道路交通标志设计理论与方法 78页

科学出版社职教技术出版中心www.abook.cn 道路交通标志设计理论与方法RoadTrafficSignDesignTheoryandMethod王建军钟厚冰等编著赵晓峰吴海刚北京 内容简介本书立足于“安全、环保、舒适、和谐”的理念和“以人为本、安全至上”的设计指导思想，结合多年教学、科研、设计和建设工作的相关经验，系统地介绍了道路交通标志设计的有关理论、方法及应用状况。内容主要涉及交通标志信息过载、交通标志设置位置、版面设计、警告标志、禁令标志、指路标志、公益性标志、旅游区标志、服务设施标志、限速标志、路网环境下指路标志优化设计方法、绕城高速公路指路标志优化设计方法，以及道路交通标志优化设计软件的开发等方面的设计内容和优化设计内容。全书理论与实践相结合，给出了大量图表和实例，内容翔实、全面，结构清晰，图文并茂，方便读者阅读和理解。本书可作为高等院校交通工程、交通运输规划与管理等相关专业本科生及研究生的教材，也适合于从事公路交通设施建设和公路设施管理工作的工程技术人员及科研人员参考。图书在版编目（CIP）数据道路交通标志设计理论与方法／王建军等编著．—北京：科学出版社，２００８ISBN９７８唱７唱０３唱０２３１６２唱８Ⅰ畅道…　Ⅱ畅王…　Ⅲ畅公路标志唱设计　Ⅳ畅U４９１畅５中国版本图书馆CIP数据核字（２００８）第１５６３２７号责任编辑：童安齐王晶晶／责任校对：耿耘责任印制：吕春珉／封面设计：耕者设计工作室出版科学出版社北京东黄城根北街１６号邮政编码：１００７１７http：／／www畅sciencep畅com印刷科学出版社发行各地新华书店经销职教技术出版中心倡２００８年１０月第一版开本：７８７×１０９２１／１６www.abook.cn２００８年１０月第一次印刷印张：１４１／４印数：１—２５００字数：３１００００定价：36畅00元（如有印装质量问题，我社负责调换枙科印枛）销售部电话０１０唱６２１３４９８８　编辑部电话０１０唱６２１３７０２６（BA０８）版权所有，侵权必究举报电话：010-64030229；010-64034315；13501151303 前言公路交通运输是交通运输的重要组成部分，是我国国民经济和社会发展的战略重点之一，同时也是涉及国民经济和社会发展的基础性、先导性产业和服务性行业。尤其近几年来随着我国经济的又好又快发展，交通运输在经济发展中的促进作用越来越明显，特别是高速公路建设的飞速发展，对于保障我国经济的快速、健康发展起到了重要的作用。尽管我国道路“硬件”水平不断提高，路网结构不断完善，公众出行越来越多地体验到四通八达的道路网络给出行带来的便利，但是在“软件”方面，路网管理和服务水平不高，特别是交通标志的不合理设置，导致公众出行效率不高、交通安全水平不高，从而制约了交通行业整体水平的提升。因此，从交通标志优化设计方面提升路网管理和服务水平是一条可以选择的捷径。为了使读者能更好地理解道路交通标志的设计理论与方法，本书全面、系统地介绍了各类交通标志的设计内容、设计理论以及应用状况。全书共分十五章。第一章主要介绍了道路交通标志的研究背景、目的和意义，以及其国内外研究现状和存在问题；第二章对道路交通标志优化设计相关理论和方法作了详细的介绍；第三章对道路交通标志信息过载阈值进行了研究；第四章对道路交通标志设置位置进行了相应地分析；第五章对道路交通标志的版面设计进行了相应地分析；第六章翔实介绍了警告标志的设计理论与方法；第七章系统叙述了禁令标志的设计理论与方法；第八章详细阐述了指路标志的设计理论与方法；第九章全面介绍了交通服务信息标志的设计理论与方法；第十章详尽介绍了公益性交通标志的设计理论与方法；第十一章系统论述了旅游区标志的优化设计理论与方法；第十二章主要介绍了限速标志的设计理论与方法；第十三章详细介绍了路网环境下指路标志优化设计理论与方法；第十四章主要阐述了绕城高速公路指路标志优化设计理论与方法；第十五章对道路交通标志优化设计软件进行了简要介绍。本书主要由长安大学王建军，中国公路工程咨询集团有限公司中咨华科交通建设技术有限公司钟厚冰、赵晓峰，铁道部第三勘察设计院（集团）有限公司吴海刚编著。参与编写的其他人员还有王娟、范俊玲、徐秀芹、陈勇军、常振文、谢陈峰、张晶晶、贾伟、沈艳松、汤春文、韩子东、张柳等。其中，第一章由王建军、吴海刚编写，第二章由钟厚冰、吴海刚编写，第三章由吴海刚、钟厚冰编写，第四章由赵晓峰、常振文编写，第五章 ·ii·道路交通标志设计理论与方法由钟厚冰、陈勇军编写，第六章由沈艳松、范俊玲、汤春文编写，第七章由韩子东、徐秀芹编写，第八章由汤春文、吴海刚、韩子东编写，第九章由赵晓峰、张晶晶编写，第十章由王娟、赵晓峰编写，第十一章由王建军、吴海刚编写，第十二章由张柳、谢陈峰编写，第十三章由王建军、吴海刚、徐秀芹编写，第十四章由王建军、吴海刚、贾伟编写，第十五章由吴海刚、王娟、贾伟编写。全书由王建军、钟厚冰拟定写作大纲和总撰定稿；由赵晓峰、吴海刚负责统稿和核对。本书的写作引用了一些专著与论文的相关资料，在此谨向作者表示衷心地感谢。限于作者水平，书中难免有疏漏之处，敬请读者批评指正。作者２００８年７月科学出版社职教技术出版中心www.abook.cn 目录前言第一章绪论…………………………………………………………………………………１　　１畅１　研究背景…………………………………………………………………………１　　１畅２　问题提出…………………………………………………………………………２　　１畅３　研究目的和意义…………………………………………………………………４　　１畅４　国内外研究及应用现状…………………………………………………………５１畅４畅１　国外研究及应用现状…………………………………………………………５１畅４畅２　国内研究及应用现状…………………………………………………………７　　１畅５　研究内容…………………………………………………………………………１１　　１畅６　小结………………………………………………………………………………１１第二章道路交通标志优化设计相关理论分析…………………………………………１２　　２畅１　交通心理学基础知识……………………………………………………………１２２畅１畅１　知觉的特点和种类…………………………………………………………１２２畅１畅２　驾驶人视认心理……………………………………………………………１５２畅１畅３　驾驶人出行心理……………………………………………………………１９２畅１畅４　驾驶人反应能力……………………………………………………………２０　　２畅２　系统理论…………………………………………………………………………２５２畅２畅１　系统的定义…………………………………………………………………２５２畅２畅２　系统的属性…………………………………………………………………２５２畅２畅３　交通标志与系统优化………………………………………………………２６　　２畅３　交通标志结构优化设计理论……………………………………………………２７２畅３畅１　交通标志结构设计概述………………………………………………………２７２畅３畅２　交通标志结构的极限状态方法设计…………………………………………２７２畅３畅３　解体消能结构设计…………………………………………………………３０　　２畅４　小结………………………………………………………………………………３２第三章道路交通标志信息过载阈值研究………………………………………………３３　　３畅１　交通标志信息量度量……………………………………………………………３３　　３畅２　单义性和多义性交通标志………………………………………………………３５３畅２畅１　单义性和多义性交通标志分类的原则………………………………………３５３畅２畅２　单义性和多义性交通标志的定义……………………………………………３５ ·iv·道路交通标志设计理论与方法　　３畅３　交通标志的信息量过载阈值实验………………………………………………３６３畅３畅１　实验设计方案………………………………………………………………３６３畅３畅２　实验分析……………………………………………………………………３７３畅３畅３　实验结论……………………………………………………………………３９　　３畅４　道路交通标志信息过载阈值研究………………………………………………３９３畅４畅１　交通标志信息过载分析………………………………………………………３９３畅４畅２　信息数量过载阈值…………………………………………………………３９３畅４畅３　信息质量过载阈值…………………………………………………………４２　　３畅５　小结………………………………………………………………………………４２第四章道路交通标志设置位置设计理论与方法………………………………………４３　　４畅１　道路交通标志的横向位置设置…………………………………………………４３４畅１畅１　道路交通标志支撑方式………………………………………………………４３４畅１畅２　路侧式交通标志侧向位置……………………………………………………４４　　４畅２　道路交通标志的纵向位置设置…………………………………………………４５４畅２畅１　道路交通标志前置距离………………………………………………………４５４畅２畅２　被障碍物遮挡时的路侧式交通标志位置设置…………………………………４７　　４畅３　道路交通标志的角度设置………………………………………………………５１４畅３畅１　路侧交通标志视角设置………………………………………………………５１４畅３畅２　路上交通标志俯角设置………………………………………………………５１　　４畅４　道路交通标志的高度设置………………………………………………………５２　　４畅５　几类典型交通标志的位置设置…………………………………………………５３４畅５畅１　禁令标志的位置设置………………………………………………………５３４畅５畅２　警告标志的位置设置………………………………………………………５４４畅５畅３　指路标志的位置设置………………………………………………………５４　　４畅６　可变信息标志的位置设置………………………………………………………科学出版社５５　　４畅７　小结………………………………………………………………………………５６第五章交通标志版面优化设计理论与方法……………………………………………５７　　５畅１　交通标志版面优化设计的原则…………………………………………………职教技术出版中心５７　　５畅２　交通标志版面优化设计…………………………………………………………www.abook.cn５８５畅２畅１　标志的规划设计流程………………………………………………………５８５畅２畅２　标志的版面设计内容………………………………………………………５９　　５畅３　标志版面设计的艺术……………………………………………………………６２　　５畅４　标志版面外形特点设计…………………………………………………………６４５畅４畅１　警告标志……………………………………………………………………６４５畅４畅２　禁令标志……………………………………………………………………６４ 目录·v·５畅４畅３　指路标志……………………………………………………………………６５　　５畅５　小结………………………………………………………………………………６６第六章警告标志设计理论与方法………………………………………………………６７　　６畅１　概述………………………………………………………………………………６７６畅１畅１　警告标志的应用现状………………………………………………………６７６畅１畅２　警告标志目前存在的问题……………………………………………………６７６畅１畅３　警告标志的发展趋势………………………………………………………６８　　６畅２　警告标志的一般性规定…………………………………………………………６９６畅２畅１　一般性规定…………………………………………………………………６９６畅２畅２　设置原则……………………………………………………………………６９　　６畅３　平交路口警告标志………………………………………………………………７０６畅３畅１　十字型交叉警告标志………………………………………………………７１６畅３畅２　T型交叉警告标志…………………………………………………………７１６畅３畅３　Y型交叉警告标志…………………………………………………………７１６畅３畅４　环岛交叉警告标志…………………………………………………………７１６畅３畅５　铁路道口警告标志…………………………………………………………７２６畅３畅６　分、合流诱导标………………………………………………………………７３　　６畅４　对道路几何条件变化的警告标志………………………………………………７４６畅４畅１　急弯路段警告标志…………………………………………………………７４６畅４畅２　反向弯路警告标志…………………………………………………………７５６畅４畅３　连续弯路警告标志…………………………………………………………７５６畅４畅４　慢行警告标志………………………………………………………………７６６畅４畅５　陡坡警告标志………………………………………………………………７６６畅４畅６　窄路警告标志………………………………………………………………７６６畅４畅７　窄桥警告标志………………………………………………………………７７６畅４畅８　双向交通警告标志…………………………………………………………７７　　６畅５　对道路设施的警告标志…………………………………………………………７８６畅５畅１　注意信号灯警告标志………………………………………………………７８６畅５畅２　渡口警告标志………………………………………………………………７８６畅５畅３　驼峰桥警告标志……………………………………………………………７８６畅５畅４　注意障碍物警告标志………………………………………………………７８　　６畅６　道路施工警告标志………………………………………………………………７９　　６畅７　对道路沿线危险状况的警告标志………………………………………………８０６畅７畅１　注意行人、儿童、牲畜以及村庄警告标志………………………………………８０６畅７畅２　注意非机动车、落石、横风警告标志…………………………………………８１ ·vi·道路交通标志设计理论与方法６畅７畅３　傍山险路、堤坝路、过水路面、路面不平及易滑警告标志………………………８２６畅７畅４　前方隧道警告标志…………………………………………………………８５６畅７畅５　事故易发路段警告标志………………………………………………………８５　　６畅８　警告标志与其他设施的结合使用………………………………………………８６　　６畅９　小结………………………………………………………………………………８８第七章禁令标志设计理论与方法………………………………………………………８９　　７畅１　我国禁令标志设计存在的问题…………………………………………………８９　　７畅２　禁令标志设置的一般规定………………………………………………………９０　　７畅３　禁令标志设置的意义……………………………………………………………９３　　７畅４　禁令标志设置的功能……………………………………………………………９３７畅４畅１　遵行标志……………………………………………………………………９３７畅４畅２　禁止标志……………………………………………………………………９４７畅４畅３　限制类标志………………………………………………………………１０１　　７畅５　小结……………………………………………………………………………１０３第八章指路标志设计理论与方法………………………………………………………１０４　　８畅１　概述……………………………………………………………………………１０４　　８畅２　高速公路指路标志设置方法…………………………………………………１０４８畅２畅１　高速公路一般指路原则……………………………………………………１０４８畅２畅２　高速公路指路标志设置原则………………………………………………１０５８畅２畅３　高速公路指路标志设置方法………………………………………………１０７　　８畅３　国省干线公路指路标志设置方法……………………………………………１１５８畅３畅１　国省干线公路指路标志设计基本要求………………………………………１１５８畅３畅２　国省干线公路指路标志设置方法……………………………………………１１６　　８畅４　农村公路指路标志设置方法…………………………………………………１１８８畅４畅１　农村公路指路标志设置原则………………………………………………科学出版社１１８８畅４畅２　农村公路指路标志设置方法………………………………………………１１８　　８畅５　城市道路指路标志设置方法…………………………………………………１１９８畅５畅１　城市道路指路标志设置原则………………………………………………职教技术出版中心１１９８畅５畅２　城市道路指路标志分类……………………………………………………www.abook.cn１２１　　８畅６　小结……………………………………………………………………………１２１第九章交通服务信息标志设计理论与方法……………………………………………１２２　　９畅１　交通服务信息标志分类………………………………………………………１２２　　９畅２　商业服务信息标志……………………………………………………………１２２９畅２畅１　公路沿线商业服务区信息标志………………………………………………１２２９畅２畅２　商家广告服务信息预告标志………………………………………………１２３ 目录·vii·　　９畅３　交通服务设施指示标志………………………………………………………１２５９畅３畅１　交通设施类服务指示标志…………………………………………………１２６９畅３畅２　公共设施类服务指示标志…………………………………………………１３０　　９畅４　小结……………………………………………………………………………１３３第十章公益性标志优化设计理论与方法………………………………………………１３４　　１０畅１　公益性交通标志的设计………………………………………………………１３４１０畅１畅１　公益性交通标志的服务对象………………………………………………１３４１０畅１畅２　公益性交通标志设计原则…………………………………………………１３４１０畅１畅３　公益性交通标志版面设计…………………………………………………１３５　　１０畅２　现有的公益性交通标志………………………………………………………１３６１０畅２畅１　国外公益性标志…………………………………………………………１３６１０畅２畅２　我国的公益性交通标志……………………………………………………１３８　　１０畅３　具有地域文化特色的公益性交通标志………………………………………１４１１０畅３畅１　地域文化分析……………………………………………………………１４１１０畅３畅２　具有地域文化特色的公益性交通标志………………………………………１４４　　１０畅４　小结……………………………………………………………………………１４７第十一章旅游标志优化设计理论与方法………………………………………………１４８　　１１畅１　旅游标志版面设计……………………………………………………………１４８　　１１畅２　旅游景区标志…………………………………………………………………１５１１１畅２畅１　旅游景区预告标志………………………………………………………１５１１１畅２畅２　旅游景区指引标志………………………………………………………１５１　　１１畅３　旅游符号标志…………………………………………………………………１５４１１畅３畅１　旅游符号标志的设置原则…………………………………………………１５４１１畅３畅２　旅游符号标志的样式规格…………………………………………………１５４１１畅３畅３　旅游符号标志的设置位置…………………………………………………１６０　　１１畅４　小结……………………………………………………………………………１６１第十二章限速标志系统设计理论与方法………………………………………………１６２　　１２畅１　目前我国限速标志应用现状…………………………………………………１６２　　１２畅２　限速值的确定…………………………………………………………………１６５１２畅２畅１　限速值的确定方法………………………………………………………１６５１２畅２畅２　高速公路限速值的确定……………………………………………………１６８１２畅２畅３　国省干线公路限速值的确定………………………………………………１６９１２畅２畅４　县乡普通公路限速值的确定………………………………………………１７２１２畅２畅５　城市道路限速值的确定……………………………………………………１７４　　１２畅３　限速标志设置实例……………………………………………………………１７５ ·viii·道路交通标志设计理论与方法１２畅３畅１　