CN105908641A - 在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法，包括如下步骤：基本信息收集、标志信息分级核查、单一侧标志位置核查和多个路侧标志核查等四个步骤，本发明充分考虑山区高速公路地形特征及驾驶员特性，建立了以保证交通标志向驾驶人提供信息的连续性、网络性和完整性为目的核查山区高速公路指路标志***，能够在动态情况下对交通标志布设位置进行核查，提高了山区高速公路交通安全水平和通行效率，在交通标志设计环节中最大程度地减少安全隐患，将整治保障转为设计保障。

Description

在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法

技术领域

本发明属于道路领域中的道路标志或交通标志处理方法,尤其是一种动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法。

背景技术

山区高速公路的作用是使驾驶人快速、安全的到达目的地，依据山区高速公路各类交通标志的作用，指路标志的合理设置能为不熟悉路网的驾驶人提供清晰的指导，其他各类标志与指路标志合理的配合设置，能够保证驾驶人行驶的安全性。同时山区高速公路也是各类道路线形与构造物的组合体，山区高速公路应结合各路段所处的道路线形的构造物的特性对各类标志进行合理设置。山区高速公路道路条件复杂，急弯反弯众多，桥隧密布,长大下坡及上坡路段密集分布，给驾驶人的路况预判带来极大的困难。山区高速公路重大及重特大交通事故频发。另外，山区高速公路由于受到地形等因素的限制，公路交通安全标志布设缺少具体标准与方法，标志遮挡，标志缺失，标志间协调性不足，布设位置不能满足行车人实际需求等问题普遍存在。为山区高速公路驾驶人的行车安全带来极大隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法，包括如下步骤：

步骤1、基本信息收集，所述基本信息包括：

认读距离(l)，从开始读取标志信息到读完标志内容的距离；

判断距离(j)，在读完标志后，做出采取行动的判断时经过的距离；

行动距离(L)，从采取行动到行动完成时的距离；

视认距离(s)，从开始读取标志信息到标志信息所处位置的距离；

前置距离(D)，从标志信息所处位置到行动完成点的距离；读完标志到标志所处位置的距离(K)；

消失距离(m)，从消失点到标志所处位置的距离；以及，行近匝道处的第一车速(v₁)、到达匝道处的第二车速(v₂)、车道数(n)、一次变更车道所需的时间(t₁)、认读标志所需的时间(t₂)、判断采取措施所需的时间(t₃)，和多个路侧交通标志之间的间距(P)；

步骤2、标志信息分级核查：据信息的重要程度建立标志信息分级体系，搭建信息层次性；

步骤3、单一侧标志位置核查

所述单一侧标志位置核查步骤中，当未出现大车遮挡情况时，根据驾驶人的行动特性和视认规律考虑标志地点位置设置问题；

步骤4、多个路侧标志核查

当出现大车遮挡的情况时，设置多个路侧预告标志以解决单一路侧标志被大车遮挡问题。

在进一步的实施例中，所述步骤2进一步为：

对信息进行分类/分级以完善指路标志中信息选取的合理性和层次性，并实现全线指路信息的顺畅衔接，便于不熟悉路网的道路使用者顺利到达目的地；

指路标志信息选取时需考虑各级信息的关联性和有序性，每块指路标志版面中各方向指示的目的地信息之和不超过六个，以保证信息层次清晰。

在进一步的实施例中，所述步骤3进一步包括：

步骤31、核查行动距离

s＝L+j+l-D＝K+l；

j＝v₁t₃；

D＝L+j-K；

l＝v₁t₂；

$L\≥(n-1)v_1{t}_1+\frac{{v_1}^2-{v_2}^2}{2a};$

式中，v₁为行近匝道处的第一车速；t₁为一次变更车道所需的时间；n为车道数；v₂为到达匝道处的车速；t₂为认读标志所需的时间；t₃为判断采取措施所需的时间；a为减速度，l为认读距离，L为行动距离，D为前置距离，s为视认距离。

