二級(jí)公路交叉口景觀設(shè)計(jì)研究

郭曉魁 ，魏超飛 ，王春云

（1.山西省公路工程監(jiān)理技術(shù)咨詢公司，山西 太原 030006；2.河北工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，天津 300401）

0 引言

道路景觀協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)，不僅可以使道路使用者心情愉悅，還能減少交通事故的發(fā)生．據(jù)研究，道路環(huán)境的好壞對(duì)駕駛員的反應(yīng)有重要的影響．在我國(guó)，交通事故發(fā)生在無(wú)控制的二級(jí)公路交叉口的占有很大比例，2003年公安部門共受理全國(guó)公路上發(fā)生交通事故389 773起，造成80 589人死亡、322 694人受傷，其中有242 008起發(fā)生在二、三級(jí)公路上，造成53 068人死亡、210 265人受傷，分別占全國(guó)公路交通事故總數(shù)的62.1%、65.9%、65.2%[1-4]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)很多事故的發(fā)生與道路景觀設(shè)置有關(guān)．

我國(guó)對(duì)二級(jí)公路交叉口景觀研究比較少，2001年劉浩學(xué)研究了駕駛員對(duì)于道路的信息接收和加工的規(guī)律，給公路交叉口設(shè)置交通標(biāo)志提供了依據(jù)及指導(dǎo)[5]；2004年北京工業(yè)大學(xué)的魏中華等人根據(jù)司乘人員生理、心理疲勞的影響程度，利用色彩理論給出了色彩在公路景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例[6]；2010年湖南省交通科學(xué)研究院的崔田田等人以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將改進(jìn)的物元可拓評(píng)價(jià)法應(yīng)用于公路景觀評(píng)價(jià)中，建立公路景觀評(píng)價(jià)的物元分析模型，對(duì)公路景觀進(jìn)行評(píng)價(jià)[7]；2006年公路安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范定義了路側(cè)安全凈區(qū)，提出了寬容設(shè)計(jì)的理念，對(duì)公路交叉口景觀的設(shè)計(jì)提出了新的理念．通過(guò)文獻(xiàn)閱讀研究發(fā)現(xiàn)，二級(jí)公路交叉口景觀設(shè)計(jì)幾乎是個(gè)空白，而交叉口景觀的合理設(shè)置可以減少交通事故的發(fā)生，所以研究二級(jí)公路交叉口景觀有重要意義．

1 色彩心理學(xué)

色彩可以為景觀環(huán)境增添無(wú)窮的魅力與光彩，公路景觀如果僅有單調(diào)的路面，只能讓人覺(jué)得乏味．從生物學(xué)角度設(shè)計(jì)的色彩環(huán)境有利于人生理機(jī)能的協(xié)調(diào)，從心理學(xué)角度設(shè)計(jì)的色彩環(huán)境能融合人與環(huán)境的關(guān)系，從美學(xué)角度設(shè)計(jì)的色彩環(huán)境能提升人的精神境界．如圖1為各個(gè)色彩冷暖的示意圖．

紅色可以促進(jìn)血液的循環(huán)，增強(qiáng)行動(dòng)力，有熱烈、警覺(jué)、沖動(dòng)的感覺(jué)，但是長(zhǎng)時(shí)間接觸紅色會(huì)產(chǎn)生焦躁的情緒，但是紅色特別容易引起注意，常用作警示標(biāo)志；橙色是最溫暖的顏色，接近太陽(yáng)的顏色．它的明視度較高，容易引起注意，道路養(yǎng)護(hù)工人穿的衣服一般為橙色；黃色也是暖色，它可以引起注意，明視度也比較高，容易引起注意；綠色可以使人產(chǎn)生愉悅的心理，給人以安靜、平和的感覺(jué)，可以舒緩人的緊張情緒，這也是道路景觀以綠色為主的主要原因之一；藍(lán)色給人冰冷、冷靜的感覺(jué)，藍(lán)色引起人們的思考，給人以文靜，但長(zhǎng)時(shí)間處在藍(lán)色中容易產(chǎn)生憂郁的感情．

