王亞萍，成 衛(wèi) WANG Yaping,CHENG Wei

（昆明理工大學(xué) 交通工程學(xué)院，云南 昆明 650504）

0 引言

隨著全國(guó)城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，交通出行需求日益增加，城市道路交通運(yùn)行狀況直接影響人們出行效率和汽車燃油消耗，為了更好地方便居民出行，城區(qū)道路通暢，除了交通組織優(yōu)化及干線信號(hào)協(xié)調(diào)優(yōu)化外，交通標(biāo)志對(duì)交通運(yùn)行的輔助作用日益突出，在一定程度上能夠改善城市道路的交通運(yùn)行狀況。為了擁有更加暢通有序、安全高效的交通環(huán)境，交通標(biāo)志的設(shè)置逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)[1]。但是目前城市交通標(biāo)志設(shè)計(jì)仍存在不少急需改進(jìn)的問(wèn)題，這些問(wèn)題不僅影響了城市交通系統(tǒng)運(yùn)行效率和形象，甚至?xí)斐梢欢ǔ潭鹊慕煌ò踩[患。因此，對(duì)城市交通標(biāo)志現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)并提出相應(yīng)的改善措施顯得尤為重要。朱櫻花[2]以實(shí)際項(xiàng)目為例說(shuō)明了高速公路交通標(biāo)志的設(shè)置優(yōu)化建議；駱晨等[3]為提高駕駛員視認(rèn)度，設(shè)計(jì)了灰色關(guān)聯(lián)度權(quán)重分配Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法提高交通標(biāo)志信息量的度量精度；宋青松等[4]提出了改進(jìn)的CNN交通標(biāo)志識(shí)別算法，可以快速提取交通標(biāo)志圖像特征。本文將在對(duì)青島市開(kāi)發(fā)區(qū)中心區(qū)若干道路交通標(biāo)志調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出影響交通標(biāo)志設(shè)計(jì)的主要因素，進(jìn)而提出一種合理可行的交通標(biāo)志評(píng)價(jià)方法。

1 交通標(biāo)志概述

道路交通標(biāo)志由圖形、顏色、符號(hào)和文字等構(gòu)成，一般設(shè)置在路側(cè)或懸掛在道路上方，向駕駛員和行人傳遞特定信息，或預(yù)示前方道路交通實(shí)況和交通設(shè)施的變化。交通標(biāo)志的顏色、形狀與符號(hào)是道路交通標(biāo)志的三要素。按照GB5768.2—2009中的有關(guān)規(guī)定，道路交通標(biāo)志分為主標(biāo)志和輔助標(biāo)志兩大類，共計(jì)130多種、255個(gè)圖式。主標(biāo)志包括警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志、指示標(biāo)志、指路標(biāo)志、旅游區(qū)標(biāo)志、作業(yè)區(qū)標(biāo)志、告示標(biāo)志。輔助標(biāo)志是附設(shè)在主標(biāo)志下起輔助作用的標(biāo)志，它不能單獨(dú)設(shè)置與使用。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及分析

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究將結(jié)合青島開(kāi)發(fā)區(qū)中心區(qū)主要道路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，利用模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)檢測(cè)到的交通標(biāo)志牌相關(guān)信息進(jìn)行分析，試圖給出合理的交通標(biāo)牌狀況評(píng)價(jià)，為青島市城市道路交通控制和管理提供依據(jù)。青島開(kāi)發(fā)區(qū)的中心區(qū)主要是指由黃島區(qū)長(zhǎng)江路、香江路以及漓江西路（或稱濱海大道）等主干路組成的一片區(qū)域，這一帶是比較繁華的商業(yè)區(qū)，包含了大中型購(gòu)物中心、學(xué)校、娛樂(lè)場(chǎng)所、餐飲、居民區(qū)、各大銀行等多種人群聚集的場(chǎng)所，各類公共基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的也較為完善。

為了保證調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，排除青島地鐵一號(hào)線施工的干擾，在充分分析目前城區(qū)道路交通流變化和交通出行需求的情況下，將調(diào)查分為兩部分、兩個(gè)時(shí)間段進(jìn)行，第一部分為長(zhǎng)江路路段，第二部分為香江路路段、漓江西路路段及各支路路段，調(diào)查范圍如圖1所示。該區(qū)域具有以下交通特點(diǎn)，有利于模型的結(jié)果評(píng)價(jià)。（1）城市道路建設(shè)導(dǎo)致城市大范圍交通流量發(fā)生變化，長(zhǎng)江路路段、香江路路段等所在區(qū)域影響相對(duì)較小，交通流量變化不是很明顯，交通標(biāo)志均正常使用；（2）該區(qū)域幾條城市干道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)齊全，干擾因素少。

