基于信息度量的指路标志认知能力与极限信息量研究

从驾驶员主观认知角度出发,建立了驾驶员认知路标志信息传输模型。在此基础上,采用室内仿真和室外实地实验验证相结合的方法,分析了指路标志信息量与驾驶员认知能力之间的数理关系,确定了指路标志的理论极限信息量及其发布原则。该研究成果,有助于提高驾驶员与指路交通标志之间的人机功效性,同时为评价公路指路标志的视认性和筛选指路标志设计方案提供了理论依据。     

指路标志版面信息量与布局设计关系研究

为了探讨在标志信息量大小和信息排列方式变化条件下的指路标志视认特性,实现快速路指路标志的优化设置方法,在视认时间有限的情况下增加可视的信息量。以探索指路标志视认特性为切入点,研究城市快速路高架路段与辅路衔接的出口指路标志尚需优化的问题。试验选取32名驾驶人各完成77张静态标志的目标路名视认任务,其中标志图片均保持一致,采用互动测试程序,设置标志图片的随机显示和不重复出现,通过按键激活下一张标志的视认,采集被试者操作行为及视认时间的原始数据。通过室内视认试验,以信息量(版面中2~12条路名,共11种)及信息在指路标志内的位置(2-12个位置)为控制因素,以标志视认时间为指标,利用经过预处理的数据进行分析,通过对比不同信息量和信息排列方式对于驾驶人视认时间的影响,确定信息量及视认时间,和信息量、版面布局方式及视认时间两个关系模型。研究结果表明,驾驶员对指路标志视认时间由标志信息量大小来决定,信息量与视认时间之间呈正相关关系;驾驶员对指路标志视认时间的长短也会受到信息布局方式的影响,当信息以矩阵形式排列时,可以有效降低标志的视认难度;信息布局方式的变化会引起信息量范围的变化,当信息以矩阵式排列时,可增大信息量的极限范围。     

高速公路指路标志视认性与行车安全研究

高速公路指路标志设置不合理将直接影响标志的视认性,增加驾驶员认知难度,使行驶车辆产生速度差,严重时甚至导致交通事故.文中从驾驶员视认习惯及视认能力的角度,分析了指路标志的合理性与行车安全的关系,针对不合理指路标志设置情况,参照国内外成熟示例,给出了改善方法及建议.     

基于数据包络分析的高速公路指路标志地名数研究

随着路网的复杂化，指路标志信息量过载导致交通事故发生的现象日益显著。为了全面、系统地确定高速公路互通区指路标志的合理地名数，为高速公路指路标志的设置提供相应的改进建议，基于数据包络分析（DEA）方法，从驾驶人角度选取了反映其对指路标志认知反应水平的代表性指标，构建了高速公路互通区指路标志地名数研究的宏观模型。使用眼动仪和脑电仪在相关场景中进行室内驾驶模拟试验，以获取被试在不同地名数指路标志场景下的眼动行为、脑电以及驾驶行为数据。利用模型进行数据分析，得到驾驶人在地名数为4，5，6，7，8，9六种场景下，对指路标志认知反应的综合效率均值分别为0.983，0.956，0.902，0.796，0.699和0.617，再针对不同的指标集，进行指标敏感性分析，获取驾驶人在6种场景下的综合效率指数。通过试验发现：随着地名数的增多，驾驶人对指路标志认知反应的综合效率均值呈现下降趋势，当信息量超过其认知阈值时，系统综合效率值会迅速下降；不同地名数指路标志场景下，导致驾驶人认知反应效率低的原因存在差异，在对指路标志版面设计时应有针对性地予以改进；不同驾驶人对指路标志认知反应效率存在差异，所对应的标志地名数合理阈值也存在轻微差异，但总体上从驾驶人认知反应的角度考虑，高速公路指路标志的地名数阈值为6个。该研究从驾驶人对指路标志认知反应的角度，使用DEA方法构建了全面、系统的指标体系对指路标志的地名数进行了探析，为中国高速公路互通区指路标志的版面设置提供了参考。     

