快速路立交橋區(qū)預(yù)告標(biāo)志對(duì)駕駛?cè)说挠绊懷芯?/h1>
2019-03-04 08:47:00黃利華趙曉華
黃利華，趙曉華，李 洋，榮 建
(1. 北京工業(yè)大學(xué) 城市交通學(xué)院，北京 100124 ；2. 北京市城市交通運(yùn)行保障工程技術(shù)研究中心，北京 100124；3. 北京警察學(xué)院，北京 102202)
0 引 言
城市快速路指路標(biāo)志系統(tǒng)是提高快速路立交橋區(qū)通行能力及安全水平的重要管理措施[1-2]。城市快速路指路標(biāo)志系統(tǒng)一般設(shè)置在快速路立交橋區(qū)出口前用于對(duì)同一地點(diǎn)或出口的指示，主要包括多級(jí)預(yù)告標(biāo)志、立交橋型指路標(biāo)志、出口標(biāo)志[3]。多級(jí)預(yù)告標(biāo)志用于提供前方出口地點(diǎn)、距離、方向等信息，使用最為普遍。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5768—2009《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》規(guī)定，多級(jí)預(yù)告標(biāo)志用于預(yù)告前方出口，分別設(shè)置在距高速公路或城市快速路減速車道的漸變段起點(diǎn)2 km、1 km、500 m及起點(diǎn)處。版面設(shè)計(jì)按照高速公路標(biāo)志規(guī)格[4]。北京市地方標(biāo)準(zhǔn)指出，環(huán)路出口多級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置在環(huán)路出口前0.5～4 km范圍內(nèi)，且三級(jí)預(yù)告標(biāo)志較為普遍，二、三、四環(huán)路指路標(biāo)志版面按照城市道路規(guī)格設(shè)計(jì)[4]。相比之下，美國(guó)MUTCD(2009)規(guī)范更為詳細(xì)，如針對(duì)不同立交橋、出口類型，MUTCD對(duì)預(yù)告標(biāo)志相應(yīng)的設(shè)置次數(shù)、位置、安裝方式、版面內(nèi)容等均有明確的規(guī)定[5]。
事實(shí)上，針對(duì)多級(jí)預(yù)告標(biāo)志相關(guān)研究國(guó)內(nèi)起步較晚，目前尚未形成系統(tǒng)的研究體系，使用也存在不統(tǒng)一、不系統(tǒng)的現(xiàn)象。2004年舒文軍[6]通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查研究了廣州華南快速干線標(biāo)志設(shè)置問(wèn)題，提出出入口前1、0.5、0.2 km處設(shè)置相應(yīng)預(yù)告標(biāo)志；2010年王永清等[7]借鑒國(guó)外快速路指路引導(dǎo)標(biāo)志設(shè)置方法，提出出口指路標(biāo)志“三級(jí)指引”理念；2011年李雪[8]運(yùn)用室內(nèi)及實(shí)地視認(rèn)實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)快速路指路標(biāo)志的設(shè)置效用；2012年陳明磊等[9]通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，評(píng)價(jià)美國(guó)高速公路出口預(yù)告標(biāo)志效用。而國(guó)外相關(guān)研究開(kāi)展較早，1976年H.LUNENFELD等[10]根據(jù)道路使用者需求，運(yùn)用問(wèn)卷調(diào)查、實(shí)地測(cè)試評(píng)估立交匝道出口指路標(biāo)志設(shè)置效用；2006年S.T.CHRYSLER等[11]采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與駕駛模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究不同快速路指路標(biāo)志對(duì)駕駛員認(rèn)知特性的影響；2007年QIAO Fengxiao等[12]采用模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)美國(guó)立交區(qū)指路標(biāo)志進(jìn)行效用研究；2013年K.FITZPATRICK等[13]采用桌面模擬實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)各類立交橋區(qū)出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效果。可以看出，國(guó)外主要采用駕駛模擬、實(shí)地測(cè)試等方法，在考慮人因因素的情況下實(shí)現(xiàn)預(yù)告標(biāo)志精細(xì)化評(píng)估，為相關(guān)規(guī)范的修訂提供理論依據(jù)。然而，我國(guó)目前較多借鑒國(guó)外理念，主要通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、室內(nèi)靜態(tài)視認(rèn)等方法開(kāi)展研究，所獲得結(jié)論主要在視認(rèn)特性層面，對(duì)駕駛行為影響的闡述不是十分充分。
鑒于此，針對(duì)立交橋區(qū)多級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效用問(wèn)題，采用駕駛模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段，在快速路立交橋區(qū)獲取反映車輛運(yùn)行狀態(tài)及駕駛員操控行為的分析指標(biāo)，剖析在定向、半定向、環(huán)形匝道條件下[14]三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)駕駛行為的影響，為實(shí)現(xiàn)立交橋區(qū)三級(jí)預(yù)告指路標(biāo)志的優(yōu)化設(shè)置奠定基礎(chǔ)。
1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)招募31名被試，采用AutoSimAS 駕駛模擬艙系統(tǒng)，搭建道路環(huán)境并設(shè)置交通條件，指導(dǎo)被試完成駕駛?cè)蝿?wù)，具體說(shuō)明詳見(jiàn)文獻(xiàn)[15]。
北京市北四環(huán)望和橋區(qū)按照北京市地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行指路標(biāo)志系統(tǒng)設(shè)置，且包含3種類型立交匝道，故以望和橋作為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景模擬對(duì)象。以立交匝道類型(3類：定向、半定向、環(huán)形匝道)及三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置情況(4種：空白組、立交橋型指路標(biāo)志組、三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、系統(tǒng)組)作為兩種控制因素。
1.1 匝道類型
定向、半定向、環(huán)形匝道類型道路分別對(duì)應(yīng)圖1中3條實(shí)驗(yàn)線路：A-B-C-D-D′-E、A-B-C-D-D′-F、A-B-C-D-G-F，分別通往目的地1(太陽(yáng)宮)、2(順義)、3(順義)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中道路無(wú)同向交通流，以避免其他因素影響。
圖1 3條實(shí)驗(yàn)線路Fig. 1 3 experiment routes
1.2 標(biāo)志設(shè)置