在进一步的实施例中，所述步骤3进一步为包括：

步骤S32、核查前置距离

一次改变车道所需的距离L₃＝v₁t₁；

$D\≥(n-1)v_1{t}_1+\frac{{v_1}^2-{v_2}^2}{2a}+j-K;$

其中，D为前置距离，n为车道数，v₁为行近匝道处的第一车速，t₁为一次变更车道所需的时间，v₂为到达匝道处的车速，a为减速度，j为判断距离。

在进一步的实施例中，所述步骤3进一步包括：

步骤33、核查从读完标志后到标志所处位置的距离

从读完信息后到标志的距离K，

K＝5.67h^*

式中，h^*＝K₁K₂K₃h表示有效字符高度；h为实际字符高度；K₁为文种修正系数；K₂为汉字复杂性修正系数；K₃为行车速度修正系数。

在进一步的实施例中，所述步骤4进一步为：

计算每个路侧标志的最小间距，根据第1个标志的位置和实际情况决定其余路侧预告标志的具体设置位置；

交通标志设置的间距以驾驶人信息加工处理的一般规律为基础进行确定，即以驾驶人判读完前一个标志，对所驾车辆行驶状态进行调整后再呈现后一个标志；

交通标志之间的间距(P)：

P＝s+v₁×t₄+j-K

式中，s为视认距离，v₁为行近匝道处的第一车速，t₄为预设的时间间隔，j为判断距离，K为读完标志到标志所处位置的距离。

实施本发明具有以下技术效果：通过分***逐桩号进行山区高速公路标志的动态核查及优化，本发明依据既有理论方法的探索，又与山区高速交通安全现状紧密结合，使交通标志的设置，无论功能还是形式都与整个山区高速公路交通行车环境***协调统一，提高山区高速公路交通安全水平和通行效率。促进交通安全设施设计技术水平的进一步提高，为今后山区高速公路交通标志的设计、施工和管理等工作提供强有力的方法支持，并实现全线指路信息关联有序、衔接顺畅，确保指路标志的信息能够正确指引驾驶人行车。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是本发明单一路侧标志认读过程示意图。

图3和图4分别是本发明标志的消失距离示意图。

图5是本发明连续设置标志的最小距离分析示意图。

具体实施方式

经发明人长期的研究发现，目前国内外对交通标志的研究，大多还局限在对标志外观尺寸、颜色搭配、信息表述形式以及设施结构等方面。在实际设计中，交通标志的布设往往是机械地照搬标准法规，很少针对山区高速公路的指路标志的布设方法及特殊路段不同种类交通标志的配合布设方法进行专项研究，致使标志给驾驶人提供的信息存在一定的局限性，影响到交通标志向驾驶人提供信息的连续性、网络性和完整性；而且已有的研究并没有构成一个***的整体，比较分散。这是交通标志设计设置中最困难也是最重要的一个环节，长期以来一直未能解决。申请人认为合理布设交通标志对充分发挥交通标识的的作用和山区高速公路的整体效益至为重要。为此，申请人提出了一下技术方案。

如图1所示，在动态环境下核查山区高速公路指路标志方法的总体流程图。

该方法包括依次进行的四个步骤：步骤一，收集基本相关信息步骤、步骤二，标志信息分级核查步骤、步骤三，单一侧标志位置核查步骤、步骤四，多个路侧标志核查；

步骤一为本发明方法的数据采集步骤，可后续步骤提供数据支持。

其中，具体收集以下信息：从开始读取标志信息到读完标志内容的认读距离l；读完标志后,应做出采取行动的判断，这段距离称为判断距离j；从行动点到行动完成点的行动距离L；视认距离s；前置距离D；读完标志信息后到标志的距离K；消失点到标志的消失距离m；行近匝道处的车速v₁；一次变更车道所需的时间t₁；车道数n；到达匝道处的车速v₂；认读标志所需的时间t₂；判断采取措施所需的时间t₃；实际字符高度h；多个路侧交通标志之间的间距P。

标志信息分级核查步骤中，根据所采集到指路标志信息进行分级核查。根据信息的重要程度，建立标志信息分级体系，搭建信息层次性首先要对信息进行分类、分级以完善指路标志中信息选取的合理性和层次性，并实现全线指路信息的顺畅衔接，便于不熟悉路网的道路使用者顺利到达目的地。指路标志信息选取需着重考虑各级信息的关联、有序，信息量适中一块指路标志版面中，各方向指示的目的地信息之和不宜超过六个保证信息层次清晰，信息分类。

