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基于道路指向性系数的城市主干路网指路 标志标识设置 专业：交通信息工程及控制专业 硕士生：赵梦扬 指导教师：李熙莹副教授黄敏讲师 摘要 指路标志标识是城市路网中对交通流进行目的地指示和引导的基础设施，要 求客观反映出道路的连接关系和路网特征。干线路网作为城市交通命脉，对设置 于其中的指路标志标识系统具有更高要求。现时指路标志标识布设方案主要根据 工程实践经验及简单规范形成。长期实践积累形成的经验能在一定程度上客观反 应出路网特征，也包含了对某些指路标志标识设置的特殊性；但同时亦存在人工 设置带来的主观性与不合理性，造成指路标志标识的信息匮乏，指示矛盾、缺漏， 连续性缺失，非最优指示等状况。针对于此，论文提出一种基于道路指向性系数 的城市主干路网指路标志标识设置方法。该方法包括“分布”和“分配”两大步 骤：首先定义道路指向性系数，表达由指路标志标识系统中的道路指示信息决定 的道路之间指向性强弱，再求得由路网客观特征决定的道路之间指向性强弱关 系，并以此为依据对道路指向性系数进行修正，得到每条道路中的指路信息分布 情况；然后，根据对指路标志标识系统评价的相关要求，将道路指示信息分配到 每条道路中的具体位置，最终得到指路标志标识系统的布设方案。由该方法形成 的指路标志标识系统，既包含了原系统中的经验性特征，又能反映路网的客观特 征，并符合指路标志标识系统评价中的要求。最后，论文采用该方法构建广州市 干网指路标志标识系统，通过原有系统和新设置系统的比较，表明该方法是有效 的，可行的。 关键词：道路指向性系数；指路标志项；指路标志标识；设置方法 i i g u i d es i g ns e t u pi nc i t yt r u n kr o a dn e t w o r kb a s e d o nr o a dg u i d i n gc o e m c i e n t m a j o r ：1 r a f n ci n f o m a t i o ne n g i n e e r i n ga n dc o n t r o l n a m e ：z h a om e n g y a n g s u p e n ，i s o r ：a s s o c i a t ep r o f e s s o rl i y i n g ，l e c t l i e rh u a n gm i n a b s t r a c t i h 伍cg u i d es i g n s ，w l l i c h 黜舭b 弱i cf a c i l 毋o fc 毋r o a dn e 咖r k ，啪r e q u i r e d t 0b et 1 1 er e n e c t i o no ft 1 1 en 嘶釉r k sr o a dc o 加e c t i o na l l dc l l a r a c t 面s t i c a s 廿1 ek e y c a r r i e ro f 仃a 伍cf l o w ，c i t ) ，觚u l l 【r o a dn e 铆o r ks e tas 仃i c t c rr e q u i r e m e n tt 0i t sg l l i d e s i 弘s y s t e m n o 刚a yg u i d es i 印s y 咖mi nm ed o m e s t i c 肌di n t e m a t i o n a lc i t i e s a l w a y sh a s 砥e s t a b l i s h m e n tb a s e do ne x p e r i e n c e so fe n g i n e e r i n gp r a c t i c e s a l t l l o u g h 廿l e s ee x p e r i e i l c e sh a v ep a n i a ls y s t e 血c 觚dr e 嬲o n a b l ef a t o 瑙b e c a 邯eo ft l l el o n g t i i n e c 眦n d a t i o na n da