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1、交通环境工程 课程论文南京理工大学交通环境工程课程论文题目： 公路景观与交通安全的视觉心理效应研究 1 引言 引发交通事故发生的决大多数原因是应急时的反映时间，在相应的车速下，来不及做出有效的避险行为。即车速高于驾驶员的驾御能力。人、车、路、环，是我们交通工程分析问题时的四个主体。而这其中，又以人为最终解决问题的目的与解决问题的根本影响原因。主观能动性是最客观的存在。于是，道路设施的快速建设和汽车工业的不断成长为人们的出行提供了越来越多的便利，但同时也带来了交通事故问题。最佳的问题切入点也就是从人自身出发。2009年，我国发生道路交通事故32万多起，伤亡人数超过46万，交通安全形势十分严峻。在
2、对交通安全有影响的诸因素中，人是最重要、最直接的因素而人在车辆驾驶过程中的行为反应受其心理因素的直接影响。因此，许多专家学者都开始针对驾驶员的心理变化进行研究，探讨如何从心理学的角度改善交通安全状况但是，驾驶员心理因素受制于很多方面，仅改变某一方面难以有效地从心理角度改善交通安全状况。因此。有必要全面分析各种因素对驾驶员心理产生的影响并根据其影响提出适当的交通安全策略。影响驾驶员心理的因素对驾驶员心理有直接影响的因素主要来自于环境和驾驶员本身，其中环境因素包括车外环境与车内环境。驾驶员本身的因素则包括性格、习惯等等。由此，我们不难发现，解决人的问题，就是最好的解决交通事故的途径。没有什么能比让
3、驾驶员自己主动减速更有效了。而人的因素又受控于驾驶员的心理，而我们能掌控的就是车外环境的变化来影响驾驶员的心理。于是，我提出了研究公路景观与交通安全的视觉心理效应的关系。2相关因素的涵义21 景观景观的特征与表象是丰富的，人们对景观的感知和认识也是多样的。因此，对于景观，不同时期、不同学科有着不同的理解。视觉美学意义上的“景观”注重景观的视觉美学价值及其它所给予个人的美学意义上的主观满足；地学意义上“景观”被用来描述环境中视觉空间的所有实体，而且不局限于美学意义，并且随着西文经典地理学、地质学及其它地球科学的产生，“景观”一度被看作是地形的同义词，主要用来描述地壳的地质、地理和地貌属性：而景观
4、生态思想的产生使景观的概念发生了革命性的变化，出现了所谓“系统景观”的思想。根据景观生态学的观点，我们对景观可以作如下的理解：(1)景观是由不同的空间单元镶嵌组成，具有异质性：(2)景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体，其结构和功能具有相关性和地域性；(3)景观既是生物的栖息地，也是人类的生存环境；(4)景观是处于生态系统之上，区域以下的中间尺度，具有尺度性：(5)景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性。22环境因素对驾驶员心理的影响分析221 车外环境对驾驶员心理的影响2211颜色的刺激作用2212道路结构、设施等的影响交通管理中为安全起见常在道路两侧设置护栏以规范行车秩序。
5、当汽车在两侧有护栏的道路中间行驶时，因害怕碰撞护栏而有意识地与护栏保持一段心理安全距离，从而在无形中使道路有效利用宽度减小，这种由心理因素造成的路面狭窄现象称为“路面狭窄效应”另外道路两边的树木、路灯、隔离带、标识标牌以及路边停车等都会产生类似的“路面狭窄效应”。“路面狭窄效应”使得驾驶员为避免碰撞护栏或其它路边设施而处于一种相对紧张的心理状态，这种心理作用会使驾驶员自动降低车速并趋向于靠路间行驶。在道路宽度比较小尤其是还有会车出现的情况下，“路面狭窄效应”对道路安全的影响是很明显的。2213标志标牌的影响行车过程中驾驶员通过交通标志标牌获取路况信息。提前做好应对的心理准备预防危险情况发生。因
