基于理解性試驗的交叉口指路標志設計體例研究*

李鵬飛，賈志絢，卓亞娟

(太原科技大學 交通與物流學院，山西 太原 030024)

道路指路標志是交通系統的重要組成部分，指路標志設計體例的好壞會影響道路使用者能否準確、快捷地獲取所需道路信息，特別是在交叉口處。由于各地指路標志的建設時期不同、遵循的設計標準不同，加上各地各種特色設計，指路標志設計體例較多，標志之間的延續性、系統性對道路使用者造成不良影響。李國芳等通過設計目標路名搜索認知和路徑位置關系判斷2個試驗，研究了不同指路標志版面形式的認知績效。Hashim Al-Madani等通過問卷調查，研究了年齡、婚姻狀態、駕駛經驗、事故發生率對駕駛員正確理解交通標志的影響，認為駕齡對理解度的影響最明顯，且駕齡越長理解度越好，女性的理解能力較差于男性。張偉分析了指路標志傳遞信息的認知過程，對城市干道交叉口指路標志版面信息量化評價進行了研究。新吉樂通過三因素混合設計試驗，分析了文字排版方式對2種典型蒙漢雙語指路標志識別及道路空間關系認知的影響。解晅通過對國內8座城市的指路標志版面設計表達形式進行理解性試驗，提出了指路標志版面設計建議。對指路標志版面設計的研究多圍繞單個指路標志開展，對連續2個及多個指路標志設計體例的理解性研究不多。該文對太原市某片區道路網指路標志進行調研，開展連續2塊交叉口指路標志的組合體例及其改進組合體例的理解性試驗，研究能被道路使用者快速準確理解的交叉口指路標志設計體例。

1 太原市研究區域各道路指路標志

研究區域邊界北至太原市玉門河沿岸、南至虎峪河沿岸、東至濱河西路、西至西中環路，區域內部包括和平南路、和平北路、前進路、眾坊路、公園路、千峰北路、千峰南路、新礦院路、大王路、晉祠路、西礦街、迎澤西大街共12條道路(不含區域內背街小巷，見圖1)。

圖1 太原市指路標志研究路網區域

對研究區域的各道路(不含背街小巷)分東到西、西到東(或北到南、南到北)雙向進行現狀指路標志調研，共計134個指路標志。根據指路標志版面體例、道路信息量等進行分類，將全部指路標志分為5類，記作體例1～體例5(見圖2)。其中：出口標志(體例5)指示出口地點及方向，駕駛者只需順著該方向行駛即可，一般不會出錯；體例4為特例且只有1塊，不予考慮；體例1、2、3為交叉口指路標志，主要對其開展研究。

圖2 指路標志體例分類

體例1為太原市特色體例，通過藍白兩色將道路版面進行分割，白色部分顯示橫向道路信息，藍色部分顯示通達道路信息；體例2、體例3主要根據GB 5768.2—2009《道路交通標志和標線 第2部分：道路交通標志》設計。

2 指路標志組合體例

2.1 現狀順次組合體例

將研究區域內所有指路標志按照對應體例編碼進行標注，沿行車方向以順次2個編碼為一組進行統計，得到指路標志的組合體例。為顯示更直觀，用下劃線和著重號標注順次情況，表1為指路標志兩兩組合體例標注。

由表1可知：組合體例的主要類型有1+1、1+2、1+3、2+1、2+2、2+3、3+1、3+2、3+3 9種。為使試驗結果更具普遍性，在選取同一體例指路標志時，盡量選取不同道路的指路標志，以盡可能多地利用整個區域現狀指路標志進行試驗。

表1 指路標志兩兩組合體例標注

2.2 改進組合體例

將圖3所示指路標志體例作為改進后體例(記作體例M)，得到改進組合體例。為將體例1、2、3道路信息都考慮在內并減少重復試驗，結合實際路網指路標志順序情況，選取2組改進后體例進行研究，記作體例M1+M2與體例M3+M2(下標代表現狀體例類別)。

圖3 改進指路標志體例M

3 交叉口指路標志理解性試驗

道路交通標志理解性試驗方法一般分為實車動態試驗法和室內靜態模擬試驗法。實車動態試驗法是駕駛車輛在實際道路上進行測試，其實施困難，成本高，且存在安全風險。室內靜態模擬試驗法是通過設定某些參數將指路標志動態識別認知簡化為靜態認知測試，不僅能反映實際情況，且安全簡單，可反復進行。因此，采用室內靜態模擬試驗法，通過“填空題”的方式進行理解性試驗。鑒于試驗條件比實際駕駛過程優越得多，若在這種情況下指路標志還不能被測試者正確識別，則在實際駕駛過程中正確識別率會更低。

