高速公路標志設計優化中如何體現人性化理念

李建安，李小峰，南　疆，聶　非，邊志鑫

(陜西高速集團，陜西 西安　710065)

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高速公路標志設計優化中如何體現人性化理念

李建安，李小峰，南疆，聶非，邊志鑫

(陜西高速集團，陜西 西安710065)

摘要：依據最新規范與理論，圍繞人性化理念，對十天高速公路謝家營立交標志設計進行了優化，促使駕駛人快速準確理解路網信息，避免駛入錯誤方向。

關鍵詞：高速公路；標志；優化；人性化理念

1高速公路交通安全設施特點

1.1專業設計思路的特殊性

在公路項目設計中，土建專業大量應用了數學、力學、化學等學科知識，機電專業依賴于通訊、電子、軟件等學科知識，交通安全設施則較為特殊。(1)標志牌、電子信息板、標線、各類輪廓標、防眩板、綠化等，屬于信息傳播、視線誘導及景觀類；依賴于人類文化學、社會學、心理學、生理學、力學、化學、美學、園林學、歷史學、民間風俗等。(2)鋼板護欄、鋼索護欄、緊急避險車道、混凝土隔離墩、隔離柵、防拋網等，屬于安全防護及隔離設施類；依賴于力學、車輛工程等。(3)服務區、停車區和觀景臺，屬于附屬設施類；依賴于建筑學、美學、社會學、人類文化學等。

其中，指路標志是交通安全設施中主要組成部分之一，目的是向駕駛人傳遞高速公路路網信息數據。指路標志設計能否達到預期效果，主要取決于駕駛人直接的感官體驗，人性化理念是其設計的基礎。

1.2高速公路的特點

限速：我國高速公路主線的限速區間基本在60～120 km/h，最高限速一般為80 km/h、100 km/h、120 km/h，貨車最高限速一般低于轎車最高限速10～20 km/h。

封閉: 高速公路是封閉式道路，駕駛人一旦駛入錯誤的車道、或者錯過目標出口，需要繞行很遠，將會造成時間延誤和車輛磨損、燃油浪費。更甚者措施不當，采取急剎、停車、倒車等行為，還會形成嚴重的安全隱患。

1.3高速公路標志設計的特點

(1)依據人體工程學，人類辨別文字信息最佳的視角范圍為20°以內。指路標志內多含有文字類信息，在設計中需要予以重視。

(2)隨著行駛速度的增加，駕駛人的視力普遍下降10%～20%(部分人群達到30%～40%)，視野角度變窄、視覺近距離盲區增大，識別標志內文字(規范規定最小字高為60 cm)的有效距離、時間均逐漸降低。相關數據見表1，圖1。

表1　車速與視野角度關系表

(3)車輛在高速公路行駛，行車速度為120 km/h時，駕駛人僅有約2.4 s的時間來閱讀標志牌信息，如圖2所示。

圖1　車速與有效閱讀距離關系

圖2　速度為120 km/h時，駕駛人識別文字示意圖

2高速公路交通安全設施標志設計原理

2.1服務對象的選取

經調查顯示，如果第一次前往某地，超過80%的駕駛人會通過地圖或其他查詢手段，對沿途路線有所了解，然后通過交通標志和標線引導來抵達目的地。因此，標志設計設定駕駛人知曉路網的大致信息，但又不太熟悉。

2.2設置基本準則

設置的原則是功能性、整體性、系統性、易識別性。版面中的信息數據組合需要遵循簡潔、清晰、容易理解，標志背景顏色上盡量選取對人視覺比較敏感的顏色，最終達到“一目了然”。

3高速公路標志設計新方法

3.1實景模擬系統

實景模擬是在不同行駛速度條件下，以駕駛人的視角對標志設計進行的使用效果檢查。此方法可以對標志牌的實際效果進行直觀模擬，并發現標志與其他物體間遮擋等問題，是傳統紙質圖紙所難以做到的。為達到實景模擬效果，在項目設計階段，可利用設計原始數據進行三維模擬；在項目通車后，可采用視頻錄制結合特效進行編輯。