u m e n t i c a t i o n ，m e yc a u s ec h 0 弱，c o n 恻i c t i o n ，l a c ko fc o n t i i “够 龇1 dn o n - o p t i i i l a lg u i d i l l gt 0 廿l es y s t e m a g a i l l s t l i s ，m ep a p e rb r i r l g e df o 确，a r da m e t h o do f g u i d es i 印s e t u p 1 1 圮m e 1 0 rh a st 、v 0m 旬o rs t i e p s ，i n c l u d e i i l g d i s t r i b 们0 n ” a n d “a s s i 鲫e i l t ，f i l s t ，i no r d e rt 0e x p r e s st l l cg u i d i i 培i i l t e 璐i 锣f r o mo n er o a dt 0 觚o t h e ri i ln l eg u i d es i 印s y s t e m ，廿1 ep a p e rd e f i n e d 廿l er o a dg u i d i n gc o e 伍c i e m 1 1 l e i l ， t h eo t l l e rk i i l do fg u i ( 1 i n gi 1 1 t e n s 时b e t w e e nr o a d s ，w m c hi sd e t e m i n e db y 圮 n e t 、o r k so 场e c t i v ef a c t o r s ，衄l s tb ef o u n da n du s e dt 0m o d i 匆t l l eo r i g 砌r o a d 鲥d 堍c o e m c i e n t a r e r 蚰s ，廿1 e 鲥d 啦幽册a t i o ni sd i 鲥b u t e dt 0 础r o a d s e c o n d ，a c c o r d i i l gt 0m ee v a l u a t i o nr e q u i r e m e n to f 廿l eg u i d es i 弘s y s t e m ，血eg u i d i i l g 珊f 0 m 嘶o ni s 硒s i g n e dt 0s p e c i f i cp l a c e so fe a c hr o a d 锄d l ed e t a i l so fg u i d es i g i l s y s t e ma r ef l n a l l yg e t 1 1 啪u 曲廿l i sm e 吐1 0 d ，m es y s t e mc o n t a i 邶m ee x p 砸e n c e c h a r a c 钯陷， r e n e c t st h en e t 、r k so b j e c t i v ef a c t o r s ，肌da d a p tt 0e v a l m t i o n r e q u i r e m e n t i i l 恤l a s tp a r t ，m eg u i d es i g ns y s t e mo fg 啪g 吐o uc 时i ss 呻l l s m g t h i sm e 廿1 0 d ，m ef e a s i b i l i t ) r 甜1 dv a l i d i t ) ro fw i l i c hh a v eb e e np r 0 v e di i lt l l es y s t e m r e s u l t 1 已e yw b r d s ：r o a dg u i d i n gc o e f f i c i e n t ；g u i d es i 印i t e m s ；g u i d es i 印s ；s 呻m 础o d 论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：彳 _ 日期：少。