每類實(shí)驗(yàn)線路中，均在D點(diǎn)(定向、半定向匝道出口，見(jiàn)圖1、圖2)前設(shè)計(jì)4種立交橋指路標(biāo)志設(shè)置方案：空白組、三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、立交橋型指路標(biāo)志組、系統(tǒng)組，4種標(biāo)志設(shè)置方案如圖2。實(shí)驗(yàn)包含3類線路，故共設(shè)計(jì)12個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。目的在于通過(guò)對(duì)比分析空白組與三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、立交橋型指路標(biāo)志組與系統(tǒng)組，評(píng)估三級(jí)預(yù)告標(biāo)志分別在單獨(dú)設(shè)置及系統(tǒng)中組合設(shè)置時(shí)的效用。組合設(shè)置是指增加立交橋型指路標(biāo)志后，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志的設(shè)置效用。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每位被試隨機(jī)駕駛12個(gè)場(chǎng)景，全部完成后，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)后主觀問(wèn)卷。實(shí)驗(yàn)過(guò)程詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)文獻(xiàn)[15]。
圖2 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中指路標(biāo)志設(shè)置方案Fig. 2 Setting scheme of guide signs in experimental scene
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
結(jié)合對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中標(biāo)志視認(rèn)位置的反復(fù)測(cè)試，定義駕駛員在第一級(jí)預(yù)告標(biāo)志前200 m位置為視認(rèn)起點(diǎn)，定義該點(diǎn)至立交橋型指路標(biāo)志前200 m位置作為三級(jí)預(yù)告標(biāo)志的作用范圍，故定向、半定向、環(huán)形匝道條件下三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍均為O-A，如圖3。此外，以每100 m作為一個(gè)分析點(diǎn)，將作用范圍劃分為23段以便于獲得作用范圍內(nèi)的關(guān)鍵作用。
圖3 三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍內(nèi)逐段編號(hào)Fig. 3 Numbering segment by segment within the influence scope of three-level advance guide signs
從行駛安全性、順暢性的角度考慮，以速度、加速度、速度標(biāo)準(zhǔn)差、加速度標(biāo)準(zhǔn)差、剎車次數(shù)、剎車時(shí)間、換車道次數(shù)為分析指標(biāo)[17-18]，以反映駕駛員運(yùn)行狀態(tài)及操控行為。采用重復(fù)測(cè)量方差分析及LSD兩兩對(duì)比方法，研究三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置效用對(duì)7種指標(biāo)的影響。結(jié)果顯示，7種指標(biāo)中僅換車道次數(shù)呈顯著性差異，表明三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置效用僅對(duì)作用范圍內(nèi)的換車道行為存在顯著性影響。研究表明：提前換車道行為有利于駕駛員正確駛?cè)朐训莱隹冢瑴p少出口附近連續(xù)多次換車道現(xiàn)象，避免出口擁堵、保障出行安全[19]。筆者將重點(diǎn)分析三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍內(nèi)的換車道行為。
2.2 三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)換車道次數(shù)的影響
以三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍內(nèi)的平均換車道次數(shù)作為因變量，通過(guò)重復(fù)測(cè)量方差分析及LSD兩兩對(duì)比方法，對(duì)比定向、半定向、環(huán)形匝道情況下，空白組與三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、立交橋型指路標(biāo)志組與系統(tǒng)組條件下的換車道數(shù)，分析三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置及系統(tǒng)中組合設(shè)置的作用。
檢驗(yàn)結(jié)果顯示：半定向、環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置后作用范圍內(nèi)的換車道次數(shù)均顯著增加(p<0.05)，見(jiàn)圖4(a)；在立交橋型指路標(biāo)志的基礎(chǔ)上添加三級(jí)預(yù)告標(biāo)志，作用范圍內(nèi)的換車道次數(shù)同樣顯著增加(p=0.09；p<0.05)，見(jiàn)圖4(b)。可以看出，半定向、環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告指路標(biāo)志的單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置效果相似，說(shuō)明三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效果不受立交橋型指路標(biāo)志是否設(shè)置的影響。
定向匝道條件下增設(shè)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)均有增加趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異。此現(xiàn)象可能與實(shí)驗(yàn)樣本量較少或定向匝道為最簡(jiǎn)單的出口形式存在一定關(guān)系。
圖4 3種匝道作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)LSD兩兩對(duì)比Fig. 4 Results of LSD pairwise comparisons of the number of lane change in the influence range of three kinds of ramps
2.3 三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)換車道次數(shù)的關(guān)鍵影響區(qū)域
為進(jìn)一步揭示預(yù)告標(biāo)志的主要影響路段，采用重復(fù)測(cè)量方差分析及LSD兩兩對(duì)比分析方法，對(duì)定向、半定向、環(huán)形匝道條件下標(biāo)志作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)做逐段分析，以期獲得預(yù)告標(biāo)志的關(guān)鍵影響區(qū)域。定向、半定向、環(huán)形匝道作用范圍內(nèi)逐段LSD兩兩對(duì)比顯著性結(jié)果如表1。
