彭一川 　 陸 鍵 　 李崇奕 　 劉 干

(1.同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海　201804；　2.南京賽康交通安全科技股份有限公司，江蘇 南京　210001)

隨著社會(huì)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，我國道路的建設(shè)越來越多，而路況以及行車環(huán)境也愈加錯(cuò)綜復(fù)雜，交通問題異常嚴(yán)峻。其中一個(gè)主要的原因就是配套設(shè)施不完善，缺少向道路使用者提供足夠有效的用路信息[1]，從而不能做出正確有效的決策導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，這樣的情況在惡劣天氣能見度差條件下尤甚[2]。通過對(duì)交通標(biāo)志、交通標(biāo)線、交通信號(hào)燈、減速設(shè)施、防撞設(shè)施、隔離設(shè)施等基礎(chǔ)性交通安全設(shè)施工程的技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)提前預(yù)防道路交通事故的發(fā)生，改善并提高道路交通安全管理水平，是歐洲、美國、日本、韓國等發(fā)達(dá)國家普遍采用的手段[3]，但我國在基礎(chǔ)性交通安全設(shè)施應(yīng)用方面尚處于起步階段[4]。

在交通標(biāo)志的分類上，交通標(biāo)志主要分為傳統(tǒng)的逆反射發(fā)光標(biāo)志、點(diǎn)陣式主動(dòng)發(fā)光道路標(biāo)志和LED背光源發(fā)光標(biāo)志三種[5,6]。采用主動(dòng)發(fā)光技術(shù)的交通標(biāo)志等交通安全設(shè)施，擺脫了對(duì)外部光源照射的依賴，在惡劣天氣條件下，減少了光路的繁雜傳播。在國標(biāo)GB 5768.2—2009中規(guī)定在夜間主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志應(yīng)確保具有150 m以上的視認(rèn)距離，對(duì)惡劣天氣下的視認(rèn)距離并無明確規(guī)定。對(duì)于交通標(biāo)志的研究，很多研究者對(duì)交通標(biāo)志的易讀性測(cè)量方法進(jìn)行研究，對(duì)標(biāo)志的字體大小、標(biāo)志位置、字體的寬度和間距、顏色和對(duì)比度等指標(biāo)進(jìn)行分析[7]。除此之外，與環(huán)境因素有關(guān)的交通標(biāo)志的視認(rèn)性的研究，張國輝等人對(duì)發(fā)光標(biāo)志在夜間視認(rèn)性進(jìn)行了對(duì)比性研究，認(rèn)為主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志的夜間視認(rèn)效果優(yōu)于傳統(tǒng)逆反射發(fā)光標(biāo)志[8]；馬艷等人則在比較分析傳統(tǒng)的道路交通標(biāo)志視認(rèn)性評(píng)測(cè)手段的基礎(chǔ)上，基于駕駛模擬器對(duì)各類環(huán)境的交通標(biāo)志進(jìn)行視認(rèn)性測(cè)評(píng)[9]；王艷軍等人結(jié)合高速公路提出了指路標(biāo)志視認(rèn)性改善研究和方法[10]。目前，對(duì)于主動(dòng)發(fā)光面板的視認(rèn)性研究主要集中在標(biāo)志的靜態(tài)影響因素，在動(dòng)態(tài)影響因素中圍繞著夜間視認(rèn)性較多。而在雨霧天氣下，主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志與逆反射標(biāo)志的視認(rèn)距離對(duì)比方面，則缺少實(shí)地實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。

本次研究針對(duì)雨霧天氣條件下傳統(tǒng)逆反射標(biāo)志和主動(dòng)發(fā)光面板視認(rèn)性進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，得到相關(guān)數(shù)據(jù)成果結(jié)論，同時(shí)給出主動(dòng)發(fā)光面板技術(shù)的一些改善性建議，為該項(xiàng)技術(shù)今后能進(jìn)一步提升我國道路交通安全服務(wù)水平提供技術(shù)支撐。

1　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)分為兩部分，其中第一部分實(shí)驗(yàn)分析在雨霧天氣下的直行路段，半透式發(fā)光標(biāo)志相對(duì)于傳統(tǒng)逆反射標(biāo)志是否對(duì)駕駛員的指路視認(rèn)性產(chǎn)生積極的影響。第二部分實(shí)驗(yàn)分析在雨霧天氣下的彎道路段，點(diǎn)陣式發(fā)光標(biāo)志相對(duì)于傳統(tǒng)逆反射標(biāo)志是否對(duì)駕駛員的指路視認(rèn)性產(chǎn)生積極的影響。