根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)駕駛員心率增長(zhǎng)率與景觀色彩有重要的關(guān)系[8]，如圖2所示．

從圖2可以看出駕駛員心率均值隨著色彩的冷暖在變化，在冷色系時(shí)駕駛員的心率均值比較低，駕駛員心情比較愉悅，放松．而暖色系時(shí)駕駛員的心率均值明顯高于冷色系，容易產(chǎn)生焦躁不安的情緒，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)疲憊感也會(huì)越來(lái)越強(qiáng)．顏色的明度也對(duì)駕駛員的心率有影響，明度高的駕駛員比較興奮，可以緩解疲勞．結(jié)合周圍的景觀一般在路側(cè)種植綠色的植物，可以緩解視覺(jué)疲勞，使心情愉悅．而光禿禿的土黃色容易使駕駛員產(chǎn)生乏味疲憊的感覺(jué)，容易發(fā)生交通事故．在即將到達(dá)交叉口也要種植一些能提醒駕駛員的景觀色彩．

鮮艷的顏色容易讓人產(chǎn)生疲勞感，因?yàn)轭伾G麗刺激性就比較強(qiáng)．顏色的明度、亮度不能相差過(guò)大，否則容易引起疲勞，不利于安全駕駛．所以在色彩設(shè)計(jì)時(shí)不要相差太大，但是又要保證一定的敏感度，才能使駕駛員不至于感覺(jué)乏味．

圖1 色彩圖示Fig.1 Color illustrate

圖2 不同景觀色彩對(duì)駕駛員心率的影響圖Fig.2 Different landscapecolor influencefigure on drivers'heart rate

2 安全區(qū)域的確定

交叉口安全區(qū)：對(duì)交叉口安全有直接影響的區(qū)域，包括交叉口物理功能區(qū)以及包括安全視距、停車視距和專用車道的范圍區(qū)域．安全區(qū)的確定依據(jù)：停車視距 、交叉口的安全視距 和專用車道長(zhǎng)度 的影響．選取其中的最大者作為安全區(qū)的邊界的最低限．

停車視距 ：同一車道上，車輛行駛時(shí)遇到前方障礙物而必須采取制動(dòng)停車時(shí)所需要最短行車距離，這就是停車視距．

交叉口的安全視距 ：駕駛員發(fā)覺(jué)對(duì)方相交道路來(lái)車立即剎車而恰好能停車的距離．視距三角形是為保證行車安全，道路交叉口、轉(zhuǎn)彎處必須空出一定的距離，使駕駛員在這段距離內(nèi)能看到對(duì)面或側(cè)方來(lái)往的車輛，并有一定的剎車和停車的時(shí)間，而不致發(fā)生撞車事故．交叉口范圍內(nèi)，視距充分，無(wú)障礙物遮擋，不僅僅只是縱向方向的前方，而是整個(gè)交叉口區(qū)域．

左轉(zhuǎn)專用車道的長(zhǎng)度值 =max , , ．左轉(zhuǎn)彎車道是為了提高交叉口通行能力，減少延誤，專門給左轉(zhuǎn)車輛新增的一條車道．它由主線偏移段 1、漸變段 2、減速段 3和等候段 4組成．

經(jīng)計(jì)算分析得到各個(gè)特征段的長(zhǎng)度值，如表1所示．

3 景觀設(shè)計(jì)

根據(jù)不同色彩對(duì)人心生理產(chǎn)生的影響，在交叉口不同的區(qū)域設(shè)置不同顏色、不同高度的景觀，如圖3、圖4所示．

劃分原則：在交叉口通視區(qū)，比較停車視距和交叉口安全視距值，max , 采用較大值作為紅色景觀區(qū)域，在這個(gè)視距三角形區(qū)域內(nèi)不得種植阻礙視距的植物，也不能有障礙物遮擋．通過(guò)計(jì)算研究專用轉(zhuǎn)彎車道的距離要比安全視距和停車視距的值大，所以把專用轉(zhuǎn)彎車道的始點(diǎn)到交叉口安全距離始點(diǎn)這段距離設(shè)置成黃綠色，其他路段主要是綠色．一般情況下 段為停車視距、 段為交叉口安全視距、