表1 定向、半定向、環(huán)形匝道作用范圍內(nèi)逐段LSD兩兩對(duì)比顯著性結(jié)果Table 1 Significant results of LSD pairwise comparison segment by segment in the influence range of directional ramp, semi-directional ramp, circular ramp
注：*代表p<0.05；0.05 ≤p≤0.1為邊緣性顯著。
2.3.1 定向匝道
以作用范圍內(nèi)逐段編號(hào)為橫坐標(biāo)、換車道次數(shù)為縱坐標(biāo)，作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)變化趨勢(shì)如圖5。結(jié)果表明：?jiǎn)为?dú)設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志時(shí)，將使得駕駛員在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置前0～100 m范圍內(nèi)換車道次數(shù)顯著增加(p<0.05)，如圖5(a)；系統(tǒng)中設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后，換車道次數(shù)邊緣性顯著增加(p=0.08)區(qū)域主要集中在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后方200～300 m范圍內(nèi)，如圖5(b)。可見(jiàn)定向匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置后均將使得駕駛員換車道次數(shù)增加，且關(guān)鍵影響區(qū)域主要集中在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置附近。
圖5 定向匝道作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)逐段變化趨勢(shì)Fig. 5 Variation trend of the number of lane change segment by segment in the influence range of directional ramp
2.3.2 半定向匝道
以作用范圍內(nèi)逐段編號(hào)為橫坐標(biāo)、換車道次數(shù)為縱坐標(biāo)，作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)變化趨勢(shì)如圖6。
圖6(a)顯示，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置后，第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后方100～200 m范圍內(nèi)換車道次數(shù)邊緣性顯著增加(p=0.08)。圖6(b)顯示，在立交橋型指路標(biāo)志的基礎(chǔ)上增加三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后，第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后方0～100 m范圍內(nèi)換車道次數(shù)顯著增加(p<0.05)。此現(xiàn)象表明：半定向匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置后均將使得駕駛員換車道次數(shù)增加，且關(guān)鍵影響區(qū)域主要集中在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置后方區(qū)域。
圖6 半定向匝道作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)逐段變化趨勢(shì)Fig. 6 Variation trend of the number of lane change segment by segment in the influence range of semi-direction ramps
2.3.3 環(huán)形匝道
以作用范圍內(nèi)逐段編號(hào)為橫坐標(biāo)、換車道次數(shù)為縱坐標(biāo)，作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)變化趨勢(shì)如圖7。
由圖7(a)可知，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置后，第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后100～200 m范圍內(nèi)(p=0.08)換車道次數(shù)邊緣性顯著增加。由圖7(b)可知，系統(tǒng)中增加三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后，第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后方200～300 m范圍內(nèi)換車道次數(shù)顯著增加(p<0.05)。結(jié)果表明：環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置后均將使得駕駛員換車道次數(shù)增加，且關(guān)鍵影響區(qū)域位于第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置后方附近100～300 m范圍內(nèi)。
圖7 環(huán)形匝道作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)逐段變化趨勢(shì)Fig. 7 Variation trend of the number of lane change segment by segment in the influence range of circular ramps
綜上所述，定向、半定向、環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)、組合設(shè)置效用相似，均將使得換車道次數(shù)增加，且主要集中在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置前100 m至其后300 m范圍內(nèi)?？梢?jiàn)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志關(guān)鍵影響換車道行為，這種影響與匝道類型、立交橋型指路標(biāo)志是否設(shè)置無(wú)關(guān)。
2.4 三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)換車道人員比例的影響
實(shí)驗(yàn)道路為雙向八車道，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始駕駛員行駛在車道1，為駛?cè)朐训莱隹谛栊旭傊淋嚨?，須完成三次換車道行為即第1次、第2次、第3次換車道，如圖8。詳細(xì)分析不同匝道類型、標(biāo)志設(shè)置條件下，作用范圍內(nèi)第1次、第2次、第3次換車道人員比例，以明確三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)作用范圍內(nèi)換車道行為的影響。第1、2、3次換車道人員比例是指31名被試在作用范圍內(nèi)完成第1、2、3次換車道的人員比例。
圖8 為駛?cè)朐训莱隹隈{駛員換車道過(guò)程Fig. 8 Lane changing process for driving to ramp exit
以3種匝道為橫坐標(biāo)，第1、2、3次換車道人員比例為縱坐標(biāo)，作用范圍內(nèi)空白組與三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、立交橋型指路標(biāo)志組與系統(tǒng)組對(duì)比情況如圖9。