彦年6 月牛 磐扬 日 学位论文使用授权声明 本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构 送交论文的电子版和纸质版，有权将学位论文用于非赢利目 的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查 阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，可以 采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。 学位论文作者签名：兹誓j 扬导师签名：乃蜕 日期：如o8 年厂月午日日期：删年多月，日 1 1 研究背景 第1 章绪论 随着全球经济的发展、工业化程度的提高，世界各国都面临着交通拥挤、交 通事故、环境污染、能源短缺等共同问题。交通系统承载城市中人和物的流通， 已经成为城市运作中的不可缺少的基础性系统，由交通带来的问题也一直困扰着 世界各个国家。近十几年来，随着我国城市化进程的加快，机动车拥有量及道路 交通量急剧增加，尤其是在国内大城市，大量的交通使用者导致了交通阻塞和交 通事故的增加、能源消耗的提高、环境污染的加剧，阻碍了社会的进一步发展。 事实证明了盲目的增加城市道路并不能有效的改善城市交通，而将先进的信息及 控制技术应用于交通工程的智能交通系统备受推崇，被认为是解决交通问题的最 佳途径。 近年来，我国城市的道路交通网络不断发展完善，路网的覆盖面积、复杂程 度大幅提高，而作为与路网相结合交通基础设施交通标志标识系统的完善和 更新则相对滞后，严重影响了城市路网的交通功能和效率。因此在大力发展智能 交通的同时，也应该重视交通基础设施的建设，若道路的基础设施不尽完善，则 会制约智能交通系统构建，并限制了其作用的发挥。 道路交通标志标识是用图形符号、文字向驾驶员及行人传递法定信息，用以 管制、警告引导交通的安全设施。道路交通标志标识系统作为现代交通导向系统 的重要组成部分，它在道路交通管理中发挥着重要的作用，是大力发展智能交通 系统的基础。合理的道路标志标识系统能为道路使用者提供直接准确的导向服 务，提高道路通行能力，降低交通拥堵带来的负面影响。 我国用于指路标志标识设置的相关规则，是中华人民共和国国家标准道路 交通标志标线( g b 5 7 6 8 1 9 9 9 ，下文称“国标 ) ，但国标是基于全国范围内的 统筹考虑，对不同城市和地域中不同的路网结构的缺乏针对性。对于交通标志的 具体设置规则，“国标 只是订下了标志版面相关标准和少数通用性规则。针对 “国标”中对交通标志标识具体设置规则的局限性，国内不少城市已意识到道路 标志标识的重要性，纷纷出台政策法规来更新和完善现有的交通标志标识系统。 为了进一步完善交通安全设施，规范道路交通标志标线，2 0 0 5 年公安部交管局 还颁布了公路交通标志标线设置指南、推荐新增道路交通标志标线和城 市道路交通标志和标线的设置。制订一种合理、规范的交通标志系统设置方法 已成为一个迫切的研究课题。 1 2 国内外对交通标志的研究 作为交通领域的研究热点之一，针对交通标志标识其做出的研究包含以下几 个方面： ( 1 ) 工程学，主要研究交通标志的规格、字体大小、标志版面的组织安排、 标志设置的位置、标志所处位置的光照程度、背景是否复杂等，这些要素都要符 合相关的标准规范，使交通标志能清晰地传递指示信息； ( 2 ) 人类工程学，主要考虑什么因素影响驾驶员获取交通标志要传递的信 息，如标志的版面或字体的颜色、图形符号或文字符号的使用等，研究如何优化 上述因素，使交通标志标识的指示信息更容易被道路使用者接收并正确理解； ( 3 ) 数学逻辑，综合考虑多方面因素，建立交通标志标识的数学模型，在理 论上确定要设置标志的地点及其应该提供的指示信息，使交通标志标识能有效合 理地设置，实现其交通诱导功能。 在以上几个研究方向中，国内外学者针对交通标志进行了大量研究。 交通标志作为最基本的交通管理设施，已被不少国家纳入国家标准中进行规 范管理。我国现行的国家标准g b 5 7 6 8 1 9 9 9 道路交通标志和标线【l j 规定了交 通标志和标线的分类，给出了标志标线的设计、制造、设置、施工等要求，它是 交通标志标线的总体设置规则。