公路连续限速标志设置示例………………………………………………１７５１２畅３畅２　分车型限速标志…………………………………………………………１７６１２畅３畅３　分车道限速标志…………………………………………………………１７６　　１２畅４　小结……………………………………………………………………………１７７第十三章路网环境下指路标志优化设计理论与方法…………………………………１７８　　１３畅１　概述……………………………………………………………………………１７８１３畅１畅１　优化设计目标……………………………………………………………１７８１３畅１畅２　优化设计原则……………………………………………………………１７９１３畅１畅３　优化设计思路……………………………………………………………１８０　　１３畅２　交通标志数字化分析…………………………………………………………１８２１３畅２畅１　道路编号…………………………………………………………………１８２１３畅２畅２　立交编号…………………………………………………………………１８２１３畅２畅３　出口编号…………………………………………………………………１８２１３畅２畅４　里程排序…………………………………………………………………１８３　　１３畅３　指路信息分级…………………………………………………………………１８４１３畅３畅１　指路信息分析……………………………………………………………１８４１３畅３畅２　指路信息分级……………………………………………………………１８６　　１３畅４　路网节点划分…………………………………………………………………１８７１３畅４畅１　节点功能分析……………………………………………………………１８７１３畅４畅２　节点划分…………………………………………………………………１８７　　１３畅５　交通标志优化设计方法………………………………………………………１８８１３畅５畅１　不同节点指路标志优化设计………………………………………………１８８１３畅５畅２　节点交通标志优化设计……………………………………………………１８９　　１３畅６　小结……………………………………………………………………………１９３第十四章城市绕城高速公路交通标志优化设计理论与方法科学出版社…………………………１９４　　１４畅１　概述……………………………………………………………………………１９４１４畅１畅１　绕城高速公路的特点………………………………………………………１９４１４畅１畅２　绕城高速公路交通标志存在的主要问题……………………………………职教技术出版中心１９４１４畅１畅３　西安绕城高速公路概况……………………………………………………www.abook.cn１９５　　１４畅２　指路信息分级方法……………………………………………………………１９５１４畅２畅１　确定服务对象……………………………………………………………１９６１４畅２畅２　筛选服务对象……………………………………………………………１９６１４畅２畅３　确定需要指示的指路信息…………………………………………………１９７１４畅２畅４　选取具体指路信息………………………………………………………１９７１４畅２畅５　颜色区分不同指路信息……………………………………………………１９７ 目录·ix·１４畅２畅６　西安绕城高速公路指路信息分级…………………………………………１９８　　１４畅３　节点划分………………………………………………………………………１９９　　１４畅４　以西安绕城高速公路为例进行交通标志优化设计…………………………１９９１４畅４畅１　节点交通标志优化设计……………………………………………………１９９１４畅４畅２　路段交通标志优化设计……………………………………………………２０５　　１４畅５　小结……………………………………………………………………………２０６第十五章道路交通标志优化设计软件的开发…………………………………………２０７　　１５畅１　开发交通标志优化设计软件的意义…………………………………………２０７　　１５畅２　交通标志优化设计软件实现的功能…………………………………………２０７　　１５畅３　交通标志优化设计软件的理论依据…………………………………………２０８　　１５畅４　交通标志优化设计软件需求分析……………………………………………２０８１５畅４畅１　软件设计要求……………………………………………………………２０９１５畅４畅２　计算模块分类……………………………………………………………２０９１５畅４畅３　绘图功能…………………………………………………………………２０９１５畅４畅４　计算书……………………………………………………………………２０９１５畅４畅５　后台数据库设置…………………………………………………………２０９１５畅４畅６　模块说明…………………………………………………………………２１０　　１５畅５　小结……………………………………………………………………………２１３主要参考文献………………………………………………………………………………２１４ ·vii·第一章绪论１畅１　研究背景道路交通标志设计是交通工程在道路设计、施工和运营管理中的一个最重要的组成部分。它不仅体现了如何实现对道路交通流的控制和管理，同时也体现了交通法规和交通路权的执行手段。正确完善地设置道路交通标志，不仅能够体现道路交通法规和相应控制管理措施的落实，同时能更大程度地提高道路交通通行率和有效增强交通安全性。随着中国道路建设的飞速发展，如何正确地实施和设置道路交通标志在道路系统中的作用已经越来越明显。１畅高速公路发展迅速促进交通标志优化设计２００４年１２月，国务院常务会议研究并通过了枟国家高速公路网规划枠，标志着我国高速公路进入了系统化、网络化发展的新阶段。截至２００７年底，我国（不含港、澳、台）公路通车总里程达３５７畅３万km，其中，高速公路５畅３６万km。共有２１个省区市高速公路里程超过１０００km，河南、山东两省突破４０００km，江苏、广东两省突破３０００km。高速公路网络效益日益显现，并在国民经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。但是由于缺乏全国统一的命名和编号，国家高速公路路线命名混乱、编号不统一、标志不清晰等现象普遍存在，一定程度上影响了国家高速公路网功能的充分发挥和服务水平的提高。为了统一和规范国家高速公路网路线命名和编号，为公路使用者的便利出行创造条件，提高国家高速公路网的管理和服务水平，中华人民共和国交通部分别于２００７年７月和２００７年９月发布了枟国家高速公路网命名和编号规则枠（JTGA０３—２００７）和枟国家高速公路网相关标志更换工作实施技术指南科学出版社枠（２００７年第３０号公告），对国家高速公路交通标志存在的问题进行了部分整改。目前，高速公路交通标志的整改及优化工作才刚刚开始，交通部出台的规范及文件，主要针对问题比较突出的交通标志进行优化改善，今后还会有大量的工作要做。职教技术出版中心２畅公路安全保障工程推动交通标志优化设计www.abook.cn二级及以下等级公路交通标志优化对整个道路交通标志系统优化的推动作用，主要体现在自２００４年起在全国范围内实施的公路安全保障工程。交通部于２００４年初，决定在全国组织实施以“消除隐患、珍视生命”为主题的公路安全保障工程，计划用３年时间完成全国国省干线公路、农村公路上的急弯、陡坡、视距不良、路侧险要等路段的综合整治工作，最大程度的减少公路交通事故伤害，降低事故伤亡率，为人民群众的生命财产安全提供保障。其中，在国省干线公路上，重点进行了交通标志的完善和整治，在 ·２·道路交通标志设计理论与方法农村公路上增设了许多警示性标志。在安保工程实施过程中，积累了很多交通标志优化的经验，对道路交通标志优化工作起到了推动作用。３畅绕城高速公路交通标志设计的复杂性促进交通标志优化设计发展近年来，城市道路建设主要以城市环路和城市绕城高速公路建设为主。为了缓解现有交通流对城市中心交通网络的压力，尤其是大城市相继建成了绕城高速公路。目前已建成绕城高速公路的大城市有北京、上海、广州、苏州、杭州、西安、成都、重庆、宁夏等十多个城市，而且很多大中型城市也在筹建之中。但是随着城市规模的扩大，很多城市环路由一环向多环发展，原来的绕城高速也承担着城市环路的功能，如北京已经发展到六环路，西安也新建了三环路来缓解绕城高速公路和市中心的交通压力。由于环形道路的建设通常采用分期分段建设，以及环形交通网络相对城际公路线路具有更加复杂的网络特点，从而造成了在道路交通标志设计过程中，出现了地点、道路名称不统一，指路标志信息杂乱，交通标志的设置没有充分考虑环线路网的功能和特点等问题，使驾驶人行驶在环形高速公路上精神紧张，容易走错路，甚至发生严重的交通事故。因而，很多绕城高速公路在建成通车后不久就针对交通标志存在的问题进行了大量的调整和改造。由此可见，城市绕城高速公路是进行交通标志优化工作的重要组成部分。４畅小结综上所述，我国道路“硬件”水平不断提高，路网结构不断完善，公众出行越来越多地体验到四通八达的道路网络带来的便利。但是，在“软件”方面，管理和服务水平不高，特别是交通标志的不合理设置，导致公众出行效率不高、交通安全水平不高，从而制约了交通行业整体水平的提升，因此从交通标志优化设计方面提高管理和服务水平是一条可供选择的捷径。１畅２　问题提出目前我国道路交通标志设计主要存在以下几个问题。１畅交通标志信息过载或信息缺失问题目前，国内外对于交通标志信息过载阈值的量化研究还比较少，国家标准（GB５７６８—１９９９）及相关规范中也没有提出交通标志信息过载的建议阈值，导致在判定标志信息过载与否时，主观性强，难以定量化描述。因此，交通标志信息量达到怎样的临界值就可以定义为信息过载，如何称作信息缺失，这是一个需要继续研究的问题。２畅在路网环境下交通标志优化设计的问题随着道路建设的飞速发展，在全国范围内逐渐形成了由农村公路、国省干线、高速 第一章绪论·３·公路及城市路网组成的道路网体系。但是，由于以往指路系统的设计对象往往是某一条道路，很少考虑到周围路网，指路系统设计的不合理明显影响了路网效应的发挥，而良好的指路系统应是路网效应充分发挥的倍增器。因此，如何在道路网环境下进行交通标志优化设计是一个迫切需要解决的问题。３畅城市绕城高速公路的交通标志优化设计问题城市绕城高速公路交通标志的设计问题其实是道路网交通标志设计的一个特例。由于城市绕城高速公路功能的特殊性及衔接路网的复杂性造成了设计工作的困难，驾驶人走错路、多走路的现象尤为严重。很多城市如上海、北京、西安等，针对突出性的问题已经开展了交通标志优化设计工作。因此，城市绕城高速公路的交通标志优化设计是一个需要解决的紧迫问题。４畅公益性交通标志优化设计问题公益性交通标志主要存在标志版面设计不统一，设计风格、设计理念存在差异的问题。特别地，同一条道路由于分期、分阶段实施导致公益性标志版面设计不统一，给驾驶人造成杂乱无章的感觉，影响公益性交通标志功能的发挥。５畅旅游区标志的优化设计问题旅游区标志存在的问题主要表现在版面设计上，特别是图案的设计。示意图和仿真图案成为了目前旅游区标志版面设计的主要形式，到底应该采用哪一种设计形式使旅游区标志版面形式一致，以适合驾驶人视认习惯，是一个需要探讨的问题。６畅警告标志优化设计问题警告标志的优化设计主要是针对警告标志存在的问题进行优化，目前警告标志存在的问题主要包括以下几个方面：１）国内道路交通标志除主标志中的指路标志外，另外五种标志（包括警告标志在内）并没有区分高速公路和低等级公路，已经出台了针对高速公路交通工程及沿线设施科学出版社的设计通用规范，却没有针对低等级公路的相关规范。２）交通标志的数量与交通组织的需求不相适应。总体上数量不够造成信息不足，但在局部路段和路口又过于集中造成信息过载；数量不足的难以为交通参与者提供相应的交通信息，而数量过于集中的又给交通参与者造成辨别的困难职教技术出版中心。３）二、三级公路上的交通安全设施设置数量不完善、不配套www.abook.cn，设施陈旧粗糙，许多危险路段甚至连最基本的警告标志都没有，因而营运车辆和货车冲出路基跌落深谷的重大事故屡屡发生。４）未能从使用者的角度合理设置警告标志，缺少提前量。国家对警告标志没有强制性规定，并且大部分标志内容不明确，设置距离比较近，导致驾驶人反应时间较短，容易发生交通事故。５）一些公益性标志与警告标志雷同，在道路上本末倒置，警告标志淹没在其他标 ·４·道路交通标志设计理论与方法志之中，很难发挥其作用。６）未设相关指路标志的公路，没有经过论证就设置了警告标志。７）由于设计、实施单位对规范的有关原则性和推荐性条文理解不同，造成同一类警告标志的规格和版面存在差异。８）警告标志的有效使用及更新周期不明确，缺乏日常定期检查和基本养护。７畅禁令、限制类标志优化设计的问题通过对我国道路的调研，其设置的禁令标志总体来说比较系统、全面，起到了应有的作用，但是由于理论积累较少，相关研究不够深入，交通组织管理手段相对落后等原因，还存在着一些问题，主要包括以下几个方面：１）限速标志设置缺乏足够的理论支持，对限速值、限速路段的选择的研究有待于进一步深入。２）禁行禁令标志的设置只考虑禁行路段，没有与整个路网规划较好的结合，交通组织运行管理中缺乏总体意识，偏重于一点一线的管理，在标志设置工作中偏重于限制作用，对诱导、指导作用重视不够。３）其他限制类标志存在不统一的现象。４）禁止超车和解除禁止超车标志设置不够合理。有些路段禁止超车路段过短，且不能和标线相配合，根本起不到应有的作用，而有些路段则只有禁止超车标志，没有解除禁止超车标志，给驾驶人规范行车造成阻碍。８畅交通标志优化设计软件的开发设计人员在交通标志优化设计工作中，大部分的时间不是用来做交通标志设计而是用来绘图、出图，如此怎么能设计出优秀的作品呢？因此，笔者希望能够开发出一套交通标志优化设计软件辅助设计人员进行交通标志设计。另外，大部分设计人员忽视交通标志结构设计，套用多年不变的结构设计模板，容易造成安全隐患。２００８年春节期间，我国南方发生了５０年不遇的雪灾导致电网瘫痪，一个不容忽视的原因就是电塔、电杆结构设计出现了问题。因此在开发软件过程中应将结构设计作为最重要的一部分，保证交通标志结构的安全。上述８个问题是交通标志设计工作中普遍存在的问题，也是近年来专家学者研究的热点，已经取得了很大的成果，然而问题仍没有得到最终的解决，本书将对以上几个问题进行深入地探讨。１畅３　研究目的和意义近年来，道路建设发展飞快，然而由于建设初期对交通标志设计工作不够重视、资金投入不足，导致道路通车后交通标志不能很好地满足驾驶人的出行需求，因此很有必要对已建、在建道路交通标志进行优化。道路交通标志设计研究的目的和意义概括如下。 第一章绪论·５·１畅满足驾驶人的出行需求和视认需求从驾驶人出行心理和视认心理角度，对交通标志信息过载阈值进行定量的分析，解决交通标志信息量设计问题。２畅提高道路网运输效率对交通标志进行优化设计时，要充分考虑周围路网环境，从驾驶人出行心理角度，对指路信息进行优化设计。３畅为交通标志设计及优化设计工作提供借鉴本书提出“以节点优化设计为主、路段优化设计为辅”的交通标志优化设计方法，具有一定的先进性，可供设计人员参考。４畅开发交通标志优化设计软件软件可以大大减小设计人员的工作量，解决设计人员“疲于绘图、无暇设计”的问题。５畅提供理论基础本书可为枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９）的修订工作提供理论上的准备。１畅４　国内外研究及应用现状1畅4畅1国外研究及应用现状１畅信息过载研究在报告TrafficControlDevicesforManagedLanes中指出，枟统一交通管理设备细则枠（ManualonUniformTrafficControlDevices，简称MUTCD）（２００３版）发布后，要求交通标志的规划人员在规划阶段就将出行者的信息需求考虑进来科学出版社，以便能适应更复杂的管理信息。MUTCD对交通标志位置的精确定位、颜色的选择都进行了详细的论证，以避免交通标志的信息过载。美国国家公路合作研究计划（NationalCooperativeHighwayResearchPrograms，简称NCHRP）专门针对驾驶人信息过载进行研究，职教技术出版中心并指出驾驶人信息过载源自交通标志向驾驶人提供了过多的信息，以至于驾驶人无法完全识别并做出恰当的反应www.abook.cn。因此，驾驶人的信息负载不但与标志的自身特性有关，还与这个标志所设置的道路其他标志的前后关系和传递信息的前后关系、驾驶人的行为特性等有关。当驾驶人无法完全处理其接收到的信息时，他们将有可能紧急制动、保持慢速行驶、驾驶操作不当、选择不合适的路径、忽略关键的信息、无暇关注交通状况或视线过多地偏离道路。在信息过载的研究中，基于信息荷载曲线的概念，研究人员构建了驾驶人信息荷载 ·６·道路交通标志设计理论与方法模型（driverinformationloadmodel），目的是开发一个基本的应用工具用来分析潜在的信息过载情况，并改良道路指路信息。荷载曲线的绘制涉及到两个信息需求：一是信息搜索需求（informationsearchdemand），来自于处理驾驶人接收到信息的过程中；二是驾驶任务需求（drivingtaskdemand），来自于驾驶时处理道路和交通状况信息的过程中。在驾驶任务需求中，模型处理了两部分信息：①道路的一般特征；②在接近关键的导向选择点时，驾驶人会提高其注意力。然而正如报告中所讲的，模型还有许多局限性，虽然模型的输出结果是定量的，但结果并不理想。由此可见，国外对交通标志信息过载方面的研究也是不成熟的。２畅指路标志地名选取方法研究美国德州交通研究所（TexasTransportationInstitute，简称TTI）的一个研究项目中对不同的市区指引标志进行了研究。McNees等人于１９８１年等通过调查分析得出市区指路标志的设计方法和信息选择方法。台湾地区也有类似的分级方法，与TTI的研究相比较，其在进行城市分级时将出行产生量也考虑了进来。TTI的研究成果对我国公路网指路系统的设计有着非常重要的借鉴意义。目前，我国相关设计规范中尚没有类似TTI提出的城市等级的规定，这些工作亟待加强。但是，TTI的这种分类和等级并不能直接移植到我国城市道路网的指路系统中来，且未发现相关文献对此进行研究。３畅国外交通标志相关规范国外，尤其是美国和欧洲，在这方面的研究时间比较长。美国对类似交通标志等设施的研究对象称为“交通管理设备”（trafficcontroldevices），相应的技术规范称为MUTCD。从１９２７年第一版开始，到２００３年为止，MUTCD已经经历了１１个版本，涉及的内容也相当细致，直至一个字母的字体和大小、设施设置（施划）的具体位置和尺寸都给出了详细的规定。但其条文的执行并不死板，MUTCD中规定，“各类标志的布设应依实际需要配置，其设置位置亦应按照道路实际状况予以调整”。MUTCD（２００３版）主要包括以下的内容：标志、路面标线、交通信号、低流量道路交通管理、临时性交通管理、学校区域交通管理、道路唱轨道平交口交通管理、自行车交通管理和道路唱轻轨交通平交口交通管理。其规定是相当全面的，包括了交通管理涉及的方方面面。另外，美国俄勒冈州交通部编写的枟公路设计手册枠，加拿大联邦政府编制的枟统一交通控制设施手册枠，加拿大安大略省编制的枟统一交通控制设施手册枠，加拿大BS省交通部编写的枟标准的交通标志与标线手册枠，丹麦交通部编写的枟城市交通设计手册枠等，都涵盖了交通标志设计的相关内容，值得借鉴。４畅其他方面国外对交通标志的研究注重人性化、信息化，将交通标志设计与高效管理紧密结合，以及对交通标志视认性等方面进行研究，并分别制定了一些标准，其中很多已被我国所借鉴。 第一章绪论·７·1畅4畅2国内研究及应用现状１畅指路标志地名选取方法研究王建军等于１９９７年提出了区域优先度的概念，对高速公路指路标志中地名的选择提供了定量的分析方法；过秀成等于１９９６年则认为应该在指路标志设置之前确定设置的范围，并对设置的各项原则进行规划，而后再对交通标志设施的具体位置进行标定。钮建平于２００３年在指路标志中目的地选择方面进行了研究，提出指路标志的地名在选择时应进行归类并突出重点，并对目的地节点分级提示，但他并没有给出定量的确定方法。２畅路网环境下交通标志设计研究刘会学于２００４年针对我国高速公路网络化加快的特点，提出了在路网环境下交通标志设计的总体原则，并就一些常见问题提出了解决方案。周蔚吾、翟忠民等专家也对指路系统设计进行了较深入地研究，提出了比较成熟的观点；交通部公路交通安全工程研究中心等单位也提出了公路指路系统一般设计的方法。３畅交通标志视认性研究国内也有相当多的学者和工程师对这个方面进行过研究。刘喜平等于２０００年发表的枟高速公路交通标志版面设计枠一文中通过对高速公路交通标志的形状、颜色、图案、文字以及标志版面的尺寸、反光材料的选择等方面进行分析，指出了我国高速公路交通标志版面设计中存在的问题，并提出了较为合理的标志版面设计方法。李锋于１９９１年对标志的尺寸、文字数目、设置位置等均给出了很多有价值的研究成果。