視覺(jué)心理在高速公路景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

翟翼暢?杜守帥

摘 要：為探討高速公路景觀的變化與駕駛員時(shí)間知覺(jué)的關(guān)系，我們用3Dmax模擬了真實(shí)的場(chǎng)景，通過(guò)合理變化顏色頻率與顏色對(duì)比的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究駕駛員的視覺(jué)心理變化情況，從而探尋有效刺激方法，減緩駕駛員視覺(jué)心理疲勞，降低行車不安全因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1）當(dāng)公路兩側(cè)景觀植物顏色變化為3種顏色交替時(shí)，被試者感覺(jué)時(shí)間最短，綠化隔離帶顏色每隔3.3km進(jìn)行交替最為合理。2）紅色和黃色出現(xiàn)的時(shí)間長(zhǎng)短會(huì)對(duì)駕駛員心理產(chǎn)生影響。高速公路中央隔離帶景觀合理長(zhǎng)度為：綠色段長(zhǎng)度3.3km，紅色段長(zhǎng)度2.5km，黃色段長(zhǎng)度為1.67km。

關(guān)鍵詞：高速公路；景觀；顏色；視覺(jué)疲勞；時(shí)間錯(cuò)覺(jué)

[基金項(xiàng)目：教育部人文社科一般項(xiàng)目（13YJAZH018）中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（JUSRP51413A）]

高速公路景觀單一，駕駛員在行駛過(guò)程中若長(zhǎng)時(shí)間得不到新鮮信息，缺少有效刺激，則容易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，引發(fā)安全事故。

公路景觀設(shè)計(jì)的好壞要通過(guò)駕駛員和乘客感觀體驗(yàn)來(lái)評(píng)判，而這些感觀體驗(yàn)的90%來(lái)自視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)所攝取的信息。而視覺(jué)所獲取的信息中，又以顏色、形狀等信息為主，而高速公路中色彩來(lái)源主要為道路兩側(cè)的天空、道路、植物，因此植物色彩的搭配組合對(duì)公路景觀的設(shè)計(jì)效果起著非常重要的作用，如果植物色彩搭配不合理，景觀會(huì)顯得呆滯無(wú)生氣或者凌亂不協(xié)調(diào)，這些都會(huì)引起駕駛員的乏味，從而產(chǎn)生視覺(jué)疲勞引發(fā)交通事故。但是，如果利用視錯(cuò)覺(jué)這一原理來(lái)增強(qiáng)駕駛員的視覺(jué)刺激，縮短駕駛員對(duì)距離的感知，那么就可以降低駕駛員的疲勞感。

植物顏色的頻率變化可以影響駕駛員的時(shí)間感或是距離感，人在一定時(shí)間內(nèi)接受過(guò)多或過(guò)少的刺激，對(duì)刺激的反應(yīng)都會(huì)明顯減弱。若植物景觀顏色單元段尺度過(guò)長(zhǎng)，變化頻率過(guò)低，駕駛員會(huì)明顯感覺(jué)到行車環(huán)境單調(diào)，大腦處于刺激過(guò)少狀態(tài)，繼而引起視力疲勞現(xiàn)象，形成潛在的安全隱患。反之，植物景觀單元段尺度過(guò)短，景觀變化過(guò)于頻繁，每一景觀段沒(méi)有留下整體印象，景觀設(shè)計(jì)的作用減弱，駕駛員也不會(huì)因頻繁的視覺(jué)變化而增強(qiáng)敏銳反應(yīng)，相反容易產(chǎn)生心理煩躁或注意力分散，甚至直接危害行車安全。

本文就是根據(jù)以上解釋做了一系列實(shí)驗(yàn)，希望通過(guò)周圍景觀的設(shè)計(jì)來(lái)提高駕駛員開(kāi)車時(shí)的刺激，緩解駕駛疲勞。

一、試驗(yàn)背景

在行車過(guò)程中，駕駛員負(fù)責(zé)安全駕駛車輛，其視線需要盡量集中于公路引導(dǎo)的方向，不能隨意轉(zhuǎn)動(dòng)和偏移。在正常行車的情況下，駕駛員的視野中天空占據(jù)約1/2，路面景觀占據(jù)約1/3，路旁景觀占據(jù)約剩下的1/6。高速公路中央隔離帶植物景觀主要由綠色、紅色、黃色灌木組成。而藍(lán)色、紫色、粉色植物則不常見(jiàn)，或?yàn)榧竟?jié)性植物，且為點(diǎn)綴性喬木，在高速公路中央隔離帶植物景觀設(shè)計(jì)中運(yùn)用較少，這里不做進(jìn)一步討論。以下實(shí)驗(yàn)是圍繞路旁綠化隔離帶紅黃綠三種常見(jiàn)顏色景觀展開(kāi)。

