探討城市道路交通導識系統的交互設計

徐蕾蕾

（中國城市建設研究院有限公司浙江分院）

1 引言

隨著我國居民車輛保有量的逐年提升，城市車輛數量已經呈現出階梯式遞增的趨勢，而城市中交通路網的建設速度大大滯后，不少城市每當早晚高峰或雨雪天氣時都會出現十分嚴重的交通擁堵現象，這使城市生活的便捷性大為降低。城市交通導識系統可以通過各種技術手段合理調控不同區域內交通流量。近年來，智能化技術發展日新月異且成本也逐漸減低，越來越多的城市開始探索各類智能化技術在城市交通導識中的應用，物聯網的出現和成熟更是加快了各類技術的應用速度，并使交通導識系統在信息交互能力上上了一個臺階。通過強化城市交通導識系統的交互功能，能夠使各類交通導識裝置更加貼近“實戰狀態”，為城市居民提供更加便捷和準確的交通信息。

2 城市交通導識系統的功能

目前城市交通導識系統能夠展現的信息多種多樣，根據信息所表達的內容進行分類，可分為總體信息、方向信息、識別信息、說明信息、警示信息等五大類[1]。

總體信息是指向交通參與者介紹整個區域內交通路網情況、用戶所處位置、周邊環境設施等的信息，該類信息在城市地圖級別的展示層級上展現。方向信息是引導交通參與者到達目的地的信息，能夠提示交通參與者前進或者后退、向左或向右。識別信息用來表達用戶是否已經到達目的地。說明信息提示用戶在前往目的地的途中所經路段信息，能讓交通參與者對路況有直觀了解。警示信息是向用戶發出部分路段存在交通意外、單行線標識、禁行標識等的信息，幫助用戶重新規劃線路。

3 城市交通導識系統交互設計的基本原則

城市交通導識系統的交互式設計是指導識系統本身能夠及時收集各類交通信息，并將其應用到系統之中，起到改善城市交通的目的。對城市交通的參與者而言，交互設計能向用戶提供及時、準確、便捷的交通路況信息。城市交通導識系統交互設計中應遵循三項原則。

1）準確性原則

所有城市交通導識系統所提供的交通信息都必須建立在較為準確的路況數據基礎上，因此，進行交互系統設計的前提是導識系統本身所提供的數據信息準確而且及時。

2）可識別性原則

交互設計所服務的用戶必須能夠清晰地理解導識系統所提供的各種路況信息，這就要求系統所提供的信息能夠以圖像形式呈現，并且為了方便高速行駛的車輛駕駛員，可結合語音方式進行播報。

3）適用性原則

雖然導識系統能夠提供導航信息，但對于路況不熟悉的駕駛員而言，即便是提供了相應的道路信息，駕駛員也會因不熟悉路況錯過需調整方向的路口、岔道等。

4 新技術在城市交通導識交互系統的應用

4.1 圖像識別技術在交通流量數據收集上的應用

城市交通導識系統的主要任務便是在諸多城市道路中為用戶尋找到一條最為快捷的行車路線，而如何為用戶提供合理可行的線路則建立在對實時路況信息的掌握上。目前，城市交通的順暢程度主要受到道路交通承載量和交通流量調控技術等兩項因素的影響。其中道路交通承載量則依靠路網的寬度和密度來決定，通常情況下很難通過技術手段進行優化和改變，交通流量調控技術則通過對各交通道口的信號燈進行控制或采取單行線等交通疏導方式進行流量的調控。由于城市是處于不斷發展的狀態中，所有道路沿線的交通流量幾乎都在不斷發生變化，并且一旦某條道路上出現交通事故也會造成路段的擁堵[2]。

隨著圖像識別技術的日趨成熟，高速攝影機已經能清晰捕捉到每一輛行駛在道路上的機動車及其車輛號牌，即便是夜間、雨霧天，攝像頭采集的圖像均十分可靠和穩定，甚至車輛內的駕駛員有無在駕駛的同時接聽移動電話、有無系好安全帶等細節均可通過攝像頭進行識別。同時，攝像頭將所拍攝的圖片利用4G或5G網絡傳輸給后臺處理系統，系統則可立即讀取圖像中車輛的號牌信息。

為了完整掌握城市道路上的車輛信息，必須在每條道路的出入口安裝攝像頭，但考慮到針對整個城市交通路網的監控系統投資成本較大，前期可在城市高架橋出入口、主干道及與次干道的交叉口等關鍵位置安裝攝像頭，通過所采集到的城市主要道路的交通流量信息對區域內城市道路的交通流量進行較為準確的判斷。

4.2 大數據計算在交通流量分析上的應用

城市交通導識系統通常是指運用圖像識別設備所采集的城市交通流量實時數據，對一段時間內區域或某條道路上的交通運行情況進行模擬演算，從而為區域或某條道路在遇到交通阻塞時采用合理的調控措施提供可行性建議。

