米 军

光作用于视觉器官,使其感受细胞兴奋,这些信息经视觉神经系统加工后便产生视觉(vision),人至少有80%以上的外界信息经视觉获得。驾驶员在驾驶过程中对道路周围的景观、道路的线形、驾驶特性、道路标识等相关信息,大多是通过眼睛获取的,并且把这些信息传递给大脑等中枢神经,驾驶员根据以往经验以及大脑的分析判断,把结果反馈给人的各个生理单元,并做出各种生理机能的反映。这些反应使驾驶员做出下一步的判断,并导致其驾驶行为。在综合考虑各种可能的视觉影响因素后,今后在进行道路设计时,势必将重视视觉感受对道路线形设计的影响。

1 道路景观设计过程中需要考虑的因素

1)驾驶心理。对驾驶心理造成影响的因素很多：不同国家、种族、地域的人,不同生活经历、行为习惯、性格特征,甚至车辆行驶过程中驾驶者的心理状态等都可以形成并影响驾驶员的驾驶行为。一般情况,对驾驶员影响最大的可能是线形的流畅与否,行驶的舒适度、安全性,因此通过针对性的道路景观设计可以发掘交通美感,在满足行车安全、舒适度的同时给人以愉悦感。

2)运动感受。在车辆行驶过程中,驾驶员通过选择视觉参照物,人体可能感受的空气阻力而产生运动感。道路周围环境的变化,以及道路线形蜿蜒起伏的变化,使我们感知汽车运动,准确把握行车速度。连贯、流畅并且富于变化的环境因素,避免了因长时间简单重复的道路景观产生的驾驶疲劳而引发的交通事故。

3)空间感受。结合纵、平面设计的组合使道路线形形成了空间立体的构型。如果设计得当,道路就能较好的融入到和周围地形、地貌相协调的环境当中,特别是一些地形复杂、起伏较大的地区这点就显得尤其重要。另一方面在驾驶过程中,通过远、近、高、低处的不同参照物使驾驶员可以更好的判断行车条件,这些参照物还有可能是太阳、月亮。

4)视觉感受。实际上述三点或多或少和视觉感受相关。由于道路景观是动态变化的,这恰好说明了行车视觉感受的特殊性。汽车在行进过程中,驾驶员看到的景观一般是远处的、动态的、外表特征明显的物体。因为车速的影响,驾驶员一般来不及细看近处、细节物体,而且随着车速的提高,注意细处的可能性就更小,更多的是看远处,通过这种观察对周围环境有个宏观的评价。

5)各景观要素之间的组织艺术。随着人与自然相协调理念的提出,在道路设计中应该注重道路(设计)和自然的协调性。对于道路设计工作者来说今后要注重考虑的问题是：怎么样在道路设计、施工过程中使道路能很好地融入到与它相协调的环境中去。当然这个相协调也是一个对多个学科的理论知识融合提炼的过程,如：地理学、美学、哲学、环保学、生态学、植物学、人文历史等。如何处理好这个协调是今后我们在规划、设计、实施道路过程中要着重考虑的问题。可喜的是近年来我国个别地方道路建设过程中已经开始考虑和重视这个协调性,一些示范路段已经显现了很好的社会、经济效益。

2 视觉感受对线形设计的影响

2.1 行车视距对线形设计的影响

行车视距包括停车视距、会车视距、错车视距和超车视距,另外还有弯道视距、纵坡视距及平面交叉口视距。行车视距的大小与机动车制动效率、行车速度和驾驶员克服障碍所采取的措施有关。由于多数车辆以接近或略低于计算行车速度运行,因此,按计算行车速度计算行车视距,既有利于保证安全,又有利于行车效率的提高。对于城市道路,停车视距和会车视距较为重要;而对于公路,上述后四种视距对安全行车影响较大。比如：汽车上到坡顶之前,汽车前方是一片盲区,汽车接近坡顶时视距几乎为零。这时若坡顶对向有汽车驶来,因中间坡顶遮挡视线,使得双方彼此不能看到,常常造成碰撞事故。因此设计凸形竖曲线时,最重要的条件是满足行车视距的要求。通常用设置凸形竖曲线半径的方法来保证会车视距。平曲线上的停车视距是汽车沿着弧形车道行驶的曲线长度。平曲线内侧及中间带设置护栏或其他人工构造物而不能保证视距时,可加宽中间带、路肩或将构造物后移;当挖方边坡妨碍视线时,则应按所需横净距绘制包络线。