美国联邦公路管理局和国家统一交通控制设备委 员会颁布的统一交通控制设备手册( m u t c d ) 【2 】中规定了包括交通标志在内的道 路交通控制设施的安装和维护的标准。 前人还从多个角度对交通标志进行了研究。有学者指出人类在短时间内对信 息的接收能力是有限的，若交通标志上设置过多的道路指示信息，这些信息反而 容易被忽略【3 】。其他学者从人类工效学的角度去研究交通标志图形表达的意义， 提出计算图标信息量的数学模型【4 】。另有学者指出在获取交通标志的指示信息 时，熟练的驾驶员和新手应该采取不同的阅读信息频率和阅读时间【5 】。针对驾驶 2 员读取指路标志信息的研究指出驾驶员在接收交通标志信息时采取短时多次看 标志的方法，能更有效地获取交标志的信息【6 】。 为了找出影响着交通标志被注意程度的因素，提出一些改良的措施，以提高 交通标志的受关注度。相关学者通过研究指出，可以通过精简交通标志的信息信 息量来降低其冗余度，用增加标志牌数及间隔一定距离来解决显示大量信息的问 题，其他提高交通标志关注度的措施包括：增加标志大小：增加标志与背景的对 比度；标志上用较粗的图文；将标志置于驾驶员容易看到的地方等【4 】【7 】【引。 在驾驶员特征与指路标志标识辨识度之关系的研究中，有学者研究了驾驶员 个人特征，如驾驶经验、事故率、年龄、婚姻状况、性别、国籍、驾驶教育程度 和月收入等，与他们对交通标志的理解能力之间的关系，实验表明驾驶教育程度、 驾驶经验、性别、月收入和国籍明显影响驾驶员对标志的理解【9 】【1 0 1 。另有学者通 过大量实验，得出交通标志的受关注程度与驾驶员的年龄、驾驶经验可能高度相 关【l l 】。还有研究指出驾驶员对速度标志的回忆能力与其年龄性别无关【1 2 】。其他 研究指出驾驶员的紧张程度、驾驶员的紧张程度影响了其回忆、认知指路标志的 能力【1 3 】【1 4 】。 1 3 我国在指路标志应用上的研究 交通标志按其功能可分为警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游 区标志和道路施工安全标志。其中，指路标志是传递道路方向、地点、距离信息 的标志，它是交通标志的重要组成部分【l 】。 目前国内外对指路标志标识的研究主要有标志标识的外观设计及其标准 【1 5 】【1 6 】【4 5 】；以交叉口为对象进行指路标志标识研究，如李友钦【1 7 】提出的以单个交 叉口为单位，结合最优路径搜索的指路标志设置；对指路标志指示对象的选择模 式研究【1 8 】【4 7 】【4 8 】m ；在图像处理领域进行的指路标志识别研究1 9 】【2 0 1 等。黄敏f 2 1 】圈 提出了一种基于路网中交叉口函数，将指路标志从信息上分解为指路标志项的建 模方法，使指路标志同路网相结合，便于从拓扑上对指路标志进行研究。 指路标志在现代公路交通与城市交通中都发挥着重要的作用。随着社会经济 的快速发展，人们对交通运输的需求日益增加，促使交通运输与民众的日常生活 关系更加密切，于是我国许多城市加大了城市路网，特别是城市干线路网的建设。 作为道路中使用率最高的城市交通命脉干线路网，起到快速、大量承载交通 的作用，该路网上的指路标志标识对系统性有更高要求。 交通干网的发达，很大程度上满足了人们对交通运输的需求，同时也增加了 道路使用者对路径选择的复杂程度。对一般的道路使用者而言，要驱车前往目的 地，除了本身的经验外，主要是根据地图和路网上指路标志提供的指示信息来确 定其路径。指路标识因此具有作用最直接、受益者最多、使用成本最低的特点。 城市交通管理的目的是保证交通的安全、畅通。指路标志标识系统是交通管 理设施设置的一个组成部分，从属于交通设施的设置，同时也具有其自身系统的 完整性。目前国内外都是根据自身城市的特点进行指路标志标识的设置，在指路 标志标识系统的评价上更不存在一套成体系的通用标准。对于指路标志标识系统 的评价，前人在实践中提出了3 个要求，即指路标志标识系统的交通引导性、合 理性和连续性要求【4 】【2 3 1 。 由于指路标志在交通诱导中发挥着重要的作用。国内的很多城市在设置指路 标志的实践中，积累了不少的经验，纷纷推出相关的措旌来改进和完善地方上指 路标志标识系统。