圖9 3種匝道條件下3次換車道人員比例Fig. 9 Proportion of people changing lanes 3 times under the condition of three kinds of ramps
圖9(a)、圖9(b)表明，3種匝道條件下4種標(biāo)志設(shè)置組的第1次換車道人員比例無(wú)明顯差異。圖9(c)、圖9(d)顯示，3種匝道條件下三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)、組合設(shè)置效用相似，均將提高第2次換車道人員比例，且不同匝道條件下無(wú)明顯差異。圖9(e)、圖9(f)表明，除環(huán)形匝道條件下預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、半定向匝道條件下預(yù)告標(biāo)志組合設(shè)置2種情況外，3種匝道條件下三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)、組合設(shè)置后，作用范圍內(nèi)第3次換車道人員比例增加。結(jié)果表明：作用范圍內(nèi)第1、2、3次換車道人員比例與立交橋型指路標(biāo)志是否設(shè)置、匝道類型同樣無(wú)關(guān)；三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效用主要影響第2次換車道人員比例。
表2反映有、無(wú)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置情況下第1、2、3次換車道人員比例具體情況。
表2 換車道人員比例統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of proportion of participants of lane changing
表2顯示作用范圍內(nèi)第1、2、3次換車道人員比例均值分別為88.86%、53.80%、11.50%。相比無(wú)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志狀態(tài)，設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后，第1次換車道人員比例無(wú)明顯差異，第2、3次換車道人員比例分別增加14.61%、2.37%，表明三級(jí)預(yù)告標(biāo)志將重點(diǎn)影響駕駛員第2、3次換車道行為。三級(jí)預(yù)告標(biāo)志有效提前駕駛員第2、3次換車道行為，將有利于提高道路中間兩車道的通行能力進(jìn)而緩解出口附近擁堵問(wèn)題，同時(shí)能夠減少出口附近連續(xù)多次換車道、車速驟減等現(xiàn)象的發(fā)生，保障出行安全，最終提高駕駛員安全駛?cè)朐训莱隹诘母怕屎托省?/p>
理想狀態(tài)下，設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志應(yīng)使得作用范圍內(nèi)最后一次換車道人員比例較高。然而第3次換車道人員比例僅為11.5%，且平均提高率為2.37%，可見(jiàn)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效果并不理想。這可能與第1級(jí)(3.5 km)、第2級(jí)(3.0 km)預(yù)告標(biāo)志間距過(guò)近及第3級(jí)預(yù)告標(biāo)志(1.2 km)與出口過(guò)遠(yuǎn)存在密切關(guān)系。前者易削弱第2級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效用，后者易使駕駛員認(rèn)為到出口仍有較遠(yuǎn)距離，換車道較晚?？梢?jiàn)最后一級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置、各級(jí)標(biāo)志間間距科學(xué)設(shè)置極其重要。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景以北京望和橋?yàn)槟M對(duì)象，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置主要依據(jù)北京市地方標(biāo)準(zhǔn)[4]，表明標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置規(guī)范仍有提升空間，相關(guān)研究有待深入開(kāi)展。
3 結(jié) 論
分析城市快速路三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效用，以明確其對(duì)駕駛行為的微觀影響及關(guān)鍵作用區(qū)域，為進(jìn)一步探索不同道路條件下預(yù)告標(biāo)志的優(yōu)化設(shè)置奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下：
1)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)換車道行為的影響與立交橋型指路標(biāo)志是否設(shè)置無(wú)關(guān)。實(shí)際應(yīng)用中，進(jìn)行三級(jí)預(yù)告標(biāo)志效用分析時(shí)，無(wú)需考慮立交橋型指路標(biāo)志的影響。
2)定向、半定向、環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置后增加作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)，且關(guān)鍵的增加區(qū)域位于第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志前100 m至后方300 m范圍內(nèi)。
3)設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后將提高第2、3次換車道人員比例，分別提高14.61%、2.37%，有效提前駕駛員換車道行為。
從以上結(jié)果可以得出，最后一級(jí)預(yù)告標(biāo)志的位置、各級(jí)標(biāo)志間的間距設(shè)置極其重要，應(yīng)科學(xué)設(shè)置。匝道出口前方外側(cè)車道流較多，標(biāo)志引導(dǎo)不當(dāng)極易造成交通安全、擁堵等問(wèn)題，實(shí)際應(yīng)用中可通過(guò)調(diào)整最后一級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置及各級(jí)標(biāo)志間的間距、控制車輛換車道位置、提高最內(nèi)側(cè)1～2條車道通行能力等措施來(lái)保障匝道出口處行車安全、暢通。
相比實(shí)地測(cè)量、視認(rèn)實(shí)驗(yàn)、問(wèn)卷調(diào)查等研究方法，駕駛模擬實(shí)驗(yàn)具有一定的優(yōu)勢(shì)。首先，駕駛模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У乜刂仆獠恳蛩?；其次，駕駛模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)行為數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)細(xì)粒度采集。實(shí)驗(yàn)研究顯示，駕駛模擬實(shí)驗(yàn)條件下行駛速度具有相對(duì)有效性，保障了實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的合理性[20-22]。為進(jìn)一步驗(yàn)證三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效果，后期將開(kāi)展外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行三級(jí)預(yù)告標(biāo)志駕駛模擬實(shí)驗(yàn)效果標(biāo)定。