大數據計算負責計算出在交通繁忙時間段內一條較為通暢的城市道路在不斷有車輛駛入的前提下，何時將出現飽和直至出現擁堵。鑒于每段道路的長度與寬度是固定的，通過測算該段道路所通行的車輛數量及其行駛的速度便可計算出該段道路出現擁堵的大致時間。

大數據計算的另一作用是識別交通事故等擁堵點，推斷出道路在多長時間內將出現全面擁堵。在該項工作中，大數據負責收集其他路段的車流量數據，交警部門可利用信號燈將計劃駛入擁堵路段的車輛進行就地調節，充分發揮其他路段的富裕流量優勢，將車流量合理分配在其他路段，達到既不影響其他路段正常通行，又可為擁堵點的“自我恢復”贏得時間。

5 城市交通導識系統用戶界面的交互設計

5.1 實時交通導向技術在交通信息發布的應用

在城市道路上的交通參與者迫切地想要了解前方道路的通暢情況和目的地周邊停車場的剩余車位數量等信息。通過圖像識別技術和大數據分析技術，已經可以實現道路通行信息的實時掌握，甚至部分擁堵路段所發生的事故地點和造成擁堵的路段長度也可以在各類導航軟件上進行顯示。同時不少城市的交警部門還在道路上安裝了液晶顯示屏，對前方路段的交通信息進行提示。

停車數據信息共享的難度在于如何獲得停車場的車輛管理數據，目前大部分的停車場都安裝了智能停車收費系統，但由于每個停車場都是屬于地塊所在地的物業進行管理，而每家物業管理公司所安裝的停車管理系統五花八門，其數據庫的格式更是千差萬別，從而大大增加了停車數據采集的難度。因此，為了能夠及時地獲取到停車數據信息，必須將所有停車場管理系統進行統一，尤其是在數據庫格式上應做到完全共享。同時，對部分尚未安裝智能管理系統的停車場進行逐步完善，將其納入到停車數據共享系統之中。停車場數據的共享可與交警部門在道路上安裝的交通路況信息顯示屏進行融合，共同指導交通參與者合理規劃行車路線[3]。

5.2 交互設計的信息表達準確性

作為城市交通導識系統交互設計中的重要環節，要將系統所提供的各類交通信息表達給用戶，并且能讓用戶領會系統所提供的內容。但由于用戶通常處于注意力高度集中的駕駛狀態，如信息用文字形式發送，用戶在駕駛過程中會無暇顧及，因此，系統交互設計中應采用簡明扼要的圖像信息進行表達。

①圖像信息應當簡潔，盡量避免采用復雜的圖像來反映線路等交通信息，應直接以模塊化、線條化的圖形來表述。為了更清楚的表達導航線路，可以箭頭符號來代表車輛將要前進的方向，如前方路口中設置了多個車道則可在道路圖像上直接標注不同車道允許前進的方向。

②鑒于部分道路路口設置了多個導向車道，一旦車輛進入實線區域再進行車輛變道則會違反相關交通法規，所以路線顯示界面應當在車輛進入實線區之前提示前方道口車道的布置情況，尤其用戶車輛需要進行轉向或變更車道時。

③針對部分城市高架道路與立交路覆蓋程度越來越高的情況，導識系統在信息顯示時還應針對地面道路與立交道路直接的切換進行優化。

5.3 交互設計中的語音系統

用戶在使用城市交通導識系統時通常是對線路情況較為陌生，十分容易錯過正確的路口。市場上流行的導識軟件均在系統內增加了語音交互系統，有效提升了信息交流的便捷性。語音系統不但可以播報線路信息，還可以通過系統自帶的語音識別系統隨時調整目的地。

鑒于用戶在日常生活和工作中目的地較為明確，部分導識系統甚至能夠儲存用戶經常使用的目的地地址，一旦用戶在語音提示中提及上述目的地，系統可直接將導航線路指向該目的地。另外，我國各地所使用的方言千差萬別，少數導識系統的語音識別軟件不能較好地辨別用戶用方言講述的目的地名稱，從而導致大量用戶所發出的語音信息出現錯誤，故交互設計中還應對語音識別軟件的方言識別能力進行加強。

6 結語

綜上所述，城市交通導識系統的交互設計不僅能夠為用戶提供更好、更便捷的導航路線，對整個城市的交通疏導也具有輔助作用。一款優良的城市交通導識系統交互設計需要對車輛定位信息、交通路網信息、道路通行狀況等信息進行全面綜合，需要實時、準確的獲取信息，這就要求城市交通的建設者和管理者要加大投入，使交通導識系統更加完善。