王跃辉于２００４年从标志识别的实际过程出发，基于交通安全的考虑，对识别阶段驾驶人的状态进行分析，通过对标志设置原理和识别过程的研究，采用模拟驾驶人视认的方法，获得影响标志设置和设计主要因素的调查数据。研究得出影响指路标志设置和设计的主要因素有：理解指路标志时车辆行驶的距离、指路标志的可视距离、驾驶人操作前的反应时间、驾驶人操作过程中车辆行驶的距离等，并主要针对前两个影响因素进行研究，通过分析调查数据，找出其内在的关系；并提出了指路标志设置和设计的方法。刘浩学于科学出版社２００１年根据驾驶人信息加工规律，分析了出行者对交通标志设置的要求，基于人类工效学的原理和方法，对公路交叉口交通标志的设置地点、空间位置、多个标志的同时并设和连续设置，以及交叉口前置预告和过后确认标志进行了工效学分析，为公路交叉口交通标志有效设置提供了理论指导。还有很多专家学者对交通标志的视认性问题进行了相关研究职教技术出版中心，在此不一一列举。www.abook.cn４畅交通标志相关规范的发展建国以来，我国的道路标志、标线规范经历了五次制定和修编。１９５５年，公安部发布了枟城市交通规则枠，将交通标志共分为三类２８种。１９７２年交通部、公安部联合发布了枟交通规则枠，将交通标志分为警告标志、禁令标志和指示标志三类，共３４种。１９８０年初，交通部颁发的枟公路标志及路面标线标准枠（JTJ０７２—８２），将交通标志分为警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志和辅助标志五类，共１０５种，但只适用于 ·８·道路交通标志设计理论与方法公路，一些大城市为了交通管理需要，自己制定了适合当地的交通标志图案式样。此后各大城市分别制定了道路交通管理和暂行规则。直到１９８６年，交通部组织编制完成了第一个全国统一的枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９８６）国家标准，这是在综合分析国外标准和有关研究成果的基础上，结合我国道路交通特点，通过针对性的对比、验证和调查评比完成的，既具有中国特色、又向国际标准靠拢，此时交通标志的运用才走向规范化。此标准适用于公路、城市道路，以及矿区，港区，林区、场（厂）区道路，使全国实现了统一的交通标志和路面标线。随着社会进步和发展，交通系统的复杂程度日益加剧，人们对交通标志的设计不断提出更高的要求。为此，标准编制组总结了我国公路交通标志设计、施工、制造、检验等方面的经验教训，同时广泛收集和了解各发达国家近十几年来在道路交通标志方面研究的新动向，经过征求众多意见和反复修改，于１９９９年重新公布了枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８－１９９９）新标准，将标志分为主标志和辅助标志两大类，共有３２７种［２４］。２００５年１０月国标委工交函［２００５］５７号批准了枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８－１９９９）国家标准第２号修改单，增加第６畅４畅３７条：禁止运输危险物品车图１畅１　禁止运输辆驶入标志，如图１畅１所示；增加第７畅４畅１６条中f列项：不危险品车辆驶入同的专用车道标志可以并设在同一块标志上，如图１畅２所示。图１畅２　不同专用车道标志并设于同一块标志上的情况示例尽管经历了多次的修编，我国交通标志的相关技术标准和规范仍存在很多问题。不可否认，１９８６年和１９９９年两次颁布的枟道路交通标志与标线枠规范是我国道路交通附属设施理论研究和应用的里程碑，不但提高了交通系统的安全性，还提高了道路交通系统的人性化程度。然而，横向比较起来，我国在这方面的研究和投入与发达国家的差距仍然很大，包括交通标志系统理论，设施的设计、设置、布局方法及新材料的应用等方面均有不同程度的差距，加之近年来快速的城市化进程、交通基础设施的快速发展、机动车保有量的剧增以及交通需求的激增，更加强化了这种差距带来的矛盾。传统的交通标志、标线等设施设计和设置的方法已渐渐不能很好的适应交通系统的发展。目前标志和标线的设计和设置主要依据我国的规范枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９）。该规范的修订引入了国际上最新的研究成果，但仍未对交通标志的设置问题做出系统、科学的规范与指导，规范中对设施设置的部分 第一章绪论·９·条文仍过于笼统含糊，部分条文直接或间接地来自发达国家的相关规范。当条文中有未能覆盖的情况出现时，往往问题无从解决或直接以经验判断。目前各地还仍然只能在规范规定的基础上，根据经验操作，导致交通标志系统无法达到预期效果或根本无法发挥应有的功能。５畅我国高速公路交通标志设计的最新发展交通部于２００６年颁布了推荐性行业标准枟公路交通安全设施设计规范枠（JTGD８１—２００６）、枟公路交通安全设施设计细则枠（JTG／TD８１—２００６）。另外，针对国家高速公路交通标志现状问题，交通部于２００７年７月发布了枟国家高速公路网命名和编号规则枠（JTGA０３—２００７），同年９月发布了枟国家高速公路网相关标志更换工作实施技术指南枠（２００７年第３０号公告，以下简称指南），标志着我国加快了对高速公路交通标志的系统化、数字化、信息化、人性化研究的步伐。特别是枟指南枠的规定，使交通标志设置发生了较大的变化，主要包括以下几个方面：１）增加了国家高速公路的编号标识和命名标志，如图１畅３所示。２）将高速公路出口编号的设置位置进行了调整，由指路标志的左下角移至右上角，如图１畅４所示。图１畅３　国家高速公路命名编号标志图１畅４　出口编号位置发生了变化３）增加了方向标志，如图１畅５所示。科学出版社４）将服务区、停车区、停车场预告标志中图案部分的颜色由绿底白图案更改为白底绿图案，同时对图案的型式进行了美化设计，如图１畅６所示。职教技术出版中心www.abook.cn图１畅５　国家高速公路方向标志图１畅６　服务区预告标志 ·１０·道路交通标志设计理论与方法　　５）将分、合流诱导标由指路标志调整为警告标志，版面的形状、颜色和规格相应调整，如图１畅７所示。６）下一出口预告标志需要添加编号或地名信息，如图１畅８所示。图１畅７　合流标志图１畅８　下一出口预告标志７）含有国家高速公路名称信息的交通标志，将高速公路名称全部更换为高速公路编号。８）将各类交通标志中的中、英文和阿拉伯数字的字体进行了调整：①当交通标志采用中、英两种文字时，地名应用汉语拼音，专用名词应用英文；②除特殊规定外，英文单词首字母应为大写，其余小写；③交通标志中出现的英文图１畅９　交通标志专用英文、数字示例和阿拉伯数字应采用新的交通标志专用字体，如图１畅９所示；④汉字的高度应与宽度相等，因版面限制等原因，经论证可采用高宽比为１瞷０畅７５的窄字体，其他文字与汉字高度的关系见表１畅１，特殊规定除外。表1畅1其他文字与汉字高度的关系其他文字与汉字高度（H）的关系英文或少数民族文字１／２H字高H阿拉伯数字字宽３／５H笔画粗１／６H９）对公路编号标识及出口编号标识中的有关文字高度作了调整，见表１畅２。表1畅2公路编号标识及出口编号标识中有关文字高度的规定设计速度／（km／h）１００～１２０７１～９９４０～７０＜４０公路编号标志中的字母标识符、数字４０～５０３５～４０２５～３０１５～２０及出口编号标识中的数字高度／cm１０）对结构设计采用的基本风速做了调整，重现期由３０年一遇改为５０年一遇。 第一章绪论·１１·１畅５　研究内容道路交通标志优化设计工作的内容应包括已建、在建及未建道路交通标志优化设计及设计工作，内容比较多。本书的主要内容包括：①道路交通标志信息过载阈值研究；②道路交通标志设置位置设计理论与方法；③交通标志版面设计理论与方法；④警告标志设计理论与方法；⑤禁令标志设计理论与方法；⑥指路标志设计理论与方法；⑦服务设施标志设计理论与方法；⑧旅游区标志设计理论与方法；⑨公益性交通标志优化设计理论与方法；⑩限速标志系统设计理论与方法；皕瑏瑡路网环境下指路标志优化设计理论与方法；皕瑏瑢绕城高速公路指路标志优化设计理论与方法；皕瑏瑣道路交通标志优化设计软件的开发。１畅６　小结本章通过分析交通标志设置现状，提出了信息过载问题、路网环境下交通标志优化设计问题、绕城高速公路交通标志优化设计问题、公益性交通标志的优化设计问题及设计工作存在的问题等共８个问题，着重分析了研究这些问题的目的和意义，并用大篇幅总结并分析了国内外交通标志优化设计的研究成果，最后提出了本书研究的内容。科学出版社职教技术出版中心www.abook.cn 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析针对目前交通标志存在的问题，以交通心理学、系统理论、交通工程学理论等基础理论，作为解决问题的理论支撑，具体涉及知觉、驾驶人视认心理、出行心理、人的反应，系统优化理论，交通标志结构优化等理论。２畅１　交通心理学基础知识2畅1畅1知觉的特点和种类１畅知觉的定义知觉是人脑作用于感觉器官的客观事物各个部分属性的整体反应。知觉必须以各种形式的感觉存在为前提，并且知觉和感觉过程是同时进行的。２畅知觉的特点知觉的特点主要包括以下几点。（１）图形与背景的特点图形应清晰醒目，背景较模糊淡薄；图形在前面，背景在后面；图形较小，背景较大；图形是被感知的中心，背景是衬托的部分。人对图形的感知规律是：小面积容易成图形，大面积容易成背景。交通标志的版面设计就是利用了这个原理。（２）整体性知觉的对象总是由许多对象或许多部分组成的。在感知对象时，我们总是把它作为具有一定结构的统一整体来反映。整体和部分有一个闭合的关系，一个物体虽然残缺了一部分，但是观察者心目中仍会把它补足，形成一个完整的形象。这就是知觉的整体性。（３）理解性人在感知对象时，总是用以往获得的知识和经验来理解当时所知觉的对象，以便更深刻地反映对象的全体。感觉到了的东西，不能立刻理解它，只有深刻理解了的东西，才能更加深刻地感知它。这就是知觉的理解性。（４）恒常性知觉的恒常性是指当知觉的条件（距离、角度、照明度等）改变时，知觉对象的形状、颜色、大小仍保持不变。例如一只粉笔无论角度如何变化，都会被看成为一只粉笔，这就是知觉的恒常性。对知觉的分析是为了以此为基础对驾驶人视认心理、出行心理进行分析。 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·３１·３畅知觉的种类知觉是人脑作用于感觉器官的客观事物各个部分和属性的整体反应。知觉必须以各种形式的感觉存在为前提，并且知觉过程与感觉过程必须是同步进行的。知觉可分为空间知觉、时间知觉和运动知觉。这三种知觉对驾驶人都有重要的作用。（１）空间知觉空间知觉是对物体的形状、立体、大小、远近、方位等特性的知觉，它对驾驶人判断自己车辆和车外物体在空间的位置、距离、方向等起主导作用。比如，判断道路的线型，路面、桥面、涵洞的宽窄，停车后所留空间其他车辆能否顺利通过，对行人、牲畜是避让或是先行等，都必须以空间知觉为先决条件。但是，行驶中的车辆与周围物体不断发生着相对空间位置的变化，加上遮挡物、空气透明度和运动时差等因素的影响，驾驶人对距离的判断就容易发生失误。一般来讲，驾驶人对物体的空间知觉是：大的感觉近些，小的则感觉远些；熟悉的感觉近些，陌生的感觉远些；未遮挡的感觉近些，被遮挡的感觉远些；静止的感觉近些，运动的感觉远些。这些都有可能造成对前方大车和小车、大人和小孩距离远近的判断上产生误差。驾驶人空间知觉的精确度不但与其感觉器官有关，而且还与驾驶经验有关。经验丰富的驾驶人能够准确判断车外环境中车辆、行人及物体的方位和距离，并能根据自己的目标意图正确驾驶；经验不足的驾驶人往往会由于空间知觉不准确，造成行车事故。因此，驾驶人在行车中要注意积累空间知觉方面的经验，不断提高空间知觉的精确度。空间知觉一般包括以下几种知觉。１）形状知觉。形状知觉是靠视觉、触觉和动觉来实现的。在知觉物体形状时，必须首先辨别对象的轮廓（即边界），加上以前的经验，形成形状知觉。２）大小知觉。大小知觉也是靠视觉、触觉和动觉来实现的。在视觉中，由于视网膜视像的大小与对象的距离成反比，因此远距离的大物体与近距离的小物体在视网膜上的视像可能是相等的，或者远处的大物体在视网膜上的视像可能反而小于近处的小物体的视像。但是，在实际的知觉中，人们仍旧能比较正确地反映不同距离对象的实际大小。这是因为在一般情况下，对象是在比较熟悉的环境中被知觉的科学出版社，因此，各种熟悉的物体也提供了对象距离和实际大小的各种线索，这些线索同视觉、触觉、动觉所提供的信息结合在一起，就形成了大小知觉。３）方位知觉。方位知觉是对物体在空间所处的方向的知觉，是靠视觉、触觉、动觉、平衡觉以及听觉获得的。驾驶人在行驶过程中对于周围事物的方位知觉是以自己的职教技术出版中心车为参照物，或者说是以自己和车为中心来定位的。在一般情况下www.abook.cn，驾驶人主要靠视觉来定向空间，触觉、动觉、平衡觉则常常起补充视觉定向的作用。在日常生活中，视觉观察对象所在，听觉感知对象声音的方位，触觉、动觉和平衡觉则探索自己身体与客体的空间关系，人们将这些感知信息综合起来便产生了方位知觉。４）距离知觉。距离知觉主要是靠视知觉、听知觉、嗅知觉、触知觉及运动知觉感知距离的远近。一般距离知觉多凭个人经验估计，缺少实际的测量。在行车中，车辆与周围物体不断发生着相对空间位置的变化，加上遮挡物、空气透明度和运动时差等因素 ·１４·道路交通标志设计理论与方法的影响，驾驶人对距离判断容易发生失误。距离知觉首先取决于物体的大小，同样大小的车辆，大的近，小的远，或受视觉定律制约；其次是物体的位置，在前的近，在后的远，驾驶人在行驶过程中，往往根据对身边的道路参与者由小变大，即由远到近，就可判断汽车向自己方向驶来。天气也是影响驾驶人距离知觉的因素之一。天气晴好时，道路上的交通参与者都清晰可见，可以根据实际情况加经验判断其远近。但如果在雨天、雾天，判断与晴天同样距离的物体，则感觉比较远些，这就说明天气对驾驶人的知觉有很大的影响。在行车中，驾驶人要不断地对车外对象的距离进行目测、判断，以采取不同的驾驶动作。这种对物体距离的视知觉，就是深度知觉。深度知觉是驾驶人的一种重要的生理心理功能。人的深度知觉能力存在很大的个体差异。完全不能进行双眼深度辨别的人叫立体盲者。法规规定，立体盲者不能驾驶机动车，这就取决于对驾驶人空间知觉的要求。（２）运动知觉运动知觉是对物体在空间位移的知觉。运动知觉与距离知觉、时间知觉有不可分割的关系，它决定于对象运行的速度、对象的距离以及观察者本身所处的运动或静止状态。能否正确估计物体运动的速度，对汽车的安全行驶具有相当重要的作用。运动知觉通常是多种感官协调活动的结果，十分复杂。实际上，运动物体可以被感知，不动物体也可以被感知为运动状态，所以一般按照人们所知觉到的各种运动现象，将运动知觉分为真动知觉、似动知觉、诱动幻觉和运动幻觉等。１）真动知觉。真动知觉是观察者处于静止状态时，物体的实际运动连续刺激视网膜各点所产生物体在运动的知觉。但如果物体运动的速度非常慢的话，人就难以感知到它在运动。２）似动知觉。似动知觉是实际上不动的静止物体，很快地相继刺激视网膜上邻近部位所产生的物体在运动的知觉，是一种错误的运动知觉。实际生活中的电影、霓虹灯的运动都是根据这一原理设计的。３）诱动幻觉。诱动幻觉是实际不动的静止物体因周围其他物体的运动而看上去在运动的知觉。世界上一切物体都处于不断运动之中，动与不动是相对的，一个物体被知觉为在运动，是与其他物体相比较而言的。如行驶中驾驶人由于自己在运动，而与停止在路旁的车的距离在缩短，此时往往会感觉那辆车也在动。再如我们乘火车时，我们所乘的火车不动，当旁边的火车运动时，我们会误认为自己所乘坐的火车开动了，这就是诱导运动。４）运动幻觉，也叫自主运动。如果在暗室中注视一个静止的光点，过一段时间便会感到它在不停地动来动去，这种现象称为运动幻觉。自主运动现象的产生与黑暗中光点失去了周围空间的参照物，从而使它的空间位置不明确这一因素有关。不管是真动知觉、似动知觉、诱动幻觉还是运动幻觉，对于驾驶人来说都很重要，因为它们直接关系到驾驶人判断其他道路参与者的动与不动，进而决定行驶路线。因此，驾驶人在行车中必须克服不良的运动知觉的诱导，做到正确行车，安全驾驶。（３）时间知觉时间知觉是对客观现象的连续性和顺序性的反应。人总是通过某些衡量时间的媒介 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·５１·来反映时间的，主要包括以下几种媒介：１）自然界周期的变化向人们提供了时间知觉信息。太阳升落、月亮盈亏、昼夜交替、季节变化等，都为人们感知和判断时间提供了依据。２）人体内部的一些节律性的生理过程也向人们提供了时间知觉信息，如心跳、呼吸等。客观规律与身体的节律性和周期性活动形成联系，从而感知各个事件的先后关系和时间的长短。３）人的情绪、态度、兴趣、活动安排都对时间估计产生影响。驾驶活动要求驾驶人具备精确的时间知觉能力。如驾驶人在行驶过程中，发现道路上有行人、车辆时，有时仅因一秒之差而没有准确地采取应急措施，从而造成事故。2畅1畅2驾驶人视认心理１畅视觉特性在众多的感知通道中，视觉是人们获取外界交通信息的第一信道。无论是静态信息还是动态信息，有８０％以上的交通信息是驾驶人靠视觉获取的。（１）视力视力指视觉器官对物体形态及两点间最小距离的分辨能力。对驾驶人检测的一般都是静视力。但是交通心理学研究结果表明，人的视力会随车速的提高而下降１０％～４０％。车速和视力的关系见表２畅１。表2畅1车速与视力关系车速／（km／h）０６０１２０视力１畅５１畅１０畅６车速越快，视力下降就越多，这是动视力的特点。车速越快，驾驶人的视认时间就越短，也就越容易因识认不全而丢失信息。据试验，车速为４０km／h、６０km／h、１００km／h时，视线焦点分别为１８０m、２４０m、６００m，焦点远移会导致视觉辨认距离下降。当车速为１２０km／h、１３０km／h、１４０km／h时，辨认距离分别为５０m、３７m、３４m，视力下降为３４％。在进行交通标志版面设计时，要考虑这一点科学出版社。（２）视野一般地，人的头部不动，两眼所能看到的范围称为视野。当人处于静止状态头部不动，眼球转动所能看到的范围称为静视野，一般为１８０°职教技术出版中心左右。在这１８０°中，只有６０°范围是两眼同时看到的，称为复合视野，人的注意力大多集中在复合视野中。交通心理学研究结果表明，当人处于运动状态时，注视的焦点要前移www.abook.cn，复合视野的范围要变窄，称为动视野。运动速度越快，动视野范围越小，以至于发生“隧道视”，即视野由６０°收拢到主视点周围，只有３°～５°。复合视野变化范围见表２畅２。表2畅2复合视野变化范围车速／（km／h）０６０１２０视野范围６０°２９°３°～５° ·１６·道路交通标志设计理论与方法国家交通标志设置标准规定：交通标志的设置应该使驾驶人在５０m以外正确辨认出标志内容。由于运动速度提高，动视力下降，可识认时间缩短，同时动视野变窄，使交通标志处在复合视野以外，很难引起驾驶人注意。因此，高速公路的交通标志要比城市道路的标志版面大。（３）色觉众所周知，交通语言是图形语言，颜色是表示信息属性的重要内容：绿、蓝色代表通行和指示，黄色代表警告，红色代表禁止，棕色代表旅游。据调查，在机动车驾驶人群中，约有６％的人存在不同程度的色盲和色弱，其中主要是红绿色盲。除了色盲和色弱者对交通标志辨认困难外，正常人对交通标志辨认也存在一定问题。例如树冠遮挡的交通标志就不容易辨认。１）色彩。对交通标志有重要意义的一个概念就是色彩。色彩有色相、色调变化与色品度三种性质。色相是色彩的性质，红、黄、蓝为色彩的基本色；色调变化即眼睛所感觉到的颜色的深度及亮度；色品度指色彩的鲜艳程度以及颜色光泽的程度。２）色彩在生理和心理上的作用。色彩与大小的关系，色彩亮度强的物体，看起来觉得大一些；色的亮度低的物体，看起来觉得小一些。依据色彩与进退的关系，可以将颜色分为前进色与后退色。比如红、蓝两种颜色的物体与观察者保持相等距离，但在观察者看来，似乎红色物体离观察者要近一些，蓝色物体要远一些。因此，可以把红色、黄色叫前进色，把蓝色、绿色叫后退色。另外，亮度强的视为进，亮度弱的视为退。色彩与轻重感的关系，明度高者感轻；明度低者感重。所以把明度高的物体置于上方，明度低者置于下方，有稳定和安全感。色彩与冷暖感的关系，红色系统使人感暖，蓝色系统使人感冷。无彩色系统中，白色使人感冷，黑色使人感暖。所以，人们夏天总是喜欢穿白色、浅色衣服；冬天穿黑色、深色衣服，这不仅是热工问题，也是心理效应。色彩与兴奋沉静感的关系，暖色为刺激色，给人以兴奋感；冷色为沉静色，给人以沉静感。人们常常可以看到一些旅游车、客车等车厢内的色调，总是淡雅偏冷的，这样可使旅客有安定的情绪，而在驾驶室，往往又是偏暖色调，这样使驾驶人随时提高注意力，避免交通事故。色彩与软硬感的关系，明亮的颜色使人感软，深暗的颜色使人感硬，中等纯度的色使人感到柔软，高纯度或低纯度的颜色都使人有硬的感觉。３）色彩调和与安全色彩。由于色彩具有心理性和生理性效果，因此，对于交通标志的易读性顺序应为黄底黑字、白底绿字、白底红字、白底蓝字、蓝底白字、白底黑字。颜色视觉在交通标志上有着重要的作用。