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黃利華，趙曉華，李 洋，榮 建
(1. 北京工業(yè)大學(xué) 城市交通學(xué)院，北京 100124 ；2. 北京市城市交通運(yùn)行保障工程技術(shù)研究中心，北京 100124；3. 北京警察學(xué)院，北京 102202)
0 引 言
城市快速路指路標(biāo)志系統(tǒng)是提高快速路立交橋區(qū)通行能力及安全水平的重要管理措施[1-2]。城市快速路指路標(biāo)志系統(tǒng)一般設(shè)置在快速路立交橋區(qū)出口前用于對(duì)同一地點(diǎn)或出口的指示，主要包括多級(jí)預(yù)告標(biāo)志、立交橋型指路標(biāo)志、出口標(biāo)志[3]。多級(jí)預(yù)告標(biāo)志用于提供前方出口地點(diǎn)、距離、方向等信息，使用最為普遍。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5768—2009《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》規(guī)定，多級(jí)預(yù)告標(biāo)志用于預(yù)告前方出口，分別設(shè)置在距高速公路或城市快速路減速車道的漸變段起點(diǎn)2 km、1 km、500 m及起點(diǎn)處。版面設(shè)計(jì)按照高速公路標(biāo)志規(guī)格[4]。北京市地方標(biāo)準(zhǔn)指出，環(huán)路出口多級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置在環(huán)路出口前0.5～4 km范圍內(nèi)，且三級(jí)預(yù)告標(biāo)志較為普遍，二、三、四環(huán)路指路標(biāo)志版面按照城市道路規(guī)格設(shè)計(jì)[4]。相比之下，美國(guó)MUTCD(2009)規(guī)范更為詳細(xì)，如針對(duì)不同立交橋、出口類型，MUTCD對(duì)預(yù)告標(biāo)志相應(yīng)的設(shè)置次數(shù)、位置、安裝方式、版面內(nèi)容等均有明確的規(guī)定[5]。
事實(shí)上，針對(duì)多級(jí)預(yù)告標(biāo)志相關(guān)研究國(guó)內(nèi)起步較晚，目前尚未形成系統(tǒng)的研究體系，使用也存在不統(tǒng)一、不系統(tǒng)的現(xiàn)象。2004年舒文軍[6]通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查研究了廣州華南快速干線標(biāo)志設(shè)置問(wèn)題，提出出入口前1、0.5、0.2 km處設(shè)置相應(yīng)預(yù)告標(biāo)志；2010年王永清等[7]借鑒國(guó)外快速路指路引導(dǎo)標(biāo)志設(shè)置方法，提出出口指路標(biāo)志“三級(jí)指引”理念；2011年李雪[8]運(yùn)用室內(nèi)及實(shí)地視認(rèn)實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)快速路指路標(biāo)志的設(shè)置效用；2012年陳明磊等[9]通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，評(píng)價(jià)美國(guó)高速公路出口預(yù)告標(biāo)志效用。而國(guó)外相關(guān)研究開(kāi)展較早，1976年H.LUNENFELD等[10]根據(jù)道路使用者需求，運(yùn)用問(wèn)卷調(diào)查、實(shí)地測(cè)試評(píng)估立交匝道出口指路標(biāo)志設(shè)置效用；2006年S.T.CHRYSLER等[11]采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與駕駛模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究不同快速路指路標(biāo)志對(duì)駕駛員認(rèn)知特性的影響；2007年QIAO Fengxiao等[12]采用模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)美國(guó)立交區(qū)指路標(biāo)志進(jìn)行效用研究；2013年K.FITZPATRICK等[13]采用桌面模擬實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)各類立交橋區(qū)出口預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效果。可以看出，國(guó)外主要采用駕駛模擬、實(shí)地測(cè)試等方法，在考慮人因因素的情況下實(shí)現(xiàn)預(yù)告標(biāo)志精細(xì)化評(píng)估，為相關(guān)規(guī)范的修訂提供理論依據(jù)。然而，我國(guó)目前較多借鑒國(guó)外理念，主要通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、室內(nèi)靜態(tài)視認(rèn)等方法開(kāi)展研究，所獲得結(jié)論主要在視認(rèn)特性層面，對(duì)駕駛行為影響的闡述不是十分充分。
鑒于此，針對(duì)立交橋區(qū)多級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效用問(wèn)題，采用駕駛模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段，在快速路立交橋區(qū)獲取反映車輛運(yùn)行狀態(tài)及駕駛員操控行為的分析指標(biāo)，剖析在定向、半定向、環(huán)形匝道條件下[14]三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)駕駛行為的影響，為實(shí)現(xiàn)立交橋區(qū)三級(jí)預(yù)告指路標(biāo)志的優(yōu)化設(shè)置奠定基礎(chǔ)。
1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)招募31名被試，采用AutoSimAS 駕駛模擬艙系統(tǒng)，搭建道路環(huán)境并設(shè)置交通條件，指導(dǎo)被試完成駕駛?cè)蝿?wù)，具體說(shuō)明詳見(jiàn)文獻(xiàn)[15]。
北京市北四環(huán)望和橋區(qū)按照北京市地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行指路標(biāo)志系統(tǒng)設(shè)置，且包含3種類型立交匝道，故以望和橋作為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景模擬對(duì)象。以立交匝道類型(3類：定向、半定向、環(huán)形匝道)及三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置情況(4種：空白組、立交橋型指路標(biāo)志組、三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、系統(tǒng)組)作為兩種控制因素。
1.1 匝道類型
定向、半定向、環(huán)形匝道類型道路分別對(duì)應(yīng)圖1中3條實(shí)驗(yàn)線路：A-B-C-D-D′-E、A-B-C-D-D′-F、A-B-C-D-G-F，分別通往目的地1(太陽(yáng)宮)、2(順義)、3(順義)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中道路無(wú)同向交通流，以避免其他因素影響。
