城市指路標(biāo)志版面設(shè)計(jì)呈現(xiàn)方式的系統(tǒng)性研究

李鵬飛,賈志絢

(太原科技大學(xué) 交通與物流學(xué)院,太原 030024)

指路標(biāo)志是交通系統(tǒng)的重要組成部分,指路標(biāo)志設(shè)計(jì)雖有規(guī)范的指引,但由于各地路網(wǎng)存在差異,標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的內(nèi)容并不能適用于所有應(yīng)用需求[1]。各地的指路標(biāo)志也因城市文化、城市定位不同,指路標(biāo)志版面設(shè)計(jì)也不一致,易使道路使用者產(chǎn)生歧義,無法起到正確引導(dǎo)道路使用者迅速、安全地抵達(dá)目的地的作用。張俊斌[2]設(shè)計(jì)了指路標(biāo)志版面信息認(rèn)知室內(nèi)模擬試驗(yàn),調(diào)查駕駛員對(duì)指路標(biāo)志版面信息的信息需求與理解程度,并給出滿足駕駛員視認(rèn)需求的指路標(biāo)志版面設(shè)計(jì)新方案;張偉[3]采用理論分析與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,得到交通指路標(biāo)志版面信息的位置及字符排列方向?qū)π畔⒌睦斫馑酱嬖陲@著性影響;王宏然[4]建立了道路交通標(biāo)志設(shè)置效果綜合評(píng)價(jià)模型;劉毅超等[5]基于層次分析法,對(duì)成都雙流機(jī)場(chǎng)T2航站樓外部區(qū)域交通標(biāo)志的有效性進(jìn)行分析;周月明利用AHP法對(duì)區(qū)域路網(wǎng)指路標(biāo)志系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)研究[6]。

上述研究?jī)H針對(duì)單個(gè)指路標(biāo)志展開,并未對(duì)連續(xù)指路標(biāo)志的理解性及系統(tǒng)性進(jìn)行研究,有必要開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究,進(jìn)而得到一種道路使用者可以在最短時(shí)間正確識(shí)別道路位置的指路標(biāo)志版面設(shè)計(jì)呈現(xiàn)方式(簡(jiǎn)稱式樣)。本文選取太原市某一區(qū)域道路網(wǎng),對(duì)該區(qū)域的指路標(biāo)志版面設(shè)計(jì)呈現(xiàn)方式的系統(tǒng)性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,用改進(jìn)層次分析法(IAHP)進(jìn)行評(píng)價(jià),以期改進(jìn)指路標(biāo)志的版面設(shè)計(jì)式樣,研究式樣M的系統(tǒng)性效果。

1 研究區(qū)域的城市道路網(wǎng)情況

以太原市萬柏林區(qū)為研究對(duì)象,研究區(qū)域如圖1所示,北至玉門河沿岸,南至虎峪河沿岸,西至西中環(huán)路,東至濱河西路。區(qū)域內(nèi)共有134個(gè)指路標(biāo)志,采用了5種式樣,其中兩種式樣為出口標(biāo)志,式樣簡(jiǎn)單不易產(chǎn)生歧義。本文主要研究如圖2所示的不同的交叉口指路標(biāo)志,記作式樣1、式樣2、式樣3、研究區(qū)域中此三種式樣共76個(gè)。把這76個(gè)指路標(biāo)志用式樣類型進(jìn)行標(biāo)注,以兩個(gè)順次指路標(biāo)志為一組,順次延續(xù)下去就可以研究整條道路的指路標(biāo)志,可在一定程度上反映區(qū)域中指路標(biāo)志的系統(tǒng)性。故對(duì)兩個(gè)順次的指路標(biāo)志式樣進(jìn)行歸類,得到的組合式樣有式樣1+1(2組)、式樣1+2(1組)、式樣2+1(2組)、式樣2+2(11組)、式樣2+3(3組)、式樣3+2(2組)、式樣3+3(7組)、式樣1+3(4組)、式樣3+1(2組)九種組合方案。