各實(shí)驗(yàn)部分的自變量為各標(biāo)牌的發(fā)光形式,因變量為各標(biāo)牌的視認(rèn)距離。試驗(yàn)組一主要針對(duì)指路標(biāo)牌的半透式面板和傳統(tǒng)逆反射面板(如圖1所示)。實(shí)驗(yàn)組二主要針對(duì)指示標(biāo)牌的點(diǎn)陣式面板和傳統(tǒng)逆反射面板(如圖2所示)。

2　實(shí)驗(yàn)流程

第一組實(shí)驗(yàn)為直線路段半透型標(biāo)志和傳統(tǒng)逆反射測(cè)試，第二組實(shí)驗(yàn)為彎曲路段點(diǎn)陣式標(biāo)志和傳統(tǒng)逆反射測(cè)試。在每組測(cè)試實(shí)驗(yàn)過程主要包括：入口參考點(diǎn)選取，啟動(dòng)記錄儀，記錄視認(rèn)點(diǎn)和關(guān)閉記錄儀。實(shí)驗(yàn)流程圖如圖3所示。

3　數(shù)據(jù)分析

對(duì)實(shí)驗(yàn)一的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志的視認(rèn)距離提升效果如圖4所示,發(fā)光指路標(biāo)牌的視認(rèn)距離比不發(fā)光指路標(biāo)牌提升72.4%,樣本在半透式指路標(biāo)牌測(cè)試中平均視認(rèn)55.559 m，在相同環(huán)境下的傳統(tǒng)逆反射指路標(biāo)牌中平均視認(rèn)距離為30.598 m。

對(duì)實(shí)驗(yàn)一的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志的視認(rèn)距離提升效果如圖5所示,點(diǎn)陣式指示標(biāo)牌的視認(rèn)距離比傳統(tǒng)逆反射指示標(biāo)牌提升61.6%,樣本在點(diǎn)陣式指示標(biāo)牌測(cè)試中平均視認(rèn)距離為61.897 m，在相同環(huán)境下的傳統(tǒng)各逆反射指路標(biāo)牌中平均視認(rèn)距離為49.674 m。

結(jié)合以上有效樣本數(shù)據(jù)分析，如圖6所示得到雨霧天氣下，直線路段半透式指路標(biāo)牌平均視認(rèn)距離為86.197 m,直線路段傳統(tǒng)逆反射指路標(biāo)牌平均視認(rèn)距離為55.509 m，彎曲路段點(diǎn)陣式指示標(biāo)牌平均視認(rèn)距離為61.997 m，彎曲路段傳統(tǒng)逆反射指示標(biāo)牌平均視認(rèn)距離為49.674 m。

4　試驗(yàn)結(jié)論與建議

4.1　試驗(yàn)結(jié)論

通過對(duì)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的歸納以及數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

1)在惡劣天氣較低能見度的條件下，主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志優(yōu)于逆反射標(biāo)志，直線路段的交通標(biāo)志視認(rèn)性優(yōu)于彎曲路段的交通標(biāo)志。在直線路段上，半透性面板相對(duì)于傳統(tǒng)逆反射面板在駕駛?cè)艘曊J(rèn)距離上可以提升72.4%；在彎曲路段上，點(diǎn)陣式面板相對(duì)于傳統(tǒng)逆反射面板在駕駛?cè)艘曊J(rèn)距離上可以提升61.6%，直接改善了交通標(biāo)志在惡劣天氣條件下的視認(rèn)性能。2)隨著試驗(yàn)距離的增加，盡管主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志較于傳統(tǒng)逆反射標(biāo)志的視認(rèn)性優(yōu)勢(shì)有所下降，但較遠(yuǎn)距離的視認(rèn)性是及時(shí)地獲取交通標(biāo)志信息關(guān)鍵，對(duì)行車安全至關(guān)重要，因此在惡劣天氣條件下，主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志仍是首選。

4.2　標(biāo)志改進(jìn)建議

盡管在本次試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志具有較好的視認(rèn)性，但在這一過程中也發(fā)現(xiàn)了一些可以進(jìn)一步改進(jìn)的問題，由此提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議以期主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志能更好地服務(wù)于道路使用者的安全，例如:

1)惡劣天氣條件下，交通標(biāo)志視認(rèn)不清的一個(gè)重要原因是光

在傳播過程中發(fā)生了漫發(fā)射現(xiàn)象，因此對(duì)光源的預(yù)先處理以及標(biāo)志牌表面結(jié)構(gòu)的改善等才能使其聚光能力和穿透性更強(qiáng)。

2)標(biāo)志的發(fā)光強(qiáng)度與周圍環(huán)境亮度以及色彩對(duì)比等影響視認(rèn)效果，因此標(biāo)志的發(fā)光強(qiáng)度可以根據(jù)這些因素進(jìn)行可變化的設(shè)計(jì)，尤其當(dāng)惡劣天氣條件下能見度較低時(shí)對(duì)發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，既不造成人眼刺激也能更好的體現(xiàn)標(biāo)志效果。

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