基于松懈效应的城市道路交叉口下游视线诱导系统

1.本发明涉及城市道路交通安全设施技术领域，更具体地说，涉及一种基于松懈效应的城市道路交叉口下游视线诱导系统。


背景技术：

2.经济发展带动机动车数量的发展，城市道路压力日益剧增。交叉口处由于其功能及组成复杂，通常为事故多发点，一旦发生交通事故，将会一定程度导致人员伤亡和财产损失，同时也会造成道路拥挤。故城市道路交叉口作为交通安全的瓶颈点，对其进行研究是城市道路安全治理的重要部分。在交叉口区域行车过程中，驾驶人能够获得有效、一致、连续的道路信息是保障道路安全的关键。近年来，道路安全设计者采取了多种手段对城市交叉口下游的安全进行提升，譬如在交叉口上游设置多重预告标志、警示标志等，在交叉口处设置导流线、安全岛以及进行信号灯优化。这些优化设计从外界刺激驾驶人。使其在生理心理上产生变化，提升了交叉口处驾驶员的驾驶负荷，提高了驾驶人通过交叉口的警惕性，但也使驾驶人在交叉口下游产生松懈效应，对下游驾驶行为造成不良影响。
3.一方面，当驾驶人处于松懈效应时，感知道路环境信息的能力会受到影响，且随着认知负荷的增加，该能力会进一步削弱，从而又影响到行车安全。另一方面，驾驶人从信息较多的交叉口上游到信息较为少的交叉口下游，不连续的环境变化会使驾驶人在交叉口下游产生懈怠心理，易撞向道路设施或道路中的行人或车，极大危害了道路交叉口的安全。故亟需一种安全有效、绿色环保的城市道路交叉口下游视线诱导系统。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，提供一种基于松懈效应的城市道路交叉口下游视线诱导系统，其提高了驾驶员在交叉口处全天候的视认性，提高了驾驶人的速度感知、距离感知和对交叉口的识别能力，缓解了交叉口下游驾驶员所产生的松懈效应，保障了城市道路交叉口区域的交通安全。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于松懈效应的城市道路交叉口下游视线诱导系统，所述城市道路交叉口区域包括上游影响区、核心区和下游影响区，所述核心区位于城市道路交叉口停车线与路缘线组成的闭合几何区域，所述核心区沿行车方向的上游为上游影响区，所述核心区沿行车方向的下游为下游影响区；所述上游影响区包括上游开口段、上游控制段和上游接近段，所述下游影响区包括下游开口段、下游控制段、下游渐变段和下游稳定段，包括路面诱导系统和路侧诱导系统，所述路面诱导系统包括左转导向线、左转导向箭头和反光突起路标，所述路侧诱导系统包括护栏、铃铛形防撞桶和滚筒式转弯防护杆；
6.所述左转导向线设于城市道路核心区，所述左转导向线为间断线且间断处设置左转导向箭头，所述反光突起路标包括第一突起路标和第二突起路标，所述第一突起路标设置在左转导向箭头之间，所述第二类突起路标设置在城市道路上游影响区和下游影响区的
道路标线处；
7.所述护栏设置在城市道路的道路中央分隔线上，所述铃铛形防撞桶设置在道路中央分隔线的靠近城市道路交叉口处的末端，所述滚筒式转弯防护杆设置在城市道路核心区四个转弯路段外侧交叉口的路缘石上。
8.按上述方案，所述核心区为城市道路交叉口左右停车线之间的与交叉口路缘线组成的闭合几何区域；
9.所述上游影响区为以城市道路交叉口进入核心区前的停车线与道路中线交点为原点，反向行车方向为正向轴，上游开口段为0～30m、上游控制段30～100m、上游接近段100～200m；
10.所述下游影响区为城市道路交叉口出核心区后的停车线与道路中线交点为原点，正向行车方向为正向轴，下游开口段为0～30m、下游控制段为30～100m、下游渐变段100～250m、下游稳定段250～300m。
11.按上述方案，所述左转导向线为虚实比为1：1的白色间断线，所述左转导向线在间断处设有黄色左转导向箭头且角度约为30～45
°
，所述黄色左转导向箭头宽与导向线宽为10～20cm。
12.按上述方案，述反光突起路标通过对所用反光突起路标的反光率和反光角度进行设计达到“双向增亮”的效果，使其在与行车方向垂直的正负θ度内，反光亮度为传统玻璃反光突起路标的三倍，在与行车方向垂直的正负θ度之外，则为传统玻璃反光突起路标相同的反光亮度。所述第一突起路标的正面为黄色且反面为红色，所述第一突起路标的上半球高度为0.7～0.9cm；所述第二突起路标的正面为黄色且反面为白色，所述第二突起路标的上半球的高度约1.5～2cm。