6、此，标志标牌要能够很好地向驾驶员告知有关信息，否则极易诱发事故。目前很多道路的标志标牌设置不尽合理，表现在：(1)标志标牌损坏或应设而未设，使一些重要的路况信息无法及时向驾驶员传达；(2)标志标牌信息不清，当车辆以较快速度通过时。驾驶员无法接收到准确信息，从而使其心理产生疑惑进而催生紧张情绪：(3)标志标牌设置不足或位置不当，对驾驶员传递信息过于突然，使其没有足够的反应时间；(4)标志标牌信息错误，驾驶员受到误导后会感觉进退两难，产生忐忑不安的心理，这会严重分散其驾驶注意力。2214路外环境的影响222车内环境的影响223驾驶员自身因素对其心理的影响分析2231驾驶员的性格与情绪的影响2232
7、驾驶员的习惯、行为的影响3公路环境与动态视觉心理特性研究运动中的视觉特性同静止时的视觉特性有很明显的差别，从而形成司乘人员独有的动态视觉心理特征，这是进行公路景观研究的理论依据。31设计车速与动态视觉心理特征对于驾驶员和乘客来说，不同的车速下，其感官(主要为视觉)的功能特征不同，心理、生理反应状态也不同，这就决定了道路景观建设内容的侧重点不同。（1)车速越高，道路越宽，道路本身在动态视觉范围内占的百分比越大，驾驶员对环境景物的注意力相对减少，道路两旁近距离装饰反而会使他感到眩目和恐惧，以至于影响行驶安全性。美国PushkarevBoris对驾驶员视野中的路面与两侧环境的关系进行了研究，其结果论
8、证了上述观点。他认为，在设计速度低的乡间公路，路面在驾驶员视野中所占的比例是8，根据地形和植被情况，公路两侧占80以上；当驾驶员以40krnh的速度行驶在六车道的高速公路上时，路面在视野中的比例为20；当车速为96kmh时，驾驶员的视野范围缩小，路面占的比例为30，空间所占的比例为50，公路两侧所占的比例减少到20以下，特别是在地形平坦的情况下，更是减少到15以下。这就是说，随着设计车速的提高，道路本身的线形协调性和视觉连续性越来越成为道路透视图描绘的道路景观的主要内容。(2)车速越高，乘客可辨清的景物距离越远。根据动视觉原理，当物体相对于人眼的回转角大于720s时，则景物变得模糊，由此计算车
9、速与景物的可辨析距离的关系。因此，就我国目前的公路工程征地范围来讲，公路绿化的目的并不在于营造内景，而在于创造一个和谐的视觉印象；公路内景的形成，更多的是通过巧妙借用沿线的视觉资源，给旅客创造愉悦的视觉机会，或是通过处理视觉污染点，提高沿线的视觉质量。表速度与景物可辨析距离的关系车速V(rmVh) 40 60 80 100可视距离R(m) 884 132 176 221(3) 车速越高，视野范围越小。随着速度增大，视野包含的角度缩小，即车速越高，视野的水平角减少。对驾驶员来说，主要的视力活动发生在公路的轴线上，如果围在狭窄视野中的路景不发生变化，就会使驾驶员对速度的感觉逐渐迟钝，从而产生一种不
10、适宜的松弛感。(4) 车速越高，感觉敏感程度越低。车速增加时，人的感觉也变得迟钝。在高质量的车辆行驶于高质量的道路上时，即使车速很大，车子的振动也不会很大，而且在大的拐弯半径上，有可能感觉不到离心力。在这种情况下，直线路段上测定车速的主要办法是依靠映入驾驶员眼中物体明显的尺寸变化、物体的相对位置及其与驾驶员的相对关系的变化等。高速行驶时，由于注意力集中的范围在远离车辆的前方，就很难觉察出这些变化并以此估计车速。另外，驾驶员已经高速行驶了相当长一段时间，他附近的车辆也以相同的车速行驶，他就会失去高速的感觉，也失去了需要采取停车和回避动作的时间距离意识。(5) 车速越高，路面比例越大。车速增加时，