首先，通过颜色的刺激作用，使驾驶人能迅速地发现交通标志；其次，通过颜色的象征性和联想性作用，使人能迅速地解读交通标志的内容。根据人的心理作用和颜色视觉特性，世界各国较普遍采用的标志颜色为红色、黄色、绿色。我国根据自己的情况，在交通标志中使用七种颜色，分别为红、黄、绿、 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·７１·蓝、黑、白、棕。红色具有危险感的强烈刺激，长期以来，各国将其用于危险性最大、法制性最高的禁令类标志。黄色具有明亮和警戒的感觉，用做注意危险的警告类标志。蓝色和绿色使人产生宁静、和平与舒适的感觉，用于指示和指路类交通标志。为了使交通标志的颜色更加突出地显示其不同意义，工程心理学研究证明，作为背景的颜色应占５０％以上，即标志的图形符号的颜色，在面积上不得超过整个标志牌的一半，同时，标志牌上使用的红、黄、蓝、绿色不准使用中间色。在第十四章所述的绕城高速公路交通标志优化设计中，利用颜色来区分不同种类指路信息，就是利用此理论。（４）立体视觉立体视觉是人对空间物体远近、前后、深浅、高低的感知能力。机动车追尾事故，有相当一部分是由于机动车驾驶人立体盲造成的。立体盲不能正确感知周围空间因而无法判断距离；同时，由于速度是单位时间内的行走距离，故立体盲者也不可能正确判断速度，由此对交通安全造成隐患。（５）黄昏视力和夜间视力黄昏视力和夜间视力与亮度有关，亮度加大可以增强视力。但是除了视力，交通安全还与人眼分辨力和目标视认性有关，而视力不好，分辨力也会比较差。１）黄昏视力决定着人眼分辨力。据调查，黄昏和黎明时发生的交通事故约占夜间事故的一半，因此，黄昏视力就显得格外重要。黄昏时光线较暗，若汽车灯光亮度与环境光亮度相差不大时，交通物体与背景之间颜色和亮度都很接近，则容易造成辨识困难。２）夜间的颜色视觉。在夜间车灯照射的条件下，人眼所能发现的各种颜色的最远距离以及能够达到分辨物体的距离是不一样的，如表２畅３所示。表2畅3夜间的颜色视觉视觉刺激物的颜色白黑乳白灰红绿能发现某种颜色的距离／m８２畅５４２畅８７６畅６６６畅３６７畅８６７畅６能确认某种物体的距离／m４２畅９１８畅８３２畅１３６畅４４７畅２４６畅４能肯定其移动方向的距离／m１９畅０９畅６１７畅０科学出版社１７畅０２４畅０７畅８从上表可见，白色物体在较远距离就可以发现，而黑色物体则要在很近的距离时才能发现。由此可知，部分黄底黑字的交通标志，在夜间就比较难以辨认。３）夜间对物体大小的辨认。由于汽车头灯的光线较低，尤其是在会车时将行车光束变成会车光束，这时光线降得很低。所以物体在车前的位置越低职教技术出版中心，越容易被发现。可见，保持交通标志低端的清洁、醒目对夜间行驶有很大意义。www.abook.cn２畅注意注意指的是心理活动对一定对象的指向和集中。换言之，指向性和集中性是注意的两个本质特征。注意的指向性是指在每一瞬间，人的心理活动有选择地指向一定对象而同时离开其他对象，显示出人的活动具有主动地选择性。 ·１８·道路交通标志设计理论与方法注意的集中性指心理活动倾注于一个对象并持续一定时间，显示出人对事物的关注程度。在驾驶活动中，机动车驾驶人只有在所有的交通信息中把注意集中到驾驶需求信息上，不受外界无用信息的干扰，才能保证交通安全。（１）注意的功能１）选择功能，即注意的指向性。该功能可使心理活动指向对交通活动有影响的对象，避开其他外界干扰，简化交通信息。例如，驾驶人要去“北京”，那么他在众多的指路信息中寻找“北京”的信息即可，不一定读完全部的指路信息，这就是注意的选择功能。２）保持功能。注意对每个有用信息必须转换成持久的形式加以保持，若不加注意保持则很快会分心走神。例如注意交通标志时，对自己无用的信息很快便会忘记。３）调节功能，即可控制心理活动向着一定方向进行。例如当注意到无用信息时，马上舍弃，迅速转移到有用信息上来。（２）注意的特点对于交通标志信息的注意，一般通过视觉来实现，并且注意范围往往集中在复合视野范围内，对复合视野范围以外的信息变化，视觉很难注意到。当车速很高时，路侧立柱式支撑方式的小型交通标志就难以注意到。（３）注意的种类注意分为有意注意和无意注意。１）有意注意，是一种自觉的、有预定目的并经过意志努力而产生和保持的注意，驾驶人在行车过程中对交通标志的注意属于此类。２）无意注意，人在没有意图和预定目的的条件下，客观刺激引起的注意称为无意注意。本书以自觉的、有预定目的的驾驶人为研究对象，重点研究有意注意。（４）注意的范围注意范围又称为注意的广度，是指一定时间（０畅１s）内能够把握的注意对象的数量。注意集中在人双眼的复合视野区，夜间则集中在车灯灯光的光照范围内。车速越快，交通标志信息在驾驶人视野中停留的时间越短，则注意的广度就越小。（５）注意的分配注意的分配是指同时面对两个以上刺激物时，要把注意指向不同对象。通常，注意分配于出行任务的量取决于道路环境、交通环境等。当环境需要增加时，驾驶人分配于出行任务的注意量也相应增加，反之则减少。例如超车时，既要注意被超车辆，又要注意对向来车，还要注意有无有用的交通标志信息，必须都要照顾到才能顺利超车又不遗漏信息，这就是注意的分配。（６）注意转移注意转移是指把注意从一个对象转移到另一个对象上。注意转移的快慢程度，依赖于原来注意的紧张度，原来注意紧张度越大，注意转移就越慢；而客体间在时间、空间 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·９１·上容易发生冲突时，转移就越快。注意转移与注意分配有密切联系。注意一经转移，原来注意中心的对象就会转移到中心以外，注意范围就会发生变化。当标志并设时，其中一块比较有特性（吸引力），在转移到另一块标志时就很慢，有时还没有注意另一块标志，驾驶人已经驶出识认距离了，造成信息遗漏。３畅心理定势心理定势是指由于过去经验印象所形成的心理活动的准备状态。它影响、决定着同一心理过程的形成及其发展的趋势，表现出心理活动的指向性和专注性。先入为主就是定势的表现。机动车驾驶人的心理定势，主要反映在思维和动作两个方面。前者主要指驾驶过程中，为防止某种不良情况而提前所作的思想准备，或称为习惯性思维。如行驶到出口处，驾驶人会习惯性地提前减速，谨慎行车，这就是思维定式。４畅理解能力理解能力就是指对交通标志传递的信息迅速把握的能力。特别是在传递信息较多的路段，这种把握能力尤为重要。主要表现在：１）对几种类型的标志所传递信息的整理、糅合以及加工能力。２）对交通标志信息的反应能力，表现在反应时间的快慢和反应动作准确程度上，在此主要是指反应时间的长短。５畅联想能力联想能力是指驾驶人不一定要视认标志信息或标志全部信息，通过经验或分析便可以迅速地获取所需要的信息。例如远距离看到交通标志为棕色时，就知道是旅游区标志，如果游览不是驾驶人的出行需求，完全可以不看标志内容。第三章中介绍的交通标志信息过载阈值研究的理论基础就是上述驾驶人的视认心理。2畅1畅3驾驶人出行心理科学出版社对驾驶人出行心理的研究较多，限于篇幅仅将与本书研究相关的理论总结如下。１畅优越心理汽车与人比较起来，在速度和运载量方面，汽车是有着超越常人的力量职教技术出版中心。目前，汽车性能不断提高，驾驶着高性能车辆的驾驶人可以将车速轻松地提高到www.abook.cn１２０km／h、１５０km／h甚至１８０km／h。这种“优越”心理，很容易导致车辆超速并且埋下安全隐患。２畅抵触心理部分驾驶人恶意超车，随手乱扔杂物等而对其他驾驶人的正常行车造成影响。这种情况下，驾驶人需要忍耐，如果针锋相对，产生抵触心理，就会出现飚车现象，极度危险。另外，特别是大型客车驾驶人，对乘客的牢骚和不满也需要忍耐，如果产生抵触心 ·２０·道路交通标志设计理论与方法理，容易心里不舒畅，造成事故隐患。３畅自我心理“自我”是指驾驶人在一个狭小的空间里能看清行人和车辆的行为，别人却无法看到自己，而产生的自我意识膨胀。即使有一点不良的行为，也不会有人知道。这可能被某些驾驶人认为是一种有利条件，驾驶时不注意社会公德，容易产生不负责任逃之夭夭的心理。４畅省时省力心理驾驶人在出行过程中，最基本的出行心理就是省时省力。驾驶人总希望花最少的钱，以最快的时间到达目的地，有时会在两者之间平衡或取舍。但是有时为了缓解城市中心交通压力，也会引导驾驶人绕行。在进行指路系统设计时，应考虑整个路网条件，合理设计指路系统。５畅惧怕心理驾驶人到达一个陌生的地方，有两种惧怕心理：一是惧怕走错路，不能到达目的地；二是惧怕多走路，浪费时间。特别到了交叉口等需要驾驶人选择行驶路线的地方，如果看不到相应的指路信息，便会产生犹豫，增加决策时间，或抱着侥幸心理随车流前进，导致驾驶人走错路，或路边停车问路，造成安全隐患。在惧怕心理的作用下，驾驶人容易高度紧张，惧怕错过任何指路信息，不但对驾驶人造成很大心理压力，而且容易酿成交通事故。６畅从众心理驾驶人在行驶过程中，如果不知道路怎么走，又找不到相关的指路信息，可能会顺着车流向前行驶至适当位置停车问路。因此，在岔口处一定要把握好驾驶人的出行需求，让驾驶人找到有效的指路信息。７畅冒险心理冒险的心理是省时省力心理的结果，当驾驶人发现自己走错路或驾驶失误，总想花费最小的代价来挽回损失。最有代表性的就是，在高速公路上行车时，驾驶人错过出口或选错出口时，往往抱着侥幸心理采用逆行、倒车的方法来弥补错误。这种心理是极其危险的。在第十三章中所述的路网环境下进行指路标志优化设计时，便充分考虑了驾驶人的出行心理。2畅1畅4驾驶人反应能力驾驶人的反应能力表现在反应时间的快慢和反应动作的准确程度上。一般来说，反应过于迟缓或反应动作不准确，都会造成事故隐患。反应时间包括判断时间与操作时间两个方面，反应的速度不仅与操作熟练程度和生 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·１２·理机能有关，还与驾驶经验有关，但总体体现在反应时间上。１畅反应时间的种类驾驶人的反应时间是指驾驶人的反应潜伏期，即从刺激出现到驾驶人做出明显反应之间的时间间隔。因为在此期间，刺激从接受、加工、处理，最后到达效应器官并做出反应，要经过许多环节，这必然要花费一定时间。经过的环节越多，反应时间就越长。根据任务的复杂程度，把驾驶人的反应时间分为简单反应时间和复杂反应时间。（１）驾驶人的简单反应时间驾驶人对单一信号刺激只需要做一个动作就做出反应的时间，称为简单反应时间。如在被试者面前放置一灯泡，指示被试者看见灯亮时立即按下开关。从被试者看见灯亮到按下开关所费时间，即为简单反应时间。人的视觉简单反应时间为０畅１５０～２畅０００s。有关研究表明，简单反应时间随反应运动系统的不同而有所差异，人的左手或右手都比脚反应快，如表２畅４所示。表2畅4驾驶人的简单反应时间反应运动系统右手左手右脚左脚反应时间／s０畅１４４０畅１４７０畅１７４０畅１７９有人研究驾驶人坐在静止的驾驶室里，当车前指示灯亮时，要求被试的驾驶人立即旋转方向盘或脚踏制动踏板。结果表明，手的平均反应时间为０畅２３８s，脚的平均反应时间为０畅４４８s，相差０畅２１s。（２）驾驶人的复杂反应时间复杂反应时间又称为选择反应时间，给予被试者两种以上的刺激，被试者经过辨别，在不同的刺激之间选择出一种刺激，并采取一个以上的动作进行反应，这种反应所需的时间就叫做复杂反应时间。因为有认识和判断的过程，所以复杂反应时间比简单反应时间要长。供选择的信息越多，反应时间就越长。如读仪表指针的实验，当仪表板上只有一个仪表时，读取仪表上的读数需１畅１７１s；当仪表板上有七只同样形状的仪表时，读取一只仪表上的读数需要１畅５２２s，延长了０畅３５１s，这主要是由于识别和判断时间的科学出版社延长而造成的。由于驾驶人在实际驾驶过程中，作用于驾驶人感觉器官的外部信息很多，所遇到的情况常常十分复杂，所以驾驶人所需的反应时间，一般都是复杂反应时间。职教技术出版中心２畅驾驶人的反应距离和实际制动距离www.abook.cn驾驶人的反应距离和实际制动距离之和，就是驾驶人看到危险情况到停车的距离，又叫做制动停车距离。驾驶人的制动停车距离就是驾驶人反应能力的综合表现。（１）反应距离从驾驶人发现危险情况到开始实施制动的汽车行驶距离叫反应距离。大多数驾驶人的制动反应时间约１s以内，汽车在１s内的行驶距离与行驶速度的关系如表２畅５所示。 ·２２·道路交通标志设计理论与方法表2畅5汽车在1s内能行驶的距离与速度的关系行驶速度／（km／h）４０５０６０７０８０９０１００行驶距离／m１１１４１６１７２２２５２７（２）实际制动距离从脚踩制动踏板，制动摩擦片接触制动鼓产生制动力，到汽车完全停止的时间，叫做实际制动时间。在这段时间内，汽车行驶的距离叫做实际制动距离。实际制动距离同汽车的车速、载重量、路面的湿润程度有关。车速越快，制动距离越长；载重量越大，制动距离越长；湿润的路面比干燥的路面制动距离长２倍。汽车的制动停车距离是驾驶人的反应距离和实际制动距离之和。驾驶人在中速行驶的情况下，反应距离占制动停车距离的５０％～７０％，为了确保行车安全，要求驾驶人反应敏捷，对道路上的各种不安全因素和障碍，做出迅速、正确的判断，以缩短反应时间。３畅影响驾驶人反应的主观因素（１）驾驶技术的熟练程度驾驶人的反应时间和技术熟练程度有关，技术熟练的驾驶人当发现危险情况时，一是可以很快地完成决策，减少决策的时间；二是技术操作比较快，只需要少量的时间就可以完成一系列的反应动作，操作达到“自动化”的程度。而技术不熟练的驾驶人，对信息的决策时间较长，或者做出错误的决策，从而导致交通事故。一项研究表明，在１５０例超速行驶的事故案例中，由于遇到险情，采取紧急制动操作不当、车辆横滑而引起交通事故的有２５起（占１６畅７％，其中雨天２３起，晴天２起），而且操作失误的形式多种多样，例如，有的驾驶人没有山路安全行驶的经验，不仅盲目开快车，而且不懂得机动车在急转弯时，高速行驶必然失去横向稳定性的起码常识而车翻山谷；有的实习驾驶人由于技术不熟练，在行驶过程中为避让同方向自行车，在打轮踩刹车的同时，由于错将油门当刹车而酿成重大交通事故；有的驾驶人由于对路面情况估计不足，行驶路线偏左，导致和来车交会时相撞；有的驾驶人在与来车交会时，采取避让措施不当，方向转得过猛，导致车辆驶出路外，造成翻入路沟的交通事故等。由此可见，技术熟练程度，不仅关系到驾驶人反应的快慢，还关系到驾驶人反应的正确性、准确性。上面举出的事例，都是由于驾驶人的反应不正确、不准确而导致操作错误或不适宜而造成的。所以，要减少和避免交通事故，驾驶人必须反应快速准确。（２）情绪与反应情绪可分为心境、激情和应激三个方面。心境的好坏，可以影响驾驶人的反应速度和工作效率。良好的心境，如喜悦愉快、积极乐观、生气勃勃等，能提高驾驶人大脑反应的灵敏度，做到反应速度快、判断准确、操作错误少；相反，不良的心境，如忧愁悲伤、绝望消极、萎靡不振等，会降低驾驶人大脑的灵敏度，造成反应迟缓，以及判断、操作错误增多。影响心境的因素很多，如事业的成败，工作上的顺利与挫折，周围的人际关系及家庭关系，环境及气候等。另外，健康状况、疲劳程度、休息和睡眠，也会直 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·３２·接或间接地影响心境。这些因素有时并非都能被人意识到，驾驶人有时也会莫名其妙地高兴或烦躁。所以，驾驶人要善于控制和调节自己的心境，做心境的主人。激情是由狂喜、愤怒、恐怖、绝望等强烈刺激引起的。驾驶人产生激情时，由于大脑皮层活动的剧烈变化，或强烈兴奋，或普遍性抑制，使认识范围缩小，判断能力降低，自我控制减弱。在这种状态下驾驶车辆，最容易肇事。如愤怒，可分为轻微不满、生气、愠、怒、激愤、大怒、暴怒等七级。在前三种情况下，对驾驶人的反应影响不大，后四种的强烈程度已达到一定的界限，会影响到驾驶人的认识范围和自我控制能力，带着这种情绪驾驶，或者会把情绪转移到车辆上，开赌气车、冒险车，或者导致心理机能降低，反应速度及判断、操作的正确性、准确性降低。所以，过分的喜悦或悲伤都不利于驾驶人对外界的正确反应。应激，是驾驶人在遇到突然出现的危险情况下，必须迅速而毫无选择地采取决定时产生的情绪状态。在应激状态下，驾驶人有两种表现：有经验的驾驶人能急中生智、头脑清醒、反应敏捷、动作准确、操作有力，及时摆脱险情；缺乏经验的驾驶人会恐惧惊慌、手足失措、反应迟缓、操作失误，容易产生交通事故。（３）年龄与反应据研究，知觉能力发展较早，也首先开始下降，其次是记忆能力，然后是思维能力，比较和判断能力在８０岁以后开始急速下降。动作反应速度在１８～２９岁发展到高峰，３０～４９岁开始下降，但幅度不大，５０～６９岁仍保有最高水平的９２％，下降８％。男性驾驶人在６０岁以前，虽动作反应速度在生理上稍有衰退，但对驾驶工作不会带来太大的影响，况且具有驾驶经历长、技术熟练、经验丰富等优势，可以补偿反应速度在生理上的某些衰退。但有必要对视觉、听觉能力进行定期检查，以便及时发现这方面的疾病和障碍，进行治疗和矫正，并根据视听能力决定其是否适宜做驾驶工作。（４）车速与反应一般来说，车速快是造成交通事故的一个重要因素，原因主要包括以下三点：１）车速越快，视野越小，注视点越向远伸。当车速为４０km／h，视野为９０°～１００°，复合视野为５０°，注视点在１８０m处；当车速为６０科学出版社km／h，视野变为７５°，复合视野为２９°，注视点在２４０m处；当车速为８０km／h，视野为６０°，复合视野为２０°，注视点在４２０m处。因为车速越快，外界物体的映像在人眼视网膜下移动越快，使视网膜分辨不出事物的具体特征，只感到模糊一片，所以视野越来越窄。例如对十字路口方向指示牌中地点的辨认，当汽车以８０km／h速度行驶时职教技术出版中心，驾驶人能看清楚其中的一个地名；以６０km／h速度行驶时，可以看清楚两个地名；以４０kmwww.abook.cn／h行驶时，可以看清楚更多的地名。驾驶人对近处物体没有辨认清楚，一瞬间过去后，将失去再次辨认的机会，所以会将注意点向远处延伸。由于驾驶人看不清视野以外的事物，情绪和神经系统都处在相对紧张状态，所以反应时间延长。据测试，车速为４０km／h，反应时间为０畅６s，车速为８０km／h，反应时间为１畅３s。因此，车速越快，反应时间越长；车速越慢，反应时间越短。在遇到突然出现的险情时，车速越快，驾驶人的制动反应时间也越长，来不及迅速做出正确的判断，采取准确的操作措施时，事故就发生了。 ·２４·道路交通标志设计理论与方法２）车速越快，车辆的实际制动距离越长，也是造成事故的一个原因。在事故案例中，有些驾驶人在发现意外情况时，时间已晚，不能采取预见性制动，只能采取紧急制动，但因车速过快，车辆的惯性大，实际制动距离延长而造成事故。而有的紧急制动时，由于左右车轮制动力不一致，或左右轮附着系数有差异，造成车辆摆头、掉头，方向失去控制或出现横滑而造成事故，特别是下雨天，这种情况更容易出现。３）由于车速快，驾驶人不但感知和反应变慢，而且对感知到的信息来不及进行思维加工，并进行正确的判断和推理，容易引发事故。其多表现在对同向车和对向车的速度、距离及行人的动态判断错误等方面。（５）疲劳与反应驾驶人的疲劳可以分为生理疲劳和心理疲劳两种。生理疲劳是由于维持驾驶人操作的持久或过度的肌肉活动引起的。心理疲劳是由于在行车过程中，驾驶人不断地感知信息，思考、判断和处理信息，心理一直处于紧张状态而引起的。当然，生理疲劳和心理疲劳是相互影响、彼此制约的。驾驶人感到疲劳时，就会觉得紧张、烦躁和精疲力竭，注意力难以集中，思路不畅，动作不协调，反应时间延长。根据莫斯科汽车公路学院依罗巴诺夫对驾驶人出车前、回场后反应时间测定的研究，证明工作一天后不同年龄的驾驶人对红灯的反应时间都延长了，对复杂刺激（红灯信号加声信号）的选择反应时间也延长了，有的甚至延长２倍以上。同时，疲劳会使驾驶动作不协调、不准确。有的动作过于急促，如在不需要紧急制动措施时，却采取了紧急制动措施；有的动作过于迟缓，如在需要紧急制动时，却制动迟缓无力；对强刺激采取弱反应，对弱刺激采取强反应，以致反应不及时。这在制动、转向时表现最为明显。所以，驾驶人在行车途中应该合理休息，避免疲劳，或尽量减轻疲劳的程度。（６）酒精与反应酒精对中枢神经系统产生抑制作用。首先抑制大脑皮层，由于高级神经中枢被抑制，皮层下中枢失去控制，故而十分活跃；当酒精进一步加强时，皮层下中枢也受到抑制。驾驶人血液中的酒精浓度超过０畅５‰时，视觉协调能力开始下降，思维迟钝，操作错误增多，反应时间延长。饮酒不多的驾驶人，反应时间延长０畅５s，若车速为５０km／h，汽车在０畅５s内行驶距离为７m；饮酒较多的驾驶人，其反应时间要延长１～１畅５s，车速仍为５０km／h，在１畅５s内要行驶２１m，其安全距离比不饮酒时延长２１m。由于饮酒后视敏度下降，眼动速度减慢，对运动的物体难以看清，立体视觉降低，对道路上运动物体的速度、位置、距离难以准确判断，运动协调能力下降，操作方向盘的正确性降低，因此酒后驾驶容易肇事。４畅影响驾驶人反应的客观因素（１）刺激与反应单调刺激会使驾驶人反应能力下降。如在笔直、平坦、宽阔、人烟稀少的干线公路上行驶，由于外界环境单调，缺乏变化而容易产生单调感，且常伴有厌倦感。如果驾驶人无法避免单调感，心理上就会产生疲劳，昏昏欲睡，对外界反应迟钝，遇到突发的险情会措手不及。