13.按上述方案，所述栏杆包括设置在左右两端的底座和护柱，所述底座设置在城市道路的道路中线上，所述护柱设置在底座顶端，所述护柱上设置有多重轮廓诱导标，所述多重轮廓诱导标包括圆形反光轮廓标和竖向方形反光轮廓标，所述圆形反光轮廓标设置在护栏顶端，所述竖向方形反光轮廓标设置在护栏侧表面。
14.按上述方案，所述栏杆包括设置在左右两端护栏中间的多重线性诱导图案，所述多重线性诱导图案包括黄色喷绘和绿色喷绘，所述黄色喷绘为带状且设置在中部位置，所述绿色喷绘包括弧形绿色喷绘和直线绿色喷绘，所述弧形绿色喷绘对称设置在黄色喷绘上下方，所述直线绿色喷绘设置中部位置。
15.按上述方案，所述护栏为m层轮廓诱导和n层线性诱导组合的m+n形式护栏；所述栏杆包括第一护栏、第二护栏、第三护栏、第四护栏和第五护栏；所述第一护栏设置在下游开口段，所述第一护栏为高度70cm的3+3形式护栏；所述第二护栏设置在下游开口段，所述第二护栏为高度从70cm线性增加至120cm的3+3形式护栏；所述第三护栏设置在下游控制段，所述第三护栏为高度120cm的3+3形式护栏；所述第四护栏设置在下游渐变段，所述第四护栏为高度120cm的2+2渐变形式护栏；所述第五护栏设置在下游稳定段，所述第五护栏高度为120cm的1+1形式护栏。
16.按上述方案，所述铃铛形防撞桶表面设置红白交错分布的逆反射反光膜，所述铃铛形防撞桶的上下两端设置横向黄黑反光膜，所述铃铛形防撞桶中部设置纵向黄黑反光膜。
17.按上述方案，所述滚筒式转弯防护杆包括圆杆柱、圆环滚筒和固定环，所述圆环滚筒为三个，所述固定环为四个，所述圆环滚筒和固定环由上至下直径增大且间隔套设在圆柱杆上。
18.按上述方案，所述第一突起路标设置在核心区内，所述第一突起路标设置在左转导向线上且为2θ＝180
°
，相邻的所述第一突起路标间距为2-3m；设置在所述上游开口段的第二突起路标2θ＝45～60
°
且间距为5-7m，设置在所述上游控制段的第二突起路标2θ＝30～45
°
且间距为7-9m，设置在所述上游接近段的第二突起路标2θ＝15～30
°
且间距为9-11m；设置在所述下游开口段的第二突起路标2θ＝45～60
°
且间距为5-7m，设置在所述下游控制段的第二突起路标2θ＝30～45
°
且间距为7-9m，设置在所述下游渐变段的第二突起路标2θ＝15～30
°
且间距为9-11m，设置在所述下游稳定段的第二突起路标θ＝0
°
且间距为11-13m。
19.实施本发明的基于松懈效应的城市道路交叉口下游视线诱导系统，具有以下有益效果：
20.1、本发明根据驾驶人驾驶负荷，结合交叉口特征，基于松懈效应原理，对交叉口路段进行分区分段，依据认知心理学、视知觉心理学、交通心理学等多学科理论及方法，对其各段视线诱导系统优化方法进行研究，即采用多种视觉空间信息流，包括路面和路侧视线诱导信息，利用标线、反光突起路标、轮廓标、防撞桶、防护栏等设施的组合，全方位、多层次的提升驾驶员的警惕性，进而改变传统方式的不足，减小松懈效应所带来的影响；
21.2、本发明采用在交叉口区域设置连续、渐变的交通设施来减少交叉口松懈效应对驾驶人的影响，即在交叉口各区段设置反光突起路标，通过对反光突起路标的反光率和反光角度进行设计使其达到“双向增亮”的效果，通过对反光突起路标各方向颜色、亮度进行区分，提高行车方向的反光亮度，提升驾驶员行车坐标感，通过对各段反光突起路标间距进行渐变设计，提高驾驶人速度感知和距离感知，提高驾驶人对交叉口的识别能力；
22.3、本发明在考虑安全性的同时，兼顾对松懈效应的卸载，利用外界视觉信息具备亮的、大的、彩色的、变化或闪动的特征时，会更容易吸引到驾驶员的视觉注意力的研究结论，其路侧诱导在交叉口下游影响区采用“线形诱导+轮廓诱导”相结合的多重诱导方式设置均匀渐变的交通设施，使驾驶员在交叉口区域生理、心理不产生突变，避免驾驶负荷的骤降，减缓松懈效应对驾驶人的影响；