11、路面在视野中的比例也在增加，从而使公路两侧的景色较难察觉。据有关资料，两侧有行道树的双车道，天空和路面占通过挡风玻璃所能看到全部视野的18；在六车道时，将占到60。如果车速每小时达100公里，由于高速度也会使视野缩小，天空和路面将占到全部视野的83。由于公路两旁的景物明显移动而产生速度感，在双车道上会有很深的体会，但在六车道的情况下就会削弱，不仅是因为从两边道旁所获得的视野份额很低，而且因为公路两边的景物离道路使用者更远，因而相对运动的速度感要小些。32行驶过程中驾驶员的视觉心理研究路线由平面与纵断面上的直线与曲线组成。虽然道路是按计算速度设计的，但是在实际中，在不同的路段，驾驶员总是根据自己
12、的经验和对道路条件的感觉，直观地选择自己的行驶状态和行车速度。如果在拥挤的车队行驶，他们实际上处于被动的行驶状态。驾驶员是根据自身确认的道路状况来确定驾驶行为的。行车时引起驾驶员注意的因素可以分为三类：道路本身的因素：道路的详细情况直接影响汽车的驾驶(道路方向的改变，道路标志，路面的平整度，道路交叉口等)：与交通有关的因素：其他的汽车、行人、摩托车、自行车和路肩上的行人：道路环境景观因素：引人注意的建筑物，路旁地带的植物林地，四周景观因素。驾驶员能够明辨外界影响因素的数量，取决于各个感观对外界刺激的感受程度。驾驶员能够感受到的外界刺激，存在着一个临界值，此值因人而异，同时与人的精神紧张程度有关
13、。与事件密度的概念相对比的另一概念为目标密度，他表征驾驶员可以分配给一个目标的持续时间，该时间与汽车的运行速度有关。汽车以不同的速度沿着道路前进，在单位时间内落到驾驶员视野中的目标数随着车速的增加而增多，而事件密度即驾驶员能够接受刺激并发生反应的能力是有限的，他们不能任意延长对某个信息的反应：对某信息提高了注意力，就会相应缩小视线的集中区或者减少对进入信息的选择比例。研究表明，驾驶员对视野中目标的认识是从草草的浏览开始的。驾驶员对这些目标获取1520的可能信息后，他就开始比较详细的辨认目标，集中注意每个目标，一直到认清目标的7080时为止。在详细观察某一个目标期间，当有意义的信息过多时，对其他
14、的目标可能会出现负的影响。前苏联EM洛巴诺夫的观察表明，当行车速度增加时，驾驶员集中注意的范围就会缩小。对每一个驾驶员都存在一个最佳的目标密度，在这种密度条件下，他能满意地驾驶汽车，及时地辨别道路情况的变化。在最佳目标密度下并且目标多样化时，驾驶员的注意力处于最积极的状态，对周围事物的知觉敏锐性很高，并且不易感到疲倦，有利于安全行车。公路景观学的一个重要任务就是营造一个事件视觉信息密度接近于目标密度的公路营运环境，为驾驶员安全舒适地驾驶创造条件，同时也给旅客创造良好的旅行环境。33视错觉在我们的认知世界中，错觉从很多方面说，是知觉恒常性的颠倒，是和知觉恒常性相对的一种感觉现象。错觉是指对客观事
15、物不正确的知觉。由于人的知觉是建立在过去经验基础之上并由各种分析器的协同活动实现的。如果同一分析器内部的相互作用不协调，或者各种分析器的协同作用受到限制，与提供的信号不一致，或者思维推理上有错误等等，都会造成错觉。下面我们来看几个错觉的例子。第一个是谬勒一莱亚错觉傅玉川，王植恒， 1992)(见图4)：两条线原本等长，但是一条由于末端加上向外的两条斜线，就比在末端加上两条向内的斜线显得长一些。图4所示的埃氏错觉(陶海洋，周逸峰，1997)中我们看到正方形在周围圆圈的干扰下向中间凹下去了。而图4所示的黑灵错觉中原本平行的两条线段在我们眼中却扭曲了。以上所举是错觉中的几个经典的例子，实际上，在我们