单调感产生的原因是由于外界刺激单调，身体动作的局部集中化，诱发出不快的 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·５２·情感，使疲劳感增强。驾驶人在这种情况下，一方面要提高警觉，与疲劳感作抗争，发挥意志力量克服单调感；另一方面要主动地寻求刺激，发现道路环境中的新异点、特殊点，丰富刺激的内容。国外一般直线公路长度不超过２４００m，每隔一段路程故意搞一个弧度不大的弯，或在路面涂上色彩鲜艳的线，在路边增加标志，以来增强对驾驶人的刺激。刺激太复杂，内容太多，也会使驾驶人的反应能力降低。如通过繁华街道时，车辆多，行人多，人车混行，道路纵横交错，会车多，停车等待信号多，交织点多，冲突点多，城市道路的交通设施和管理措施多，行车受到严格的控制，还有路边的广告、商店、各种各样的建筑物等，这些都容易分散驾驶人的注意力。刺激太多，会使驾驶人反应不过来，只有用高度集中注意和降低车速进行弥补。（２）环境与反应影响驾驶人反应的环境因素很多，气温、噪声、振动及一氧化碳气体，都会对驾驶人的反应产生一定的影响。如果驾驶室里温度过高，会损害驾驶人中枢神经系统功能，表现为粗心大意和反应迟钝；而温度过低，会使驾驶人手脚不灵，动作迟缓；强烈的持续噪声会引起驾驶人烦躁、焦急、愤怒等不愉快的情绪，使其感到头脑发胀，视敏度下降，反应迟钝；驾驶室长时间的持续振动，会使视敏度降低，影响驾驶人的视觉搜索，使大脑机能水平降低，注意力分散，思维难以集中，容易疲劳，反应缓慢；一氧化碳气体会损害大脑中枢神经，也会影响驾驶人的反应能力。通过本节分析可以看出，交通标志的视认时间应充分考虑驾驶人的反应能力和反应时间。２畅２　系统理论2畅2畅1系统的定义关于系统的定义比较多，各专业各学科的专家学者给出的定义也不尽相同。其中，钱学森教授给系统下的定义与本书研究内容比较相关，即：系统是由相互作用、相互依赖的若干组成要素结合而成的具有特定功能的有机整体，而这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。科学出版社不同功能的交通标志各自发挥作用，互相补充、互相联系的特性正是相关性的体现。例如，禁令、警告、指路、指示等交通标志，以及辅助标志、公益性标志、旅游区标志等共同组成一个系统。职教技术出版中心2畅2畅2系统的属性www.abook.cn系统的属性主要包括以下几点。（１）整体性系统整体性是指具有独立功能的系统要素及要素间的相互关系是根据逻辑统一性的要求，协调存在于系统整体之中。（２）集合性系统的集合性是指系统是由两个或两个以上的可以相互区别的部分所组成。 ·２６·道路交通标志设计理论与方法（３）层次性系统的层次性是指不同层次子系统之间的从属关系或相互作用的关系。（４）相关性系统的相关性是指系统组成部分之间的特定关系及这些关系的演变规律。（５）目的性系统必须具有控制、调节和管理的功能，才能达到其相应的目的。系统的目的一般用更具体的目标来体现。（６）环境适应性系统总是存在于一定的环境中，与环境不断进行物质、质量、信息的交换。系统必须适应外部环境的变化。2畅2畅3交通标志与系统优化优化技术是一种以数学为基础，用于求解各种实际问题优化解的应用技术。优化的根本目的就是在原有的基础上改善，并力求在考虑范围内找到最佳的结果。在数学中，最优化通常是指最大或最小的某个多变量函数，其满足一些等式或不等式约束。优化问题有三个基本要素：变量、约束和目标函数。在求解过程中选定的基本参数成为变量，对变量取值的限制成为约束，表示可行方案衡量标准的函数成为目标函数。系统一般由不同属性的子系统相互关联、相互作用、相互渗透而构成的，其最大的特点就是子系统众多，且具有不同属性，子系统之间关联关系复杂，这就造成系统的复杂性。系统追求的总目标是系统的整体优化，即交通标志系统保证道路安全高效运行。因此需要根据各子系统的特点，按照系统协调的思路，进行全面协调优化设计，使各个子系统相互协调，彼此配合，共同完成系统的总任务，实现总目标。系统的内涵可以表示为式（２畅１）和式（２畅２）。Cs（t）∈｛S１（t），…，Sm（t），Ra｝，m≥２（２畅１）Si（t）∈｛Ei（t），Ci（t），Fi（t）｝（２畅２）上述式中，Cs（t）———t时刻系统总目标；Si（t）———t时刻第i个子系统；Ei（t），Ci（t），Fi（t）———t时刻第i个子系统的要素、结构和功能的ni维空间向量。Ra———关联系统，是系统中的相关关系的集合。系统整体最优化问题，是使系统要素集见式２畅３，假设为X，X＝｛xi|xi∈X，i＝１，２，…，n｝（２畅３）和系统的相关关系集见式（２畅４），假设为R，R＝｛Rij|Rij∈R，i·j＝１，２，…，n｝（２畅４）以及系统总目标C，即X，R，C达到最优组合，取得整体最优输出。在交通标志优化设计过程中，参考了系统优化的基础理论，提出了优化设计的目标，但是没有进行数学建模。 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·７２·２畅３　交通标志结构优化设计理论2畅3畅1交通标志结构设计概述交通标志是一种长期使用的结构物，因而，其结构必须经过计算验证，以确保在一定的使用年限之内能够正确发挥作用。常用的交通标志结构计算法方法有两种：一种是应用结构力学和材料力学的原理，将标志结构简化为杆件体系，采用极限状态设计方法进行验算；另一种是采用有限单元法的近似计算方法进行验算。极限状态设计方法理论严谨、简单易行，用手算的方法就可以进行，但是由于假设条件比较多，算出结果与实际情况存在一定误差，为了保证安全，必须考虑修正系数。有限单元法是将结构划分为有限个小单元，确定边界条件，通过近似计算求解。当单元数划分的足够多时，可以非常精确地得到结构的受力特征。这种方法的计算结果非常接近于实际，但是计算过程很复杂，必须采用专门的计算机程序来实现。在实际使用中，由于极限状态法能给出足够精确的结论，而且计算方法简单、易于理解，因此使用非常广泛。下面简要介绍应用极限状态法对交通标志结构优化设计。2畅3畅2交通标志结构的极限状态方法设计１畅基本假设为了简化计算，需要忽略一些次要的因素，根据经验，作如下基本假设。（１）风载方向交通标志所受外荷载主要是风载，假设仅考虑风载方向与标志板面垂直的情况。（２）双柱式标志假设两立柱分别承受一半的荷载，则双柱式标志的计算可简化为单柱式。（３）悬壁式标志当横梁多于一根时，假设风载由各横梁平均承担；若为双悬臂标志，则假设两标志板板面相同。科学出版社（４）门架式标志假设门架式标志结构和所受荷载关于其中心线对称。（５）标志基础标志的混凝土基础埋置深度较小（一般小于３m），职教技术出版中心假设基础四周土的摩阻力和弹性抗力忽略不计。www.abook.cn２畅设计原则交通标志的上部结构一般采用钢结构，采用以概率论为基础的极限状态设计方法，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，下部结构采用混凝土基础，按基础工程的理论进行设计。计算交通标志结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值 ·２８·道路交通标志设计理论与方法（即荷载标准值乘以荷载分项系数）。计算正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。计算变形时，可不考虑螺栓孔引起的界面削弱。（１）承载能力极限状态的计算计算应使荷载效应不利组合的设计值小于或等于结构抗力效应的设计值，即γ０（δG＋δQ）≤fd（２畅５）dd式中，γ０———结构的重要性系数，交通标志结构安全等级按二级考虑，该系数取１畅０；δG———永久荷载（结构重量）的设计值Gd在结构荷载截面或连接中产生的应力d效应，Gd＝γGG；γG———永久荷载（结构重量）的分项系数，当永久荷载效应对结构构件或连接的承载能力不利时，γG＝１畅２；当有利时，γG＝１畅０；（计算柱脚螺栓时，γG＝０畅９）；G———永久荷载的标准值；δQ———可变荷载（主要为风载）的设计值Qd在结构构件或连接中产生的应力效d应，Qd＝γQQ；dγQ———可变荷载（主要为风载）的分项系数，一般情况下，采用１畅４；Q———可变荷载的标准值；fd———结构构件和连接的强度设计值。（２）正常使用极限状态的计算计算应考虑荷载的短期效应组合，即v＝vG＋vQ≤［V］（２畅６）式中，v———交通标志结构或构件中产生的变形值；vG———永久荷载（结构重量）标准值在交通标志结构或构件中产生的变形值；vQ———可变荷载（风载）标准值在交通标志结构或构件中产生的变形值；［V］———结构或构件的容许变形值。（３）变形验算一般情况下，交通标志结构的基础不需要进行变形验算，可按地基承载力确定基础底面积以及埋深。３畅设计计算交通标志结构的设计计算主要包括以下几个部分：荷载的计算与组合；立柱（横梁）的强度与强度验算、立柱（横梁）的变形验算；基础的设计与验算。（１）荷载的计算与组合交通标志所承受的荷载包括两部分：永久荷载与可变荷载。永久荷载即交通标志结构的自重；可变荷载主要为风载。标志板所受的风载为n１１２Fwb＝γ０γQρCV∑（WbiHbi）（２畅７）１０００２i＝１式中，Fwb———标志板所受的风载，kN； 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·９２·γ０———结构重要性系数，交通标志结构安全等级按二级考虑，该系数取１畅０；γQ———可变荷载（主要为风载）分项系数，一般情况下，采用１畅４；２－４ρ———空气密度，一般取１畅２２５８，N·s·m；C———风力系数，标志板C为１畅２；V———风速，m／s；Wbi———第i块标志板的宽度；Hbi———第i块标志板的高度；n———标志板的数量。立柱（衡梁）所受的风载为n１１２Fwp＝γ０γQρCV∑WpHbi（２畅８）１０００２i＝１式中，Wp———立柱（横梁）的迎风面宽度；Hbi———立柱（横梁）的迎风面高度，应扣除被标志板遮挡的部分；其他参数与式（２畅７）相同。１２风压标准值P＝ρCV，该式考虑了风力系数C，风速V应选用在当地比较空旷２平坦的地面上离地１０m高度统计所得的５０年一遇的１０min平均最大风速。当交通标志设置高度大于１０m时，如位于某些立交区的落地式标志，应考虑风压高度变化系数和风振系数，具体计算可参照枟建筑结构荷载规范枠（GBS９—S７）进行，选用的风速值V不得小于４０m／s。（２）立柱（横梁）的设计与强度验算一般情况下，交通标志立柱所用材料属于薄壁杆件，即杆的长度、截面的轮廓尺寸和截面厚度三者是不同级的量。由于悬臂标志立柱所受外力不通过截面的剪力中心，因此立柱将同时受到弯曲和扭转的作用，并且立柱受扭后，其横截面在纵轴方向不能自由地凸凹翘曲，纵向纤维有了轴向变形，产生了约束扭转。科学出版社由图２畅１可知，立柱根部受到两个力（重力、风力）和两个力矩（风载引起的弯矩、风载引起的弯矩和由横梁等重力引起的弯矩）的职教技术出版中心图２畅１　悬臂标志结构立柱根部共同作用。在约束扭转作用下，截面为圆形的www.abook.cn受力示意图立柱不产生轴向位移，也就不产生扭转正应力。开口薄壁型立柱由于约束扭转，可以产生与基本应力达到相同数量级的扭转正应力和扭转剪应力。因此，悬臂型标志结构立柱分为横力弯曲计算和约束扭转理论计算，最后将两部分叠加后进行强度验算。与立柱相比，横梁在设计与验算时，还应考虑自重的影响，由于重力与风力作用方向不同，在计算危险点的应力时，应对作用在横梁上的作用力组合叠加后再进 ·３０·道路交通标志设计理论与方法行强度验算。（３）立柱（横梁）的变形验算根据经验，按照强度条件设计的标志立柱或横梁界面往往过于单薄，此时刚度条件可能起控制作用。因此，对于各类交通标志结构，构件的变形验算是必不可少的，这也是有别于其他土建结构物的一个显著特点。立柱或横梁的变形验算，可分别求得每项荷载单独作用下梁的挠度和转角，然后按照叠加原理进行叠加。１）柱式、悬臂式标志的横梁挠度演算应分别验算由风载和横梁自重而引起的水平和垂直最大挠度值是否超出要求。２）悬臂式、门架式标志的横梁挠度验算应分别验算由风载和横梁自重而引起的水平和垂直最大挠度值是否超出要求。３）单悬臂式、门架式标志立柱的挠度验算。这类薄壁杆件的挠度计算，也分为两部分：一部分由弯曲引起，与一般杆件的挠度计算类似；另一部分是当杆件处于约束扭转时，由扇形正应力δw和纯扭转剪应力τk所做之功而对挠度产生的影响。立柱（横梁）的变形验算的理论计算公式为１１１M（i）M（P）BW（i）BW（P）MK（i）MK（P）υtop＝∑∫EIdz＋∑∫EIdz＋∑∫dz（２畅９）００W０GII式中，后两项分别为根据扇形正应力δw和纯扭转剪应力τk所做之功而推出的挠度计算公式；BW———弯曲扭转双力矩；MK———纯扭转力矩。（４）基础的设计与验算１）基础的设置位置。交通标志的基础，一般设置在压实良好的土路堤或三角地带位置处，当所处位置不宜更改时，也可以设置在挖方路段的碎落台或大型桥梁上。２）基础的设计。交通标志的基础，埋深一般在３m以下，属于浅基础，可以设计成不必配置受力钢筋的刚性基础型式；位于桥梁上的标志，应通过计算配置必要的受力钢筋；当刚性基础过于庞大或标志位置处土质不良时，可以考虑设计桩基础。３）基础的验算。主要包括：①基地应力计算，确定基础的埋置深度和构造尺寸后，应先根据最不利而且有可能情况下的荷载组合，计算基地的应力，应尽量避免基地出现负应力（基地负应力面积不大于全部面积的１／４），否则应考虑基地应力的重分布，基地发生的应力不应超过地基持力层的强度即地基容许承载力；②基底合力偏心距计算，基底合力偏心距不应超过基底的核心半径，使基底应力尽可能分布比较均匀，以免基底两侧相差过大，基础产生较大的不均匀沉降；③基础倾覆稳定性验算，应使抗倾覆稳定系数满足设计要求，抗倾覆稳定系数可采用基底截面重心至压力最大一边的距离与外力合力偏心距之比来表示；④基础滑动稳定性验算，应使抗滑动稳定系数满足设计要求，抗滑动稳定系数可用基底与土之间的摩擦阻力和水平推理的比值来表示。2畅3畅3解体消能结构设计解体消能式支柱是一种新的支撑形式，这种形式支柱在碰撞过程中，通过自身的结 第二章道路交通标志优化设计相关理论分析·１３·构破坏来吸收能量，可以有效地降低碰撞对车辆及乘员的伤害。解体消能交通标志支柱与现有标志。支柱的不同之处在于：解体消能标志的支柱比现有标志的支柱多了两处人为设置的结构薄弱面，当解体消能标志牌受到车辆撞击时，其滑动基础受剪力破坏沿受撞击方向滑动，位于上部的铰接钢片受弯矩破坏，以保证支柱下端能够沿着铰链端摆动，这样便可以让失控车辆从标志的下部穿过，以达到减轻碰撞损害的目的。因此，解体消能结构的设计主要考虑两个结构薄弱面的设计与计算分析，对于交通标志的版面设计，版面与支柱的连接构件强度，基础的设计都参照我国现行标准的相关规定。解体消能交通标志有多种类型，例如单柱式、双柱式和三根立柱式等。解体消能标志（图２畅２）在遭到撞击后，通过自身解体保证车辆通过，而标志的残留部分也不会形成行车障碍。它的解体方式主要分为弯曲、剪切或折断三种形式：①弯曲破坏（如图２畅３所示），如U形槽立柱、打孔的方钢立柱等，因立柱本身强度很低，车辆撞击后马上弯曲变形，对车辆的损伤较小；②剪切破坏（如图２畅４和图２畅５所示），在车辆碰撞的剪力作用下，通过滑动基础、螺栓脱落来实现解体，其中滑动基础是开U形槽口的法兰盘；③折断破坏（如图２畅６所示），通过薄弱横断面、耦合连接来实现解体。图２畅２　解体消能结构标志科学出版社职教技术出版中心www.abook.cn图２畅３　弯曲破坏图２畅４　剪切破坏（１）一般情况下，当标志设置于路侧安全净区内，而路侧也没有设置护栏防护（或其他防护措施）时，可通过将交通标志立柱设计为解体消能结构以减少车辆撞击的严重程 ·３２·道路交通标志设计理论与方法图２畅５　剪切破坏（２）图２畅６　折断破坏２度。大型路侧标志（板面面积＞５m），一般采用折断破坏或剪切破坏的解体方式；小２型路侧标志（板面面积＜５m），一般采用弯曲破坏、折断破坏或剪切破坏的解体方式；门架式或悬臂式交通标志由于需要较强的支撑系统，不能制作成解体消能结构，应设置防撞护栏。在开发交通标志结构优化设计软件过程中，应用的是比较成熟的极限状态计算方法。对于交通标志立柱解体消能结构的计算方法，需要了解的读者可以参考相关文献。２畅４　小结本章通过对与交通标志优化设计相关理论的分析和阐述，主要总结了驾驶人的视认心理、出行心理，并简述了知觉与驾驶人反应的相关理论；针对交通标志的功能属性引入了系统的概念，并对系统优化理论进行了简要分析；另外，对交通标志结构设计进行简要分析，为下一步对交通标志优化设计软件的开发打下基础。 第三章道路交通标志信息过载阈值研究为了解决设计人员在进行交通标志优化设计时，判定交通标志信息过载与否的问题。本章应用交通心理学、信息论等基础理论，通过建模和实验相结合的方法研究并解决了交通标志信息过载问题。３畅１　交通标志信息量度量信息量度量首先是在通信领域进行研究的。仙农分析提出，通信过程是随机信号和随机噪声通过通信系统的过程，通信系统是随机变量的集合。因此，他用概率测度和数理统计方法讨论通信的基本问题，并建立了由信源，信道与编、译码器（在此是指人脑）、信宿（是信息传递的对象，在此是指驾驶人）组成的通信系统模型。从本质上说，驾驶人对交通标志的识别也是一个交通标志信息的通信过程。信息传输模型如图３畅１所示。图３畅１　信息传输模型交通标志用各种文字、图形、符号以及颜色，通过编码变成信号与道路中其他信源共同向驾驶人传递道路信息状况。信息传递至信道往往会受到道路交通环境的干扰，比如树、建筑物、广告牌的遮挡或混淆，从而造成信息某种程度的失真科学出版社。接收信息的驾驶人的大脑在道路系统中充当着译码器的作用，将信号转变为驾驶人可用的信息，并根据接受到的信息采取相应的驾驶行为。信息的传递过程，对收信人（此处是指驾驶人）来说，是一个从不知到知的过程，或者说是一个从不确定到确定的过程。某一事物状态具有信息量的大小职教技术出版中心，与该事物可能出现的不同状态的数目及状态出现的概率大小有关。可以直观地把信息量定义为收到消www.abook.cn息获得的信息量＝不确定性减少的量＝收到此消息前关于某事件发生的不确定性－收到此消息后关于某事件发生的不确定性。根据仙农的信息论，在离散情况下，信源的数学模型就是一个概率空间，见公式（３畅１），a１a２　　…　　an（X，P）＝（３畅１）P（a１）　P（a２）　…　P（an）式中，P（ai）是选择信源符号ai作为消息的先验概率，由于每个符号的先验概率不一 ·３４·道路交通标志设计理论与方法定相同，并且在接受端对是否选择这个符号ai的不确定性与P（ai）成反比，即对ai的不确定性可表示为先验概率P（ai）的倒数的某一函数，则信源每个符号的平均信息量H（X）为qH（X）＝－∑P（ai）log２P（ai）（３畅２）i＝１对交通标志来说，一个有效、可靠的标志能完全消除道路使用者的不确定性。如果一个交通标志对不同的人，有不同的含义，那么这个标志的信息量就太大，容易产生歧义，这样的标志并不能消除驾驶人对道路情况的不确定性，不能准确地传递信息。每个交通标志的平均信息量与每个标志可能的含义出现的概率有关，则交通标志的平均信息量H（X）为qH（X）＝∑（ni／N）log２（N／ni）（３畅３）i＝１公式（３畅３）中，N为一个标志可能具有的含义的总个数，n为每一种含义在这个样本空间出现的次数。如果平均信息量为零，则表示所有的使用者对此标志只有一种定义。根据上述理论建立交通标志信息传输模型可做如下假设：①交通标志为信源，发出m种消息，可认为传递m条信息；②认为枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９）规定的交通标志平均信息量为零，即对所有的驾驶人只有一个含义，不存在歧义；③借鉴认知心理学中，人行为的“刺激（S）—机体（O）—反应（R）”经典模型的形式即注意阶段、处理阶段和决策阶段，进行建模，则建立的道路交通标志信息传输模型如图３畅２所示。图３畅２　道路交通标志信息传输模型通过分析驾驶人的视认心理得知：驾驶人视认标志是为了获取信息，而不是为了视认字符，字符是信息的载体，获取信息是视认信息载体的目的。驾驶人通过联想、心理定势等，不必辨认所有的字符就可以获取所需要的信息。由此判定，交通标志信息量用“传递m条信息”来度量是比较合理的。交通标志或标志组传递m条信息，驾驶人进行信息处理，最后获取n条信息（包 第三章道路交通标志信息过载阈值研究·５３·括驾驶人需要的和不需要的信息；不需要的信息是指有些标志尽管对驾驶人出行没有意义，但还是给驾驶人留下了深刻印象的信息）。利用数学公式可将道路交通标志信息传输模型表示为EM·P＝EN（３畅４）式中，EM———交通标志传递的信息；EN———驾驶人在EM中获取的信息；P———驾驶人信息处理过程。３畅２　单义性和多义性交通标志交通标志“传递m条信息”中的“信息”，是指能够引导驾驶人达到出行目的的文字、数字、颜色、图形符号以及它们的组合，交通标志可以传递若干条信息。一块交通标志可仅传递一条信息，也可传递多条信息；多块交通标志也可共同传递一条信息。