基于理解性试验的交叉口指路标志设计体例研究*

李鹏飞，贾志绚，卓亚娟

(太原科技大学 交通与物流学院，山西 太原 030024)

道路指路标志是交通系统的重要组成部分，指路标志设计体例的好坏会影响道路使用者能否准确、快捷地获取所需道路信息，特别是在交叉口处。由于各地指路标志的建设时期不同、遵循的设计标准不同，加上各地各种特色设计，指路标志设计体例较多，标志之间的延续性、系统性对道路使用者造成不良影响。李国芳等通过设计目标路名搜索认知和路径位置关系判断2个试验，研究了不同指路标志版面形式的认知绩效。Hashim Al-Madani等通过问卷调查，研究了年龄、婚姻状态、驾驶经验、事故发生率对驾驶员正确理解交通标志的影响，认为驾龄对理解度的影响最明显，且驾龄越长理解度越好，女性的理解能力较差于男性。张伟分析了指路标志传递信息的认知过程，对城市干道交叉口指路标志版面信息量化评价进行了研究。新吉乐通过三因素混合设计试验，分析了文字排版方式对2种典型蒙汉双语指路标志识别及道路空间关系认知的影响。解晅通过对国内8座城市的指路标志版面设计表达形式进行理解性试验，提出了指路标志版面设计建议。对指路标志版面设计的研究多围绕单个指路标志开展，对连续2个及多个指路标志设计体例的理解性研究不多。该文对太原市某片区道路网指路标志进行调研，开展连续2块交叉口指路标志的组合体例及其改进组合体例的理解性试验，研究能被道路使用者快速准确理解的交叉口指路标志设计体例。

1 太原市研究区域各道路指路标志

研究区域边界北至太原市玉门河沿岸、南至虎峪河沿岸、东至滨河西路、西至西中环路，区域内部包括和平南路、和平北路、前进路、众坊路、公园路、千峰北路、千峰南路、新矿院路、大王路、晋祠路、西矿街、迎泽西大街共12条道路(不含区域内背街小巷，见图1)。

图1 太原市指路标志研究路网区域

对研究区域的各道路(不含背街小巷)分东到西、西到东(或北到南、南到北)双向进行现状指路标志调研，共计134个指路标志。根据指路标志版面体例、道路信息量等进行分类，将全部指路标志分为5类，记作体例1～体例5(见图2)。其中：出口标志(体例5)指示出口地点及方向，驾驶者只需顺着该方向行驶即可，一般不会出错；体例4为特例且只有1块，不予考虑；体例1、2、3为交叉口指路标志，主要对其开展研究。

图2 指路标志体例分类

体例1为太原市特色体例，通过蓝白两色将道路版面进行分割，白色部分显示横向道路信息，蓝色部分显示通达道路信息；体例2、体例3主要根据GB 5768.2—2009《道路交通标志和标线 第2部分：道路交通标志》设计。

2 指路标志组合体例

2.1 现状顺次组合体例

将研究区域内所有指路标志按照对应体例编码进行标注，沿行车方向以顺次2个编码为一组进行统计，得到指路标志的组合体例。为显示更直观，用下划线和着重号标注顺次情况，表1为指路标志两两组合体例标注。

由表1可知：组合体例的主要类型有1+1、1+2、1+3、2+1、2+2、2+3、3+1、3+2、3+3 9种。为使试验结果更具普遍性，在选取同一体例指路标志时，尽量选取不同道路的指路标志，以尽可能多地利用整个区域现状指路标志进行试验。

表1 指路标志两两组合体例标注

2.2 改进组合体例

将图3所示指路标志体例作为改进后体例(记作体例M)，得到改进组合体例。为将体例1、2、3道路信息都考虑在内并减少重复试验，结合实际路网指路标志顺序情况，选取2组改进后体例进行研究，记作体例M1+M2与体例M3+M2(下标代表现状体例类别)。

图3 改进指路标志体例M

3 交叉口指路标志理解性试验

道路交通标志理解性试验方法一般分为实车动态试验法和室内静态模拟试验法。实车动态试验法是驾驶车辆在实际道路上进行测试，其实施困难，成本高，且存在安全风险。室内静态模拟试验法是通过设定某些参数将指路标志动态识别认知简化为静态认知测试，不仅能反映实际情况，且安全简单，可反复进行。因此，采用室内静态模拟试验法，通过“填空题”的方式进行理解性试验。鉴于试验条件比实际驾驶过程优越得多，若在这种情况下指路标志还不能被测试者正确识别，则在实际驾驶过程中正确识别率会更低。