到2 0 0 5 年底，北京实现了对二、三、四、五环路全线的统一 编号，同时，指路标志的设置实现了多级预告功能，从两公里、一公里，一直到 几百米分别进行预告。上海市市政局、市交警总队修订了上海市高速公路、城 市快速路及城市高架路交通标志标线技术总则。为配合广州市道路交通网络的 迅速发展，改善指路标志标识系统指引不够清晰的问题，广州市规划局在2 0 0 5 年出台了市区道路交通指路标志标识系统改善方案研究，并已通过“重点部门、 大型公建及旅游景点指路标志标识系统布局方案研究”的评审，广州市的道路交 通指路标志标识系统的改善工程，将有步骤、有计划地向前推进。 国标中的第8 条是用于规范指路标志设置的，但只是做出如“设在距交叉路 口3 0 5 0 米处 的规定。然而，指路标志牌上应标示的内容( 目的地或道路) 对 交通诱导来说显得更为重要。 由于国标中没有相关的规定，决策者主要是凭经验或地方的规则来确定指路 标志上应指示的内容。经过长期积累和完善的经验和由此产生的规则必然有其合 理性，能够客观地反映出一定的路网特征。但这中经验为主导的设置方式会造成 4 指路标志标识系统存在着各种问题，如指示内容常常不规范，指示信息严重缺乏， 整体布局缺乏足够的系统性，所传递信息的连续性和完整性也不尽如人意，常常 导致驾驶员在交叉口的茫然无措，从而影响了整个指路标志标识系统的交通指引 和诱导的效率，对指路标志的管理也极为不便。因此，有必要建立一种有别于前 人的，以计算机执行为主的城市干网指路标志标识系统设置方法，使其既保留经 验性特征，又能通过城市干网的客观特征对其做出相关约束，提高其合理性以及 对路网的反映程度，满足指路标志标识系统交通引导性、合理性和连续性的要求。 1 4 论文的目标与研究内容 当前国内外城市干线路网的指路标志标识系统，大都以自身城市特点以及过 往经验总结成的简单设置规则为标准，结合决策者的个人经验，进行设置。因此 这些城市中的指路标志标识系统以经验为主要依据，包含了决策者对该城市干网 特殊性考量以及路网客观特征的因素，也包含了主观性带来的不合理因素。 针对于此，本文旨在建立一种既能保留当前指路标志标识系统中的经验性特 征，又能反映城市干网的客观性特征，并符合指路信息设置规则、满足指路标志 标识系统评价要求的城市干网指路标志标识设置方法。 为了达到该目标，本文将设置方法分为“分布 和“分配”两大步骤，分别 表示“以道路为单位的路网指路信息分布 以及“道路内部的指路标志项分配”。 在“分布步骤中，通过对道路指示信息的研究，定义一个能够表达由指路 标志决定的道路之间指向性强弱的系数，反映出干网中现有指路标志标识系统的 道路指向性特征；然后通过对路网客观特征的研究，找到由路网特征决定的道路 之间指向性强弱关系；以此对现有指路标志标识系统的道路指向性特征进行修 正，最后得到干网中每条道路上的指路信息分布。 在“分配 步骤中，通过对单个道路指示信息包含的各个属性的研究，结合 指路标志标识系统的评价要求，找到将各个道路指示信息设置到道路中具体位置 的方法，并使设置过程满足对指路标志标识系统之交通引导性、合理性和连续性 的3 大要求。最后得到道路中的指路信息分配。 通过上述两个步骤，本文提出的设置方法最终得到指路标志标识系统的布设 方案，并通过计算机构建城市干网的指路标志标识系统，实现系统的计算机自动 设置。 1 5 论文的结构大纲 本文由以下几部分构成： 第一章：绪论，即本章。通过介绍交通标志标识及指路标志标识的研究现状， 交待研究背景，说明对城市干网指路标志标识系统进行研究的重要性。进而提出 当前指路标志标识系统设置过程中存在的问题和缺陷，表现本文的意义，最后说 明研究的目标和主要内容。 第二章：指路标志标识系统的研究进展。首先对指路标志标识系统做出定义； 再通过前人对国内外各国家和地区的指路标志标识系统的研究，总结出指路信息 设置上的通用性规则，为下文系统设置方法中的具体步骤提供依据；最后针对本 文研究内容，对前人的一项具体研究进展指路标志项进行定义和相关介绍。 第三章：以道路为单位的路网指路信息分布。介绍了本文提出的设置方法中 的第一步，即“分布”方法。采用道路指向性系数对干网中现有指路标志标识系 统的道路指向性特征进行描述，再以路网的客观特征对该系数进行修正，降低主 观经验带来的不合理性，最后得到道路中的指路信息分布。 