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摘要：對VMS與安全行車之間的關聯在3個方面作了比較詳細的分析：如果信息滯后比較嚴重，VMS對車道車輛拋錨引發的二次事故沒有明顯的改善作用；不利的氣候條件下，如果音全速度的限定值設置得當，VMS能提高惡劣天氣的行車安全性。...

VMS誘導系統對行車安全的影響分析

陳越慧

(西南交通大學國際合作與交流處，四川成都610031)

    相對于復雜的車載導航系統而言，VMS(可變情報板)的系統構成相對簡單、實現起來也相對容易，因而在各種誘導方式中發展最快，實際運用也最多。就終端顯示設備的材料，LED顯示屏以其高亮度、大面積、光響應速度快、功耗低等特點已經成為無法替代的選擇，所以，交通誘導中的可變信息板一般指的就是LED顯示屏。VMS呵以為駕駁者提供前方的行車條件以及路徑選擇的建議，試圖使交通流有序的運行、均衡路網上的負荷，段期最大限度地利用道路資源。

    一般情況下人們常認為VMS誘導系統既然能對交通需求在時間上、空間上調整和分配，那么快速和安全自是其必然的結果，但事實似乎并非如此，安全行車與VMS誘導系統之間存在著微妙的關系，VMS可以在以下幾個方面影響到行車的安全性。

l.信息滯后以及錯誤誘導

    1.1對城市道路安全行車的影響

    誘導系統的可靠程度取決于動態信息發布的準確性以及時實性，這涉及到交通數據的檢測，交通狀態的識別、預測，以及信息的傳輸等多個環節。常發性擁擠可能是城市道路交通事件的主要形式。但先前的研究表明在常發性的高峰擁擠時段VMS似乎對駕駛者行為的影響非常有限，對于經常往返于道路的通勤客更是如此。所以VMS對安全行車的影響主要體現在偶發事件的信息發布上，比如車道上的車輛拋錨以及其它的交通事故。與能夠由判別算法自動識別的常發性擁擠事件相比，交通事故通常還需要現場人工確認或者觀察電視監視器屏幕確認，但相關人員到達現場所需時間的波動范圍很大，閉路電視監測人員也可能由于疲勞、情緒而延緩發現甚至遺漏。所以LED情報板顯示事故信息時可能是在事故發生的若干分鐘后(比如5～10 min甚至更長)。這可能帶來兩種不利的后果，其一是在車流量較少的情況下比如夜晚，高速車輛駛過LED板時還沒有顯示事故信息，駕駛者也就無從知曉，從而繼續保持高速行駛，待發現拋錨車輛可能由于來不及躲避而追尾或者突然轉向造成車輛側滑駛出路面；其二是當正常車流的情況下由于信息嚴重滯后而發生大量車流擁擠在事故的上游路段。

    信息的嚴重滯后還可能發生在事故處理結束或是擁擠消散的信息發布上。可能會出現這種情形：前方的道路已經恢復暢通而LED情報板仍顯示有關事故及擁擠的文字或圖像．造成已經暢通路段很少有車輛經過，同時引起平行通道上的交通擁堵，由此而產生新的安全隱患。

    1.2對高速公路安全行車的影響

    由于我國大部分地區高速路網上的交通需求遠遠低于其容量，以避免出現過飽和交通流為目的的誘導策略還無從談起。因此，高速公路的經營者主要考慮的是如何“吸引”．而非“限制”。高速公路VMS的誘導策略與城市道路有顯著的區別，目前有實際應用意義的有：車道使用導向，可變限速控制以及顯示匝道封閉信息等。車道使用導向常用于維修養護作業以及車道上的拋錨事故處理，保護作業人員的安全以及避免后續車輛盲目的卷入事故區。但稀疏的流量以及大范圍的道路里程造成事件檢測以及確認困難，致使車道事故的信息發布可能有相當嚴重的滯后，誘導系統的可靠性變差。如果遇到恰好比較信賴此系統的駕駛者，尤其是大型重載、超載貨車的駕駛者，可能導致事故的后果嚴重性可想而知。同樣，在拋錨車輛已經移開或者事故處理完畢時，LED信息板上仍顯示車道封閉之類的內容，而駕駛者在前方并未觀察到事故車輛或者發現損壞的汽車已經被移到路肩上，就會明顯降低對系統的信任，同時也可能增加高速車輛在換道過程中的事故隱患。

    可變限速在歐美國家的高速公路上主要用于平穩擁擠路段的車流，以其增加瓶頸路段的通行能力，但中國目前似乎還沒有這方面應用的可能性。而不利天氣條件下(雨、霧、雪、冰)的車速限制可能更具有實際意義。但速度限定值的設定一直是個難題(這已與誘導系統本身的研究無關)，不僅需要做各種路面附著系數、各種可視度下的汽車行駛動力學分析，還要結合駕駛者的行為特征一起考慮才能確定安全車速。如果設置得當，無疑能夠顯著提高行車的安全性，減少連續追尾以及側滑駛出路面事故的發生，但不適當的設置也可能使本來已經十分惡劣的行車條件更加惡化。由于濃霧大霧消散、冰雪消融過程的緩慢性，對系統的時實性要求已經不再是那么嚴格了。所以，此種情況下要么只顯示警示信息，一旦決定實施限速控制，那么安全車速限制值的設定一定要格外慎重。