主要運(yùn)用人工調(diào)查法和拍照取證法進(jìn)行相關(guān)調(diào)查。調(diào)查人員兩兩一組，在交叉口、路段及重要地點(diǎn)進(jìn)出口等處著重調(diào)查交通標(biāo)志的完整性及設(shè)置正確性，兩人分別在同一條道路的兩側(cè)同方向行進(jìn)，對(duì)道路上的交通標(biāo)志進(jìn)行調(diào)查，記錄下交通標(biāo)志的種類、位置以及標(biāo)志有誤等不符合規(guī)范的地方；當(dāng)再次遇到同種標(biāo)志時(shí)，用畫“正”字的方法進(jìn)行記錄；若遇到交通標(biāo)志信息或設(shè)置有錯(cuò)誤等問(wèn)題，則重點(diǎn)進(jìn)行草圖記錄，并詳細(xì)描述問(wèn)題信息；在調(diào)查過(guò)程中，須對(duì)每一處的交通標(biāo)志進(jìn)行拍照，以便于后期核對(duì)交通標(biāo)志的種類、位置及數(shù)量等信息。

圖1 調(diào)查范圍示意圖

經(jīng)過(guò)課題組成員的協(xié)助調(diào)查及交警大隊(duì)提供信息，該區(qū)域內(nèi)交通標(biāo)志共包含37種，共計(jì)314個(gè)。其中警告標(biāo)志7種，計(jì)27個(gè)；禁令標(biāo)志18種，計(jì)151個(gè)，指示標(biāo)志12種，計(jì)104個(gè)，指路標(biāo)志計(jì)26個(gè)，輔助標(biāo)志6個(gè)。具體調(diào)查結(jié)果如表1所示。

表1 交通標(biāo)志的數(shù)量和種類調(diào)查數(shù)據(jù)

2.2 數(shù)據(jù)分析

交通標(biāo)志的顏色、形狀、符號(hào)的科學(xué)設(shè)計(jì)能夠使駕駛員和行人在一段時(shí)間內(nèi)看到、識(shí)別并完全明白其含義[5]。交通標(biāo)志信息過(guò)載或者信息過(guò)少、設(shè)置的位置不合適、傳達(dá)信息不明確甚至錯(cuò)誤等問(wèn)題會(huì)直接影響駕駛員的行為，可能導(dǎo)致其車速降低或者駛過(guò)目的地后想要掉頭，從而影響道路上游車輛的行駛，最終影響整條道路交通流的順暢。

經(jīng)過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，青島市開(kāi)發(fā)區(qū)中心區(qū)道路上的交通標(biāo)志有如下一些問(wèn)題：部分商場(chǎng)附近和路口處的交通標(biāo)志牌上，被亂涂亂畫或者貼了廣告紙；個(gè)別標(biāo)志牌上符號(hào)與文字說(shuō)明不符；少數(shù)同一條路上相隔一定距離的標(biāo)志牌上表達(dá)的信息有歧義；個(gè)別標(biāo)志牌被路邊攤位、路邊停車或行道樹(shù)阻擋，無(wú)法及時(shí)看清；少數(shù)位于中央護(hù)欄處的指示標(biāo)志朝向不對(duì)，不能夠起到指示車輛行駛的作用。對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納細(xì)分，本文將影響交通標(biāo)志的主要因素歸納如下：

（1）標(biāo)志牌設(shè)置位置：設(shè)置位置、標(biāo)志牌排列順序；

（2）準(zhǔn)確度：交通標(biāo)志傳達(dá)信息是否準(zhǔn)確、科學(xué)合理；

（3）視認(rèn)度：交通標(biāo)志的清晰可見(jiàn)程度，顏色要素，尺寸大?。?/p>

（4）信息量：標(biāo)志牌信息量的大小是否合理。

本文將重點(diǎn)針對(duì)以上4個(gè)影響因素，對(duì)交通標(biāo)志的現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。

3 交通標(biāo)志現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

3.1 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)法是在考慮多種因素的影響下，利用數(shù)學(xué)工具為實(shí)際的綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題提供一些評(píng)價(jià)方法[6-10]。具體地說(shuō)，就是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，從多個(gè)因素對(duì)被評(píng)價(jià)事物隸屬等級(jí)狀況進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)的方法，多用于模糊環(huán)境下對(duì)受多因素影響的事物做綜合決策的領(lǐng)域[11]。為了減小由專家法確定指標(biāo)權(quán)重的不足，將區(qū)域路網(wǎng)中各個(gè)路段交通標(biāo)志設(shè)置要素作為分析的影響成分，利用主成分分析法對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得合理的權(quán)向量。