第四章：道路内部的指路表示项分配。介绍了本文提出的设置方法中的第二 步，即“分配”方法。将“分布”的结果作为“分配 的依据，根据指路标志标 识系统评价的要求，将代表每个道路指示信息的指路标志项分配到道路的具体位 置中，得到干网指路标志标识系统的布设方案。 第五章：广州市干网指路标志标识系统的构建。介绍了道路指示信息采集平 台的构建，指路标志标识系统的设计、平台选择，本文提出的设置方法在系统中 的实现。并以一个区域的内部路网为例，演示指路标志标识系统设置过程，并对 布设方案进行分析。 第六章：总结与展望。是本文终章，总结本文工作，归纳出主要创新点和贡 献，以及尚待改进之处，说明本文进一步的研究及改进方向。 6 第2 章指路标志标识系统的研究进展 2 1 指路标志标识系统的介绍 指路标志标识系统是结合路网的拓扑结构和交通网络的服务规则，对道路网 络中的道路、桥梁、隧道、标志点等地物特征生成导向指路标志，并能随实际条 件的变化而自动更新，用以辅助道路中指路标志标牌的布设、制作、维护、更新 的管理信息系统。 综合前人所做的工作【1 7 】阱】【2 5 】，指路标志标识系统的研究常常包括以下几个 方面： 1 ) 指路标志通用设置规范研究。这包括标志的版面形式，图文符号表达， 分类标准，设计制造工艺，设置规则等统一规范的研究。这些研究要结合交通心 理学和交通行为学进行，其目的是为了道路使用者更好地接收标志信息，并在驾 驶行为中运用。 2 ) 指路标志标识系统建模的研究。指路标志最重要的功能是对交通进行诱 导，如何合理地设置指路标志，使其达到最好的交通疏导效果，带给出行者最大 的便捷，是指路标志建模的研究重点。指路标志标识系统建模是指建立数学模型 来确定指路标志的设置，它将涉及到指路标志的数学描述，建模所用的数学工具， 具体建立的模型等多方面的内容。 3 ) 指路标志标识系统的数据模型研究。由于指路标志是由自计算机生成的， 这将涉及到如何对指路标志、道路网络、交通服务规则等数据进行描述与组织， 使数据利于在计算机中存储和运行。这就是需要建立能适用于指路标志标识系统 的数据模型，使其利于指路标志建模。 4 ) 指路标志评价体系研究。指路标志设计的效果如何需要用一系列的指标和 方法进行评估，这需要一套科学的评价体系。评价应该包括两大方面的内容：指 路标志是否在适当的地方设置并给出准确、有效的诱导信息；指路标志的设计的 形式、设置的环境是否有利于道路使用者接收与理解等。 7 2 2指路标志标识系统的指路信息设置规则研究 一个指路标志牌上具有一个或多个采用图形及文字对特定目标( 常为道路) 进行指示的信息，决定在指路标志牌上设置哪些指示信息的规则，称为标志标识 系统的指路信息设置规则。 国内外各个城市指路标志标识系统的经验主导性不仅体现在宏观的标志布 设上，也体现在每个指路标志牌上的指路信息设置中。对于一块标志牌上各个方 向应该指示什么目标，指示多少个目标为宜，一直是以道路交通管理者的经验为 主要决定依据。虽然长期积累的经验必定有其正确性和适用性，但人为主观性过 强的设置方式必定会令整个指路标志标识系统带有不合理性和矛盾。于是，许多 城市根据自身特点，从长期经验中总结出含有规则性的指路信息设置方式，作为 标志牌上设置指路信息的准则，这些规则并没有严格的官方统一标准，也没有数 学上的严密性，某些情况下会被打破，但仍可作为一种通用规则为指路标志的布 设提供依据。 本文总结前人对国内外部分城市及地区指路标志标识系统的研究，找出其中 在指路信息设置方法上的共性和规律性，形成在较大范围内通用的指路信息设置 规则，为本文提出的指路标志标识设置方法中部分步骤提供理论依据。 综合考虑根据国内外各城市及地区的城市化程度、交通路网成熟度、交通管 理水平先进程度等因素，选择在各因素占据较为领先地位的欧洲地区、美国、日 本，以及国内的北京、上海、广州。根据前人对上述地区及城市指路标志标识系 统的研究，总结其指路信息设置规则。 2 2 1欧洲指路标志标识系统及指路信息设置规则 欧洲作为世界上最早经历现代化的地区，人们在对其交通系统的管理中早已 积累大量经验，前人对欧洲指路标志标识系统亦进行了相关研究【2 6 j 。