到。也就是說，當人們去搜尋不在預期位置的目標時會傾向于目標根本不存在。事實上，交通事故實際統計數據似乎已經證明了這一觀點：大約37%的駕駛員在遭遇緊急情況的時候并非采取措施過晚，而是不采取任何措施。此外，由于對交通環境不適當的預測或解讀造成的交通事故已經占到了交通事故總數的59%。而如果駕駛員在預期的位置找到了目標，正確的預期就會被不斷地加強，因為當前交通環境是合理的、可預測的。

通過以上測試可以看出，視覺選擇并不是十分依賴于目標的醒目程度，而是更多地取決于交通參與者自身的搜索。當目標自身與當前的搜索無關時，即使它很明顯也不易被察覺。即，當交通環境給了交通參與者錯誤的誘導時，就算是有醒目的標志和其他基建方面的措施也難以糾正這些行為，因為這些東西往往會被直接忽視。

雖然目前還沒有關于這些預期有效時限的實驗數據，但可以明確的是這些預期一旦產生就很難被輕易改變。類型不明確的道路將使駕駛員產生混亂，如果一條道路的布局最初使駕駛員認為這是一條高速公路，那么駕駛員將持續地將這條路當作高速公路駕駛。因此，在交通網絡中具有相同功能的道路應當按照統一的道路類型進行設計，連接相同區域的道路也應該按照相同的原則進行設計，同時，不同種類道路產生交叉的時候應該有明確的標識并有過渡緩沖。

3 結論

當道路一直符合駕駛員預期的時候，道路就是在自我解釋。在荷蘭，高速公路一般都具有自我解釋特性及固有安全性，但是仍有很大一部分普通公路并不符合之前提到的安全原則。因為這些道路不易歸并出明顯的典型特征，也不具備特定的典型關系。這些道路具有如下特征：

（1）從道路設計上無法推斷出慢行交通發生的概率；

（2）經常無法明確是否產生對向交通；

（3）沒有很好地標記車道的出口以及交叉口的存在和位置；

（4）通常難以準確地估計彎道的位置以及通過彎道所要求的最大速度。

所以，應當遵循“積極引導”和本著駕駛員預期的原則來構建道路環境，應用一些統一的標準來減少駕駛員在駕駛過程中因為道路本身發生錯誤的可能性，并且還能體現駕駛員遇到不同的交通參與者的概率。

目前，關于交通環境分類的研究很少，道路元素與駕駛行為之間的典型關系信息通過何種方式來影響交通行為也不是很明確。但是，從理論角度出發，可以嘗試給出一些標準來增加道路自我解釋的特性。根據我國的道路狀況可以歸納出以下四類道路：高速公路、連接城市不同區域的城市快速路；一級公路、城市進出口路；二級公路、連接城市主要分區的主干路；三級、四級公路和城市次干路及支路。從這四種分類出發，自解釋道路應該滿足以下暫定標準：

（1）每一類型的道路都應該具有區別于其他類型道路的獨特道路元素，例如，高速公路全封閉的特征；

（2）每一類的道路都能由其獨特的道路元素引導出其對應的獨特的交通行為，例如，車輛在全封閉無行人與非機動車的高速公路上快速行駛；

（3）道路的交叉、路段和曲線的布置都應當與特定的道路分類獨特地連接起來，例如，高速公路和城市快速路的交叉布置無論是從形式上還是交通行為上都是完全區別于其他道路的交叉；

（4）交通參與者應當由其所進行的交通行為選擇出行道路的類型，即，應當以道路承擔的不同的功能的角度來區分道路的類型；

（5）不同類型的道路銜接時應有所過渡，以便交通行為的改變，例如，當前方道路類型即將產生變化或與其他類型道路產生平交時應用隆聲帶等措施提示駕駛員；當從一種類型的道路過渡到另一種類型的道路時應設置足夠的加減速車道；

（6）保證視距不良路段道路典型特征的可見性，便于道路類型的判別，以防止交通行為產生混亂；

（7）道路設計時應該逐漸淡化道路在速度上的差異而轉為通過道路類型的區別進行設計；

（8）交通控制系統應該與道路類型關聯起來，如：高速公路的控制系統應注重控制交通流量，鄉村公路的控制系統應注重控制車速。

將自我解釋的理念引入道路的發展中，還可以使道路環境朝著更加智能的現代化的交通系統方向發展。例如，車用導航系統與沿路的可變交通指示牌整合，可以引導交通流量，減少導航路徑的不確定性并且可以消除交通流中的不穩定因素（例如堵車），還可以根據當地實際情況（交通強度，雨水，霧等）給出的速度建議，優化交通流量。

[1] Mazet C,Dubois D.Mental Organizations of Road Situations:Theory of Cognitive and Methological Consequences[Z].Leidschendam:Institute for Road Safety Research,1988.

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[4] Sussman E D,Bishop H,Madnick B,et al.Driver inattention and highway safety.Transportation Research Record,1985,（1047）:40-48.

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