二、材料與方法

（一）參與者

1、參與者一共選了40個(gè)人（均持有駕照）。

2、為了實(shí)驗(yàn)更加合理與具有普遍意義，我們選定了職業(yè)不同，年齡從18歲到60歲不同年齡段的30名男性和10名女性，平均分配成3組，按每組每次10分鐘進(jìn)行測(cè)試。

（二）場(chǎng)地

安靜的室內(nèi)。

（三）試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將綠化帶顏色變化變量定位紅黃綠三中常見(jiàn)的顏色。根據(jù)常規(guī)景觀設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將單一景觀適宜長(zhǎng)度定在800m～10000m，根據(jù)平均車速100km/h，時(shí)間為0.5min～5min，將紅色信號(hào)視覺(jué)刺激面積變??；，聲音刺激頻率變高，將數(shù)字刺激的個(gè)數(shù)變少和將字體變小，增加紅綠燈刺激的趣味性，占用路人更多的注意資源。

試驗(yàn)一：公路兩側(cè)景觀植物顏色變化頻率改變時(shí)對(duì)駕駛員的疲勞感的影響

首先用3Dmax軟件模擬行車真實(shí)場(chǎng)景動(dòng)畫(huà)，并且一邊為綠化隔離帶，觀察者坐在椅子上身體不可位移，頭部可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，戴上3D眼鏡。注視對(duì)象為車輛正前方，可隨意往四周觀看。試驗(yàn)分為3組進(jìn)行測(cè)試。

第一組：在平均車速100km/h的情況下，綠化帶為紅色與綠色交替出現(xiàn)，時(shí)長(zhǎng)間隔分別為0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min、3min，被試者觀察時(shí)間為10分鐘。

a、0.5min綠色0.5min紅色交替出現(xiàn)，共10min

b、1min綠色1min紅色交替出現(xiàn)，共10min

c、1.5min綠色1.5min紅色交替出現(xiàn)，共10min

d、2min綠色2min紅色交替出現(xiàn)，共10min

e、2.5min綠色2.5min紅色交替出現(xiàn)，共10min

f、3min綠色3min紅色交替出現(xiàn)，共10min

被試者自己并不知道自己實(shí)際觀察了多長(zhǎng)時(shí)間，每個(gè)小測(cè)試結(jié)束之后立即記下自己感受到的時(shí)間。

第二組：為了保證不是紅色本身影響了被試者的感知變化，其它條件不變，將紅色變成黃色，由第二組進(jìn)行測(cè)試，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

第三組：排除兩種顏色交替現(xiàn)象，試驗(yàn)變?yōu)榫G紅黃三種顏色交替出現(xiàn)，時(shí)長(zhǎng)間隔仍然為0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min、3min，被試者觀察時(shí)間為10分鐘。

試驗(yàn)二：公路兩側(cè)景觀植物顏色種類對(duì)駕駛員疲勞感的影響

我們還是以高速公路中央隔離帶植物主要由綠色、紅色與黃色灌木組成來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。（因?yàn)樗{(lán)色、紫色、粉色植物不常見(jiàn)或有季節(jié)性，且多為點(diǎn)綴性喬木，在高速公路中央隔離帶植物景觀設(shè)計(jì)中運(yùn)用相對(duì)較少，這里暫時(shí)忽略。）根據(jù)第一次試驗(yàn)，綠化帶顏色在每隔2min進(jìn)行交替時(shí)被試者感覺(jué)時(shí)間最短，這里，我們將綠色設(shè)定為不變量，紅色與黃色分別在2min左右變換，我們來(lái)測(cè)試一下紅色或者黃色出現(xiàn)的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)駕駛員心理產(chǎn)生的影響。

試驗(yàn)分為兩組。

第一組：綠色出現(xiàn)2min，紅色分別為1min、1.5min、2min、2.5min、3min

第二組：綠色出現(xiàn)2min，黃色分別為1min、1.5min、2min、2.5min、3min

每次測(cè)試完立即填寫(xiě)調(diào)查表，分別在“交替太快，無(wú)刺激感；變化適中，有顯著刺激；單調(diào)乏味，無(wú)刺激感”中選出感受。