高速公路标志信息分级表

单一侧标志位置核查步骤中，核查主要针对不存在大车遮挡情况，根据驾驶人的行动特性和视认规律考虑标志地点位置设置问题，山区高速公路出口指示标志的视认过程及设置图如图2所示。

图2中标志S为安装路侧标志，设置在山区高速公路出口匝道减速车道的起点附近。通常，驾驶人在在视认点A处已发现标志S，在始读点B点开始读取标志的信息，到读完点C点读完标志内容，这段距离称为认读距离l。读完标志后,应做出采取行动的判断，这段距离称为判断距离j。然后，开始行动，这时车行到行动点G从行动点G到行动完成点F的距离称为行动距离L。驾驶人在这段距离内必须安全顺畅地完成必要动作，如变换车道、改变方向、减速停车等。从B点到标志S点的距离称为视认距离s，从C点到标志S的距离称为读完后到标志的距离K。如果该距离K比消失距离m短，就意味着不能从容读完标志，C点到消失距离范围内，驾驶人就不能准确判读标志信息，E为消失点。

1)对行动距离L的核查

根据图2所示原理可得视认距离s、判断距离j、前置距离D、认读距离l和行动距离L分别为：

s＝L+j+l-D＝K+l；

j＝v₁t₃；

D＝L+j-K；

l＝v₁t₂；

其中：v₁为行近匝道处的车速；t₁为一次变更车道所需的时间,约为10s；n为车道数；v₂为到达匝道处的车速；t₂为认读标志所需的时间，一般为210～310s；t₃为判断采取措施所需的时间，一般为210～215s；a为减速度，一般取175～115m/s²，85％车位速时值取110m/s²。

2)对前置距离D的核查

一次改变车道所需的距离L₃＝v₁t₁≈120m(85％车位速时值),所以必须满足条件：

3)对读完标志后到标志的距离K核查

如图3和图4所示，如果d为司机的视高(112m)到标志的侧距(路侧安装标志)或司机视高到标志上方的高(头顶安装标志)；θ为在消失点与路侧标志或与头顶标志的夹角(一般路侧标志的θ角为15°；头顶标志从消失点与标志顶边的仰角θ为7°)。

从读完信息后到标志的距离K比消失距离m短，就意味着不能从容读完标志，C点到消失距离范围内，驾驶人就不能准确判读标志信息。所以必须满足条件：

因此，标志设置位置必须满足式(1)、(2)、(3)要求。关于读完后到标志的距离K应满足：

K＝5.67h^* (式4)

其中，h^*＝K₁K₂K₃h表示有效字符高度；h为实际字符高度；K₁为文种修正系数；K₂为汉字复杂性修正系数；K₃为行车速度修正系数。

多个路侧标志核查步骤中，主要针对存在大车遮挡的情况，通过设置多个路侧预告标志解决单一路侧标志被大车遮挡问题。如果计算每个路侧标志的最小间距，可以根据第1个标志的位置和实际情况决定其余路侧预告标志的具体设置位置，从而解决单一交通标志被大车遮挡的问题。交通标志设置的间距，应以驾驶人信息加工、处理的一般规律为基础进行确定，即以驾驶人判读完前一个标志，对所驾车辆行驶状态进行调整后再呈现后一个标志为原则。对于山区高速公路而言，其时间间距以大于2s为宜。根据图5距离关系，并取时间间隔为2.5s，得出交通标志间间距P满足：

P＝s+v₁×2.5+j-K＝l+v₁×2.5+j (式5)

总之，本发明提出一套可行、实用的山区高速公路交通标志设计优化流程与方法，分***逐桩号进行山区高速公路标志的动态核查及优化，依据既有理论方法的探索，又与山区高速交通安全现状紧密结合，使交通标志的设置，无论功能还是形式都与整个山区高速公路交通行车环境***协调、统一，提高山区高速公路交通安全水平和通行效率。促进交通安全设施设计技术水平的进一步提高，为今后山区高速公路交通标志的设计、施工、管理等工作提供强有力的方法支持，并实现全线指路信息关联有序、衔接顺畅，确保指路标志的信息能够正确指引驾驶人行车，在交通标志设计环节中最大程度地减少安全隐患，将“整治保障”转为“设计保障”。

