鄒梓棋,聶憶華,唐盛輝,龔晶漢,彭英潔,李智民

(湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201)

0 引 言

道路交通標(biāo)線是由施劃于路面上的各種線條、箭頭、文字、立面標(biāo)記、突起路標(biāo)和輪廓標(biāo)等所構(gòu)成的交通安全設(shè)施。它的作用是向道路使用者傳遞有關(guān)道路交通的規(guī)則、警告、指引等信息。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)公路上隨處可見的限速標(biāo)志以及各種強(qiáng)制性減速設(shè)施，雖然能起到比較可觀減速作用，但對(duì)司機(jī)駕駛過程中的舒適性影響較強(qiáng)，甚至還影響車輛行駛穩(wěn)定性。在不斷的探索下，近期城市街頭出現(xiàn)“3D斑馬線”，讓人眼前一亮，倍感新奇。三維立體標(biāo)線因其醒目性與景觀效果開始不斷出現(xiàn)，利用色差將平面圖形視錯(cuò)覺成三維立體圖形。在國(guó)外，這類標(biāo)線主要施劃于高速公路高危路段、互通式立交橋路口交匯處、隧道入口等地段；在國(guó)內(nèi)，一些高等級(jí)公路的特殊路段、學(xué)校、醫(yī)院、住宅小區(qū)出入口等也部分設(shè)有此減速標(biāo)線，有效地起到了預(yù)防交通事故的作用。但同時(shí)國(guó)內(nèi)外的三維彩色立體道路標(biāo)線的布置方式、尺寸、形狀、顏色等都大不相同，在設(shè)計(jì)上并沒有統(tǒng)一的規(guī)范，所以出現(xiàn)很多創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案和使用效果。本文設(shè)計(jì)出一種采用國(guó)家規(guī)范指定的標(biāo)線顏色，綜合考慮規(guī)范要求、道路安全、色彩搭配、司機(jī)駕駛心理等因素的道路交叉口用彩色三維立體標(biāo)線方案。

1 道路交叉口交通特點(diǎn)

根據(jù)國(guó)內(nèi)道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置規(guī)范、手冊(cè)及檢測(cè)方法，道路交叉口標(biāo)線設(shè)計(jì)原則主要有。

(1)功能多樣性。道路交叉口即城市中兩條及兩條以上的道路相交處，具有分時(shí)、分路、分流、分車種等作用，同時(shí)有平面和立面之分。平面交叉口因車道、機(jī)動(dòng)車和行人流量，分別有紅綠交通燈控制、中心環(huán)島控制、或不作安排的簡(jiǎn)易道路交叉口三種形式。本文主要開展一個(gè)四路平面交叉口設(shè)計(jì)。

(2)交通復(fù)雜性。各式各樣機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人均會(huì)在交叉口直行或轉(zhuǎn)向。以紅綠燈控制的平面交叉口為例，交通信號(hào)燈控制著行人、車輛的通行時(shí)間，為了確保安全，各種交通標(biāo)線、交通信號(hào)燈要能有效提供行駛指示及安全保障。

(3)安全隱患大。道路交叉口是交通安全事故高發(fā)地，事故起因千奇百怪，大多數(shù)為駕駛員疲勞駕駛、酒駕、行人闖紅燈、路面標(biāo)線不醒目、紅綠燈時(shí)間設(shè)置不恰當(dāng)?shù)扔嘘P(guān)。本文主要從改進(jìn)路面標(biāo)線角度，提高安全性和美觀性。

2 道路交叉口標(biāo)線設(shè)計(jì)原則

國(guó)內(nèi)道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置規(guī)范、手冊(cè)及檢測(cè)方法，道路交叉口標(biāo)線設(shè)計(jì)原則主要有。

(1)協(xié)調(diào)性。道路交叉口的標(biāo)線設(shè)計(jì)應(yīng)與周邊設(shè)施和景觀條件相協(xié)調(diào)。標(biāo)線的設(shè)置應(yīng)立足道路交通有序、安全、暢通的原則，符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并保持清晰、醒目、準(zhǔn)確，不被其他設(shè)施遮擋，也不遮擋其他設(shè)施。在道路標(biāo)線施工階段，若與已有的交通標(biāo)志和標(biāo)線發(fā)生信息沖突時(shí)，應(yīng)在臨時(shí)設(shè)置的交通標(biāo)志上說明原因和有效期等內(nèi)容，并及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

(2)功能性。道路交叉口的標(biāo)線設(shè)計(jì)應(yīng)符合每種道路標(biāo)線的功能，不違其背原有的意義，在標(biāo)志圖形、尺寸、顏色等和標(biāo)線的材料選擇上都應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)交通的規(guī)范性。

(3)完整性。道路交叉口的標(biāo)線設(shè)計(jì)需保持交通信息傳遞的完整性，保持交通的有序、通暢，同時(shí)在進(jìn)行道路交叉口三維立體道路標(biāo)線的設(shè)計(jì)上應(yīng)創(chuàng)新適當(dāng)，設(shè)計(jì)繁雜容易造成駕駛員理解失誤，從而操作失誤，影響交通安全。