圖1 研究路網(wǎng)區(qū)域

圖2 現(xiàn)狀交叉口指路標(biāo)志式樣

1.1 改進(jìn)指路標(biāo)志

解晅[7]通過設(shè)計(jì)選擇題的方式對(duì)指路標(biāo)志版面內(nèi)容的理解性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了圖3式樣單個(gè)指路標(biāo)志的路網(wǎng)符合率比現(xiàn)狀指路標(biāo)志路網(wǎng)符合率高。在此研究的基礎(chǔ)上,將式樣1、式樣2、式樣3均改進(jìn)為圖3式樣,記作式樣M.本文采用“填空題”的方式研究區(qū)域內(nèi)改進(jìn)指路標(biāo)志的系統(tǒng)性。

圖3 改進(jìn)指路標(biāo)志式樣(式樣M)

2 指路標(biāo)志式樣的系統(tǒng)性理解實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本文研究現(xiàn)狀及改進(jìn)后式樣組合進(jìn)行理解性實(shí)驗(yàn),式樣組合情況如表1所示。

表1 式樣組合情況

現(xiàn)狀的九種式樣組合改進(jìn)后式樣均一致,區(qū)別在于道路信息內(nèi)容不同;個(gè)別改進(jìn)后的式樣與現(xiàn)狀指路標(biāo)志相比增加了1～2條道路信息。為了將式樣1、式樣2、式樣3道路信息數(shù)都考慮在內(nèi),并結(jié)合實(shí)際路網(wǎng)指路標(biāo)志順序情況,選取式樣M1+M2與式樣M3+M2作為改進(jìn)后式樣進(jìn)行研究。

2.2 實(shí)驗(yàn)過程

選取具有交通工程專業(yè)背景的98名在校學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)性理解實(shí)驗(yàn),將現(xiàn)狀式樣1+3(記作A)、式樣2+3(記作B)、式樣3+2(記作C)、式樣2+1(記作D)、式樣3+1(記作E)、式樣1+2(記作F)、式樣1+1(記作G)、式樣2+2(記作H)、式樣3+3(記作I)以及改進(jìn)后式樣M1+M2(記作GF)、式樣M3+M2(記作GC)十一種方案,制作成幻燈片,使用投影儀依次播放,被測(cè)試者坐在投影儀之前,視認(rèn)每個(gè)指路標(biāo)志不同方向的道路信息,將理解的各道路信息填寫在路網(wǎng)道路上。實(shí)驗(yàn)時(shí)兩人一組,一人作答,一人記錄時(shí)間。從放映ppt開始計(jì)時(shí)到被測(cè)試者完成該指路標(biāo)志填寫為止記作“識(shí)讀+填寫”時(shí)間。

2.3 數(shù)據(jù)處理

2.3.1 “識(shí)讀+填寫”時(shí)間

對(duì)實(shí)驗(yàn)的98份樣本進(jìn)行處理,有效份數(shù)為95份。由于前32人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),只記錄了該組整體完成最快的時(shí)間,不能反應(yīng)被測(cè)試者全部情況,故進(jìn)行時(shí)間數(shù)據(jù)處理時(shí),只對(duì)后63份進(jìn)行處理。

只有識(shí)讀速度最快、錯(cuò)誤率最低、符合率最高才認(rèn)為是好的指路標(biāo)志式樣,故對(duì)C、F、GF、GC四個(gè)組合式樣方案進(jìn)行時(shí)間同比分析,得到表2.差值為負(fù)值代表63名被測(cè)試者“識(shí)讀+填寫”改進(jìn)指路標(biāo)志的總完成時(shí)間比同式樣現(xiàn)狀指路標(biāo)志的總完成時(shí)間短,相反代表總完成時(shí)間長(zhǎng)。

表2 對(duì)比方案各樣本的同比變化情況(s)

GF和GC中均增加了兩條道路信息,但GF增加的道路信息字?jǐn)?shù)比GC多,理解性實(shí)驗(yàn)時(shí)書寫量增加,造成GF“識(shí)讀+填寫”時(shí)間加長(zhǎng)。從人均同比變化的角度看,改進(jìn)前后“識(shí)讀+填寫”時(shí)間的變化在±0.001左右,改進(jìn)后式樣雖增加了道路條數(shù)但“識(shí)讀+填寫”時(shí)間幾乎相同。

2.3.2 理解性數(shù)據(jù)

給定指路標(biāo)志各組合式樣中每條道路在路網(wǎng)中的真實(shí)位置,判斷被測(cè)試者填寫道路位置與實(shí)際路網(wǎng)是否符合、遺漏或錯(cuò)誤。