Claims (6)

1.一种在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、基本信息收集，所述基本信息包括：

认读距离(l)，从开始读取标志信息到读完标志内容的距离；

判断距离(j)，在读完标志后，做出采取行动的判断时经过的距离；

行动距离(L)，从采取行动到行动完成时的距离；

视认距离(s)，从开始读取标志信息到标志信息所处位置的距离；

前置距离(D)，从标志信息所处位置到行动完成点的距离；读完标志到标志所处位置的距离(K)；

消失距离(m)，从消失点到标志所处位置的距离；以及，行近匝道处的第一车速(v₁)、到达匝道处的第二车速(v₂)、车道数(n)、一次变更车道所需的时间(t₁)、认读标志所需的时间(t₂)、判断采取措施所需的时间(t₃)，和多个路侧交通标志之间的间距(P)；

步骤2、标志信息分级核查：据信息的重要程度建立标志信息分级体系，搭建信息层次性；

步骤3、单一侧标志位置核查

所述单一侧标志位置核查步骤中，当未出现大车遮挡情况时，根据驾驶人的行动特性和视认规律考虑标志地点位置设置问题；

步骤4、多个路侧标志核查

当出现大车遮挡的情况时，设置多个路侧预告标志以解决单一路侧标志被大车遮挡问题。

2.如权利要求1所述的在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法，其特征在于，所述步骤2进一步为：

对信息进行分类/分级以完善指路标志中信息选取的合理性和层次性，并实现全线指路信息的顺畅衔接，便于不熟悉路网的道路使用者顺利到达目的地；

指路标志信息选取时需考虑各级信息的关联性和有序性，每块指路标志版面中各方向指示的目的地信息之和不超过六个，以保证信息层次清晰。

3.如权利要求1所述的在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括：

步骤31、核查行动距离

s＝L+j+l-D＝K+l；

j＝v₁t₃；

D＝L+j-K；

l＝v₁t₂；

$L\≥(n-1)v_1{t}_1+\frac{{v_1}^2-{v_2}^2}{2a};$

式中，v₁为行近匝道处的第一车速；t₁为一次变更车道所需的时间；n为车道数；v₂为到达匝道处的车速；t₂为认读标志所需的时间；t₃为判断采取措施所需的时间；a为减速度；l为认读距离；L为行动距离；D为前置距离；s为视认距离。

4.如权利要求1所述的在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法，其特征在于，所述步骤3进一步为包括：

步骤S32、核查前置距离

一次改变车道所需的距离L₃＝v₁t₁；

$D\≥(n-1)v_1{t}_1+\frac{{v_1}^2-{v_2}^2}{2a}+j-K;$

其中，D为前置距离，n为车道数，v₁为行近匝道处的第一车速，t₁为一次变更车道所需的时间，v₂为到达匝道处的车速，a为减速度，j为判断距离。

5.如权利要求1所述的在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括：

步骤33、核查从读完标志后到标志所处位置的距离

从读完信息后到标志的距离K，

K＝5.67h^*

式中，h^*＝K₁K₂K₃h表示有效字符高度；h为实际字符高度；K₁为文种修正系数；K₂为汉字复杂性修正系数；K₃为行车速度修正系数。

6.如权利要求1所述的在动态环境下核查山区高速公路指路标志的方法，其特征在于，所述步骤4进一步为：

计算每个路侧标志的最小间距，根据第1个标志的位置和实际情况决定其余路侧预告标志的具体设置位置；

交通标志设置的间距以驾驶人信息加工处理的一般规律为基础进行确定，即以驾驶人判读完前一个标志，对所驾车辆行驶状态进行调整后再呈现后一个标志；

交通标志之间的间距(P)：

P＝s+v₁×t₄+j-K

式中，s为视认距离，v₁为行近匝道处的第一车速，t₄为预设的时间间隔，j为判断距离，K为读完标志到标志所处位置的距离。