3.1 试验方法

将上述11种交叉口指路标志组合体例制作成幻灯片，使用投影仪依次播放，被测试者观看指路标志，根据自己的理解，将标志上的道路信息填写在图4所示路网中。

箭头表示车辆行驶方向；箭头所在位置代表车辆所在位置；A、B代表指路标志位置

3.2 试验对象

试验对象为交通工程专业的学生，其文化层次高、年轻、理解能力强，但驾驶经验不足，对路网情况不熟悉，出行时对标志的依赖程度高，是较理想的测试对象。

3.3 试验步骤

(1)前期准备。准备试验组合体例的指路标志PPT、供填写用的路网、投影仪等硬件设备。

(2)为被测试者讲解试验流程及注意事项，使其充分理解试验。

(3)按照相应的体例组合，依次放映指路标志PPT。被测试者将所理解的道路信息填写在路网道路中，并记录“识读+填写”时间(从放映PPT开始到被测试者完成该指路标志填写所用时间)。

(4)分析处理试验结果。

4 试验数据分析

4.1 填写情况处理

选取98人进行理解性试验，对98份试验样本进行处理，得到95份有效试验数据。根据各组合体例中各道路在实际路网中的真实位置对理解性试验所得数据进行处理，被测试者填写道路位置符合实际路网时对该道路的判断记作1，填写位置与实际路网不符时记作2，遗漏时记作0。道路i的符合率记作GFi，错误率记作GCi，遗漏率记作GYi，计算公式如下：

(1)

(2)

(3)

利用式(1)～(3)计算各组合体例中各道路的符合率、错误率、遗漏率，结果见表2。

由表2可知：9种现状组合体例中，只有极个别道路填写符合率达到0.700左右，其他道路符合率大都在0.300以下；根据体例1+3和3+1各道路填写情况，前进路符合率分别为0.389与0.526，在6条道路信息中符合率最高；根据体例3+2各道路填写情况，西矿街符合率为0.421，在7条道路信息中符合率最高。前进路、西矿街均位于体例3的指路标志版面箭头图形内，说明位于指路标志版面箭头图形内的道路更易被道路使用者识别。

表2 各组合体例中各道路填写情况统计

续表2

4.1.1 体例1+2与体例M1+M2对比

对体例1+2、体例M1+M2的各道路符合率、错误率、遗漏率进行对比，结果见图5～7。

从图5可看出：体例M1+M2各道路符合率都比体例1+2有较大幅度提高，改进后体例组合的道路符合率均值由改进前37%提高到73%，说明改进后体例组合中各道路更易使被测试者正确识别。

图5 体例1+2与体例M1+M2各道路符合率对比

从图6可看出：除和平南路与西矿街外，其他道路体例M1+M2组合的错误率更低。

图6 体例1+2与体例M1+M2各道路错误率对比

从图7可看出：体例M1+M2与体例1+2相比，除和平北路、前进路、金阳南路西一巷外，其他5条道路的遗漏率都比体例1+2的低，说明体例M1+M2中道路更易使被测试者理解。

图7 体例1+2与体例M1+M2各道路遗漏率对比

4.1.2 体例3+2与体例M3+M2对比

对体例3+2、体例M3+M2的各道路符合率、错误率、遗漏率进行对比，结果见图8～10。

从图8可看出：体例M3+M2各道路符合率都比体例3+2有较大幅度提高，改进后体例组合的道路符合率均值由改进前31%提高到85%，说明改进体例组合中各道路更易被道路使用者正确识别。

图8 体例3+2与体例M3+M2各道路符合率对比

从图9可看出：除南内环西街保持不变外，体例M3+M2组合各道路错误率大幅度下降。

图9 体例3+2与体例M3+M2各道路错误率对比

从图10可看出：体例M3+M2与体例3+2相比，除和平南路外，其他道路遗漏率均下降或保持不变，说明体例M3+M2更易使被测试者理解。

图10 体例3+2与体例M3+M2各道路遗漏率对比

4.2 “识读+填写”时间处理

95份有效试验数据中，前32人进行试验时只记录了该组整体完成最快的时间，不能反映被测试者全部情况，进行时间数据处理时只对后63份进行处理。

只有识读速度最快、错误率最低、符合率最高的指路标志体例才是好的指路标志体例。对体例1+2、3+2、M1+M2、M3+M2体例组合进行时间同比分析，结果见表3。

表3 对比方案各样本的同比变化情况

差值为负值代表63名被测试者“识读+填写”改进指路标志的总完成时间比同体例现状指路标志的总完成时间短，正值代表总完成时间长。体例M1+M2、M3+M2中均增加了2条道路信息，但M1+M2增加的道路信息字数比M3+M2多，理解性试验时书写量增加，造成M1+M2“识读+填写”时间加长。从人均同比变化来看，改进前后“识读+填写”时间的变化在±0.001左右，改进后体例虽增加了道路数量但“识读+填写”时间几乎相同，而符合率均有很大提高。

5 结论

(1)道路信息位于指路标志箭头图形之内时，道路使用者更容易识别。

(2)对比改进前后组合体例的“识读+填写”所用时间，在增加道路数量的情况下，改进后组合体例所用时间人均同比基本保持不变。

(3)改进组合体例中各道路符合率均有较大提高，整体道路符合率大幅提高到73%以上，改进组合体例中各道路符合情况均优于现状组合体例，对指路标志的版面设计体例有一定指导作用。