圖1 3條實(shí)驗(yàn)線路Fig. 1 3 experiment routes
1.2 標(biāo)志設(shè)置
每類實(shí)驗(yàn)線路中，均在D點(diǎn)(定向、半定向匝道出口，見(jiàn)圖1、圖2)前設(shè)計(jì)4種立交橋指路標(biāo)志設(shè)置方案：空白組、三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、立交橋型指路標(biāo)志組、系統(tǒng)組，4種標(biāo)志設(shè)置方案如圖2。實(shí)驗(yàn)包含3類線路，故共設(shè)計(jì)12個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。目的在于通過(guò)對(duì)比分析空白組與三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、立交橋型指路標(biāo)志組與系統(tǒng)組，評(píng)估三級(jí)預(yù)告標(biāo)志分別在單獨(dú)設(shè)置及系統(tǒng)中組合設(shè)置時(shí)的效用。組合設(shè)置是指增加立交橋型指路標(biāo)志后，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志的設(shè)置效用。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每位被試隨機(jī)駕駛12個(gè)場(chǎng)景，全部完成后，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)后主觀問(wèn)卷。實(shí)驗(yàn)過(guò)程詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)文獻(xiàn)[15]。
圖2 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中指路標(biāo)志設(shè)置方案Fig. 2 Setting scheme of guide signs in experimental scene
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
結(jié)合對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中標(biāo)志視認(rèn)位置的反復(fù)測(cè)試，定義駕駛員在第一級(jí)預(yù)告標(biāo)志前200 m位置為視認(rèn)起點(diǎn)，定義該點(diǎn)至立交橋型指路標(biāo)志前200 m位置作為三級(jí)預(yù)告標(biāo)志的作用范圍，故定向、半定向、環(huán)形匝道條件下三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍均為O-A，如圖3。此外，以每100 m作為一個(gè)分析點(diǎn)，將作用范圍劃分為23段以便于獲得作用范圍內(nèi)的關(guān)鍵作用。
圖3 三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍內(nèi)逐段編號(hào)Fig. 3 Numbering segment by segment within the influence scope of three-level advance guide signs
從行駛安全性、順暢性的角度考慮，以速度、加速度、速度標(biāo)準(zhǔn)差、加速度標(biāo)準(zhǔn)差、剎車次數(shù)、剎車時(shí)間、換車道次數(shù)為分析指標(biāo)[17-18]，以反映駕駛員運(yùn)行狀態(tài)及操控行為。采用重復(fù)測(cè)量方差分析及LSD兩兩對(duì)比方法，研究三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置效用對(duì)7種指標(biāo)的影響。結(jié)果顯示，7種指標(biāo)中僅換車道次數(shù)呈顯著性差異，表明三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置效用僅對(duì)作用范圍內(nèi)的換車道行為存在顯著性影響。研究表明：提前換車道行為有利于駕駛員正確駛?cè)朐训莱隹冢瑴p少出口附近連續(xù)多次換車道現(xiàn)象，避免出口擁堵、保障出行安全[19]。筆者將重點(diǎn)分析三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍內(nèi)的換車道行為。
2.2 三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)換車道次數(shù)的影響
以三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍內(nèi)的平均換車道次數(shù)作為因變量，通過(guò)重復(fù)測(cè)量方差分析及LSD兩兩對(duì)比方法，對(duì)比定向、半定向、環(huán)形匝道情況下，空白組與三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、立交橋型指路標(biāo)志組與系統(tǒng)組條件下的換車道數(shù)，分析三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置及系統(tǒng)中組合設(shè)置的作用。
檢驗(yàn)結(jié)果顯示：半定向、環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置后作用范圍內(nèi)的換車道次數(shù)均顯著增加(p<0.05)，見(jiàn)圖4(a)；在立交橋型指路標(biāo)志的基礎(chǔ)上添加三級(jí)預(yù)告標(biāo)志，作用范圍內(nèi)的換車道次數(shù)同樣顯著增加(p=0.09；p<0.05)，見(jiàn)圖4(b)。可以看出，半定向、環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告指路標(biāo)志的單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置效果相似，說(shuō)明三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效果不受立交橋型指路標(biāo)志是否設(shè)置的影響。
定向匝道條件下增設(shè)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)均有增加趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異。此現(xiàn)象可能與實(shí)驗(yàn)樣本量較少或定向匝道為最簡(jiǎn)單的出口形式存在一定關(guān)系。
圖4 3種匝道作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)LSD兩兩對(duì)比Fig. 4 Results of LSD pairwise comparisons of the number of lane change in the influence range of three kinds of ramps
2.3 三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)換車道次數(shù)的關(guān)鍵影響區(qū)域
為進(jìn)一步揭示預(yù)告標(biāo)志的主要影響路段，采用重復(fù)測(cè)量方差分析及LSD兩兩對(duì)比分析方法，對(duì)定向、半定向、環(huán)形匝道條件下標(biāo)志作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)做逐段分析，以期獲得預(yù)告標(biāo)志的關(guān)鍵影響區(qū)域。定向、半定向、環(huán)形匝道作用范圍內(nèi)逐段LSD兩兩對(duì)比顯著性結(jié)果如表1。