基于视知觉的交通可变标志信息认度评价

交通可变信息标志(Variable Message Signs,VMS)作为交通信息动态发布设施,被广泛应用于城市道路及高速公路管理中。由于VMS发布的图符信息数量及大小等缺乏标准,无法衡量发布信息是否有效传递给了驾驶人。为了准确度量VMS发布信息的视认有效性,基于驾驶人视知觉理论和VMS识别过程的特征,建立VMS信息量的量化方法,提出VMS认度概念。根据影响静态VMS有效视认的信息量、驾驶人动视力、车速等因素,以认度率为评价指标,建立信息量-认度评价模型;对影响动态VMS有效视认的屏幕信息滚动周期、视认冗余距离等因素,以周期有效度为评价指标,构建周期-认度评价模型。然后,通过视觉信息获取试验,将1s时间内人眼可获取信息量与实际信息量的比值作为可获取信息系数:当信息量在50比特内,测试对象可获取信息系数最大,可获取信息系数趋于常数1;当信息量增加至56~105比特时,测试对象可获取信息系数呈指数骤减,随后趋于稳定(人眼可获取信息系数ρ=0.22±0.02)。最后,通过对实际道路中驾驶人对VMS信息获取情况的调查,采用认度评价模型与驾驶人实测结果进行对比分析,当静态VMS信息量大于90比特时,信息量轻微过载,驾驶人无法准确获取标志信息;当动态VMS标志周期有效度小于0.9时,驾驶人无法完整视认标志。该认度评价方法经过路测试验验证,可为VMS设计、信息发布管理提供参考。     

交通指路标志字高与视认性关系研究

采取理论分析和大量现场试验相结合的研究方法,分析了指路标志汉字字高与视认性的定量关系.基于视觉生理学理论和非线性回归分析的方法,建立了交通标志汉字字高通用模型,该模型与实测数据之间具有较好的拟合性.研究结果一方面验证了我国现有指路标志字高标准的合理性和科学性,另一方面为交通指路标志字高的科学设计提供了理论依据.     

汉字交通标志可认知性评价指标及标准

为了对交通标志可认知性的好坏加以评价,同时为交通标志的设计提供一定的依据,以实验和建模为手段,对交通标志的颜色、信息量和文字高度进行研究,利用层次分析法提出了交通标志可认知性的综合评价体系。利用该体系可以对交通标志的可视认性分为优、良、中、差、极差等5个等级。研究还发现交通标志颜色、信息量和文字三个因素中,信息量对可视认性的影响最为重要。在汉字字数少于18字,路名数少于6个时,认知时间增长趋势相对均匀,超过这一界限值,增长趋势明显。     

改扩建高速公路中央分隔带封闭区交通标志适用性评价研究

高速公路改扩建项目中老路中央分隔带的保留增加了潜在行车风险,交通标志牌作为传递道路信息的主要手段,其设置是否合理对于行车安全至关重要.从驾驶入的认知原理出发,通过分析标志牌信息量与标志视认时间的关系,量化了标志视认距离,在此基础上结合高速公路改扩建后最不利条件下的车辆换道过程,提出了基于驾驶人视认性和换道操作舒适性的交通标志适用性评价方法,从而对改扩建高速公路中央分隔带封闭区设计的新型交通标志进行评价.案例评价结果表明,该高速公路改扩建中央分隔带封闭区交通标志方案能有效诱导驾驶人安全、舒适的出入中央分隔带封闭区.      

城市地下道路LED自发光指路标志视认性研究

城市地下道路交通标志的视认性对交通安全有着十分重要的意义。为了提高交通标志的视认性,通过室内仿真实验和实车实验对LED指路标志的版面设计进行了评估。首先,在DIALUX软件中建立模拟测试场景,并对24种不同字体颜色、字体大小、笔画粗细的标志牌进行视认实验,记录驾驶员的视认距离。其次,制作20种不同尺寸、高宽比、笔画粗细和发光形式的LED标志牌,在同济大学校园、西藏南路隧道和上中路隧道进行实车实验。最后,根据实验结果,以视认距离为依据,提出对设计速度为60 km/h的城市地下道路指路标志版面设计的优化设计建议。     

基于驾驶员认知特性的汉字指路标志字高模型研究

以标志视认过程分析为基础,基于驾驶员认知特性推导了汉字指路标志字高模型,通过大量特殊设计的室内模拟试验和室外实际驾驶试验,以当前我国驾驶员认知特点和交通环境特点为基础,确定了模型中的关键参数。经实车试验验证,该模型符合中国驾驶员对汉字标志的认知习惯,模型计算结果与实车试验结果具有较高吻合性。