欧洲国家 道路系统完善，大多数道路均进行了编码，因此交通标志标识设置与其城市道路 交通特点紧密结合。很多国家道路交通标志标识设置比较密集，受到道路特点、 交通流构成、交通参与者的交通素质和视认规律、道路交通的主要矛盾等因素影 响。其标志标识外观醒目、严谨、规范，有较高科学性，很多都采取双侧设置模 8 式。城市路网中的标志牌大都首先指示直接相连的道路，进而指示该方向同往的 地区及相关道路。 。i 镛褊滴 张鼹燃! 矗盛鬃- 麓型 孝蕊灞鞠然夔黉蕤! 霪i 一髦鼢 l 豢糕+ 霸渤l 震溪鬻阚 雕 幽雾簌霉黝黧雾糕 ；躐鹃溺黼 2 2 2美国指路标志标识系统及指路信息设置规则 前人对美国的研究【2 7 1 表明，其道路编号系统十分完善，指路标志标识系统 亦与道路编号紧密结合。根据美国交通标志标线规范( m u t c d ) 【2 】规定，指路 标志以道路编号为主，以地名为辅，设置时出要采取组合形式，依次为道路编号 方向组合标志( 预告性) 、地名方向与道路编号方向组合标志、地名距离标志。 其特点为以文字表达为主，图形符号为辅；以路线指引为主，地名、里程标志为 辅；内容简单明了；多为单独设置。在交叉口的指路标志上，路线方位与编号以 及地名、方向与里程分开设置，信息上采取分段告知的原则，避免了同一位置信 息过多。 9 fb 1 图2 2 美国城市及高速公路上的指路标志 图2 - 2 中( a ) 图为美国政治中心w 酞l l i n g t o n 中某主干道路交叉口设置的指路 标志，( b ) 图为美国东岸某段高速公路上的指路标志。( a ) 图中交叉口的指路标志 首先在各个指示方向上标明了其地理方向，然后指示了该方向上直接连接的道路 之编号，再指示该方向远处通往的地区名称及其距离。( b ) 图中高速公路上的指 路标志虽然形式不一样，但同样包含了上述指示要素。 2 2 3日本指路标志标识系统及指路信息设置规则 日本是世界上快速崛起的发达国家，也是道路密度最大的国家。日本的道路 交通设施非常完善，无论是一般道路还是高速、快速路，其标志标线都设置的非 常精确和全面。前人对日本的指路标志标识系统的研究【2 7 】【2 8 1 表明，日本采取统 一的道路编号系统，指路标志信息以地名指示为主，以路名为辅。日本道路标志 手册规定：“一般道路的路线指示标志主要根据地名来指示，但在路段中给予路 线编号与道路名称等信息，对于远距离或不需地名引导的道路使用者将较有效 果”。在城市路网中交叉口处设置的指路标志，根据实际情况分为地点、方向及 距离标志，属于1 0 5 系统，如图2 3 中( a ) 图的所示；以及交叉路口标志，属于 1 0 1 0 8 系统，如图2 3 中 图所示。1 0 5 系统适用于双车道以下，不重要的道路交 叉口，1 0 8 系统使用于路幅较宽，交通量较大的重要道路交叉口。这种重要交叉 口的采取图形化指路标志，双车道以下道路的非重要交叉口采取文字型指路标志 的设计，不仅符合驾驶人员视觉特性，也能提高其对交叉口结构形式的认识和道 路沿途地点的辨认。 ( a )( b ) 图2 3 日本的指路标志 日本在指路信息设置规则上已形成较为正式的标准，以图2 - 4 所示的设置在 交叉口的1 0 8 系统标志为例。a 位置选择的是该方向最近的最重要地点名称，b 位置选择的是该方向最近的次重要地点名称，c 、d 方向的选择对象根据所相交 的道路类型进行选择：当相交道路为主要干线道路时，选择最近的最重要地点名 称；当相交道路为干线道路时，选择最近的次重要地点名称；当相交道路为辅助 干线道路时，选择最近的一般地点名称。指示方向箭头上的三角型位置标明该方 向直接相连的道路之编号。 图2 - 4 日本指路信息设置规则 2 2 4北京市指路标志标识系统及指路信息设置规则 北京市作为我国首都，是全国政治、经济、文化中心，全市面积1 6 万平方 千米，人口总数1 5 0 0 万，道路总里程1 9 万余千米。截至2 0 0 7 年年底，市内机 动车保有量已达到3 2 0 万辆。 根据对北京市指路标志标识系统相关研究口7 】【2 9 】【3 们，其指路标志标识系统方 案是交通部门经过一系列调研、分析、论证，并按照北京市交通管理设施设置 规范要求，于2 0 0 3 年制定并实施的的设置主要分为环路及封闭式快速路与城 市道路两大类。