表1 定向、半定向、環(huán)形匝道作用范圍內(nèi)逐段LSD兩兩對(duì)比顯著性結(jié)果Table 1 Significant results of LSD pairwise comparison segment by segment in the influence range of directional ramp, semi-directional ramp, circular ramp
注：*代表p<0.05；0.05 ≤p≤0.1為邊緣性顯著。
2.3.1 定向匝道
以作用范圍內(nèi)逐段編號(hào)為橫坐標(biāo)、換車道次數(shù)為縱坐標(biāo)，作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)變化趨勢(shì)如圖5。結(jié)果表明：?jiǎn)为?dú)設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志時(shí)，將使得駕駛員在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置前0～100 m范圍內(nèi)換車道次數(shù)顯著增加(p<0.05)，如圖5(a)；系統(tǒng)中設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后，換車道次數(shù)邊緣性顯著增加(p=0.08)區(qū)域主要集中在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后方200～300 m范圍內(nèi)，如圖5(b)。可見(jiàn)定向匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置后均將使得駕駛員換車道次數(shù)增加，且關(guān)鍵影響區(qū)域主要集中在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置附近。
圖5 定向匝道作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)逐段變化趨勢(shì)Fig. 5 Variation trend of the number of lane change segment by segment in the influence range of directional ramp
2.3.2 半定向匝道
以作用范圍內(nèi)逐段編號(hào)為橫坐標(biāo)、換車道次數(shù)為縱坐標(biāo)，作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)變化趨勢(shì)如圖6。
圖6(a)顯示，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置后，第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后方100～200 m范圍內(nèi)換車道次數(shù)邊緣性顯著增加(p=0.08)。圖6(b)顯示，在立交橋型指路標(biāo)志的基礎(chǔ)上增加三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后，第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后方0～100 m范圍內(nèi)換車道次數(shù)顯著增加(p<0.05)。此現(xiàn)象表明：半定向匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置后均將使得駕駛員換車道次數(shù)增加，且關(guān)鍵影響區(qū)域主要集中在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置后方區(qū)域。
圖6 半定向匝道作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)逐段變化趨勢(shì)Fig. 6 Variation trend of the number of lane change segment by segment in the influence range of semi-direction ramps
2.3.3 環(huán)形匝道
以作用范圍內(nèi)逐段編號(hào)為橫坐標(biāo)、換車道次數(shù)為縱坐標(biāo)，作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)變化趨勢(shì)如圖7。
由圖7(a)可知，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置后，第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后100～200 m范圍內(nèi)(p=0.08)換車道次數(shù)邊緣性顯著增加。由圖7(b)可知，系統(tǒng)中增加三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后，第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后方200～300 m范圍內(nèi)換車道次數(shù)顯著增加(p<0.05)。結(jié)果表明：環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、組合設(shè)置后均將使得駕駛員換車道次數(shù)增加，且關(guān)鍵影響區(qū)域位于第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置后方附近100～300 m范圍內(nèi)。
圖7 環(huán)形匝道作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)逐段變化趨勢(shì)Fig. 7 Variation trend of the number of lane change segment by segment in the influence range of circular ramps
綜上所述，定向、半定向、環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)、組合設(shè)置效用相似，均將使得換車道次數(shù)增加，且主要集中在第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置前100 m至其后300 m范圍內(nèi)?？梢?jiàn)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志關(guān)鍵影響換車道行為，這種影響與匝道類型、立交橋型指路標(biāo)志是否設(shè)置無(wú)關(guān)。
2.4 三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)換車道人員比例的影響
實(shí)驗(yàn)道路為雙向八車道，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始駕駛員行駛在車道1，為駛?cè)朐训莱隹谛栊旭傊淋嚨?，須完成三次換車道行為即第1次、第2次、第3次換車道，如圖8。詳細(xì)分析不同匝道類型、標(biāo)志設(shè)置條件下，作用范圍內(nèi)第1次、第2次、第3次換車道人員比例，以明確三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)作用范圍內(nèi)換車道行為的影響。第1、2、3次換車道人員比例是指31名被試在作用范圍內(nèi)完成第1、2、3次換車道的人員比例。
圖8 為駛?cè)朐训莱隹隈{駛員換車道過(guò)程Fig. 8 Lane changing process for driving to ramp exit