3.2駕駛人反饋機制

具體方法為：邀請不太熟悉路網信息的駕駛人為代表，參加高速公路標志設計方案評審會。采用不同的設計速度，在計算機三維模型或模擬實景環境中，對標志設計效果進行模擬演示，由駕駛人代表提出意見，進一步提高標志的視覺效果。

3.3有效認知檢驗(認讀時間≤2 s)

由2.3中可知，駕駛人在120 km/h時有效閱讀時間為2.4 s，參考美國AASHTO協會提出的駕駛人復雜反應時間為2 s，為保證駕駛人有效完成感知、理解、行動的全過程，并預留富余量。

標志被有效認知標準可擬定為：駕駛人在2 s內可準確理解標志信息，否則須重新設計信息內容。快速、準確理解信息對駕駛人是非常重要的，建議在高速公路標志的信息內容設計中謹慎考慮。

3.4圖形信息圖

人對圖形的理解往往比文字更快，標志內容設計中應以圖形優先、文字為輔，合理布設標志牌內的信息元素可以使得駕駛人更高效地識別。高速公路標志設計可借鑒地鐵等項目的圖形信息圖應用。

4相關案例分析

(1)信息過載或者不足。當路網情況復雜，需顯示較多信息時。如標志內全部采納，會導致信息過載；如標志只選取部分信息，信息又將不足。駕駛人無法有效獲取路網信息，往往“誤入歧途”。

本項目中，距離謝家營立交2.5 km附近設置有雙柱式標志牌，內容為立交示意圖，但未描述兩個匝道間距；當駕駛人在超車道高速行駛時，路側標志位于視野邊緣，難以被有效識別。屬于信息不足。

距離立交2 km附近，設置有門架式標志牌，雖然詳細標注了京昆高速(G5)西安與成都方向各自出口的距離，由于文字數量過多、缺乏相應圖形表述，駕駛人大多無法清晰理解。屬于信息過載、表意不清。

(2)立交形式特殊的因素。由于線形和占地、投資預算等因素，高速公路立交類型不完全統一，駕駛人往往難以分辨，如果遇到陌生路段、標識不清時，只能以自身經驗來理解。

本項目中，在接近立交不足1 km時，駕駛人仍無法清楚目標出口位置，只好憑經驗判斷。而謝家營立交布設方式不是常規立交形式，且十天高速公路匝道設置方式與西漢高速公路也是不同的。因此駕駛人非常容易誤解。

第一類情形，誤將立交形式理解為常規立交形式(苜蓿葉式)，導致誤判京昆高速公路(成都方向)匝道位置，錯過了目標出口，如圖3所示。

圖3　立交形式對比圖

由于十天高速公路經過謝家營立交后，途徑漢中北、勉縣北，與西漢高速公路途徑縣區基本相同。如果駕駛人再未能認真核對，甚至會誤以為仍向成都方向前進，待到達略陽縣五郎坪附近才會察覺。

第二類情形，誤將立交形式理解為西漢高速的匝道布設方式，導致誤判京目標出口，錯誤的駛入京昆(G5)西安方向。如圖4所示。

圖4　立交形式對比圖

同時，十天高速公路天水方向2個匝道出口是分離的，但匝道間距過短(300 m)，預留給駕駛人的思考時間太短，極易錯過目標出口。

(3)地形受限的因素。高速公路在橋梁、隧道段落設置標志牌非常困難，如果設計中未詳細考慮，則待工程主體完工后，只能遷改至臨近路段或縮減標志尺寸。標志的信息傳遞效果大打折扣。

本項目中，由于謝家營立交兩個匝道的三角區緊鄰橋梁墩臺，大型標志牌缺少設置條件，因此僅在出口設置了一處雙柱式標志牌。

(4)其他因素。雨霧天氣會造成通視效果變差；沿線綠化物也會遮擋標志牌；當高速公路車流量較大時，其他大型車輛也會遮擋標志牌。

這些因素都將導致駕駛人無法有效識別標志牌內信息。

5優化方案

5.1設計優化出發點與目標

本方案主要從駕駛人的角度考慮，依照行駛的時空順序，依照功能性、系統性、整體性原則，通過圖形表述優勢組織標志信息。目標：使駕駛人清晰的明白立交形式和匝道出口的位置，避免“誤入歧途”。由于十天高速公路謝家營立交的特殊性，設計優化方案對規范有所突破。

