基于駕駛員特性的導航語音設置研究

胡晶濤

摘要：電子導航地圖已成為出行者不可或缺的工具之一，但目前導航語音的提示位置與播報內容缺乏相關理論和規范，本文利用交通工程相關專業理論，分析導航語音合理的提示位置及對應播報的內容。研究發現駕駛員特性對導航語音設置有極大影響，進而根據感知特性、判斷特性及操作特性進行了導航語音設置位置的理論分析，這將為設置導航語音的相關規范提供理論依據。

關鍵詞：導航語音；駕駛員特性；提示位置

1引言

出行者面對復雜或不熟悉的交通環境時則會詢求電子導航地圖提供信息，電子導航地圖就成為出行者日不可或缺的輔助工具[1]。而行車時駕駛員的注意力需要高度集中，不得做出分心查閱電子地圖等危險操作，因此語音提示十分適用于電子導航系統，使出行的安全性、便捷性得到提升[2]。我國電子導航地圖產業起步相對較晚，導航語音設計的理論支撐較少、功能尚未完善。因此本文對導航語音合理提示位置及對應播報內容的問題進行探討，希望通過研究完善相關理論，為導航語音的設計提供參考。

2駕駛員特性

駕駛員在行車過程中處理信息時會表現出一些自身特性，依據不同階段分為感知特性、判斷特性及操作特性三類[3]。而感知特性是影響駕駛員認知事物的最直接特性，分為感覺與知覺兩個方面。

（1）與駕駛行為直接相關的有視覺、聽覺、平衡覺、運動覺等重要感覺。觀察路況信息和電子導航地圖的使用涉及到了駕駛員的視覺和聽覺，導航語音的播報內容與提示位置需要重點考慮視覺和聽覺。

（2）與安全駕駛直接相關的有視覺、聽覺、空間知覺、時間知覺、速度知覺等知覺形式。不同環境及道路條件對視覺與速度知覺有所限制，導航語音的播報內容與提示位置需要針對具體環境及道路條件進行調整。駕駛員行車、超車、會車都要依靠空間及時間知覺，因此關于變更車道、轉向、進入出入口等語音的播報內容與提示位置需要考慮空間及時間知覺。

判斷特性及操作特性對導航語音的播報內容與提示位置設置的主要影響因素在于駕駛員判斷時間及操作時間。

3導航語音設置分析

3.1距離提示語音

距離提示語音能夠幫助駕駛員提前了解其與相關節點的距離信息，駕駛員聽到語音提示后往往都會觀察道路情況及相關交通指示標志。駕駛員接收語音信息提示到視認完畢會產生一系列認知過程。距離提示語音應前于標志認讀位置，因此考慮在標志認知模型[4]-[5]的基礎上增加語音提示距離。

定義從認讀點到標志牌的距離稱為標志的視認距離，從消失點到標志牌的距離稱為消失距離。交通標志的前置距離（L）應滿足：

L?L0+L1+L2+L3+L4 （1）

導航語音提示位置距交通標志的距離（S）應滿足：

S?L0+L1+L2+L3+L4+L5 （2）

其中，L0為標志消失到標志所在位置的距離，L1為認讀結束到標志消失的距離，L2為認讀開始到認讀結束的距離，L3為識別標志到認讀開始的距離，L4為發現標志到識別標志的距離，L5為語音提示到發現標志的距離，單位均為m。

根據生理學家唐德斯和陳靜析[6]的研究結果，一般人的聽覺反應時間為120～182 ms，非運動員的聽覺反應時間集中于178ms左右。因此，語音提示位置到標志發現點的距離（L5）應滿足：

L5?0.182*V （3）

其中V表示行車平均速度，m/s。

3.2變道、轉向、進出操作提示語音

（1）提示語音位置

變道、轉向、進出操作提示語音能夠提醒駕駛員行車方向即將變更以及幫助駕駛員提前準備接下來相關操作，駕駛員聽到語音提示后往往需要確認進行什么操作以及確認操作過程的安全狀況。目前語音則是在固定距離提醒駕駛員直接進行操作，較為不合理。

提示語音位置不可距離操作限制臨界位置如車道實線、交叉口、出入口等過短，以免駕駛員無法及時完成操作造成不便以及安全隱患；語音位置也不能過遠，中國人感知時，在感知“很近”“近”“遠”的交界距離時會產生模糊感[7]，且距離太遠進行操作后可能會行車流暢性。

在未有較長排隊的情況下，導航語音提示位置距操作限制臨界位置的距離（D）應滿足：

D0+D1+D2+T?D?D0+D1+D2+D3+D4 （4）

其中，T表示行車能見距離，m。D0為操作起始到操作限制臨界位置的距離，D1為進行調整到操作起始的行駛距離，D2為安全確認到進行調整的行駛距離，D3為目的確認到安全確認的行駛距離，D4為語音提示到目的確認的行駛距離。整個操作過程應在操作限制臨界位置前結束，D0應滿足操作所需的最大距離。D2包含觀察與等待操作行駛的距離，單位均為m。語音提示位置到目的確認點的距離應滿足：

D4?0.182*V （5）

其中V表示行車平均速度，m/s。

（2）語音提示內容

語音提示內容建議為：“請準備變更到某某車道”，“前方某米處請左轉/右轉/調頭/進入進口/進入出口”。如此可以以較為合適的距離提示駕駛員做好準備。

3.3其他提示語音

（1）目的地提示語音：有時定位系統的偏差不可避免，可在接近目的地200米處提示駕駛員已接近目的地，提醒其提前進行辨認。

（2）禁止、指示、警告等提示語音：相關信息在在道路上均有標志提示，因此在有信息支持的道路可參考距離提示語音的設置位置進行提示。

4結語

電子導航地圖的語音提示功能能極大地幫助駕駛員在行車過程中處理相關路況信息，隨著其使用越來越頻繁與廣泛，出行者對導航語音合理提示位置及對應播報內容準確性、合理性的要求也將日益提高。而目前導航語音設計的理論支撐較少、功能尚未完善，本文對導航語音合理提示位置的理論分析能夠為導航語音的設計提供一定的參考。

參考文獻

[1]李汝雯，劉楊.車載導航電子地圖中語音提示應用與問題探討[C]// 2013中國地理信息產業大會.2013.

[2]白雪.汽車導航系統中的路線情報功能的實現[D].吉林大學，2010.

[3]馬艷麗.駕駛員駕駛特性與道路交通安全對策研究[D].哈爾濱工業大學，2007.

[4]楊金棟，沈黨云，泮俊.基于視覺特征的交叉口交通標志設計[J].公路交通科技（應用技術版），2011（5）：269-271.

[5]歐志霖.基于駕駛員視覺的高速公路服務區交通標志設置研究[D].重慶交通大學，2016

[6]陳靜析.視覺、觸覺、聽覺的簡單反應時測定[J].上海體育學院學報，1980（1）：49-55.

[7]劉佳，吳晉峰，吳寶清.中國人距離遠近的感知標準及群體差異[J].人文地理，2015（6）：34-39.