何立斌?劉劍?廖隆恒

摘要：高速公路情報板是傳播交通路況信息的設(shè)施，但版面信息布局不合理導致的視認性降低等問題仍然存在。針對情報板不同的布局形式開展視覺測試試驗，選取了40名不同測試者，針對不同場景要素，利用駕駛模擬設(shè)備，測試試驗對象對各類情報板布局形式的反應時間，以此建立情報板版面形式與視認時間的響應關(guān)系，進而獲得最優(yōu)版面結(jié)構(gòu)設(shè)計形式。

關(guān)鍵詞：高速公路；情報板；布局形式；反應時間

一、前言

指路標志表示道路信息的指引，在行車過程中，指路標志可以對交通流進行合理引導，降低事故發(fā)生率，提高出行效率。基于高速公路具有通行能力大、速度快的特點，高速公路指路標志設(shè)置的合理性對行車安全和路網(wǎng)出行效率的影響更為突出。

隨著人們對駕車出行時效性要求的提高，情報板作為高速公路傳播實時路況信息的重要交通設(shè)施，數(shù)量呈逐年遞增的趨勢。以湖南地區(qū)為例，截至2020年，湖南省主要高速公路干道已安裝近400塊情報板，年增長率近15%。

情報板的主要功能是為局部路段或區(qū)域發(fā)布路況信息的終端，版面內(nèi)容主要以文字形式為主，發(fā)布狀況、突發(fā)性事件及計劃性事件等信息。由于發(fā)布內(nèi)容不受路網(wǎng)結(jié)構(gòu)限制，可發(fā)布的信息豐富多樣，目前已成為高速公路路況信息傳遞的主要手段[1-3]。

對于情報板的形式，目前出版了諸多標準，如《道路交通標志和標線》（GB5768.2—2022）等[4]。然而，這些標準主要針對情報板的用途、顯示方式、顏色及設(shè)置位置進行了較為詳細的規(guī)定，但是對于復雜信息情況下情報板版面布局及最優(yōu)的發(fā)布內(nèi)容排布結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定較為缺乏[5-6]，容易導致駕駛?cè)嗽谟邢迺r間內(nèi)較難獲取有效信息、視認性低等問題[7]，給高速公路交通安全及交通效率帶來嚴重的不良影響。

情報板布局形式優(yōu)化已逐漸成為關(guān)注熱點，而以往針對交通標志的研究主要基于靜態(tài)統(tǒng)計的方法，結(jié)合認知心理學等理論，取得了一些研究成果[8-9]。如Zhao等通過行為調(diào)查及陳述偏好調(diào)查，得出駕駛?cè)烁煤诘S色文字的顯示形式[10]。Lai等基于統(tǒng)計分析指出情報板顯示雙顏色的配色方案及兩行文字效果較優(yōu)的結(jié)論[11]。此外，Yao、徐昶等一批學者采用動態(tài)試驗的系列方法分析得知文字信息形式對駕駛?cè)诵畔@取的有效性有重要影響[12]，并建議將情報板文字信息閾值范圍定為12至16個字。這些研究為情報板版面信息設(shè)計提供了重要參考，但關(guān)于版面信息布局卻鮮有討論。此外，由于實際行車過程中，駕駛?cè)艘砸曈X獲取信息為主，通過采訪統(tǒng)計等駕駛?cè)嘶貞浾{(diào)查獲取數(shù)據(jù)方式，有時可能難以提供科考的結(jié)果。

針對以上問題，本研究從駕駛?cè)艘曈X認知角度出發(fā)，通過采用駕駛模擬設(shè)備，選取40名不同性別及駕齡的測試者，針對晴天、陰天、夜晚及不同車速的情況，開展系列正交試驗，獲取不同場景下測試者對各類情報板布局形式的反應時間，以此建立情報板版面形式與視認時間的響應關(guān)系，進而獲得最優(yōu)版面結(jié)構(gòu)設(shè)計形式。研究成果將為完善情報板版面設(shè)置規(guī)范和使用標準提供重要依據(jù)。

二、試驗設(shè)計

（一）試驗測試對象選擇

本試驗考慮駕齡、性別、光強及車速等四個不同因素影響下駕駛?cè)藢Ω咚僦嘎窐酥拘畔@取的響應時間，因此招募40名持自動擋駕駛證的駕駛?cè)耍渲心信?0人，駕齡分布范圍為1至30年，具體各年齡層次人數(shù)分布根據(jù)2018—2019年機動車駕駛?cè)私y(tǒng)計數(shù)據(jù)比例，選取1—3年駕齡的駕駛?cè)?0名，4—10年駕齡的駕駛?cè)?0名，10年以上駕齡的駕駛?cè)?0名。分別選取晴天、陰天和晚上三個不同光強條件，80km/h、100km/h、120km/h三個車速條件開展正交測試。此外，要求所有測試對象健康狀況及精神狀態(tài)良好，且對駕駛模擬系統(tǒng)場景不熟悉，以減少其他因素對試驗結(jié)果的影響。

（二）試驗儀器測試

DIR3-NOVEL1駕駛模擬設(shè)備包括自由度的駕駛艙、控制臺以及由3個液晶顯示屏組成的顯示系統(tǒng)。如圖1所示，該系統(tǒng)駕駛艙與控制臺部分相互分離，控制臺可以根據(jù)試驗要求設(shè)置條件，如模擬速度、光線等，并實時記錄試驗過程。駕駛艙根據(jù)試驗需要設(shè)置攝像頭及心理測試軟件，獲取被試視認及反應時間。