3.1 試驗方法

將上述11種交叉口指路標志組合體例制作成幻燈片，使用投影儀依次播放，被測試者觀看指路標志，根據自己的理解，將標志上的道路信息填寫在圖4所示路網中。

箭頭表示車輛行駛方向；箭頭所在位置代表車輛所在位置；A、B代表指路標志位置

3.2 試驗對象

試驗對象為交通工程專業的學生，其文化層次高、年輕、理解能力強，但駕駛經驗不足，對路網情況不熟悉，出行時對標志的依賴程度高，是較理想的測試對象。

3.3 試驗步驟

(1)前期準備。準備試驗組合體例的指路標志PPT、供填寫用的路網、投影儀等硬件設備。

(2)為被測試者講解試驗流程及注意事項，使其充分理解試驗。

(3)按照相應的體例組合，依次放映指路標志PPT。被測試者將所理解的道路信息填寫在路網道路中，并記錄“識讀+填寫”時間(從放映PPT開始到被測試者完成該指路標志填寫所用時間)。

(4)分析處理試驗結果。

4 試驗數據分析

4.1 填寫情況處理

選取98人進行理解性試驗，對98份試驗樣本進行處理，得到95份有效試驗數據。根據各組合體例中各道路在實際路網中的真實位置對理解性試驗所得數據進行處理，被測試者填寫道路位置符合實際路網時對該道路的判斷記作1，填寫位置與實際路網不符時記作2，遺漏時記作0。道路i的符合率記作GFi，錯誤率記作GCi，遺漏率記作GYi，計算公式如下：

(1)

(2)

(3)

利用式(1)～(3)計算各組合體例中各道路的符合率、錯誤率、遺漏率，結果見表2。

由表2可知：9種現狀組合體例中，只有極個別道路填寫符合率達到0.700左右，其他道路符合率大都在0.300以下；根據體例1+3和3+1各道路填寫情況，前進路符合率分別為0.389與0.526，在6條道路信息中符合率最高；根據體例3+2各道路填寫情況，西礦街符合率為0.421，在7條道路信息中符合率最高。前進路、西礦街均位于體例3的指路標志版面箭頭圖形內，說明位于指路標志版面箭頭圖形內的道路更易被道路使用者識別。

表2 各組合體例中各道路填寫情況統計

續表2

4.1.1 體例1+2與體例M1+M2對比

對體例1+2、體例M1+M2的各道路符合率、錯誤率、遺漏率進行對比，結果見圖5～7。

從圖5可看出：體例M1+M2各道路符合率都比體例1+2有較大幅度提高，改進后體例組合的道路符合率均值由改進前37%提高到73%，說明改進后體例組合中各道路更易使被測試者正確識別。

圖5 體例1+2與體例M1+M2各道路符合率對比

從圖6可看出：除和平南路與西礦街外，其他道路體例M1+M2組合的錯誤率更低。

圖6 體例1+2與體例M1+M2各道路錯誤率對比

從圖7可看出：體例M1+M2與體例1+2相比，除和平北路、前進路、金陽南路西一巷外，其他5條道路的遺漏率都比體例1+2的低，說明體例M1+M2中道路更易使被測試者理解。

圖7 體例1+2與體例M1+M2各道路遺漏率對比

4.1.2 體例3+2與體例M3+M2對比

對體例3+2、體例M3+M2的各道路符合率、錯誤率、遺漏率進行對比，結果見圖8～10。

從圖8可看出：體例M3+M2各道路符合率都比體例3+2有較大幅度提高，改進后體例組合的道路符合率均值由改進前31%提高到85%，說明改進體例組合中各道路更易被道路使用者正確識別。

圖8 體例3+2與體例M3+M2各道路符合率對比

從圖9可看出：除南內環西街保持不變外，體例M3+M2組合各道路錯誤率大幅度下降。

圖9 體例3+2與體例M3+M2各道路錯誤率對比

從圖10可看出：體例M3+M2與體例3+2相比，除和平南路外，其他道路遺漏率均下降或保持不變，說明體例M3+M2更易使被測試者理解。

圖10 體例3+2與體例M3+M2各道路遺漏率對比

4.2 “識讀+填寫”時間處理

95份有效試驗數據中，前32人進行試驗時只記錄了該組整體完成最快的時間，不能反映被測試者全部情況，進行時間數據處理時只對后63份進行處理。

只有識讀速度最快、錯誤率最低、符合率最高的指路標志體例才是好的指路標志體例。對體例1+2、3+2、M1+M2、M3+M2體例組合進行時間同比分析，結果見表3。

表3 對比方案各樣本的同比變化情況

差值為負值代表63名被測試者“識讀+填寫”改進指路標志的總完成時間比同體例現狀指路標志的總完成時間短，正值代表總完成時間長。體例M1+M2、M3+M2中均增加了2條道路信息，但M1+M2增加的道路信息字數比M3+M2多，理解性試驗時書寫量增加，造成M1+M2“識讀+填寫”時間加長。從人均同比變化來看，改進前后“識讀+填寫”時間的變化在±0.001左右，改進后體例雖增加了道路數量但“識讀+填寫”時間幾乎相同，而符合率均有很大提高。

5 結論

(1)道路信息位于指路標志箭頭圖形之內時，道路使用者更容易識別。

(2)對比改進前后組合體例的“識讀+填寫”所用時間，在增加道路數量的情況下，改進后組合體例所用時間人均同比基本保持不變。

(3)改進組合體例中各道路符合率均有較大提高，整體道路符合率大幅提高到73%以上，改進組合體例中各道路符合情況均優于現狀組合體例，對指路標志的版面設計體例有一定指導作用。