2.2 视觉感受与运行速度的相互影响

设计速度是我们确定不同等级公路技术指标的依据之一,但实际上多数情况驾驶员是根据道路情况、视觉条件以及经验等因素选择车速。这种车速的选择有时是潜意识的,即驾驶者自我感觉合适的驾驶速度。汽车在指标较高的路段上以远大于计算运行速度的速度行驶,当遇到较低指标的曲线时,驾驶员未必能意识到行驶速度过高或当感觉速度过高时已来不及减速或减速不够,就可能发生交通事故。在长直线路段,由于线路缺乏变化,使驾驶员产生压抑感,有“快点驶出直线段”的强烈愿望,会不知不觉中加快速度,极有可能超过设计速度。而且在高速行驶时,驾驶员的动视力会下降,随着行车速度的加大,有效视野范围会变窄。驾驶时间太长会产生催眠现象,反应也变迟钝,从而导致行车中判断失误,对突然出现的情况惊慌失措,处理措施不当而极易发生交通事故。相反在驾驶条件不良的路段,驾驶员会下意识的放慢速度,反而不易发生交通事故。

2.3 驾驶错觉对线形设计的影响

通常情况下,当知觉条件发生变化时,知觉映像在一定的范围内保持恒定,它倾向于反映事物的真实状态和属性。然而常常会出现这种情况,知觉不能正确反映外界事物的特性,并且出现种种歪曲,这就是错觉。错觉是一种似是而非的感觉,甚至有时明明知道错了,可是还是改不过来。驾驶错觉是指驾驶员在驾车行驶中,由于生理、心理或环境等主客观因素的影响而发生的对事物的感知失误。驾驶错觉会使驾驶员作出错误判断,引发交通事故。

由于错觉,驾驶员在不超过半圆的圆弧曲线路上,会总觉得它的弯度比实际弯度要小;在蛇形弯道行驶时,由于视线方向不断改变,会认为生弯道更弯;下坡行驶到坡度变缓的路段时,由于路边景观和路面倾斜度降低的影响,会认为下坡段已经结束;同样,在上坡时,也会因中途坡度变缓而误认为上坡段结束。这些错觉势必给驾驶员的正常行驶造成干扰,甚至引发交通事故。

我们不仅要消除和避免可能产生的不利驾驶错觉,还要积极利用这种错觉。比如,通过路面画线、标识牌设置、环境因素的营造等措施,促使驾驶员在一些事故多发路段不由自主的放慢速度,注意行车安全。

3 结语

通过对以上内容的阐述,可见在道路的设计和使用过程中要充分考虑视觉效果影响的重要性。针对现在道路设计、使用中存在的问题,提出如下建议：1)在道路规划阶段就充分考虑道路景观设计的重要性,把各相关学科的理论知识应用起来;2)线形设计体现“以人为本”的理念,把驾驶员的感受作为一个要考虑的重要因素,要营造一个舒适的驾驶条件和环境,真正体现道路交通的服务性;3)在设计中不仅要消除不良的驾驶错觉,而且可以有目的地在事故隐患路段人为的“制造”错觉,诱导驾驶员按照安全的方式行驶;4)多从一些道路事故中总结经验、分析原因、找出规律,提出相应设计理论;5)对于视觉对驾驶员心理、行为的影响应该结合医学理论和实验,找出原理;6)由于我国幅员辽阔,各地自然环境、气候、生活习惯差异大,各交通科研、主管部门应该结合本地情况考虑视觉影响形成本地特色的设计理论。

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Research on the visual influencing factors for highway alignment design