段為專用轉(zhuǎn)彎車道的長(zhǎng)度．最終得到景觀設(shè)計(jì)的安全模型如表2．

經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)植物資料可知，紅色調(diào)的植物主要有胭脂紅景天、紫葉小檗等；黃色調(diào)的主要植物有大葉黃楊、金葉雪松、欒樹、金縷梅、金合歡等；綠色系植物有松樹、楊樹、柏樹、南洋杉、柳杉等．植物的選擇原則：結(jié)合地方氣候，資金水平．條件允許在北方盡量選擇常綠樹木，有效地保證冬季二級(jí)交叉口景觀．本設(shè)計(jì)模型從高度以及顏色變化進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)，可以有效地警示駕駛員，如果在交叉口都這樣設(shè)計(jì)，就能使駕駛員形成潛意識(shí)，從而在到達(dá)交叉口時(shí)采取正確的措施，保證安全．

4 仿真驗(yàn)證

利用VISSIM對(duì)設(shè)置景觀前的二級(jí)公路交叉口和設(shè)置景觀后的二級(jí)公路交叉口進(jìn)行仿真，根據(jù)二級(jí)公路交叉口服務(wù)水平的劃分，選取交通量分別為 400輛/h、500輛/h、600輛/h．仿真結(jié)果如圖5所示．

由圖5可以看出，通過(guò)對(duì)交叉口景觀進(jìn)行安全設(shè)計(jì)，較安全設(shè)置前交叉口延誤明顯減少，延誤的減少使得擁堵減少，從而沖突的時(shí)間減少，這就保障了交叉口的安全與快捷，提高了二級(jí)公路交叉口的服務(wù)水平．

設(shè)置這種景觀讓駕駛員在接近交叉口時(shí)有預(yù)報(bào)警示作用，當(dāng)從綠色景觀過(guò)渡到黃色景觀時(shí)，駕駛員就會(huì)提高警惕，然后景觀變成紅色時(shí)駕駛員就會(huì)全力集中，應(yīng)對(duì)突發(fā)事故，從而減少交通事故的發(fā)生．

表1 各個(gè)特征區(qū)段的長(zhǎng)度值Tab.1 Lengthofeachfeaturesection

圖3 景觀設(shè)計(jì)示意簡(jiǎn)圖Fig.3 Landscapedesign schematicdiagram

圖4 景觀高度差示意圖Fig.4 Landscapeheight differenceschemes

表2 景觀設(shè)置模型表Tab.2 Landscapesettingmodel

圖5 景觀改善前后延誤時(shí)間（s）對(duì)比Fig.5 Delaytime(s)contrastionbeforeandafterlandscapeimproving

5 結(jié)論

本文研究二級(jí)公路交叉口景觀特性，應(yīng)用色彩心理學(xué)對(duì)考慮駕駛員的心、生理反應(yīng)與道路景觀顏色的影響，結(jié)合二級(jí)公路交叉口的特點(diǎn)，確定了不同的路側(cè)景觀顏色段，設(shè)計(jì)了交叉口的色彩梯度和高度梯度，構(gòu)建了二級(jí)公路交叉口的景觀設(shè)計(jì)模型，對(duì)保障二級(jí)公路交叉口的安全有重要的意義．

[1]蔡果．二級(jí)公路成為事故之路的癥結(jié) [J]．中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2004（11）：30-37．

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[8]陳炎，喬建剛．城市主干道綠化景觀評(píng)價(jià)體系的研究 [J]．公路交通科技，2007（10）：83-86．