23.4、本发明结合城市道路交叉口交通事故特征，在交叉口护栏开口处设置铃铛形防撞桶，交叉口路缘石设置滚筒式转弯防护杆。防撞桶具有高弹性、高强度的特征，可有效地减小车辆碰撞冲击力；滚动式防护栏发生碰撞后非固定圆环会旋转滚动，将冲撞动力转变为动能，可以吸收撞击力，对与车辆发生意外的碰撞起到缓冲的作用，能够有效地减小冲击力，大大地降低车与人的损伤。同时贴有反光膜的防撞桶和防护栏能够对驾驶员起到警示作用，能有效解决驾驶人全天段在交叉口行驶时突发的车速控制能力弱、车道保持能力差而撞向路侧或护栏等问题；
24.5、本发明所采用的反光性材料在白天以其鲜艳的色彩起到明显的警示作用，在夜间或光线不足的情况下，其反光效果可以有效增强人的识别能力，看清目标，引起警觉，从而避免事故发生，减少人员伤亡，降低经济损失，降低对交通的影响。同时本发明采用的一系列城市道路视线诱导设施组合设计材料成本低、投资少、施工易、可行性高，有着明显的社会效益。
附图说明
25.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
26.图1是本发明基于松懈效应的城市道路交叉口下游视线诱导系统的结构示意图；
27.图2是本发明的下游开口段第一护栏的结构示意图；
28.图3是本发明的下游开口段第二护栏的结构示意图；
29.图4是本发明的下游控制段第三护栏的结构示意图；
30.图5是本发明的下游渐变段第四护栏的结构示意图；
31.图6是本发明的下游稳定段第五护栏的结构示意图；
32.图7是本发明的反光突起路标的结构示意图；
33.图8是本发明的铃铛形防撞桶的结构示意图；
34.图9是本发明的滚筒式转弯防护杆的结构示意图。
具体实施方式
35.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
36.如图1-9所示，本发明的基于松懈效应的城市道路交叉口下游视线诱导系统，将接近交叉口区域左右方向行驶的路段分为3个区，分别为上游影响区1、核心区2和下游影响区3。核心区1位于城市道路交叉口停车线与路缘线组成的闭合几何区域，沿行车方向，核心区1的上游为上游影响区2，核心区1的下游为下游影响区3。上游影响区1分为上游开口段4、上游控制段5和上游接近段6，下游影响区分下游开口段7、下游控制段8、下游渐变段9和下游稳定段10。交叉口下游视线诱导系统分为路面诱导系统和路侧诱导系统。路面诱导系统包括左转导向线11、左转导向箭头12和反光突起路标。左转导向线11设于城市道路的核心区2，为间断线且间断处设置左转导向箭头12，，反光突起路标包括第一突起路标13和第二突起路标14，第一突起路标13设置在左转导向箭头12之间，第二突起路标14设置在上游影响区1和下游影响区3的道路标线处。路侧诱导系统包括护栏15、铃铛形防撞桶16和滚筒式转弯防护杆17，护栏15设置在城市道路的道路中央分隔线上，铃铛形防撞桶16设置在道路中央分隔线的靠近城市道路交叉口处的末端，滚筒式转弯防护杆17设置在城市道路核心区四个转弯路段外侧交叉口的路缘石上。
37.本发明的优选实施例中，核心区2为城市道路交叉口左右停车线之间的与交叉口路缘线组成的闭合几何区域；上游影响区1为以城市道路交叉口进入核心区前的停车线与道路中线交点为原点，反向行车方向为正向轴，上游开口段4为0～30m、上游控制段5为30～100m、上游接近段6为100～200m；下游影响区3为城市道路交叉口出核心区后的停车线与道路中线交点为原点，正向行车方向为正向轴，下游开口段7为0～30m、下游控制段8为30～100m、下游渐变段9为100～250m、下游稳定段10为250～300m。采用这样的设置是依据交叉口特征和驾驶人因理论，为驾驶员提供全方位、多层次的道路信息，提高诱导信息的服务效率，连续、渐变的视线诱导，能够减小松懈效应所带来的影响，进而保障城市道路交叉口的交通安全。
38.本发明的优选实施例中，左转导向线11为虚实比为1：1的白色间断线，在间断处设有黄色左转导向箭头12，角度约为30～45
°
，箭头线宽与导向线宽为10～20cm。采用这样的
结构设置，可提高驾驶人在交叉口核心区的方向感，降低左转冲突发生概率，有助于提升交叉口左转安全性与效率。