被測(cè)試者填寫道路位置和實(shí)際路網(wǎng)位置相符條數(shù),與該指路標(biāo)志組合式樣中道路總條數(shù)的比值記作樣本符合率;

填寫的道路和實(shí)際路網(wǎng)不符合條數(shù),與該指路標(biāo)志組合式樣中道路總條數(shù)比值記作樣本錯(cuò)誤率;

被測(cè)試者未填寫的道路條數(shù)與該指路標(biāo)志組合式樣中道路總條數(shù)比值記作樣本遺漏率;

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

計(jì)算指路標(biāo)志式樣組合道路符合率、道路遺漏率、道路錯(cuò)誤率處理,結(jié)果如表3所示。實(shí)驗(yàn)表明:改進(jìn)后的指路標(biāo)志組合在增加道路條數(shù)的情況下道路符合率由現(xiàn)狀38%以下上升到73%以上。

表3 理解性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果

3 指路標(biāo)志式樣系統(tǒng)性IAHP評(píng)價(jià)模型

3.1 改進(jìn)層次分析法[8](IAHP)

層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是一種簡(jiǎn)便、靈活、實(shí)用的定性與定量相結(jié)合的方法。但是傳統(tǒng)的層次分析權(quán)重計(jì)算繁瑣,且需要進(jìn)行一致性校驗(yàn),計(jì)算量大,實(shí)現(xiàn)困難[9]。改進(jìn)的層次分析法在構(gòu)造判斷矩陣后,引入了判斷矩陣的最優(yōu)傳遞矩陣,省去了一致性校驗(yàn),減少了計(jì)算量,使可操作性大大增強(qiáng)[10]。通過判斷矩陣的最優(yōu)傳遞矩陣作為橋梁,使理論權(quán)重值計(jì)算更加簡(jiǎn)便。

(1)構(gòu)造比較矩陣A

根據(jù)3標(biāo)度理論,對(duì)要素進(jìn)行兩兩比較,確定比較矩陣為:

(6)

(2)計(jì)算最優(yōu)傳遞矩陣C

(7)

(3)確定判斷矩陣D

(8)

式中:dik=exp(cik),因該判斷矩陣具有較好的一致性,故又叫一致性矩陣。

村干部譚體慶介紹，村里利用地勢(shì)落差，將村民生活污水通過管道流入格柵池，然后依次進(jìn)入調(diào)節(jié)池、A級(jí)生化池、O級(jí)生化池，最后排入人工濕地，讓植物吸收處理，當(dāng)水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才進(jìn)行排放，使污水變成清水再循環(huán)到大自然中?！拔鬯奶幚硇Ч芾硐?，流出來的水很清澈，村里的群眾都很高興?！?015年，村里投入50萬元啟動(dòng)了污水處理系統(tǒng)，使全村的生活污水實(shí)現(xiàn)了集中處理。

(4)計(jì)算權(quán)重系數(shù)

根據(jù)判斷矩陣,運(yùn)用乘積方根法計(jì)算出對(duì)于上一層某要素而言本層次與之有關(guān)的要素的權(quán)重系數(shù),求解公式如下所示:

ω=[ω1,ω2,…,ωn]T

(9)

式中:ω=[ω1,ω2,…,ωn]T為本層次n個(gè)要素的權(quán)重向量。

3.2 評(píng)價(jià)模型指標(biāo)選取

(1)祖永昶等[11]通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)和室外實(shí)車駕駛實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比給出指路標(biāo)志版面信息量的合理建議值為5～6條,故以6作為信息量標(biāo)準(zhǔn)值,用各組合式樣每一個(gè)指路標(biāo)志的道路信息量除以信息量標(biāo)準(zhǔn)值,得到該式樣的信息量適合度,將一個(gè)組合式樣中的兩個(gè)式樣信息量適合度求平均值作為評(píng)價(jià)模型中的道路信息量適合度。信息量適合度數(shù)值越小,更有利于道路使用者識(shí)別指路標(biāo)志,故在運(yùn)用改進(jìn)層次分析法評(píng)價(jià)時(shí),數(shù)值取負(fù)值。