3 三維立體道路標(biāo)線設(shè)計(jì)要求

根據(jù)國(guó)內(nèi)外道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置研究成果，歸納出三維立體道路標(biāo)線設(shè)計(jì)要求有。

(1)設(shè)置位置要求

公路線路類型一般包括基本路段、出入口匝道等。在高速公路車輛高速行駛路段，一般無需設(shè)置三維立體道路標(biāo)線；隧道、立交、長(zhǎng)大下坡等路段需要車輛降速行駛，但仍屬于高速公路主線路段，車輛行駛速度較高，車輛多，突然設(shè)置可能導(dǎo)致前面車速驟降，會(huì)對(duì)后續(xù)車輛造成嚴(yán)重影響，故也不建議設(shè)置三維立體道路標(biāo)線；但十字路口或出入口匝道是道路連接路段，車速應(yīng)逐漸減低，故可以考慮設(shè)置三維立體道路標(biāo)線。同時(shí)，機(jī)動(dòng)車通過交叉路口應(yīng)低速行駛，保持能隨時(shí)停車的狀態(tài)，故可設(shè)置三維立體道路標(biāo)線。

(2)顏色選擇要求

三維立體道路標(biāo)線的顏色使用應(yīng)符合道路交通標(biāo)線的顏色規(guī)定，具體的規(guī)范規(guī)定如下：在道路交通標(biāo)線設(shè)計(jì)中，顏色可使用白色、黃色、藍(lán)色或橙色，而路面圖形標(biāo)記中可出現(xiàn)紅色或黑色的圖案或文字。標(biāo)線的顏色包括白色、黃色、橙色、紅色和藍(lán)色。在規(guī)定的使用期限內(nèi)，標(biāo)線不應(yīng)出現(xiàn)明顯的變色。所以綜上所述，設(shè)計(jì)可使用的顏色有白色、黃色、藍(lán)色、橙色和紅色。

(3)尺寸要求

標(biāo)線的尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)滿足相關(guān)設(shè)計(jì)法規(guī)。人行橫道線的設(shè)計(jì)一般與道路中心線垂直，最小寬度為300 cm，并可根據(jù)行人交通量以1 m為一級(jí)加寬。線寬一般設(shè)計(jì)為45 cm或60 cm，可根據(jù)車行道寬度進(jìn)行調(diào)整，最大不應(yīng)超過80 cm。標(biāo)線間距根據(jù)實(shí)際需要確定，在路段上設(shè)置的人行橫道線之間的距離一般應(yīng)大于150 m。指示標(biāo)志寬10～20 cm。

由于道路交叉口道路視距干擾較大，駕駛員行駛有一定的視距和車速，所以標(biāo)線的設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)置較大尺寸。同時(shí)可以通過控制標(biāo)線的厚度(標(biāo)線涂料涂刷的層數(shù))來提高標(biāo)線的耐久性。

(4)形狀要求

三維立體道路標(biāo)線主要利用人類視覺整體性使其自身具有立體的視覺效果，引起駕駛?cè)思凶⒁饬?，從而達(dá)到引導(dǎo)駕駛?cè)思皶r(shí)減速的目的。在我們生活中，比較常見的立體圖形如：圓柱形、圓臺(tái)形、梯臺(tái)形、立柱形、三角體形、正方體形?？梢詫⑦@類圖形使用平面三維繪畫的方法，預(yù)期產(chǎn)生的效果為相對(duì)道路水平面具有一定垂直高度的阻擋式障礙物，使駕駛?cè)苏`認(rèn)為有物體放置于前方道路，若不降低車速，車輛將與其發(fā)生正面碰撞導(dǎo)致底盤損壞，或被扎破車輪胎而被迫減速。因此在形狀上盡量選擇比較常見的立體圖形，從而達(dá)到減速效果。

(5)心理學(xué)要求

心理學(xué)上的要求主要是針對(duì)駕駛?cè)?，為了提高道路的行車安全性，以交通工程心理學(xué)、色彩學(xué)等心理學(xué)為基礎(chǔ)。首先分析人行橫道色彩與安全的關(guān)系，得到了三維立體道路標(biāo)線的最佳配色；然后以透視原理為基礎(chǔ)，利用三維標(biāo)線的不同高度對(duì)人的生理心理反應(yīng)分析，可見隨著三維立體道路標(biāo)線“高度”的增加，引起人緊張的程度也逐漸增加，從心理上警示駕駛員路段會(huì)比較危險(xiǎn)，達(dá)到提醒駕駛員減速的效果；最后整個(gè)三維立體道路標(biāo)線的視覺效果不能太過于刺眼，否則會(huì)引起駕駛?cè)嘶艔?，反而?dǎo)致發(fā)生事故。