3畅2畅1单义性和多义性交通标志分类的原则以信息论为指导，对交通标志进行分类时考虑了以下两个原则。１畅信息的完整性信息的完整性是指在分析交通标志信息时，要从驾驶人出行需求角度考虑，不完整的信息不能视为一条信息。２畅信息的有效性信息的有效性是指对驾驶人出行需求无用的信息不能视为一条信息。如单独一个地名对驾驶人行车是没有用处的，不能视为一条信息，只有赋予地名、距离、方向等属性的信息才算有效。3畅2畅2单义性和多义性交通标志的定义科学出版社１畅单义性标志单义性标志包括警告标志、禁令标志、指示标志、公益性标志、旅游标志、道路施工标志、可变信息标志。一般由通用的形状、颜色、职教技术出版中心符号来表示，有严格的标准规范，考虑到其含义的单一性，一块交通标志只能传递一条信息，即信源仅发出一种消息www.abook.cn，则定义为单义性标志。另外，地名标志、著名地点标志、分界标志、道路编号标志、地点识别标志（如火车站、飞机场、名胜古迹和风景游览区等）、告示牌、百米桩、里程碑、公路界碑、停车场标志、避车道标志、人行天桥、绕行标志、此路不通标志以及残疾人专用设施标志都属于单义性标志。 ·３６·道路交通标志设计理论与方法２畅多义性标志一块交通标志可传递多条信息，即信源可发出多种消息，则定义为多义性标志。多义性标志主要是指指路标志，即向出行者提供当前位置的周边路网，以及城市（或区域）中心、标志性建筑、关键地名、方向和距离等信息，使出行者能在路网中自我定位，并能将其作为参照，搜索目的地，为决策提供辅助作用。多义性标志根据其类型不同可分为：一般道路指路标志和高速公路指路标志。（１）一般道路指路标志１）行驶方向标志。一般与地名、道路编号等组合使用，传递一条信息或多条信息。可参照枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９）中图５，左图标志组合传递一条信息；右图标志传递“道路编号＋方向”、“道路名称＋方向”两条信息。２）交叉路口标志。一般由“地名＋方向”或“地名＋方向＋距离”构成一条信息，此标志一般传递多条信息。３）地点、距离标志。一般由“地名＋距离”构成一条信息，此标志一般传递多条信息。（２）高速公路指路标志１）入口预告标志。一般由“地点＋距离”或“地点＋方向”构成一条信息。如GB５７６８—１９９９中路２５a传递“机场高速＋入口”、“机场高速＋１km”两条信息；路２６a传递“机场高速＋方向”、“东三环＋方向”两条信息。２）道路命名编号标志。信息为“道路名称＋编号”，传递一条信息。３）高速公路起点标志、终点标志、下一出口预告标志皆按照传递一条信息计算。４）出口预告标志及出口标志。“出口编号＋距离”或“出口编号＋方向”为一条信息，“地名＋距离”或“地名＋方向”为一条信息。如GB５７６８—１９９９中路３４传递“珠海＋１４”以及“南沙＋１４”两条信息；路３５a首先传递“１４＋２km”一条信息，随后传递“珠海＋１４＋２km”、“南沙＋１４＋２km”两条信息。５）地点方向及地点距离标志。一般由“地点＋距离”或“地点＋方向”构成一条信息，如GB５７６８—１９９９中路３９、４０皆传递三条信息。６）其他高速公路交通标志。一块交通标志按照传递一条信息计算。本节中对单义性和多义性交通标志传递的信息数量的规定，主要是根据信息传输模型、实践经验及解决问题的需要，进行的相关定义。３畅３　交通标志的信息量过载阈值实验本实验的目的是为了获取同一位置处道路交通标志信息过载阈值。3畅3畅1实验设计方案１畅实验材料为研究交通标志信息量过载阈值，从驾驶人认知的角度出发，设计了本实验。 第三章道路交通标志信息过载阈值研究·７３·按照单义性和多义性交通标志分类，实验共设计了４３块不同信息量的交通标志。具体包括：警告标志２块（见GB５７６８—１９９９，警９、２７）；禁令标志２块（见GB５７６８—１９９９，禁１、３０）；指示标志２块（见GB５７６８—１９９９，示１６、２５）；指路标志选取信息量为２～８条的标志共３０块；道路施工区标志２块（见GB５７６８—１９９９，施２１、２５）；公益性交通标志２块；辅助标志２块。由于指路标志属于多义性标志，作为重点实验对象。另外，还需要高精度的电子秒表。本次实验利用软件stop唱watchV２畅３进行时间的测试，秒表精度达到０畅００１s，如图３畅３所示。图３畅３　计时秒表软件软件与实验者相连接，以便测试实验者的认知时间。实验者从识认交通标志开始到执行驾驶动作（包括减速、刹车、转弯等）所需要的时间，作为其认知时间。２畅实验者实验者共２０人，其中女性４人，２０～２５岁１０人，２６～３０岁８人，３１～３５岁１人，３６～４０岁１人，矫正视力均在０畅８以上，其中１２人具有驾驶经验培训。３畅实验方法设计完成的交通标志采用MicrosoftPowerPoint制作成影像，再通过投影仪在大屏幕下自动放映，每张影像之间的时间间隔为５s。实验者坐在屏幕的正前方，离屏幕的距离按照人机工程学的理论确定，以提供给实验者最合适的视觉环境。根据驾驶人视认心理，在判读信息时并不是都必须看完标志上的全部内容。通常，为了确定某项操作的必要性，只要发现所需信息的关键信息就足够了科学出版社，如认知道路名，不需要看完全部文字。为此，实验时提供给实验者２～８条信息，模拟寻找一个他们并不熟悉的信息的过程。记录实验过程中图３畅４　驾驶人对交通标志实验者视认交通标志的时间职教技术出版中心，即是指路标志的认知时间。室信息量认知实验现场内实验状态如图３畅４所示。www.abook.cn3畅3畅2实验分析１畅实验数据分析实验数据经整理并分析，发现：实验数据表现出很强的离散性，不同实验个体对相同信息量交通标志的认知时间差别很大。实验数据的离散性主要是由于实验者经验不足、适应时间不够以及仪器误差造成 ·３８·道路交通标志设计理论与方法的。为了减小数据离散对研究结果的影响，采用稳健估计理论对数据进行处理。２畅稳健估计理论的应用稳健估计理论是根据最小二乘法原理，在处理实验数据误差上的缺陷时提出来的。所谓稳健估计，实际上就是在实验误差不可避免的情况下，选择估计方法使未知量估值尽可能减小误差的影响，得出正常模式下的最佳估计值，稳健估计可理解为某一估计方法对观测值的误差或异常值的抵抗能力。经计算比较，某一信息量交通标志的认知时间数据样本的权重计算公式为１wij＝（３畅５）|Tij－珡Ti|式中，wij———实验数据的权重；i———交通标志信息量，i＝１，２，３，４，５，６，７，８，９；j———实验者编号，j＝１，２，…，１９，２０；Tij———第j个实验者对i条信息量交通标志的认知时间；T珡i———i条信息量的平均视认时间。然后，计算不同信息量交通标志认知时间的加权平均值，见公式（３畅６）。∑（wij×Tij）T珦i＝（３畅６）∑wij式中，珦Ti———i条信息量交通标志的加权平均认知时间。３畅实验数据处理应用上述稳健估计理论对实验数据进行处理，得到交通标志的信息量和认知时间的数量对应关系，如表３畅１所示。表3畅1信息量与认知时间试验数据信息量／条２３４５６７８认知时间／s１畅２０９２１畅６７９５１畅８１７８１畅９５８１２畅５４０１３畅１６８８４畅１２０５根据实验数据，采用最小二乘法原理，拟合建立传递信息量与认知时间的关系图，如图３畅５所示。图３畅５　信息量与认知时间的关系图 第三章道路交通标志信息过载阈值研究·９３·3畅3畅3实验结论通过上述分析可知，交通标志传递的信息量与认知时间之间存在着很好的相关关系，趋势线与折线拟合较好。随着信息量的增多，指路标志的认知时间增加。在信息量小于６条时，认知时间增加趋势相对均匀，超过这一界值时，认知时间增加趋势明显。因此，实验得出交通标志信息的过载阈值为６条信息。尽管研究器材比较简单，实验数据比较粗糙，但是研究成果对于指路标志版面信息量设计和交通标志设置都具有很好的参考价值。３畅４　道路交通标志信息过载阈值研究3畅4畅1交通标志信息过载分析驾驶人在行车过程中，视认时间很短，如果交通标志所传递的信息量无法被驾驶人注意并处理，从而转化驾驶人的行车需求信息，就会造成信息过载。人机工程学的研究结果表明，在运动过程中，最多可以识别的信息数量为７条。对比实验结果得出，实验结果略小于人机工程学的研究结果。随着车辆驾驶性能的提高及道路条件的改善，综合认为，交通标志信息过载阈值为６条信息是合理的。驾驶人在出行过程中，获取的信息不但包括交通标志传递的信息量EM（单义性信息量Eml和多义性信息量Em２），还包括干扰信息量N（道路信息N１和环境信息N２）。由此可得出交通标志信息过载计算公式如下：EM＋N≤６（３畅７）道路信息分为一般路段和特殊路段，一般路段信息量为０，特殊路段信息量为１；其中，特殊路段主要包括：①桥梁引线；②隧道口连接线；③事故多发路段（急弯、陡坡、视距不良等路段）；④临时施工路段等。环境信息分为一般路侧环境、非风景区优美路侧环境及风景区优美路侧环境，其中，一般路侧环境信息量为０，优美非风景区路侧环境信息量为１，优美风景区路侧环境信息量为２。道路信息和路侧环境信息都属于干扰信息科学出版社。根据交通标志信息量的属性，可以将信息量分为信息数量过载和信息质量过载两类。3畅4畅2信息数量过载阈值职教技术出版中心信息数量过载是指交通标志传递信息的数量过多，造成驾驶人无法在短时间内注意www.abook.cn并处理，从而造成信息遗漏或忽略。１畅标志版面信息数量交通标志版面信息数量过载，主要是指指路标志信息过载。特别是交叉口或分岔口等处，需要指示较多信息时。同一位置交通标志信息数量过载阈值计算公式为１×m１＋m×m２＋n≤６（３畅８） ·４０·道路交通标志设计理论与方法式中，m１———单义性标志数量，块；m２———多义性标志数量，块；m———交通标志传递的信息数量，条；n———max（n１，n２）条，其中n１为道路信息数量，n２为环境信息数量。２畅交通标志信息密度路段交通标志间隔小，传递的信息数量多，会导致路段信息量密度过大。道路上游信息尚未处理，下游信息却接连出现，容易造成信息目不暇接，驾驶人过度紧张，影响行车安全。因此交通标志信息密度并不是越大越好，过大也容易造成信息过载。驾驶人在读取标志信息时，要经历发现交通标志—开始识读标志—结束识读标志—标志消失点—开始行动（行动点）—标志设置位置—行动完成（动作完成点）等过程，整个过程如图３畅６所示。因此，在确定标志的设置位置和信息量时，要考虑驾驶人的行动特性。图３畅６　驾驶人视认过程据上所述，从A点发现标志至G点动作完成的距离内，交通标志信息数量最多不能超过６条，可得出交通标志信息密度ρ计算公式如下：ρ＝６／（D＋S）（３畅９）式中，D———标志前置距离，m；S———标志视认距离（从开始识读标志到标志位置之间的距离），m。另有，交通标志前置距离阈值为２２倡v１－v２D＝（n－１）L＋＋tv１－l（３畅１０）２a倡式中，（n－１）L———变换车道所必须的距离；２２v１－v２———减速、改变方向所必须的距离；２an———车道数； 第三章道路交通标志信息过载阈值研究·１４·v１———接近车速；v２———交叉口处车速；倡L———一次改变车速所需距离；t———判断时间。交通标志视认距离阈值为２２Vth＋（B／２）S＝＋（３畅１１）３畅６tan（α／２）式中，V———从开始识读标志至标志位置之间的平均速度；h———标志高度；B———道路宽度；a———视野界限，取２５°。由此可得出道路交通标志信息密度ρ（条／km）计算公式为６ρ＝（３畅１２）２２２２倡v１－v２Vth＋（B／２）（n－１）L＋＋tv１－l＋＋２a３畅６tan（α／２）然而由式（３畅１２）计算得出路段信息过载临界值较多，实用性较差。故可以参照枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９）和枟公路交通安全设施设计细则枠中的速度值所对应的前置距离与视认距离，操作性强，能够很快应用于实践。速度与标志前置距离之间的关系如表３畅２所示；速度与视认距离之间的关系如表３畅３所示；根据公式（３畅９）可得速度与路段信息密度过载阈值之间的关系，并根据经验进行了调整，给出建议值，如表３畅４所示。表3畅2标志前置距离设计速度／（km／h）５０６０７０８０９０１００前置距离／m７０８０１００１３０１７０２００表3畅3标志视认距离科学出版社速度／（km／h）５０６０７０８０９０１００视认距离／m１１０１２０１２０１４０１３０１１０表3畅4路段信息密度过载阈值职教技术出版中心速度／（km／h）５０６０７０８０www.abook.cn９０１００阈值／（条／km）３３畅３３０２７畅２２２畅２２０１９畅３５调整后阈值／（条／km）３２３０２６２２２０１８３畅门架式与双悬臂式标志信息过载（１）门架式标志近年来，随着高速公路对景观的要求，门架式标志得到更多应用，然而其信息设计 ·４２·道路交通标志设计理论与方法却极为不合理，有的信息过载，有的信息量却严重不足，造成浪费。门架式标志的特点：美观、承载信息量大、无消失距离；然而随着速度值的增大，其视认距离又有减小的趋势，识读信息的时间也相应减少。在实际工作中，一般通过加大文字的尺寸来增大视认距离，以增加读取的信息量，信息过载阈值建议取７～８条。（２）双悬臂式标志双悬臂式标志一般用在分岔口处，传递信息非常直观，其有近似门架式标志的特点，但是由于临近分岔口行车速度较低，故延长了识读时间，信息过载阈值建议取７～８条。3畅4畅3信息质量过载阈值信息质量过载是指交通标志传递的信息存在歧义（或不明确）、晦涩难懂、信息载体（如字体）复杂等，造成驾驶人浪费过多注意力以及处理时间，却无法及时获取所需要的信息。１畅标志信息相互矛盾标志信息相互矛盾也是信息过载的一种形式，特别是不同标志间传递的信息相互矛盾，导致驾驶人迷茫，浪费了注意力以及处理时间，由此造成信息遗漏。２畅文字信息过载文字信息过载主要包括文字生涩、字体笔画繁多、部分地名字数过多等。当标志中出现这类特殊的文字时，很容易吸引驾驶人注意力，造成重要信息的遗漏。因此在做设计工作时，应引起注意。另外，一条信息要用尽可能少的文字去表述，甚至可以用数字或图形来传递相同的信息。３畅５　小结通过以上分析及实验证明：１）同一位置交通标志信息过载阈值为６条信息，在交通标志设计中可以推广应用。２）高速公路路段（取限速值为８０～１００km／h）交通标志信息密度过载阈值为１８条／km，在交通标志设计工作中可以推广应用。３）给出了路段交通标志信息密度过载阈值理论计算公式及经验值。本章研究得出的交通标志信息过载阈值，为交通标志信息量优化设计提供了依据。 第四章道路交通标志设置位置设计理论与方法道路交通标志是用图形符号、颜色和文字向交通参与者传递特定信息，用以管制、警告及引导交通的语言，在交通管理中发挥着重要的作用。道路交通标志设置的地点应能使交通参与者及时注意、迅速判读、有必要的反应时间或操作距离。在标志的设置过程中，应根据驾驶人信息加工规律和交通标志的视认性，确定标志的设置地点、空间位置以及标识面的偏转角度。道路交通标志是道路真实状况的情报模拟，直接影响驾驶人的操作行为。不同的环境情况和道路信息等能否迅速、正确地传递给驾驶人，对于提高道路通行能力及车辆的安全运行都会产生重要的影响。据研究，驾驶人对道路交通标志设置的期望和要求主要有：①标志应设置在从车内最容易看见的地方，即醒目性强；②重要标志应设置在驾驶人容易注意的地方，即视认性好；③必要的地方应设置预告标志，即提前告知；④标志的附近不应存在干扰因素，即干扰小；⑤在需做出新的驾驶动作的地方，对应进行驾驶动作变换的标志应重点设置，即醒目突出；⑥在道路环境复杂的地方，标志的设置不应增加驾驶人的视觉负担，即对驾驶人的视觉负担要小。此外还要求尽量减少辅助标志的设置，在一个地点不应设置多个交通标志，标志之间不应有矛盾和重复。鉴于驾驶人的以上要求，考虑到交通参与者的行动特性，在确定道路交通标志的位置时应遵循以下原则：１）一般应设在车辆行进方向易于发现的地方。可根据具体情况设置在车行道右侧的人行道或路肩上；机动车道与非机动车道的分隔带、中央分隔带或车行道上方；特殊情况可在道路两侧同时设置。２）应满足规定的前置距离，不允许损坏道路结构和妨碍交通安全；不宜设在建筑物的门前、窗前及车辆出入口前；与建筑物保持１m以上侧向净距。如不能满足时，可在道路另一侧设置，或适当超出该种标志规定的前置距离科学出版社。３）应满足视认要求，避免上跨桥、照明设施、门架、监控设施、电线杆、行道树、绿篱、户外广告标志及路上构筑物等对标志板面的遮挡。４）不应遮挡其他交通设施。职教技术出版中心４畅１　道路交通标志的横向位置设置www.abook.cn4畅1畅1道路交通标志支撑方式交通标志在道路横断面上的布设方式有路侧式、悬臂式、门架式、附着式等。道路交通标志的布设位置一般都在道路的右侧，也有部分标志布设在行车道上方或行车道的左侧（包括中央分隔带上），如门架式标志、靠右侧行驶标志等。 ·４４·道路交通标志设计理论与方法路侧式道路交通标志以柱式最为典型，由于该类标志在视认性上具有一定的优越性，故在道路上广为采用。根据研究，同一块交通标志的视认性取决于车前灯照到标志面上后返回驾驶人眼睛的光量，假设设置在道路右侧的交通标志获得车前灯光量为１００％，则通过门架和悬臂设置在行车道上方的交通标志获得车前灯光量仅为１４％和１７％。柱式交通标志分为单柱式和双柱式，在公路上单柱式适用于二级及二级以下公路，双柱式适用于高速公路及一级公路。在城市道路上单柱式适用于警告、禁令、指示等标志，双柱式适用于长方形的指示或指路标志。当道路较宽、交通量较大时，外侧车道行驶的大型车辆会阻挡内侧车道小型车辆视线，路侧式交通标志的视认性会大大降低，应考虑采用悬臂式或门架式交通标志。通常，悬臂式道路交通标志主要适用于以下情况：①柱式交通标志安装有困难时；②道路较宽（大于４车道）、交通量较大、外侧车道大型车辆阻挡内侧车道小型车辆视线时；③视距受限制时；④景观上有要求时。门架式交通标志主要适用于以下情况：①同向三车道以上的多车道道路（含同向路段上二车道，至路口为三车道）需要分别指示各车道去向时；②道路较宽、交通量较大、外侧车道行驶的大型车辆阻挡内侧车道小型车辆视线时；③互通式立交间隔距离较近、标志设置密集时；④受空间限制，柱式、悬臂式安装有困难时；⑤车辆变道频繁、出入口匝道为多车道时；⑥景观上有要求时。当道路沿线设置有上跨天桥等构造物，路侧设置有高档土墙、照明灯杆等，则交通标志在满足建筑限界要求的前提下，可以采用附着式支撑方式。设置附着式道路交通标志，可以减少道路障碍物，同时也能够节约成本，降低造价。4畅1畅2路侧式交通标志侧向位置设置于路侧的交通标志，从视认性的要求出发，交通标志距离车道越近，观察角就越小，对于同一块标志（其他条件一定）视认距离就越大，就越有利于发挥交通标志的功能。另一方面，设置在路侧的交通标志柱对驶出路外的车辆来说是一种障碍物，会对车辆的安全构成威胁。因此，从安全的要求出发，路侧交通标志距离道路越远越好，最好设置在路侧安全净区之外。枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９）中规定，路侧安装的标志应设置在车行道和人行道的建筑限界以外。对于路侧式交通标志，标志视认性要求和路侧安全性要求对其横向位置的确定是相互矛盾的，在具体的设置过程中必须兼顾两方面的要求，在满足视认性的前提下，尽量提高交通标志的路侧安全性。通常，在确定路侧交通标志的横向位置时，出于安全考虑，至少距离路肩５０cm，其最大值可以通过下式确定：d≤ltanθ（４畅１）式中，d———最内侧车道到交通标志的横向距离；l———驾驶人读完标志到驾驶人和标志在横向一条线时的距离；θ———消失点（所谓消失点即标志能见度的边缘一点。当车辆驶过消失点后，驾驶人若要看清标志内容，必须转动头部来回于车道与标志之间）与路侧标志的夹角。 第四章道路交通标志设置位置设计理论与方法·５４·l的确定如下：根据日本的研究成果，距离l与交通标志的信息量直接相关。但是其实验结果仅将这一距离与交通标志的汉字进行了挂钩，公式如下：倡l＝f（h）（４畅２）其中倡倡f（h）＝５畅６７h（４畅３）倡h＝K１K２K３h（４畅４）倡上述式中，h———有效文字高度；h———实际文字高度；K１———文种修正系数，见下表：文字种类汉字（９划）平假名片假名拉丁字母修正系数（K１）０畅６０畅９１１畅２K２———汉字复杂性修正系数（以标志板中最复杂的文字为对象），见下表：汉字笔画数＜１０１０～１５＞１５汉字复杂性修正系数（K２）１０畅９０畅８５K３———行车修正系数，见下表：速度／（km／h）徒步２０３０４０５０６０７０８０９０１００修正系数（K３）１０畅９６０畅９４０畅９１０畅８９０畅８７０畅８５０畅８２０畅７９０畅７７４畅２　道路交通标志的纵向位置设置道路交通标志在呈现信息时，必须依据运行车速的高低，有一定的时间间隔，最基本的要求应使得驾驶人能判读完前一个标志后，再呈现第二个标志科学出版社，这个距离应根据前一标志内容的繁简程度来决定。道路交通标志设置的顺序，应该依据驾驶人信息加工的规律和标志内容要求的可行性来决定。此外，道路交通标志设置应考虑交通参与者的行动特性，凡要求司机根据信息采取相应动作的标志，如变换车道、改变行驶方向、减速或者停车等，都应充分考虑司机在动态条件下发现、职教技术出版中心判读标志及采取措施的时间，即预留前置距离。