39.本发明的优选实施例中，反光突起路标通过对所用反光突起路标的反光率和反光角度进行设计达到“双向增亮”的效果，使其在与行车方向垂直的正负θ度内，反光亮度为传统玻璃反光突起路标的三倍，在与行车方向垂直的正负θ度之外，则为传统玻璃反光突起路标相同的反光亮度。反光采用了折射率很高的光学玻璃，即玻璃微珠，运用了薄透镜成像原理的定向反射功能，将发射过来的光线逆反射回光源处；通常其反光亮度可由其内部排列决定，如玻璃微珠的反光率和反光角度，可在一倍反光亮度方向采用反光率较小的玻璃微珠，采用单层排列；在三倍反光亮度方向采用反光率较大的玻璃微珠，并调节排列结构。第一突起路标13的正面为黄色且反面为红色，上半球高度为0.7～0.9cm；所述第二突起路标14的正面为黄色且反面为白色，上半球的高度约1.5～2cm。采用这样的结构设置，提高行车方向θ度角内的反光亮度，能够提升驾驶员行车坐标感，进一步强化城市道路交叉口路权划分、方向指引，保证驾驶人对车道的掌控与识别能力，规范驾驶员驾驶行为。
40.本发明的优选实施例中，护栏15包括设置在左右两端的底座18和护柱19，底座18设置在城市道路的道路中线上，护柱19设置在底座18顶端，护柱19上设置有多重轮廓诱导标，多重轮廓诱导标包括圆形反光轮廓标20和竖向方形反光轮廓标21，圆形反光轮廓标20设置在护栏顶端，竖向方形反光轮廓标21设置在护栏侧表面。
41.本发明的优选实施例中，栏杆22包括设置在左右两端护栏中间的多重线性诱导图案，多重线性诱导图案包括黄色喷绘23和绿色喷绘，黄色喷绘23为带状且设置在中部位置，绿色喷绘包括弧形绿色喷绘24和直线绿色喷绘25，弧形绿色喷绘14对称设置在黄色喷绘23上下方，直线绿色喷绘25设置中部位置。
42.本发明的优选实施例中，护栏为“m+n”形式，即有m层轮廓诱导和n层线性诱导的护栏。栏杆包括第一护栏26、第二护栏27、第三护栏28、第四护栏29和第五护栏30，第一护栏26设于下游开口段7，为高度70cm的“3+3”形式护栏；第二护栏27设于下游开口段7，为高度从70cm线性增加至120cm的“3+3”形式护栏；第三护栏28设于下游控制段8，为高度120cm的“3+3”形式护栏；第四护栏29设于下游渐变段9，为高度120cm的“2+2”渐变形式护栏；第五护栏30高度设于下游稳定段10，为120cm的“1+1”形式护栏。采用这样的结构设置，在考虑安全性的同时，兼顾对松懈效应的卸载。使用的护栏无尖锐直角，不易发生刺穿和卡脖事故，采用“线形诱导+轮廓诱导”相结合的多重诱导方式，形成连续、渐变的道路信息，达到驾驶员生理、心理不产生剧烈改变的效果，避免驾驶负荷的骤降。
43.本发明的优选实施例中，铃铛形防撞桶16表面设置红白交错分布的逆反射反光膜31，铃铛形防撞桶的上下两端设置横向黄黑反光膜32，铃铛形防撞桶中部设置纵向黄黑反光膜32。采用这样的结构设置，能有效解决驾驶人在交叉口物理区夜间由于视线因素等导致的撞向护栏等事故，保证驾驶人能够及时获取道路信息。
44.本发明的优选实施例中，滚筒式转弯防护杆17包括圆杆柱33、圆环滚筒34和固定环35，圆环滚筒34为三个，固定环35为四个，圆环滚筒34和固定环35由上至下直径增大，并间隔套设在圆柱杆33上。采用这样的结构设置，能有效解决驾驶人在交叉口物理区由于视线因素等导致的撞向物理区路侧等事故，同时非固定eva成型滚筒可缓冲车辆撞向路侧的冲击力，更好的保障城市道路交叉口的安全。
45.本发明的优选实施例中，第一突起路标13设置在核心区2内，第一突起路标13设置在左转导向线11上且为2θ＝180
°
，相邻的第一突起路标13间距为2-3m；设置在上游开口段7的第二突起路标142θ＝45～60
°
且间距为5-7m，设置在上游控制段5的第二突起路标142θ＝30～45
°
且间距为7-9m，设置在上游接近段6的第二突起路标142θ＝15～30
°
且间距为9-11m；设置在下游开口段7的第二突起路标142θ＝45～60
°
且间距为5-7m，设置在下游控制段7的第二突起路标242θ＝30～45
°
且间距为7-9m，设置在下游渐变段9的第二突起路标142θ＝15～30
°
且间距为9-11m，设置在下游稳定段10的第二突起路标14θ＝0
°
且间距为11-13m。采用这样的结构设置，驾驶人可通过路面交通信息颜色、距离的变化进行道路判断，提高驾驶员在交叉口上游影响区的速度感知能力、车道保持能力，有效提醒驾驶员在交叉口前减速。
46.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。