以3種匝道為橫坐標(biāo)，第1、2、3次換車道人員比例為縱坐標(biāo)，作用范圍內(nèi)空白組與三級(jí)預(yù)告標(biāo)志組、立交橋型指路標(biāo)志組與系統(tǒng)組對(duì)比情況如圖9。
圖9 3種匝道條件下3次換車道人員比例Fig. 9 Proportion of people changing lanes 3 times under the condition of three kinds of ramps
圖9(a)、圖9(b)表明，3種匝道條件下4種標(biāo)志設(shè)置組的第1次換車道人員比例無(wú)明顯差異。圖9(c)、圖9(d)顯示，3種匝道條件下三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)、組合設(shè)置效用相似，均將提高第2次換車道人員比例，且不同匝道條件下無(wú)明顯差異。圖9(e)、圖9(f)表明，除環(huán)形匝道條件下預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)設(shè)置、半定向匝道條件下預(yù)告標(biāo)志組合設(shè)置2種情況外，3種匝道條件下三級(jí)預(yù)告標(biāo)志單獨(dú)、組合設(shè)置后，作用范圍內(nèi)第3次換車道人員比例增加。結(jié)果表明：作用范圍內(nèi)第1、2、3次換車道人員比例與立交橋型指路標(biāo)志是否設(shè)置、匝道類型同樣無(wú)關(guān)；三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效用主要影響第2次換車道人員比例。
表2反映有、無(wú)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置情況下第1、2、3次換車道人員比例具體情況。
表2 換車道人員比例統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of proportion of participants of lane changing
表2顯示作用范圍內(nèi)第1、2、3次換車道人員比例均值分別為88.86%、53.80%、11.50%。相比無(wú)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志狀態(tài)，設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后，第1次換車道人員比例無(wú)明顯差異，第2、3次換車道人員比例分別增加14.61%、2.37%，表明三級(jí)預(yù)告標(biāo)志將重點(diǎn)影響駕駛員第2、3次換車道行為。三級(jí)預(yù)告標(biāo)志有效提前駕駛員第2、3次換車道行為，將有利于提高道路中間兩車道的通行能力進(jìn)而緩解出口附近擁堵問(wèn)題，同時(shí)能夠減少出口附近連續(xù)多次換車道、車速驟減等現(xiàn)象的發(fā)生，保障出行安全，最終提高駕駛員安全駛?cè)朐训莱隹诘母怕屎托省?/p>
理想狀態(tài)下，設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志應(yīng)使得作用范圍內(nèi)最后一次換車道人員比例較高。然而第3次換車道人員比例僅為11.5%，且平均提高率為2.37%，可見(jiàn)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效果并不理想。這可能與第1級(jí)(3.5 km)、第2級(jí)(3.0 km)預(yù)告標(biāo)志間距過(guò)近及第3級(jí)預(yù)告標(biāo)志(1.2 km)與出口過(guò)遠(yuǎn)存在密切關(guān)系。前者易削弱第2級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效用，后者易使駕駛員認(rèn)為到出口仍有較遠(yuǎn)距離，換車道較晚?？梢?jiàn)最后一級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置、各級(jí)標(biāo)志間間距科學(xué)設(shè)置極其重要。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景以北京望和橋?yàn)槟M對(duì)象，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置主要依據(jù)北京市地方標(biāo)準(zhǔn)[4]，表明標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置規(guī)范仍有提升空間，相關(guān)研究有待深入開(kāi)展。
3 結(jié) 論
分析城市快速路三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效用，以明確其對(duì)駕駛行為的微觀影響及關(guān)鍵作用區(qū)域，為進(jìn)一步探索不同道路條件下預(yù)告標(biāo)志的優(yōu)化設(shè)置奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下：
1)三級(jí)預(yù)告標(biāo)志對(duì)換車道行為的影響與立交橋型指路標(biāo)志是否設(shè)置無(wú)關(guān)。實(shí)際應(yīng)用中，進(jìn)行三級(jí)預(yù)告標(biāo)志效用分析時(shí)，無(wú)需考慮立交橋型指路標(biāo)志的影響。
2)定向、半定向、環(huán)形匝道條件下，三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置后增加作用范圍內(nèi)換車道次數(shù)，且關(guān)鍵的增加區(qū)域位于第三級(jí)預(yù)告標(biāo)志前100 m至后方300 m范圍內(nèi)。
3)設(shè)置三級(jí)預(yù)告標(biāo)志后將提高第2、3次換車道人員比例，分別提高14.61%、2.37%，有效提前駕駛員換車道行為。
從以上結(jié)果可以得出，最后一級(jí)預(yù)告標(biāo)志的位置、各級(jí)標(biāo)志間的間距設(shè)置極其重要，應(yīng)科學(xué)設(shè)置。匝道出口前方外側(cè)車道流較多，標(biāo)志引導(dǎo)不當(dāng)極易造成交通安全、擁堵等問(wèn)題，實(shí)際應(yīng)用中可通過(guò)調(diào)整最后一級(jí)預(yù)告標(biāo)志位置及各級(jí)標(biāo)志間的間距、控制車輛換車道位置、提高最內(nèi)側(cè)1～2條車道通行能力等措施來(lái)保障匝道出口處行車安全、暢通。
相比實(shí)地測(cè)量、視認(rèn)實(shí)驗(yàn)、問(wèn)卷調(diào)查等研究方法，駕駛模擬實(shí)驗(yàn)具有一定的優(yōu)勢(shì)。首先，駕駛模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У乜刂仆獠恳蛩?；其次，駕駛模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)行為數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)細(xì)粒度采集。實(shí)驗(yàn)研究顯示，駕駛模擬實(shí)驗(yàn)條件下行駛速度具有相對(duì)有效性，保障了實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的合理性[20-22]。為進(jìn)一步驗(yàn)證三級(jí)預(yù)告標(biāo)志設(shè)置效果，后期將開(kāi)展外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行三級(jí)預(yù)告標(biāo)志駕駛模擬實(shí)驗(yàn)效果標(biāo)定。
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