5.2優化思路

在距離謝家營立交2 km處，設置標志牌A。首先，告知駕駛人立交的基本形式、匝道出口間位置關系，提醒駕駛人注意2個出口位置較近，僅有300 m。標志內容中，以圖形示意謝家營立交出口布設形式及位置關系，將京昆(G5)西安、京昆(G5)成都方向出口位置表述清楚，強調兩處出口位置間距300 m，并標注出西、南、北地理方位，結合文字內容，數字字體加重、放大。

注意，在標志牌A中，對天水、略陽、勉縣北等信息均不予以標注，立交示意圖中也只標注十堰至天水方向的出口位置。目的就是為了減少視線干擾，確保駕駛人理解重要信息。因為駕駛人一般是知曉前進方向是天水、略陽、勉縣北的，也無須知道其它6處匝道出口布設形式。

在距離謝家營立交1 km處，設置標志牌B。當駕駛人知曉基本立交形式后，需要進一步確認信息。如駕駛人目標為漢中東，在標志牌B的左側位置看到漢中東屬于京昆(G5)成都方向，則可放心前行。反之，駕駛人目標為城固，在標志牌B的右側位置看到城固屬于京昆(G5)西安方向，則可放心前行。

為滿足駕駛人心理預期，在京昆(G5)西安方向出口附近，設置標志牌C。京昆(G5)成都方向出口附近，設置標志牌D。駕駛人觀察后，可以放心駛入。

同時，在京昆(G5)西安和成都方向出口間300 m范圍內，增加彩色路面(紅色)或震蕩標線，警示駕駛人注意出口位置，避免錯過出口。見圖5。

圖5　標示牌設立示意圖

5.3其他措施

多渠道宣傳答疑。在高速行車時，標志牌的信息傳遞效果是非常有限的，駕駛人無法做出正確判斷，交通部門可在此之前將問題解決。如：在收費站入口發放提示卡片，服務區內播放行車示意動畫；通過互聯網、廣播、電視、報紙、交通熱線等多種渠道，對特殊立交的行車方式進行提示。

借助車載導航等電子設備。由于科技迅速發展，4G網絡、電子地圖、智能手機已經普及。車載導航已經具備交通標志的大部分功能，而且其內容更換便捷、設置不受地形限制、不會被遮擋。標志信息內容設計的原則對車載導航也基本適用，要積極利用圖形化表述的優勢，力求信息內容“簡潔、清楚、理解迅速”，將路網信息更加快速、準確地傳遞給駕駛人，盡量減少對駕駛人干擾。

6.4相關建議

建議新建、改擴建高速公路的大型樞紐立交盡量采取常規立交形式(如苜蓿葉式)。如受到地形和造價限制，也應最大限度保證形式統一，同時避免匝道出口相距過近。減少駕駛人員的誤判。

參考文獻：

[1]公路交通標志和標線設置手冊[M].人民交通出版社，2009.

[2]過秀成,盛玉剛.公路交通事故黑點分析技術[M]. 東南大學出版社，2009.

[3]木村博之(日)著,吳曉芬,顧毅 譯.圖解力[M].人民郵電出版社，2013.

How to embody the idea of human nature in the optimization of highway sign design

LI Jian-an, LI Xiao-feng, NAN Jiang; NIE Fei, BIAN Zhi-xin

(Shaanxi Highway Group, Xi′an, Shanxi 710065，China)

Abstract:This paper optimizes design of Xiejiaying highway flyover sign in Shiyan-Tianshui highway on the basis of the latest specification and theory, centering on the concept of humanity. It hopes to prompt the driver quickly and accurately understand the information of road network, to avoid entering the wrong direction.

Keywords:highway; logo; optimization; the idea of human nature

收稿日期：2015-09-15

作者簡介：李建安(1968-)，男，高級工程師，從事工程管理研究。

中圖分類號：U412

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0016-03