2.LED顯示板對駕駛者注意力的分散

    行駛過程中為了避免與其他物體發生碰撞或者刮擦，駕駛者需時刻留意車輛四周的環境，比如前后車輛、路側車輛或者行人、非機動車、交通信號燈等。道路上的通勤客可能不會過多關注LED顯示板上的內容，但對道路環境比較陌生的駕駛者來講，LED顯示板上的信息對他們顯然具有非常大的誘惑力。出于想辨識清楚以獲得信息的渴望，可能會觀察若干次，直到完全看清楚為止。這無疑會分散駕駛者的注意力，在車流量比較小時對安全性的影響可能不大，但如果是接近交叉口或者是人行橫道附近。加之對環境的不熟悉則有可能產生比較嚴重的安全威脅。對注意力的分散程度與VMS的識認性、信息的可讀性有關，而識認性取決于信息的字體、字符大小、LED的視角、顯示屏的安裝高度、與路線方向的夾角等因素。可讀性則與發布策略以及路網的局部化、概要化有關。就可識認性來講有：圖形(1)>圖形+文字(2)>純文字(3)。由于單一的圖形顯示通常不能唯一的標識出道路位置，一般還需要輔助以文字說明，所以第2種“圖形+文字”應用最多。先前的研究表明針對同一信息內容的圖形和文字最好同時顯示在一個或多個單頁上，圖形+文字與純文字或者圖形與純文字交叉刷新頁面可能是最不好的方式，會造成視距的跳躍。從而拖延駕駛者的注意力。

    超過l0～12個字符的長信息在使用時最好將其處理成兩個單元，因為長信息的掃描過程要耗費駕駛者大量的時間。這對安全行車顯然是不利的。并且出現在LED顯示板上的只能是與交通相關的信息，不應該顯示任何具有商業廣告色彩的內容。

    室外LED顯示板背景照度在自然光下隨著晝夜變化每時每刻都在改變，變化范圍可以達到幾萬數量級。而人眼在不同的亮度環境下對同一實際亮度所產生的相對亮度感覺是不同的，比如在環境照度為1000 cd／m2的白天，低于200 cd／m2 的亮度感覺可能是黑色；而夜晚環境亮度為30 ed／m2 時，l00 cd／m2 則可以引起相當亮的感覺。所以，既要保證顯示屏在陽光直射的情況下顯示內容能夠清晰可見，還要避免陰雨以及夜晚的炫目現象，能根據環境照度自動調整顯示亮度應是LED顯示板必不可少的功能。

3.誘導信息的誤解

    3.1產生誤解的原因

    以下幾種情況都可能導致駕駛者對信息的誤解。

    (1)字符過多或者識認性不好。駛過LED顯示板時駕駛者沒有把全部的字符看完，所獲得的信息當然可能存在片面性并可能與正確的信息內容相悖。實驗研究也表明了行車過程中駕駛者不能有效地掃描長信息，所以在信息可視距離內駕駛者可能無法在較短的時間里注意和理解完整個信息。

    (2)目的要素不易理解。我國各城市的道路命名十分復雜，特別是缺少道路平面交叉口的命名，并且同一條道路常是各種特征的命名相混雜，致使理解上的連續性被破壞。

    (3)文字信息的多義性。在設計過程中有時無法察覺到日后在使用中某條信息可能發生的多義性。因為設計者與信息受眾的文化背景存在著很大的差異，一些對設計者理解上完全沒有問題的信息在道路上顯示時卻很有可能導致受眾的誤解。比如下面的這個組合，如果在一個單頁上顯示，由于字符過多會降低信息的識認性，同時也超過了駕駛者處理信息的極限，因此有必要在兩個單頁上順序顯示。

    3.2誤解誘導信息對交通安全的影響

    如果產生誤解的駕駛者對信息做出響應，改變了原定的行駛路線，在路徑更換過程中頻繁的左轉、右轉無疑會造成路上正常行駛車輛的排隊等待，由于其他線路上車流增加勢必會引起新的堵塞。同時，由此而產生的車流振蕩必然增大了對安全行車的潛在威脅。

    還有，如果駕駛者不能從誘導信息中直接獲得一個明晰的結論，那么可能需要利用以往積累的經驗、知識進行模糊推斷，引發駕駛者額外的思考，這與安全行車是否不利，目前尚不能做出定論，但存在影響則是顯而易見的。

    3.3減少信息誤解的解決途徑

    駕駛者對LED誘導系統有一個適應的過程，誤解更容易發生在對VMS誘導系統比較陌生的駕駛者身上，那些熟悉VMS的駕駛者即使在異地駕車也能夠對誘導信息做出基本正確的理解。而VMS誘導系統在我國尚處于嘗試階段，僅在北京，上海，重慶，廣州等幾個城市有過應用先例，并且只是局部的使用。如果推廣到全國大部分城市可能需要相當長的時間，因為要建立大規模的動態交通流數據采集系統作為數據來源，投資額巨大，這對經濟不發達地區的城市來說可能是一個根本無法承受的財政負擔。如果沒有信息采集系統作為支持，VMS則成了實事上的“可變交通標語板”。所以，在未來相當長的時間內VMS對于絕大部分地區的駕駛者來說都可能是一個新鮮事物。有鑒于此，將可能產生多義的字符、圖形或者組合從顯示用語中淘汰掉，并建立一套比較完整、規范、標準化的誘導用語及圖形，避免各地區VMS誘導用語的差異，這對減少駕駛者的誤解、加快適應過程可能是最佳的解決辦法。

4.結束語

    我國極其緊張的土地資源不可能允許路網規模的無限制擴大，面對增長日益迅猛的汽車總擁有量，道路資源與交通需求之間的矛盾將日益尖銳。但一方面仍存在道路整體利用率不高，即擁擠與稀疏同時并存的情況，這就為VMS誘導系統提供了應用空間。隨著各城市交通流數據動態采集系統的建成，VMS必將被廣泛的使用，對交通流的運行將產生深刻的影響。

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(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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