16、的生活中存在着很多的错觉的例子，它存在于我们对物体的大小、形状，以及色彩的认识。例如，江南园用色上偏重黛、白、青、栗，比之北方园林的富丽堂皇的大红大黄，犹如丝竹小调对黄钟大吕，犹如虚幻空灵对浑厚凝重。但有时错觉也会产生一些消极的影响，我们应该更多地认识这样的视觉现象，更多的克服由于视错觉造成的不良影响。4公路景观的视觉心理效应在交通安全上的应用41 改善道路结构及交通景观。道路两侧的护栏、分隔带、排水沟及树木植被等都不可缺少但为了避免产生“路面狭窄效应”。应对这些设施的位置进行合理安排。研究表明，高速公路或普通城际公路路侧树木与道路边缘的距离应保持在5 m以上排水沟渠或河道距道路边缘应在12
17、m以上：城市道路由于空间有限且行车速度稍慢。树木、无防护排水沟应距道路边缘2 m以上；对于临近护栏或分隔带的车道，其边缘线应与护栏或分隔带保持至少1 m距离。为避免交通环境中各种设施的颜色对驾驶员接受信息产生干扰，应对交通景观进行一定程度的治理。道路沿线特别是路口处、过街人行道处的设施要尽可能避免使用红、黄、绿等与交通信号相同的颜色以免使驾驶员难以分辨；路外的广告、建筑装饰等设施的外观、色彩应尽量保持与交通信号设施的差异。42利用交通心理学原理对行车速度进行调控交通事故的发生率与行车速度的大小密切相关在许多情况下，驾驶员常常意识不到自己的车速过高，针对这种情况，可利用交通心理学的原理对其车速进
18、行调控。(1)在有一定坡度的路段，为防止车辆下坡时由于速度过快而发生意外，可通过调整路面横线间距或路侧树木间距的方式向驾驶员施加一定的心理压力达到控制车速的目的。做法为；从坡顶到坡底，依次划白色横线，使其间距越来越小，密度越来越大，这会使驾驶员感觉车速越来越快，因此会自觉降低车速。同样，在种植路侧树木时，使树木密度顺着坡段方向越来越大，也会产生同样的心理效果。(2)在事故多发路段。为使车辆减速，可对路面虚线的长度和间隔进行调整或施划其它有心理减速作用的标线。图l中对路面中心虚线进行了调整，使驾驶员感到车速在加快，于是会自然减速；图2中则是施划了可以产生冯特错觉的标线。当车辆经过此路段时，会感觉
19、路面变窄而自觉降低车速。图1调整路面虚线的长度和间隙以上措施外已在交通安全管理工作中得到应用，但目前的应用范围还很有限，有待进一步推广。(3)在中小学门前的人行道处，为了让驾驶员自主减速，可通过调整路面横线间距或路侧树木间距的方式向驾驶员施加一定的心理压力达到控制车速的目的。做法为；从远及近，依次将路面标线的间隔调小，使其间距越来越小，密度越来越大；同时斜置人行横道线一定的角度。这会使驾驶员感觉车速越来越快，因此会自觉降低车速。同样，在种植路侧树木，安装路灯时，使密度顺着靠近校门的方向越来越大，也会产生同样的心理效果。5结语 交通环境中的各种因素可通过作用于驾驶员的心理而影响交通安全，驾驶员自
20、身的性格、情绪等因素更是直接关系到行车安全，因此，当前的交通安全管理工作应充分重视这些因素。避免其对交通安全造成的不利影响。本文对车外环境与相关因素的心理影响机理进行了研究和分析并有针对性地提出改善道路结构及应用交通心理学原理调控行车速度等一系列交通安全策略。在日益严峻的交通安全形势下，这些策略势必得到交通管理部门的重视也必将会有效改善交通安全状况。参考文献1何存道驾驶事故中人的因素J心理科学通讯，1985，(1)：42442赵长城，何存道事故中的人格因素内外向性格与事故关系的初步研究J心理科学通讯，1989，(1)：2227一3金会庆，何存道，陈嵘危险感受J心理科学，1994，(1)：42164陈凤仁驾驶心理与路面狭窄效应J人类工效学，19973(2)：28-315林玉莲，胡正凡，环境心理学北京J：中国建筑工业出版社2000.9一lO6刘金秋驾驶员与交通事故分析J北京；汽车运输研究，1989，8，20227李晓卫论高速运动物体的视觉像J大学物理，1994.7，卜37