二级公路交叉口景观设计研究

郭晓魁 ，魏超飞 ，王春云

（1.山西省公路工程监理技术咨询公司，山西 太原 030006；2.河北工业大学 土木工程学院，天津 300401）

0 引言

道路景观协调的设计，不仅可以使道路使用者心情愉悦，还能减少交通事故的发生．据研究，道路环境的好坏对驾驶员的反应有重要的影响．在我国，交通事故发生在无控制的二级公路交叉口的占有很大比例，2003年公安部门共受理全国公路上发生交通事故389 773起，造成80 589人死亡、322 694人受伤，其中有242 008起发生在二、三级公路上，造成53 068人死亡、210 265人受伤，分别占全国公路交通事故总数的62.1%、65.9%、65.2%[1-4]。调查发现很多事故的发生与道路景观设置有关．

我国对二级公路交叉口景观研究比较少，2001年刘浩学研究了驾驶员对于道路的信息接收和加工的规律，给公路交叉口设置交通标志提供了依据及指导[5]；2004年北京工业大学的魏中华等人根据司乘人员生理、心理疲劳的影响程度，利用色彩理论给出了色彩在公路景观设计中的应用实例[6]；2010年湖南省交通科学研究院的崔田田等人以实测数据为基础，将改进的物元可拓评价法应用于公路景观评价中，建立公路景观评价的物元分析模型，对公路景观进行评价[7]；2006年公路安全设施设计规范定义了路侧安全净区，提出了宽容设计的理念，对公路交叉口景观的设计提出了新的理念．通过文献阅读研究发现，二级公路交叉口景观设计几乎是个空白，而交叉口景观的合理设置可以减少交通事故的发生，所以研究二级公路交叉口景观有重要意义．

1 色彩心理学

色彩可以为景观环境增添无穷的魅力与光彩，公路景观如果仅有单调的路面，只能让人觉得乏味．从生物学角度设计的色彩环境有利于人生理机能的协调，从心理学角度设计的色彩环境能融合人与环境的关系，从美学角度设计的色彩环境能提升人的精神境界．如图1为各个色彩冷暖的示意图．

红色可以促进血液的循环，增强行动力，有热烈、警觉、冲动的感觉，但是长时间接触红色会产生焦躁的情绪，但是红色特别容易引起注意，常用作警示标志；橙色是最温暖的颜色，接近太阳的颜色．它的明视度较高，容易引起注意，道路养护工人穿的衣服一般为橙色；黄色也是暖色，它可以引起注意，明视度也比较高，容易引起注意；绿色可以使人产生愉悦的心理，给人以安静、平和的感觉，可以舒缓人的紧张情绪，这也是道路景观以绿色为主的主要原因之一；蓝色给人冰冷、冷静的感觉，蓝色引起人们的思考，给人以文静，但长时间处在蓝色中容易产生忧郁的感情．

根据研究发现驾驶员心率增长率与景观色彩有重要的关系[8]，如图2所示．

从图2可以看出驾驶员心率均值随着色彩的冷暖在变化，在冷色系时驾驶员的心率均值比较低，驾驶员心情比较愉悦，放松．而暖色系时驾驶员的心率均值明显高于冷色系，容易产生焦躁不安的情绪，随着时间的增长疲惫感也会越来越强．颜色的明度也对驾驶员的心率有影响，明度高的驾驶员比较兴奋，可以缓解疲劳．结合周围的景观一般在路侧种植绿色的植物，可以缓解视觉疲劳，使心情愉悦．而光秃秃的土黄色容易使驾驶员产生乏味疲惫的感觉，容易发生交通事故．在即将到达交叉口也要种植一些能提醒驾驶员的景观色彩．

鲜艳的颜色容易让人产生疲劳感，因为颜色艳丽刺激性就比较强．颜色的明度、亮度不能相差过大，否则容易引起疲劳，不利于安全驾驶．所以在色彩设计时不要相差太大，但是又要保证一定的敏感度，才能使驾驶员不至于感觉乏味．

图1 色彩图示Fig.1 Color illustrate

图2 不同景观色彩对驾驶员心率的影响图Fig.2 Different landscapecolor influencefigure on drivers'heart rate

2 安全区域的确定

交叉口安全区：对交叉口安全有直接影响的区域，包括交叉口物理功能区以及包括安全视距、停车视距和专用车道的范围区域．安全区的确定依据：停车视距 、交叉口的安全视距 和专用车道长度 的影响．选取其中的最大者作为安全区的边界的最低限．