www.abook.cn4畅2畅1道路交通标志前置距离１畅交通标志的视认过程驾驶人对交通标志的视认过程一般分为发现、识别、认读、理解等阶段，如图４畅１所示。图４畅１　交通标志的视认过程 ·４６·道路交通标志设计理论与方法发现阶段是驾驶人识认交通标志的初始阶段，此阶段的特点是驾驶人在视野范围内觉察到交通标志牌的存在，但不能判定出该标志的形状及特征。识别阶段是驾驶人进一步了解交通标志的阶段，在此阶段，随着行驶车辆向交通标志牌的移进，驾驶人已能确定出标志牌的外部形状，但不能读出该标志上的内容。认读与理解阶段是驾驶人接收及处理交通标志传递信息的阶段，在此阶段，驾驶人读出标志牌上的内容，并以读得的信息为基础进行加工处理，为对所驾车辆是否或如何实施操作的决策做准备。２畅交通标志前置距离设定车辆行进方向如图４畅２中箭头所示，交通标志设置在道路右侧S点处，驾驶人在A点发现标志，则驾驶人从标志获取信息后到对所驾车辆实施操作的过程为：驾驶人在A点发现标志；在B点完成对标志的识别并开始读取标志的信息（即交通标志的可视点），至C点读完标志所载的全部信息，完成对交通标志的认知，从B点行驶到C点的这段时间称为交通标志认知时间；随后驾驶人根据读得的信息进行分析并判断反应，车辆从C点行驶到D点的时间称为判断反应时间；接下来驾驶人开始采取行动，这时车辆已行至D点，从操作行动开始点D到操作行动完成点F的距离称为动作距离L。图４畅２　驾驶人获取交通标志信息及实施操作的过程设从C点到标志S点的距离为驾驶人认知标志后距离k（简称为认知后距离k）；从B点到标志S点的距离为标志的可视距离s；从标志S点到F点的距离为标志设置的前置距离x（简称为前置距离x）；从E点到标志S点的距离为驾驶人最小可操作距离，简称为最小可操作距离m（即驾驶人停止看标志牌的位置与实际标志牌的距离），如果在这个位置以后还要看标志牌，驾驶人的视线就必须离开行车道方向。由于认知后距离k与标志的设置地点选择相关，而可操作距离m则主要与驾驶人自身的生理、心理特性相关，如果认知后距离K与可操作距离m相等或更短，就意味着驾驶人在读完标志后没有时间对所获信息进行分析判断。要使驾驶人能够有效地利用交通标志传递的信息，必须保证驾驶人认知后距离大于可操作距离，由图４畅２可知，此条件为：k＞m。实际中：①除安置在门架上的标志外，其他标志的设置位置一般与驾 第四章道路交通标志设置位置设计理论与方法·７４·驶人的正前方视线斜偏一定角度；②从交通标志获得信息后对所驾车辆实施操作主要为在行车辆变换车道及改变车速，根据相关理论，在行驶车辆车速变化过程中行驶的距离２２为（v１－v２）／２a。条件k＞m用公式具体表示如下：倡２２k＝L＋j－x≥（n－１）L＋（v１－v２）／２a＋v１t－x（４畅５）k≥m＝d／tanθ（４畅６）式中，j———判断距离；n———车道数；倡L———一次改变车道所需的距离；倡（n－１）L———变换车道所需的距离；v１———对车辆实施操作开始处D点的车速；v２———对车辆实施操作完成处F点的车速；a———对车辆实施操作过程中汽车的减速度；t———驾驶人判断反应时间；d———驾驶人眼高到标志的侧距或驾驶人眼高到前方标志上边线的高度；θ———在E点与路侧标志或与头顶标志的夹角，也即标志设置视角。把上述两式整理后可得关于标志设置的前置距离为倡２２x≥（n－１）L＋（v１－v２）／２a＋v１t－k（４畅７）4畅2畅2被障碍物遮挡时的路侧式交通标志位置设置随着我国经济的持续增长，高速公路和城市道路交通量持续增加，部分道路通行能力趋于饱和，甚至出现了交通拥堵。为适应交通量变化、缓解道路交通运输压力，很多城市修建了快速路，很多高速公路也进行了“四改六”或“四改八”等拓宽改造工程。例如，以辽宁省、江苏省、山西省、河南省、浙江省为主的许多省市展开了高速公路的“四改六”或“四改八”等扩建项目。为了提高道路的通行能力，多车道高速公路和城市快速路经常将科学出版社外侧车道设为大车道，如图４畅３所示，然而在驶至标志附近时，大车车流经常阻挡内侧小车司机视线，影响小车司机从路侧获得交通信息，导致标志信息失图４畅３　标志遮挡示意图效，司机错误操作，影响交通畅通，甚至产生严重的后果职教技术出版中心。由于大车的高度约３畅８m，而路侧标志的立柱约１畅０～２畅５mwww.abook.cn，一旦大车在小车右侧阻挡视线位置处行驶时，小车必然看不到标志，如图４畅４所示。１畅单个路侧式标志的位置设置以双向６车道城市快速路出口匝道指示标志为例，讨论大车对内车道小车的遮挡问题。如图４畅２所示，只要内车道的小车驾驶人在认读距离内的视线不被大车遮挡，他们就能够得到完整的交通标志信息。要满足这个条件，就只需要假设当小车和大车相对于 ·４８·道路交通标志设计理论与方法图４畅４　大车遮挡小车示意图标志S的角速度相等时，小车行驶到始读点B时，如图４畅５所示的实线矩形框内不出现大车即可。当小车相对于标志S的角速度小于大车时，则需增加一个后置距离；反之，则增加一个前置距离。图４畅５　视线遮挡示意图所以，要计算路侧交通标志被遮挡的概率，首先就必须计算出２个矩形的大小，以及２个矩形内出现大车的概率。情况一：假设小车和大车相对于标志S的角速度相等时，矩形如图４畅６所示。图中BC＝l；CD＝K；BD＝s；DS＝H小，DS为标志到小车行驶方向的距离；PS＝H大，PS为标志到大车行驶方向的距离；NH＝w，为大车的宽度。所以，遮挡区域的长度为BDsAN＝NH×＝w×（４畅８）DSH小情况二：当小车相对于标志S的角速度小于大车时，假设小车行驶到始读点B，大车位置恰在图４畅６中①号大车位置，则如果要大车在认读距离l内不遮挡小图４畅６　遮挡区域示意图车视线，大车就必须向后退一段距离y，称为后置距离。由图４畅６可得BCAF＋yv大＝痴y＝×l－AF（４畅９）v小v大v小 第四章道路交通标志设置位置设计理论与方法·９４·AFFSESH大＋w／２＝＝＝（４畅１０）BCCSDSH小H大＋w／２AF＝×l（４畅１１）H小综上得到遮挡区域的长度为ssv大H大＋w／２AN＝w×＋y＝w×＋×l－×l（４畅１２）H小H小v小H小情况三：当小车相对于标志S的角速度大于大车时，假设小车行驶到始读点B，大车位置恰在图４畅６中②大车位置，则如果要大车在认读距离l内不遮挡小车视线，大车就必须向前进一段距离y，称为前置距离。由图４畅６可得BCGH－yv大＝痴y＝GH－×l（４畅１３）v小v大v小GHGSMSH大－w／２＝＝＝（４畅１４）BCCSDSH小H大－w／２GH＝×l（４畅１５）H小综上得遮挡区域的长度为ssH大－w／２v大AN＝w×＋y＝w×＋×l－×l（４畅１６）H小H小H小v小得出遮挡区域的长度后，就可以结合交通量和车辆分布的实际情况，算出遮挡区域内出现大车的概率即为单个路侧交通标志遮挡的概率。如假设车辆的到达符合泊松分布，则单个路侧交通标志遮挡概率为－λtp遮＝１－p０＝１－e（４畅１７）其中，λ为平均大车到达率（辆／m）sAFv大w×，　　　　　　　　　　　　　　当＝H小BCv小sv大H大＋w／２AFv大t＝w×＋×l－×l，科学出版社当＜（４畅１８）H小v小H小BCv小sH大－w／２v大AFv大w×＋×l－×l，当＞H小H小v小BCv小对于双向６车道或８车道的高速公路和城市快速路职教技术出版中心，可假设外侧的２条或３条车道是相互独立的，分别求出各条车道遮挡内侧车道视线的概率，然后按照联合事件算出整www.abook.cn条道路对单个路侧标志遮挡的概率，即p遮＝１－p０（４畅１９）其中p０＝p０遮挡车道１×p０遮挡车道２×…×p０遮挡车道n（４畅２０）于是，可根据车道数目、大车分布情况算出在必须设置路侧预告交通标志解决大车n遮挡问题时，按p＝p０计算需要设置路侧预告标志的数量。 ·５０·道路交通标志设计理论与方法２畅连续多个路侧式交通标志的设置数量和位置（１）连续多个路侧式交通标志数量设置通常单个路侧式交通标志被遮挡的概率很小，足以认为是小概率事件，只用设置单个交通标志即可。否则，就必须考虑路侧式交通标志被遮挡的问题，例如可以将路侧式交通标志更改为门架式标志。如果工程造价或景观限制设置门架式标志，则可以连续设置几个预告路侧式标志。在这些连续路侧式标志中，只要有一个不被遮挡，内车道的小车就可以获得足够的交通信息，完成正确的操作。但连续设置多个路侧标志也不是越多越好，这样不但增加了工程造价，妨碍视线，还可能由于过多重复而导致驾驶人的疲劳、对交通标志重视程度降低。假设每个路侧交通标志是相互独立的，且每个路侧交通标志所有遮挡区域不出现大车的概率为P０，也就是说每个路侧交通标志被遮挡的概率为１－P０，那么n个连续路侧交通标志全部被遮挡的联合事件概率为nP遮n＝（１－P０）≤P阀（４畅２１）在实际运用中可以事先设定某路段路侧交通标志被遮挡的阀值P阀，通过式（４畅２１）计算应连续设置几块预告标志才能满足要求。（２）连续多个路侧式交通标志位置设置在确定连续路侧式交通标志位置设置时，应该考虑到交通标志所载信息向驾驶人传递的过程中信息的传输速率。交通标志设置的间距，应以驾驶人信息加工、处理的一般规律为基础进行确定，即以驾驶人在判读完前一个标志，并做出对所驾车辆行驶状态进行调整的决策后，再呈现后一个标志为原则。这一间距应视交通标志内容的繁简程度而定，对于高速公路和城市快速路而言，其时间间距以大于２s为宜。根据图４畅７中连续多个路侧式交通标志视认过程的距离关系，取时间间隔为２畅５s，得交通标志间间距S间为S间＝s＋v１×２畅５＋j－k（４畅２２）图４畅７　连续多个路侧式交通标志视认过程图 第四章道路交通标志设置位置设计理论与方法·１５·４畅３　道路交通标志的角度设置为提高道路交通标志的视认性，必须合理设置交通标志的角度。通常，确定交通标志的角度包括两方面的内容，一是指车辆处于消失点时与路侧式交通标志的夹角，即交通标志的视角，如图４畅２的θ角；另一方面是指交通标志与道路垂直面的夹角，即交通标志的俯角，如图４畅８中的γ角。图４畅８　交通标志角度示意图4畅3畅1路侧交通标志视角设置视角是由被视物体两端向人眼的光心引出的两条直线所夹的角，在静止状态下数值上等于眼睛静视力的倒数。物体越大、可视距离越近，则视角越大，在视网膜上所成的像也越大。交通标志的视角大小由标志尺寸和标志的可视距离所决定。同样尺寸的交通标志，可视距离近，则视角大，反之则视角小。视角低于一定的阈限值，则标志上的文字无法被正确地认知。研究表明：交通标志的可视距离因车速和光线条件不同而变化，也就是在标志尺寸一定的前提下，交通标志的视角阈值与行车速度和天气环境之间有着密切的关系。根据交通标志尺寸与视角的几何关系，可以得到交通标志的视角阈值的计算式如下：科学出版社５７畅３bθ＝（４畅２３）s式中，θ———交通标志的视角阈值；b———交通标志尺寸，由交通标志牌大小决定职教技术出版中心，禁令和警告标志可用直径和边长作为计算式中的b值；www.abook.cns———交通标志的可视距离，通过试验确定。4畅3畅2路上交通标志俯角设置对于标志牌平面俯角为γ的情况（如图４畅８所示），取标志牌文字高度为h１，有无俯角时分别在视平面上投影高度为h１cosα和h１cos（α－γ），在对交通标志文字认知过程中，当 ·５２·道路交通标志设计理论与方法h１cosα＜h１cos（α－γ）（４畅２４）即α＞γ／２时，标志牌采用俯角γ后标志牌文字在视平面上投影高度和面积增加，标志文字信息的视认性增强。对于数字、英文、图案等标志信息，其视认规律与汉字相似，因此可以认为，α＞γ／２时，路上交通标志倾斜角度γ后标志牌的视认性增强。设驾驶人眼睛与标志沿道路前进方向距离（简称标志观察距离）为y。由式（４畅２４）得知，在驾驶人行车过程中，α逐渐增加；当α＝γ／２时，驾驶员位置处于标志牌临界视角状态，标志牌设置俯角γ与不设俯角时视认效果相同，此时有yc＝d／tan（γ／２）（４畅２５）式中，yc为标志牌临界视角时对应的标志临界观察距离。车辆继续前进时，标志牌设置俯角γ比不设俯角时视认效果好。当标志临界观察距离不小于标志的可视距离时，即yc≥s时，在标志视认过程中，标志信息在视平面上的投影高度和面积均增加。可认为，标志牌的视认性得到增强，即俯角为γ时视认效果比不设俯角时好。通过实验得到路上交通标志牌合理俯角设置的建议值，见表４畅１。表4畅1标志牌合理俯角建议值城市支路城市主、次干路道路类型城市快速路一级公路高速公路（三、四级公路）（二级公路）合理俯角／（°）８６６５４４畅４　道路交通标志的高度设置标志高度是指标志板下缘至路面的垂直距离。标志的高度不应侵入道路的净空限界，设置在不同位置、不同类型的交通标志的高度有不同要求。通常，交通标志的设置高度应满足以下要求：１）安装在路肩上的标志，其下缘距路面的高度为１畅８～２畅５m，在特殊的情况下，如在视线上受到阻碍时，可以适当增加。标志板外缘距路侧实线或路肩边缘不应小于３０cm。２）在道路有路缘、排水沟或人行道时，或可能有泊车、步行时，标志下缘到人行道或路肩的最小高度为２畅１m。３）当２块或２块以上的标志在同一根标志杆上设置的时候，最下方标志的下缘距地面的高度可以比单块标志设置高度减少０畅３m。４）安装在道路中央分隔带的标志，下缘距地面的高度最小为２m。５）安装在导流岛、分隔带、绿化带等非行人通行地点的标志，其下缘距地面的高度最小为１m。６）在高速公路上，路侧标志下缘距离行车道的最小高度为２m。７）在降雪较多的地区，标志的高度应考虑到积雪厚度和结冰厚度，可采用伸缩的标志杆调节标志的高度。 第四章道路交通标志设置位置设计理论与方法·３５·８）安装在门架上的标志，其下缘距路面的高度，按该道路规定的净空高度要求确定，一般应不低于５畅２m。９）标志牌安装在悬臂上时，标志下缘距地面的高度，按该道路规定的净空高度设计，一般不应低于５畅２m。１０）标志安装于路侧附近构造物上时，安装高度为２～２畅５m；标志板外缘距路侧实线或路肩边缘不应小于３０cm。４畅５　几类典型交通标志的位置设置4畅5畅1禁令标志的位置设置从交通管理的角度，根据禁令标志的不同设置位置、管辖区域、由小至大将其可分为路口管理禁令标志、路段管理禁令标志、区域管理禁令标志。１畅路口管理禁令标志设置路口管理禁令标志设置的主要目的，一是明确主次交通，二是合理分流左转、右转、直行车流，减少交叉，从而保障交通安全，提高路口通行能力。路口管理禁令标志应根据交通管理的具体措施，设置在路口前适当位置或路口停止线处护栏、信号灯或中央分隔带上。当某一路段有若干路口时，应充分发挥禁令标志对交通的诱导作用，合理诱导交通流量，如在一些小型路口或交通干扰较大的路口禁止机动车通行，并诱导机动车在规定的路口进入指定地点，以有效地分配交通流量，提高通行能力，避免拥堵。２畅路段管理禁令标志设置路段管理禁令标志设置的目的是控制路段的交通流向或进入路段的交通流量与流速，从而保障交通安全，提高路段通行能力。管制路段的起点应设置管制标志。单行线应在入口处设置单行线标志，在出口处设置禁止驶入标志。禁行标志应在路段的两个起点分别设置科学出版社。管制路段起点路口的各个进口应设置相应的管制标志（管制道路驶入路口的进口除外），以避免不必要的交通阻塞。应在次路口的其他几个进口道设置相应的禁左、禁右和禁止直行标志。管制道路中间有丁字路口时，管制标志应设置在与管制道路相交的道路上职教技术出版中心。当与管制道路相交道路靠近管制道路的一端被限车辆无法绕行或掉头时www.abook.cn，可在此前适当位置设置预告标志（预告标志应设置在被管制车辆可以绕行或掉头的地点）。管制道路中间有十字路口或环岛时，管制标志应设置在管制道路被十字交叉口或环岛分隔的两段道路靠近交叉口或环岛的起点处。３畅区域（指环形区域）管理禁令标志的设置区域管理禁令标志设置的目的是控制进入区域的交通流量，从而保障交通安全，避 ·５４·道路交通标志设计理论与方法免区域内交通阻塞，提高区域内道路通行能力。管制标志应设置在管制区域外沿线上的交叉口或桥梁处，当管制标志设置地点被限车辆无法绕行或掉头时，可在此前适当位置设置预告（或提示）标志（预告标志应设置在被管制车辆可以绕行或掉头的地点）。管制区域范围内与拟设置的管制标志相同或相矛盾的标志应撤除。通过本节分析可知，禁令标志的合理设置，既要避免相互矛盾，又要给被限车辆留出可以绕行的路线。在出台限制规定时，应充分贯彻以人为本的原则，充分考虑交通参与者的出行需求，尽可能留出必要的绕行路线，科学地设置禁令标志和诱导标志，指示交通参与者按正确路线行驶。4畅5畅2警告标志的位置设置警告标志应及时提醒驾驶人前方道路线性、道路状况和沿线设施等的变化，使驾驶人在到达危险或需要警告地点之前有充分的时间采取必要的行动，以确保行车安全。因此，警告标志应设置在以下路段：１）通过技术判断认为易发生危险的路段。２）容易造成驾驶人错觉而放松警惕的路段。３）同一位置连续发生同类事故的路段。4畅5畅3指路标志的位置设置１畅高速公路指路标志设置（１）高速公路入口指路标志设置根据入口指路标志的不同位置和作用，可以将其分为入口引导标志、入口预告标志、入口标志。入口引导标志设置在距离高速公路入口四周２～１０km范围内的从城镇或城市干道到高速公路入口连接线或路网体系的各主要交叉口处和路段上，以引导车辆顺利到达高速公路入口；入口预告标志设置在高速公路入口匝道前端，预告高速公路的入口；入口标志设在高速公路入口处，指示高速公路的入口。（２）高速公路出口指路标志设置高速公路出口指路标志旨在指引在高速公路上的车辆安全、顺畅的行驶到其他公路，在出口处应由远及近地设置一系列出口指路标志，包括出口预告标志和出口标志等。出口预告标志一般设置在出口前２km、１km、５００m及出口匝道减速车道起点处；出口标志一般设置在驶出匝道的三角带端部。（３）高速公路路段指路标志设置高速公路路段指路标志是为了告知驾驶人前方道路沿线中所要经过的地点、距离、横向道路名等。在高速公路沿线应预告前方所要经过的重要城镇、立交桥、城市名及相关距离；在著名地点前大约２００m，应设置著名地点标志；在高速公路途径的省、市行政界线上应设置分界标志；在高速公路主线较平直的路段应设置车距确认标志。 第四章道路交通标志设置位置设计理论与方法·５５·（４）高速公路服务信息标志设置高速公路服务信息标志主要包括收费站标志、称重站指引标志、紧急电话标志、服务区预告标志、紧急停车带标志、爬坡车道标志、道路交通信息标志等。在高速公路主线距收费站２km、１km、５００m处应分别设置收费站预告标志，在收费广场适当位置或其收费岛的前端应设置收费站标志；在高速公路称重站和服务区前２km、１km、５００m、减速车道起点处应分别设置称重站指引标志和服务区预告标志；在停车带前大约２００m，应设置紧急停车带标志；在设有爬坡车道和路侧通信提供交通情报的路段上应分别设置爬坡车道标志和道路交通信息标志。２畅一般公路指路标志设置（１）路径指引标志设置为防止车流在临近交叉口的导向车道前发生混乱，需提前设置交叉口预告标志，以预告前方交叉口的形状和去向，通常设置在交叉口前３００～５００m。在交叉口前，应根据所在交叉口的车道数、交通状况、路口附近的视距状况设置交叉口路径指引标志，一般设置在交叉口前３０～５０m。（２）地点指引标志设置行政区境界标志一般应设置在实际分界线上，公路管辖分界标志应设在公路沿线各管辖区分界线上；在著名地点处，应设置著名地点指引标志；在公路沿线村、镇（乡）、县所在地和著名山川河流的附近，应设置地点和山川河流名标志。（３）公路沿线设施的指引标志设置沿公路及周围地区向公众开放的停车场和正在管理的停车场，应在通往停车场入口附近设置停车场标志及辅助标志，指示方向和距离；在公路错车道附近的路侧应设置错车道标志，也可在错车道前１５０～２００m设置。４畅６　可变信息标志的位置设置可变信息标志设置的位置、设置的密度对于信息的可视性及提供的实时性有很大的科学出版社影响，所以在信息标志设置时要综合考虑信息标志的设置间距、路段、路口的行车条件等因素。理想的布设是在高速路和城市快速路的每个互通立交、服务区的出入口处均设置可变情报板。考虑到造价及管理上的一系列问题，至少也应在高速路和城市快速路主要分职教技术出版中心流点互通立交的出口，以及连接不同高速公路的互通立交入口前方恰当距离处设立可变www.abook.cn情报板。一旦出现恶劣天气或发生特殊交通事故需要实施交通管制措施时，管理者可通过可变情报板发布相应的交通管制指令，配合现场人员及时实施相应的交通管制措施。对于给定的路网和环境条件，到底应该设置多少个可变信息标志以及在何处设置才是最合理的这类问题，研究人员以交通系统预期的效益最大化为目标，在最近几年提出了可变信息标志的选址优化模型。这些选址优化模型都是通过定量的分析研究得出，其结论与经验推断式的方法有一定的相似之处，而且由于计算过程复杂性的限制，现有的 ·５６·道路交通标志设计理论与方法模型中往往还不能完全综合考虑各种不同道路条件的限制，不具有实用性。因此，经验推断的方法仍然是设计中可变信息标志选址的主要方法。通常在选址时应注意以下事项：１）可变信息标志应注意与普通标志相配合，其布设位置不应与静态标志相冲突或影响静态标志的视认性。２）安装位置应利于驾驶员和行人观察，前５０m的路肩上不要有影响显示的树木或其他高于诱导标志下沿的遮挡物。３）可变信息标志的设置应保证下游有分流的支路和足够的选择判断时间。