（三）試驗模式設(shè)計

本試驗設(shè)置6個試驗場景，其中3個場景將光線強度設(shè)定為控制因素，環(huán)境分別設(shè)定為晴天、陰天和晚上，車速均設(shè)定為100km/h，另外3個場景以速度為控制因素，將車速分別設(shè)定為80km/h、100km/h、120km/h，環(huán)境設(shè)定為晴天。通過設(shè)置不同試驗場景，記錄測試對象對情報板（如圖2所示）信息的獲取時間。

三、試驗結(jié)果與討論

在試驗進行過程中，有40名被試者針對6個不同試驗場景及5組不同指路標志樣本均開展了測試，總共獲得1200組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析過程中，分別針對光線與速度、性別與駕齡進行分析，每個因素都是取樣本平均數(shù)，即

（一）光線及車速影響

以光線和車速為變量設(shè)置了6組試驗，針對情報板不同的布局形式，分別獲得了不同光線和車速場景下測試者的平均反應時間，如表1所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，在晴天駕駛時對情報牌的平均反應時間要比在陰天和雨天駕駛時的平均反應時間短，以較低速度駕駛時對情報板的平均反應時間要比以較高速度駕駛時的平均反應時間短。

針對標志版面信息的不同布局方式繪制了不同場景，對各類標志板情報信息布局形式進行了分析，如圖3所示，若標志版面信息量行數(shù)過載或過少，會導致駕駛?cè)藢η閳笮畔⒎磻獣r間增加。由圖3結(jié)果可知，信息行數(shù)設(shè)置為3行時，測試的反應時間是最優(yōu)的。因此，根據(jù)本試驗結(jié)果，在進行指路版面信息布局設(shè)計時應選取3行布局最優(yōu)。

（二）駕齡及性別影響

以性別和駕齡為變量設(shè)置了6組試驗，測試過程中，光線條件及車速設(shè)定為晴天及100km/h。針對情報板不同的布局形式，分別獲得了不同性別和駕齡情況下測試者的平均反應時間，如表2所示。試驗結(jié)果表明，男性駕駛時對情報板的平均反應時間要比女性駕駛時的平均反應時間短，駕齡短的測試者駕駛時對情報板的平均反應時間要比駕齡長的測試者駕駛時的平均反應時間短。

同樣，針對標志版面信息的不同布局方式，繪制了不同性別和駕齡情況下測試者對各類標志版情報信息布局形式的反應時間，如圖4所示，若標志版面信息量行數(shù)過載或過少，會導致駕駛?cè)藢η閳笮畔⒎磻獣r間增加。由圖4結(jié)果可知，信息行數(shù)設(shè)置為3行時，測試的反應時間是最優(yōu)的，此結(jié)果與圖2中所示結(jié)果一致。因此，根據(jù)本試驗結(jié)果，在進行指路版面信息布局設(shè)計時，應選取3行布局最優(yōu)。

四、結(jié)語

本研究針對情報板不同的布局形式開展視覺測試，選取了40名不同性別及駕齡的測試者，針對晴天、陰天、夜晚及不同車速的情況下，利用DIR3-NOVEL1駕駛模擬設(shè)備，獲取不同場景下測試者對各類情報板布局形式的反應時間，以此建立情報板版面形式與視認時間的響應關(guān)系，進而獲得最優(yōu)版面結(jié)構(gòu)設(shè)計形式。具體結(jié)論如下：

1.光線強度對駕駛?cè)艘曊J時間具有顯著性影響。在晴天駕駛時對情報板的平均反應時間要比在陰天和雨天駕駛時的平均反應時間短。

2.駕駛速度對駕駛?cè)艘曊J時間也具有一定影響。較低低速駕駛時對情報板的平均反應時間要比以較高速度駕駛時的平均反應時間短。

3.駕齡及性別對駕駛?cè)艘曊J時間具有明顯影響。男性駕駛時對情報板的平均反應時間要比女性駕駛時的平均反應時間短，駕齡短的測試者駕駛時對情報板的平均反應時間要比駕齡長的測試者駕駛時的平均反應時間短。

4.根據(jù)不同駕齡、性別、光線及車速條件下的測試結(jié)果可知，當情報板版面信息行數(shù)設(shè)置為3行時，測試的反應時間是最優(yōu)的。

作為可變情報板文字信息優(yōu)化研究的探索嘗試，本研究以駕駛?cè)艘曊J特性為切入點開展了系列仿真試驗研究?；谠囼灲Y(jié)果，提出了版面最優(yōu)行數(shù)設(shè)計，為相關(guān)行業(yè)設(shè)計提供了重要參考依據(jù)。后續(xù)研究將通過動態(tài)駕駛模擬試驗和實車測試，引入版面大小、字體顏色等因素，并進一步挖掘不同年齡、路況熟悉度等駕駛?cè)后w的差異，基于實際測試對研究結(jié)果的有效性及適用性進行驗證和優(yōu)化。

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基金項目：淺層降雨型滑坡的變形破壞特征及細觀演化機理研究，湖南省自然科學基金（課題編號：2021JJ40764）

作者單位：何立斌、廖隆恒，湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計研究總院；劉劍，湖南省交通運輸廳規(guī)劃與項目辦公室