(2)在指路標(biāo)志理解性實(shí)驗(yàn)中,統(tǒng)計(jì)了被測(cè)試者填寫完成各組合式樣每個(gè)指路標(biāo)志的時(shí)間,取組合式樣中各個(gè)指路標(biāo)志的中位數(shù)大小代表該組合中此指路標(biāo)志的理解時(shí)間,將各組合中的兩個(gè)式樣中位數(shù)求平均值記為該組合理解難易度。時(shí)間越長(zhǎng)說明指路標(biāo)志越難被駕駛者理解,故在運(yùn)用層次分析法評(píng)價(jià)時(shí),數(shù)值取負(fù)值。

(3)道路符合率越大,說明指路標(biāo)志系統(tǒng)性效果越好,故在運(yùn)用改進(jìn)層次分析法評(píng)價(jià)時(shí),數(shù)值取正值,但道路遺漏率與道路錯(cuò)誤率越大,側(cè)面反映出指路標(biāo)志版面內(nèi)容不易被理解,故數(shù)值取負(fù)值。

(4)通過請(qǐng)教交通專業(yè)專家對(duì)五指標(biāo)重要度進(jìn)行排序,重要度順序依次是道路符合率=道路錯(cuò)誤率>理解難易度>道路遺漏率>道路信息量適合度。

3.3 建立指路標(biāo)志式樣系統(tǒng)性評(píng)價(jià)模型層次結(jié)構(gòu)

(1)指路標(biāo)志式樣系統(tǒng)性評(píng)價(jià)目標(biāo)是為了選出好的指路標(biāo)志式樣組合,層次結(jié)構(gòu)中間層為準(zhǔn)則層,最下面的為方案層。層次結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。根據(jù)選取的五指標(biāo)和理解性實(shí)驗(yàn)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到各方案每個(gè)指標(biāo)的數(shù)值表,如表4所示。

表4 各方案各指標(biāo)的數(shù)值表

圖4 層次結(jié)構(gòu)示意圖

3.4 方案層改進(jìn)層次分析法計(jì)算

表5 各方案五指標(biāo)積求權(quán)重表

3.5 準(zhǔn)則層改進(jìn)層次分析法計(jì)算

根據(jù)判斷矩陣,運(yùn)用乘積方根法計(jì)算出對(duì)于上一層某要素而言本層次與之有關(guān)的要素的權(quán)重系數(shù),根據(jù)式(9)得到準(zhǔn)則層權(quán)重W0,道路符合率權(quán)重為0.316,道路遺漏率權(quán)重為0.116,道路信息量適合度權(quán)重為0.078,理解難易度權(quán)重為0.173,道路錯(cuò)誤率為0.316.

3.6 綜合評(píng)價(jià)優(yōu)劣表

對(duì)A-I以及GF、GC共11種方案,計(jì)算以上各方案各指標(biāo)的Wi*W0并求和,據(jù)此進(jìn)行綜合優(yōu)劣排序,見表6.

表6 綜合評(píng)價(jià)優(yōu)劣表(改進(jìn)層次分析法)

從綜合評(píng)價(jià)優(yōu)劣表可以看出,GF與GC分別排在11種指路標(biāo)志組合方案前兩位,說明改進(jìn)后指路標(biāo)志式樣M系統(tǒng)性更優(yōu)。

4 結(jié)論

(1)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了指路標(biāo)志版面設(shè)計(jì)呈現(xiàn)方式的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明改進(jìn)后的指路標(biāo)志式樣組合在增加道路條數(shù)的情況下,道路符合率由現(xiàn)狀38%提升到73%以上;

(2)對(duì)比改進(jìn)前后指路標(biāo)志組合的“識(shí)讀+填寫”所用時(shí)間,改進(jìn)后的指路標(biāo)志組合在增加道路條數(shù)的情況下,所用時(shí)間人均同比基本保持不變;

(3)IAHP評(píng)價(jià)模型得到的優(yōu)劣順序與實(shí)驗(yàn)結(jié)果保持一致,說明改進(jìn)后指路標(biāo)志系統(tǒng)性效果良好;

(4)指路標(biāo)志版面設(shè)計(jì)呈現(xiàn)方式的系統(tǒng)性理解實(shí)驗(yàn)采取室內(nèi)模擬法進(jìn)行,被測(cè)試者僅需完成實(shí)際駕駛過程中的部分工作,實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于實(shí)車實(shí)驗(yàn),更能反映指路標(biāo)志設(shè)計(jì)中存在的問題。