停车视距 ：同一车道上，车辆行驶时遇到前方障碍物而必须采取制动停车时所需要最短行车距离，这就是停车视距．

交叉口的安全视距 ：驾驶员发觉对方相交道路来车立即刹车而恰好能停车的距离．视距三角形是为保证行车安全，道路交叉口、转弯处必须空出一定的距离，使驾驶员在这段距离内能看到对面或侧方来往的车辆，并有一定的刹车和停车的时间，而不致发生撞车事故．交叉口范围内，视距充分，无障碍物遮挡，不仅仅只是纵向方向的前方，而是整个交叉口区域．

左转专用车道的长度值 =max , , ．左转弯车道是为了提高交叉口通行能力，减少延误，专门给左转车辆新增的一条车道．它由主线偏移段 1、渐变段 2、减速段 3和等候段 4组成．

经计算分析得到各个特征段的长度值，如表1所示．

3 景观设计

根据不同色彩对人心生理产生的影响，在交叉口不同的区域设置不同颜色、不同高度的景观，如图3、图4所示．

划分原则：在交叉口通视区，比较停车视距和交叉口安全视距值，max , 采用较大值作为红色景观区域，在这个视距三角形区域内不得种植阻碍视距的植物，也不能有障碍物遮挡．通过计算研究专用转弯车道的距离要比安全视距和停车视距的值大，所以把专用转弯车道的始点到交叉口安全距离始点这段距离设置成黄绿色，其他路段主要是绿色．一般情况下 段为停车视距、 段为交叉口安全视距、

段为专用转弯车道的长度．最终得到景观设计的安全模型如表2．

经过查阅相关植物资料可知，红色调的植物主要有胭脂红景天、紫叶小檗等；黄色调的主要植物有大叶黄杨、金叶雪松、栾树、金缕梅、金合欢等；绿色系植物有松树、杨树、柏树、南洋杉、柳杉等．植物的选择原则：结合地方气候，资金水平．条件允许在北方尽量选择常绿树木，有效地保证冬季二级交叉口景观．本设计模型从高度以及颜色变化进行景观设计，可以有效地警示驾驶员，如果在交叉口都这样设计，就能使驾驶员形成潜意识，从而在到达交叉口时采取正确的措施，保证安全．

4 仿真验证

利用VISSIM对设置景观前的二级公路交叉口和设置景观后的二级公路交叉口进行仿真，根据二级公路交叉口服务水平的划分，选取交通量分别为 400辆/h、500辆/h、600辆/h．仿真结果如图5所示．

由图5可以看出，通过对交叉口景观进行安全设计，较安全设置前交叉口延误明显减少，延误的减少使得拥堵减少，从而冲突的时间减少，这就保障了交叉口的安全与快捷，提高了二级公路交叉口的服务水平．

设置这种景观让驾驶员在接近交叉口时有预报警示作用，当从绿色景观过渡到黄色景观时，驾驶员就会提高警惕，然后景观变成红色时驾驶员就会全力集中，应对突发事故，从而减少交通事故的发生．

表1 各个特征区段的长度值Tab.1 Lengthofeachfeaturesection

图3 景观设计示意简图Fig.3 Landscapedesign schematicdiagram

图4 景观高度差示意图Fig.4 Landscapeheight differenceschemes

表2 景观设置模型表Tab.2 Landscapesettingmodel

图5 景观改善前后延误时间（s）对比Fig.5 Delaytime(s)contrastionbeforeandafterlandscapeimproving

5 结论

本文研究二级公路交叉口景观特性，应用色彩心理学对考虑驾驶员的心、生理反应与道路景观颜色的影响，结合二级公路交叉口的特点，确定了不同的路侧景观颜色段，设计了交叉口的色彩梯度和高度梯度，构建了二级公路交叉口的景观设计模型，对保障二级公路交叉口的安全有重要的意义．

[1]蔡果．二级公路成为事故之路的症结 [J]．中国安全科学学报，2004（11）：30-37．

[2]刘小明，段海林．平面交叉口交通安全评价方法 [J]．人类工效学，1997，3（1）：49-53．

[3]周嗣恩，李克平，孙健，等．道路交叉口交通仿真分析 [J]．中国安全科学学报，2009，19（5）：32-38．

[4]孙剑，赵莉．一种改进的混合交通交叉口安全仿真评价方法 [J]．中国安全科学学报，2011，21（6）：32-37．

[5]刘浩学．公路交叉口交通标志设置的工效学分析 [J]．交通运输工程学报，2001，1（3）：100-103．

[6]魏中华，王珊．公路景观的色彩效应 [J]．北京工业大学学报，2004，30（3）：329-332．

[7]崔田田，陈沅江，邓奇春，等．改进物元可拓评价法在公路景观评价中的应用 [J]．科技导报，2010，28（23）：91-94．

[8]陈炎，乔建刚．城市主干道绿化景观评价体系的研究 [J]．公路交通科技，2007（10）：83-86．