4 道路交叉口三維立體標(biāo)線設(shè)計(jì)方案

本文設(shè)計(jì)提出了一種四路交叉口的三維立體標(biāo)線效果圖(見圖1)。設(shè)計(jì)時(shí)首先選擇出合理、安全、美觀、經(jīng)濟(jì)的圖形，然后從心理學(xué)角度對(duì)圖形進(jìn)行顏色搭配，再次根據(jù)國(guó)家標(biāo)線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和尺寸計(jì)算公式設(shè)計(jì)標(biāo)線尺寸，最后對(duì)整體效果圖采用動(dòng)畫效果軟件，進(jìn)行行駛安全性、立體化、耐久性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性分析，并通過實(shí)踐不斷完善。

圖1 四路交叉口三維立體標(biāo)線分布效果圖

圖1將道路交叉口原單一白色標(biāo)線通過顏色的搭配與尺寸設(shè)計(jì)，形成具有三維立體效果的彩色標(biāo)線，提升了標(biāo)線醒目性及美觀性，營(yíng)造了美好安全的交通指引環(huán)境；駕駛?cè)艘曈X下的三維標(biāo)線形成一定的阻礙感，讓駕駛?cè)讼乱庾R(shí)減速，大大提高了道路交叉口安全性；紅、黃、藍(lán)等顏色相較于白色更耐磨損，可選用耐久性好的熱熔性涂料，提高標(biāo)線的使用壽命，并降低成本。

4.1 人行橫道(斑馬線)

圖2給出了交叉口人行橫道斑馬線的三維立體設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)中用紅、黃、白三色將長(zhǎng)方形的斑馬線立體化為半圓柱，讓駕駛者從較遠(yuǎn)地方就能發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處的“障礙物”，使駕駛員下意識(shí)減速，提高了道路交叉口的安全性。紅色在道路交通中代表“禁止”，黃色代表“警告”，斑馬線正前方的半圓形的紅色面，給駕駛員強(qiáng)烈的視覺沖擊和“紅燈?！钡男睦戆凳荆瑴p少闖紅燈現(xiàn)象。由平面繪制成的具有三維效果的斑馬線與減速壟與橡膠緩沖帶相比，震動(dòng)輕、噪聲小、視覺沖擊效果更好，同時(shí)對(duì)道路周邊環(huán)境及附近居民影響較小，提高人們生活的幸福感。

圖2 交叉口斑馬線設(shè)計(jì)效果及尺寸圖

4.2 指示標(biāo)志

圖3給出了交叉口指示標(biāo)線的三維立體設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)中將指示標(biāo)線采用藍(lán)、黃、白三色立體化，可以增加駕駛?cè)说囊暰?，增加看到?biāo)志做出反應(yīng)的時(shí)間，減小違反交通規(guī)則的概率，同時(shí)增加道路交叉口的安全性；標(biāo)線正前方的黃色具有警告之意，黃、白、藍(lán)的搭配感偏溫和，不會(huì)產(chǎn)生緊張感，讓人心情愉悅；同時(shí)該標(biāo)志也具有耐久、美觀的長(zhǎng)處等。

圖3 交叉口指示標(biāo)線設(shè)計(jì)效果及尺寸圖

4.3 減速標(biāo)志

圖4給出了交叉口減速標(biāo)線的三維立體設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)中將減速標(biāo)志采用白、藍(lán)兩色進(jìn)行立體化，設(shè)置在立體斑馬線前，能讓駕駛者在靠近斑馬線之前就減速，增加反應(yīng)時(shí)間，保證了行人以及駕駛者的安全，同時(shí)更加遵守了交通行駛規(guī)則，與立體斑馬線一起構(gòu)成了道路的“兩道防線”，且白、藍(lán)的搭配感偏溫和，不會(huì)產(chǎn)生緊張感，讓人心情愉悅；同時(shí)該標(biāo)志也具有耐久、美觀的長(zhǎng)處等。

圖4 交叉口減速標(biāo)線設(shè)計(jì)效果及尺寸圖

5 設(shè)計(jì)方案的特色

本文提出的道路交叉口三維立體標(biāo)線設(shè)計(jì)方案，可大大提高道路交叉口的安全性，且在立體圖形類型上創(chuàng)新采用半圓柱類型，顏色選擇即搭配上整體醒目、簡(jiǎn)潔及溫和，讓人樂于接受、不易產(chǎn)生過激反應(yīng)，結(jié)合優(yōu)質(zhì)涂料選用，可實(shí)現(xiàn)安全、美觀、耐久、經(jīng)濟(jì)等綜合效果。

6 結(jié) 論

道路交通標(biāo)線設(shè)計(jì)目的在于盡可能提高道路的安全性和美觀性，有效讓各類交通車輛與人安全、高效通行，營(yíng)造一個(gè)舒適與安全的城市交通環(huán)境。本文對(duì)交叉口人行橫道斑馬線、指示標(biāo)志、減速標(biāo)志等進(jìn)行了彩色三維立體設(shè)計(jì)，希望有助于提升城市道路交叉口的安全性、人性化和美觀性。