４）城市道路中不妨碍行人及车辆通行。５）操作人员应能便利、安全地对诱导标志进行保养、维修。６）保证电源线路和信息传输线路尽可能最短。４畅７　小结本章总结了道路交通标志位置设置的方法和规定，并在此基础上按照标志分类提出了不同类别标志的位置设置方法。 第五章交通标志版面优化设计理论与方法交通标志的主要功能是向道路使用者提供有关路况的各种信息，并传达道路设计者或管理者对驾驶人员提出的警告、禁令、指示等信号以维护行车安全。为了给高速行驶的司机及时、准确地提供充足而且适量的信息，标志版面的合理设计非常重要。交通标志的版面设计是交通信息的具体反映。版面的构成可以理解为在有限的版面空间里，将版面构成要素：文字、图符、颜色、形状等，根据内容需要进行安排组合。如果版面安排合理、脉络清晰，就会使版面具有秩序美、条理美。这样既方便了交通标志信息的表达，又能给人以视觉美感。标志的信息量取决于标志形状、颜色、图案、文字及车辆的行驶速度，标志版面大小、反光性能是影响标志可确认性的主要因素。５畅１　交通标志版面优化设计的原则在交通标志设计中，要充分分析道路的具体线形特征和交通组成，结合道路使用者的行动特点，增加其可读性、识认性，保证道路使用者采取行动的时间，合理进行版面设计。交通标志的表达方式和含义必须让道路使用者易于理解，这就需要对交通标志进行正确的版面设计，包括标志的外观、尺寸、颜色、图案的形式，以及文字的大小、位置及相互关系。标志版面布置不仅要醒目还要和谐，以突出重点信息。主要遵循原则有以下几点。１畅清晰、简单易懂版面设计本身并不是目的，设计是为了更好地传播信息，版面上设计元素的运用、结构框架的设定等一切手段，都是为了鲜明地突出内容科学出版社。只有做到主题突出、一目了然，才能达到版面设计的最终目标。作为主体的文字或图符，在版面上均有自己的位置。当今社会，人们经常处在紧张、疲惫的包围圈中，因而更加喜欢在轻松愉悦的状态中获取信息。可以肯定的是，没有一个人会愿意在交通标志的认读过程中遭遇辨认的折磨。因而，简明易读显得尤为重要，这就要求版面表现必须单纯职教技术出版中心、简洁。强调单纯、简洁，并不是单调、简单，而是信息的浓缩处理，内容的精炼表达www.abook.cn，既让交通参与者在其版面上“阅读”（内容部分），也让阅读者在其版面上“休闲”（空白部分）。易懂还要求，即使文化水平不高的人也能看懂，而我国的交通标志却没有做到这一点，即使学过驾驶的人也有很多交通标志看不懂，故我国的标志版面需要进一步改进和完善。 ·５８·道路交通标志设计理论与方法２畅国际通用化对于特殊路段，交通标志要求同时具有中英文两种语言，便于实现国际的沟通与交流，并且要求英文的标准统一。３畅和谐性和谐性是指版面中的各种设计元素要彼此呼应、息脉相通、和谐一致。版面构成是传播信息的桥梁，所追求的完善形式必须符合标志主题的思想内容，只讲表现形式而忽略内容，或只求内容而缺乏有效的艺术表现，这样的版面都是不成功的。正确运用版面设计的艺术规律，使版面达到形式与内容的合理统一，局部与整体的完美一致，才能取得版面构成中独特的社会和艺术价值。形式生动、有序、和谐的交通标志版面，才能让人在认读交通信息的同时有一种视觉及精神上的愉悦。４畅趣味性版面构成中的趣味性，主要是指形式美的情趣，是一种活泼性的版面视觉语言。５畅人性化人性化就是要从符合人体工效学的角度出发，从驾驶员对交通标志的反应特性出发（包括对图形、符号、颜色、大小等视觉反应和对时间、空间的思维反应），并且兼顾到外地驾驶员对路网的环境特性和交通条件不熟悉的前提下对地名的识别和认识问题。另外，还应更多的考虑到行人和非机动车驾驶员。６畅艺术性很多人认为版面设计只是技术工作，不属于艺术范畴，所以也就看不到艺术表现在交通标志版面设计的价值，更有甚者认为版面设计只要按标准规定的格式，放上字体即可，不需要什么设计。长期忽视版面的整体设计，坚持保守的传统设计风格，将严重阻碍版面艺术的发展。版面设计不应是单纯的技术编排，而应是技术与艺术的高度统一体。当然，交通标志版面的艺术性是指在充分遵照相关技术规范基础上的艺术优化，而不是任意主观的艺术创新。５畅２　交通标志版面优化设计我国交通标志设计处于积累经验逐步提高的阶段。１９９９年国家颁布了枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９），对标志版面的设计（如标志的分类，各类标志的形状、图案、颜色等）作了较细致的规定，但仍然存在一些问题。5畅2畅1标志的规划设计流程交通标志规划设计流程如图５畅１所示。 第五章交通标志版面优化设计理论与方法·９５·图５畅１　交通标志规划设计流程图5畅2畅2标志的版面设计内容科学出版社交通标志的版面设计是道路交通信息的具体反映，在版面设计中，要充分分析道路的具体线形特征和交通组成，结合道路使用者的行动特点，增加其可读性、易判性，保证道路使用者采取行动的时间，合理进行版面设计。职教技术出版中心１畅版面大小的确定www.abook.cn交通标志版面的大小，主要取决于道路的行车速度和标志信息量的多少。因为道路的行车速度决定着版面内容文字的高度，而版面文字的高度又直接影响标志版面的大小。为此，在进行高速公路的标志设计时，首先要根据道路的行车速度，按照枟道交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９）的规定，合理选择标志文字的高度。其次，在满足道路使用者“安全、舒适、快捷”到达目的地的基础上，认真分析、合理设计标志版面所 ·６０·道路交通标志设计理论与方法反映的道路信息，确保标志版面的信息简洁明了、准确可靠。警告标志、禁令标志、指示标志由计算行车速度确定版面尺寸；指路标志由计算行车速度确定标志文字高度，根据字数、间隔、行距等计算确定版面大小。同时，结合道路的使用性质，决定其是否采用中英文两种文字。当前，存在一种现象，即不论道路的使用性质、所处区域的地理位置均采用中英两种文字，不但不能充分发挥交通标志信息的作用，而且造成标志版面的增大和道路建设投资的增加，导致不必要的资源浪费和视觉障碍。当然，对有特别意义的道路，如连接重要历史、文化、旅游城市的高速公路，可以采用中英文两种文字。而对于一般道路，则无需采用两种文字。２畅版面内容道路交通标志的版面内容是交通标志设计的核心，是向道路使用者提供正确、及时的信息的具体反映，是引导道路使用者安全、顺利、快捷地抵达目的地的关键。根据道路交通标志服务对象的特殊性，即道路使用者在高速行驶中发现、判读，这就要求版面的内容务必简捷、直观、清楚、易读。如在指示地点、距离等高速公路交通标志中，要尽量避免采用一些小集镇的名称，而给使用者带来不必要的判读以造成的精力分散，影响高速公路快捷、高效作用的发挥。例如，石太高速公路横穿石家庄市区北部，京珠高速公路在石家庄市区东部南北而过，两条高速公路在石家庄市区东北部相交后形成五个出入口，其指路标志牌上都标有“石家庄”的字样，首次来的司机往往在第一个出入口就下来了，然而在市区转了很久也找不到要去的地方，最后终于找到了，也许那个地方就在另一个出入口的附近。如果将上述指路标志分别改为石家庄西、石家庄西北、石家庄北、石家庄东、石家庄东南，就不会发生这样的问题了。如果再在标志牌上加一句“石家庄共有五个出入口”的提示是不是会更好一些呢？国标中规定对一些特殊路段标志，必须采用英汉对照，所以有立交（flyover）、高速公路（freeway）、路（road）、街（street）的做法，但依照国家民政部的相关法律规定，要求标志地名统一为汉语拼音对照，以致我国还有很多标志存在拼音与英语乱用的问题，如“××路”就有“××lu”和“××rd”等多种写法。３畅版面的颜色形状道路交通标志的颜色、形状是向道路使用者提供最直观信息的表现形式。它是文字、图符、颜色、形状四个变量的联合体，方便司机很快地阅读和理解交通标志。大约在４０年前，美国做过一个非常著名的研究，他们改动了停止标牌上的文字，用“TOPS”替换了标志上原来的“STOP”，如图５畅２所示。这个错误的停止标牌代替了正常的被安置在一个突图５畅２　实验采用标志出的十字路口。研究者随意采访了１００个曾经驾车经过 第五章交通标志版面优化设计理论与方法·１６·这个测试路口的司机。研究的结果非常有趣。经过这个十字路口时，８６％的司机说看到了停止标志牌，但没有注意到“STOP”字已经被替换成“TOPS”。这表明人们基本上是根据它的形状和颜色来认出停止标牌的信息，很少有人会阅读停止标牌上的文字。“停”字依据停止标牌的形状和颜色在本质上已经变成一个象征。研究者总结发现，颜色和形状在标志认知中更为重要，这是由于对颜色和形状的视觉反应是一种自然而然的行为，人们自动地注意到颜色同时很快地理解了它。然而文字和符号，需要仔细地阅读并理解，是个深思熟虑的行为。根据这些研究，促进许多国家（如美国等）使用特殊的颜色和独特的形状将许多标志标准化。美国及欧洲根据交通标志功能不同，采用不同的颜色，效果理想。如美国高速公路上，蓝色代表服务，棕色代表施工，黑色代表法规，绿色代表指示，红色代表禁止，黄色代表警告。对色彩进行了某种定义，使其具备了一定的信息含量，司机可以在较远距离处无法辨认标志版面内容的情况下，根据标志的颜色，掌握一定的信息，决定是否需要进一步辨认版面内容。所以标志颜色多样，可以增加标志的信息含量。形状和颜色的结合利用使得交通标志更易识别和理解。这将使司机的注意力留在道路上，而不是标志上，最终形成更为安全的驾驶行为。为了维护标志版面颜色、形状的统一性、严肃性，枟道路交通标志和标线枠（GB５７６８—１９９９）中给了较明确的规定，在具体设计中必须严格按此执行，如许多警告标志使用标准化的三角形和黄色。然而，这方面依然存在较大的改善空间，如线形诱导标就是其中一个例子。在中国，我们看到线形诱导标有不同的颜色，包括蓝色、绿色和红色。虽然这些诱导标采用一样的基本形状，但是如果将这种标志的颜色标准化，可使司机更快地识别标志，发现存在的危险。此外，由于许多警告标志早已将黄色作为标准颜色，因此将线形诱导标也定为黄色是非常有道理的。施工区域标志则是另一个存在潜在改善空间的领域。由于人们在紧靠高速交通的附近工作而易发生特殊危险，很多国家包括新加坡、马来西亚、新西兰和美国已经开始在施工区域指定采用荧光橙色标志。形状和颜色在交通标志中扮演着一个关键的角色。随着中国基础建设的不断发展，易于阅读的标志将会发挥越来越重要的作用。科学出版社４畅版面的反光要求设计标志面可用逆光反射材料、油漆、油墨、胶粘剂、透明涂料及边缘填隙料等材料制造，目前较为广泛的是反光膜。反光膜一般是由透明薄膜职教技术出版中心、粘结剂、高折射率微珠、反射层等材料组成。反光膜按其不同的逆反射原理，可分为玻璃珠型和微棱镜型两类www.abook.cn。反光膜按其不同的结构，可分为透镜埋入型、密封胶囊型和微棱镜型三类。反光膜按其不同的逆反射性能，可分为五个等级。一级反光膜为微棱镜型反光膜；二级反光膜为密封胶囊型反光膜，通常称高强级反光膜；三级反光膜为透镜埋入型反光膜，通常称超工程级反光膜；四级反光膜为透镜埋入型反光膜，通常称工程级反光膜；五级反光膜为透镜埋入型反光膜，通常称经济级反光膜。交通标志板采用反光膜材料时，高速公路、一级公路上宜采用一、二级反光膜， ·６２·道路交通标志设计理论与方法二、三级公路的交通标志宜采用三、四级反光膜，四级公路宜采用四、五级反光膜。门架、悬臂型等悬空类交通标志，宜采用比路侧交通标志等级高的反光膜。在保证均匀性和条件容许时，可以采用照明或发光二极管增加重要标志的视认效果。５畅版面的艺术美化艺术美学大师罗丹曾说过：“美感是人类的一种表现形式，在人们生存中不可没有美的欲望追求，它是人的心灵至真的表现。”交通标志版面应进行美化设计，以达到美观大方，确保视认性，保证驾驶人员在规定速度限制下，在安全停车视距处清晰认读标志内容，并有采取必要的应变措施的时间。道路交通标志的设计，首先应满足道路使用者对标志的视觉要求，在字高、字间距、行间距及边缘距确定后，对标志板面进行美学设计，交通标志对道路的美化作用在带状环境中有着特殊的重要性。要把标志的功能与美化结合起来。设计优良的交通标志可以使整条公路大大增色，同时，加之交通标志对交通流的警告、指示和诱导，可大大提高通行能力，促进交通安全。除了交通标志版面本身的美学设计以外，还应考虑交通标志版面与道路环境的配合协调问题。６畅交通标志版面数字化分析随着高速公路里程增加，高速公路网的逐渐形成和完善，行驶高速公路的长途车辆将日益增多。如果高速公路网及高速公路出、入口有统一的编号，并把这些编号反映在标志中，不仅会极大方便高速公路使用者，而且也会给道路管理者带来很多益处。美国路网的编号系统较为完善，司机有一图在手即可遍游美国。我国海南省也认识到了路网编号的重要性，把全省路网进行编号，并反映到标志版面中，相信这种作法对海南旅游业的发展将起到积极的作用。目前我国高速公路标志设计中很少反映路网的编号情况，出入口编号也比较混乱，这种状况应尽早得到有关方面的高度重视。数字编号系统就是根据国家及地区对整体路网的统一规划，进行路网编号，网络的编号分为两个部分：①道路编号系统，可分为两层，一是指按预先统一规划的国道、省道、县道编号，二是指按道路等级进行编号，主要是由道路所在区域根据实际需要建设的道路网络，可以按道路等级、线路与城市的关系、地理条件等因素进行编号；②结点编号系统，也可分为两层，一是指对于道路沿线的各出口、交通流转换点进行统一编号，二是指对于道路沿线所能到达的地点、道路和街区的编号。数字编号系统的采用必须依照国家和地区的总体规划。根据各地市的实际情况，充分利用高速公路编号、出口编号等数字化信息，结合服务手册、行车路线图等措施，最大限度地提供沿线信息，方便用户使用。５畅３　标志版面设计的艺术版面构成离不开艺术表现，在艺术形式上突出美感是非常重要的一条原则。人们要 第五章交通标志版面优化设计理论与方法·３６·创造出美的空间环境，就必须遵循美的法则来构思设想，直至把它变为现实。交通标志的设计也不例外，特别是在一些公益性交通标志、旅游标志设计中，可以通过对称与均衡、节奏与韵律、对比与调和、比例与尺度、变异与秩序、变化与统一等形式构成法则来美化、规范版面，它们在版面构成中是相辅相成、对立统一的。１畅对称与均衡对称是同等量的平衡，对称的形式有以中轴线为轴心的左右对称、以水平线为基准的上下对称和以对称点为源的放射对称，其特点是稳定、庄重、秩序、沉静，但有时会使人有单调、呆板之感。均衡是不对称的平衡，它既不破坏平衡，又在同形不等量或等量不同形的状态中使平衡有所变化，揭示一种内在的、含蓄的秩序与平衡，其形式富于趣味、变化，具有生动、活泼、灵巧、轻快的特点，可达到一种静中有动、动中有静的条理美和动态美。２畅节奏与韵律节奏是按照一定的条理和秩序作重复、连续地排列，形成一种律动形式，它有等距离的连续，也有渐变、大小、长短、高低等不同的排列。在节奏中注入美的因素与情感———个性化，就有了韵律。韵律是节奏的较高形态，就好比音乐中的旋律，不但有节奏，更有情调，正如歌德所言：“美丽属于旋律”。节奏存在于一般的版面设计中，而韵律只属于那些设计成功的作品，因为它能增强版面的感染力，开阔艺术的表现力。３畅对比与调和对比是差异性的强调，也就是把相对的要素进行比较，产生大小、明暗、黑白、轻重、虚实、粗细、疏密、高低、远近、浓淡、动静等的明显反差。调和是使两种或两种以上的要素相互具有共性，形成差异面和对立面的统一，呈现适合、安定、统一、有序的状态。对比与调和是相辅相成的。对比与调和规律的运用可以创造不同的视觉效果和设计风格。在版面构成中，整体版面一般宜调和，局部版面宜对比。４畅比例与尺度科学出版社比例是整体与部分以及部分与部分之间数量的一种比率。古希腊哲学家毕达哥拉斯发现的黄金分割律，至今仍在对美的比例研究方面发挥着作用。成功的版面构成，取决于良好的比例。尺度是版面的整体与局部的某些特定标准之间的大小关系职教技术出版中心。尺度与比例是如影相随的，没有尺度也就无法具体判断比例。版面设计的比例与尺度www.abook.cn，通常应具有秩序、明朗的特性，适合驾驶员的视觉心理，从而给人一种清新、自然的感觉。５畅变异与秩序变异是一种在整体效果中的局部变异，是规律的突破。它会使整个版面具有动感，成为引人注目的焦点。秩序美是构成版面的灵魂，它的编排是一种组织美，最能体现版面的条理性和科学性。由于版面由文字、线条、图形等组成，要求版面具有清晰醒目的 ·６４·道路交通标志设计理论与方法视觉秩序美，而如果在秩序中溶入变异因素，版面就会获得一种活泼动情、畅达有序的艺术效果。６畅变化与统一变化与统一，可说是形式美的总法则，是对立统一规律在版面构成上的运用，是设计构成中最基本的要求。变化是智慧和想像力的表现，有利于形成视觉上的跳跃，促进动态均衡，具有强烈的视觉冲击力，使版面更具魅力。统一是强调物质和形式中种种因素的一致性方面。最能使版面达到统一的方法是使版面保持简洁。这需要在设计的整体性观念上以哲学、美学的整体要求为基础，使版面诸构成要素相互依存、紧密结合，借助均衡、调和、秩序等形式法则在统一中变化，形成多样的统一基调，在视觉上使读者产生整体美感。５畅４　标志版面外形特点设计5畅4畅1警告标志驾驶员在道路上行驶常常会遇到各种各样的突发情况，因此，应该设置警告标志及时提醒驾驶员前方道路线形、道路状况和沿线设施的变化。警告标志采用黄底色、黑边、黑图案。黄色和黑色的颜色组合保证了警告标志的良好视认效果，更易于驾驶员从复杂的背景中辨认出警告标志。警告标志的形状为等边三角形，顶角朝上。警告标志的尺寸代号如图５畅３所示，其边长、边宽的最小值根据道图５畅３　警告标志尺寸代号路计算行车速度选取，见表５畅１。表5畅1警告标志尺寸与计算行车速度的关系计算行车速度／（km／h）１００～１２０７１～９９４０～７０＜４０三角形边长A／cm１３０１１０９０７０黑边宽度B／cm９８６畅５５黑边圆角半径R／cm６５４３衬底边宽度C／cm１畅００畅８０畅６０畅４5畅4畅2禁令标志禁令标志是禁止或限制车辆、行人交通行为，维护公路交通安全、畅通，保障公路结构和设施安全，预防交通事故发生的一种标志。禁令标志作为一种起到禁止作用的标志，要给被警示人以较强的刺激性，使其产生警觉。因此，禁令标志，除个别标志外，均为白底、红圈、红杠、黑图案、图案压杠。 第五章交通标志版面优化设计理论与方法·５６·禁令标志的形状按照不同的形式和种类，分为八角形、圆形和三角形。禁令标志的尺寸代号如图５畅４所示，其各部分尺寸的最小值根据道路计算行车速度按表５畅２选取。图５畅４　禁令标志的尺寸代号表5畅2禁令标志的尺寸与计算行车速度的关系计算行车速度／（km／h）１００～１２０７１～９９４０～７０＜４０外径D／cm１２０１００８０６０红边宽度a／cm１２１０８６圆形标志红杠宽度b／cm９７畅５６４畅５衬边宽度c／cm１畅００畅８０畅６０畅４边长a／cm——９０７０三角形标志红杠宽度b／cm——９７衬边宽度c／cm——０畅６０畅４外径D／cm——８０６０八角形标志白边宽度b／cm——３畅０２畅０衬边宽度c／cm——０畅６０畅４5畅4畅3指路标志科学出版社指路标志的颜色应保持统一。目前，我国有高速公路、普通公路和旅游三种颜色的指路标志，其中高速公路为绿色底白色图案，一般道路为蓝色底白色图案，旅游指路标志职教技术出版中心为棕色底白色图案。www.abook.cn指路标志的形状，除地点识别标志、里程碑标志、分合流标志外，一般为长方形或正方形。指路标志外边框和衬底边的尺寸如图５畅５　外边框和衬底边尺寸图５畅５所示。指路标志中汉字采用标准黑体或简体，其高度应符合表５畅３的规定，字宽与字高相等。 ·６６·道路交通标志设计理论与方法表5畅3汉字高度与计算行车速度的关系计算行车速度／（km／h）１００～１２０７１～９９４０～７０＜４０现有国标汉字高度h／cm６０～７０５０～６０４０～５０２５～３０建议汉字高度h／cm５５～６５４０～５５２５～４０２０～２５指路标志中的阿拉伯数字、拼音字、拉丁字和少数民族文字的高度应根据汉字高度确定，它们与汉字高度的关系应符合表５畅４的规定。表5畅4其他文字与汉字高度的关系与汉字高度与汉字高度其他文字（h）的关系（国标）（h）的关系（建议）英文字、拼音字或大写０畅５h０畅６h少数民族文字高小写１／３h０畅５h字高h０畅６h阿拉伯数字字宽０畅６h０畅４h笔画粗１／６h１／６hk和单独m０畅５h０畅６h公里符号和米高m１／３h０畅５h方向（东、南、西、北）字高—０畅７h指路标志的汉字或其他文字的间隔、行距等应符合表５畅５的规定。表5畅5文字的间隔、行距等规定文字设置与汉字高度（h）的关系字间隔１／１０h以上笔画粗１／１０h字行距１／３h距标志边缘最小距离２／５h道路编号标志中的字母标识符、数字等高，出口编号标志中的数字、字母高度不等，其高度符合表５畅６规定。表5畅6道路编号标志和出口编号标志的字母、数字高度设计速度／（km／h）１００～１２０７１～９９４０～７０＜４０字母道路编号／cm数字４５～５０３５～４０２５～３０１５～２０数字出口编号／cm字母数字字高的２／３５畅５　小结本章总结了交通标志版面设计的方法和原则，提出了版面设计的艺术性特点，并对警告标志、禁令标志和指路标志的版面设计进行了详细地分析。