三、結(jié)果與分析

（一）當(dāng)公路兩側(cè)景觀植物顏色變化頻率改變時(shí)對(duì)駕駛員的疲勞感產(chǎn)生的影響

第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中得出：

1、當(dāng)3種顏色交替時(shí)被試者感覺(jué)時(shí)間最短，即最不容易產(chǎn)生疲勞的交替時(shí)間。

2、當(dāng)交替時(shí)間小于2min時(shí)，被試者會(huì)因刺激過(guò)多而覺(jué)得在拉長(zhǎng)時(shí)間。

3、當(dāng)交替時(shí)間大于2min時(shí)，被試者感到交替冗長(zhǎng)，使時(shí)間感受更加漫長(zhǎng)

在2min時(shí)感受時(shí)間最短，小于實(shí)際時(shí)間。根據(jù)車速100km/h來(lái)計(jì)算，行駛路程為3.3km，因此綠化隔離帶顏色每隔3.3km進(jìn)行交替最為合理。

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)顏色交替皆為等時(shí)，由于顏色本身冷暖與顏色對(duì)比刺激對(duì)心理感受也產(chǎn)生一定影響，對(duì)比顏色持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短是否影響駕駛員的心理感受還需進(jìn)行進(jìn)一步探討。

（二）紅色和黃色出現(xiàn)的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)駕駛員心理產(chǎn)生的影響。

第二次實(shí)驗(yàn)得出：

1、紅色和黃色出現(xiàn)的時(shí)間長(zhǎng)短會(huì)對(duì)駕駛員心理產(chǎn)生一定影響。

2、當(dāng)綠色為2min不變時(shí)，紅色出現(xiàn)1.5min，黃出現(xiàn)1min被試感受最為舒適，并且具有顯著的刺激。

從上述實(shí)驗(yàn)得出：

綠化隔離帶出現(xiàn)2min，紅色隔離帶出現(xiàn)1.5min，黃色隔離帶出現(xiàn)1min時(shí)駕駛員感覺(jué)變化適中，有顯著刺激。根據(jù)車速100km/h來(lái)計(jì)算，即高速公路中央隔離帶景觀合理長(zhǎng)度為。綠色段長(zhǎng)度3.3km，紅色段長(zhǎng)度2.5km，黃色段長(zhǎng)度為1.67km。

四、結(jié)論與討論

本文從高速公路使用者的需求角度，基于對(duì)駕駛員安全行駛的考慮，并根據(jù)乘車人員視覺(jué)審美的需求，分別對(duì)高速公路中央隔離帶景觀尺度與色彩，高速公路兩側(cè)沿線景觀與警示燈視覺(jué)進(jìn)行研究與探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1）當(dāng)公路兩側(cè)景觀植物顏色變化為3種顏色交替時(shí)，被試者感覺(jué)時(shí)間最短。當(dāng)交替時(shí)間小于2min時(shí)，被試者會(huì)因刺激過(guò)多而拉長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)交替時(shí)間大于2min時(shí)，被試者感到交替冗長(zhǎng)，使時(shí)間感受更加漫長(zhǎng)。在2min時(shí)感受時(shí)間最短，小于實(shí)際時(shí)間。根據(jù)車速100km/h來(lái)計(jì)算，行駛路程為3.3km，因此綠化隔離帶顏色每隔3.3km進(jìn)行交替最為合理。2）綠化隔離帶出現(xiàn)2min，紅色隔離帶出現(xiàn)1.5min，黃色隔離帶出現(xiàn)1min時(shí)駕駛員感覺(jué)變化適中，有顯著刺激。根據(jù)車速100km/h來(lái)計(jì)算，即高速公路中央隔離帶景觀合理長(zhǎng)度為：綠色段長(zhǎng)度3.3km，紅色段長(zhǎng)度2.5km，黃色段長(zhǎng)度為1.67km。

對(duì)于視覺(jué)心理在高速公路景觀中應(yīng)用的案例研究我們這里僅舉了兩例，制約了對(duì)人的不同時(shí)間段、不同顏色、不同變化頻率以及不同外界刺激等情況下被試者的心理感受研究。所以本研究還將會(huì)考慮到內(nèi)外部綜合因素，將研究繼續(xù)深入和拓展。

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作者簡(jiǎn)介：

翟翼暢，江南大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院碩士研究生。研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)，城市景觀。

通訊作者：

杜守帥，工學(xué)博士，江南大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院副教授。