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法的模型和步驟

（1）確定被評(píng)價(jià)對(duì)象的因素論域，即有哪些評(píng)價(jià)指標(biāo)，用U={u1,u2,…,um}表示。

（2）確定評(píng)語(yǔ)等級(jí)論域，即評(píng)價(jià)者對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象可能做出的各種評(píng)價(jià)結(jié)果的集合，用V={v1,v2,…,vm}表示。

（3）進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，建立模糊關(guān)系矩陣R，即對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象從每個(gè)因素ui上進(jìn)行量化，確定從單因素來(lái)看被評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)集合V中各等級(jí)的隸屬程度，進(jìn)而得到模糊關(guān)系矩陣R，即：

其中：rij表示被評(píng)價(jià)對(duì)象從因素ui來(lái)看對(duì)vj的隸屬度，可在滿足0≤rij≤1適當(dāng)選??；xik和xjk為根據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)進(jìn)行的打分結(jié)果。

（4）確定評(píng)價(jià)因素的模糊權(quán)向量，即為了反映各因素的重要程度，對(duì)U分配一個(gè)相應(yīng)的權(quán)數(shù)ai（i=1,2,…,m ），滿足ai≥0，∑ai=1。

（5）進(jìn)行計(jì)算得到模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果B，將B轉(zhuǎn)換為該路段行駛的安全性S，即可得評(píng)價(jià)結(jié)果。B的運(yùn)算公式為：

3.3 基于統(tǒng)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，調(diào)查范圍內(nèi)交通標(biāo)志共計(jì)37種，314個(gè)。其中不符合國(guó)標(biāo)設(shè)置距離的標(biāo)志有3個(gè)，未及時(shí)更改與新修道路信息表達(dá)不一致的有4個(gè)，未及時(shí)修剪樹(shù)枝導(dǎo)致標(biāo)志牌被障礙物遮擋的有8個(gè)，被亂涂亂畫的標(biāo)志有9個(gè)。交通標(biāo)志所包含信息量均符合國(guó)標(biāo)設(shè)定。如表2所示。

表2 交通標(biāo)志調(diào)查結(jié)果

利用模糊綜合評(píng)價(jià)法，參考交通標(biāo)志的主要影響因素，按照模糊綜合評(píng)價(jià)法的步驟，結(jié)合表2中數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)過(guò)程如下：

（1）影響因素U={設(shè)置位置合理度，準(zhǔn)確度，視認(rèn)度，信息量}；

（2）評(píng)價(jià)等級(jí)V={合理，較合理，一般，需改進(jìn)}；

道路安全性S根據(jù)交警大隊(duì)所提供的平均日交通事故率確定。該研究范圍內(nèi)，平均日交通事故率包含所有交通參與者及所有天氣環(huán)境。等級(jí)V與道路安全性S的相關(guān)性如表3所示：

表3 等級(jí)V與S的關(guān)系

同時(shí)，由表1數(shù)據(jù)及加權(quán)平均法，可以算出權(quán)重a1=0.21，a2=0.04，a3=0.11，a4=0.08。

由此可見(jiàn)，青島市開(kāi)發(fā)區(qū)中心區(qū)交通標(biāo)志的現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果為較為合理。由于交通事故誘因較多，發(fā)生的交通事故不完全由交通標(biāo)志設(shè)置引起，故以平均日交通事故率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)較為安全，且交通事故率對(duì)體現(xiàn)道路綜合性安全指標(biāo)有較大的指導(dǎo)性意義。

4 結(jié)論

為研究交通標(biāo)志的重要性及設(shè)置合理性，在青島市開(kāi)發(fā)區(qū)中心區(qū)大量調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析總結(jié)了交通標(biāo)志的主要影響因素，采用模糊綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)青島開(kāi)發(fā)區(qū)中心區(qū)的交通標(biāo)志現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果較為合理，說(shuō)明該區(qū)域內(nèi)交通標(biāo)志比較規(guī)范，整體情況較好，與現(xiàn)實(shí)直觀感受較吻合，說(shuō)明本方法具有可行性。此外，本文中總結(jié)的影響因素一定程度上也可以為開(kāi)發(fā)區(qū)道路基礎(chǔ)設(shè)施的改善提供參考。在未來(lái)，選取更加細(xì)化的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)是下一步研究的內(nèi)容。