环路和封闭式快速路考虑到过境交通比例大，指路以重要交通节 点、立交桥为主。城市道路考虑到目的地比较多，指路以临近道路为主，辅助重 要地点的指示。一般城市道路指路标志设置在车道导向标志前方，距离路口1 0 0 米设置，方便司机确认方向后驶入正确车道。 北京市的宏观路网具有比较明显的结构特征，是由封闭式环路、城市主干道 路及高速公路组成的棋盘式和环形放射式相结合的路网结构。由这些道路互相交 叉构成了主要交通枢纽( 交通集散点) 。通过这些交通集散点，城市主要交通流 可以快速地集合与疏散，交通集散点和连接它们的道路组成了北京市主要交通集 散点网络。 因此，北京市城市道路指路标志标识系统的指路信息设置规则经过专家论证 会确定出统一的模式，指路标志以当前交叉口直接相连的道路名称作为主要信 息；以指示方向上的重要城市干道或重要地标为辅助信息；并将指示方向上的重 要交通集散点也作为辅助信息。主要信息指示了道路使用者将要进入的道路名 称；辅助信息预告该方向可以到达的重要道路或交通集散点名称，以括号的形式 标注于主要信息的旁边或下方。如图2 5 所示。 图2 5 北京市指路标志信息设置 图2 6 为北京市一块指路标志在地图中设置的位置及其指示目标位置。可以 1 2 看到该指路标志设置于平安里路口由南往北的方向上，版面中央为十字交叉图 形，表明道路行进方向和行驶方式，版面最上方的“新街口南大街 为主要信息， 标明直行方向直接相连的道路名称，该道路在地图中的位置如图2 6 中编号为1 的虚线框所示。该主要信息右侧括号内注有“北二环”、“积水潭桥 ，为辅助信 息，标明通过新街口南大街可以到达的环路、桥区名称，其中“北二环”在地图 中的位置如编号为2 的虚线框所示；“积水潭桥 为交通集散点，在地图中的位 置如编号为3 的圆点所示。标志牌上左右侧也分别有到达下一道路名称和可通往 主要环路、桥区和交通结点名称，在地图上的位置如图中其他虚线框和圆点对应。 此外，道路信息还有标准的英文标识。 ：艄哦妻 j 磁艘扣o羚；。，；謦。搿， g 谚窃绣j _ 髦 ：眨走爨援缝一菘嚣5 ；j 鞣瑟幽泛豢 ? i 钢鸯0 碧色 簇孬鬣缓滋耩荔圈翳谚荔磊“。 黪l 繁。鹳蠢毒器嚣黟r 二焉磊褫菇淼。 謦爹。器霉鍪蕊潞眷萋螽蒿鋈鬈 ，触 。= =豳阌 ；l 南三囵 0 踊 删i 蕊黝施 帮薅瓯 擘嚣攘燃。g裙翳敞旃敬鲥墼 ；0 - o l 0 嬲l 毒= 虻l jp 困燃糕 童； 滚；嚣絮 黪一： 0 归x l 粒旺龃 舅 隧瓣i! 一r jl嘤 ：0 、豫 l臻 嗨戈铹宁露 薹拧唰| l l i y 飘l 瞵l 一 i 】鼢甄 l 譬嗍藿嗣疆】强薯因：一- i ；朋戳糕 r i i f = f 、t 一 _ -l f 1_ 。，警唆缴耋最托锨，缸i 爱| o = 。，崭弦 2 2 5上海市指路标志标识系统及指路信息设置规则 上海作为国内发展较早的城市，其经济实力、城市规模都在国内位居前列。 由于其沿海地理位置及直辖市的定位，上海很早便开始接触到发达国家及地区较 先进的技术，当然包括交通系统软硬件方面的技术及管理经验。随着城市的国际 化程度越来越高，上海的交通路网形成了以内环线内部“三纵三横 骨干道路， 内环线、南北高架路组成的“申 字形骨干路，外环线及放射性路网，区域间快 速路、干路，以及国道、高速公路形成的复杂架构。为了构建出能适应该路网庞 大、繁复特点的指路标志标识系统，上海市借鉴了国外某些指路标志标识系统指 路信息设置的特点，形成了具有自身特色、简单明了、有规则的指路标志。 通过前人对上海市指路标志标识系统的研究2 7 】【3 l 】，截至2 0 0 1 年，上海市道 路上共有交通指路标志约7 3 5 0 块( 套) ，这些指路标志大部分是在道路建设同时， 根据交通管理部门的要求而同步设置的。随后上海的指路标志标识系统经历了多 次的修改和完善。在2 0 0 6 年一年中，相关部门对“三纵三横干道、含内环线 在内的5 条高架路、外环部分路段的指路标志进行了分析研究，增加和更新了交 通标志3 0 0 0 余块。 在城市干网指路信息设置规则上，对于一个干网上的4 方向交叉口，一般采 用方向、地点标志，设置在交叉路口前5 0 到1 0 0 米的适当位置，一般沿行车路 线的直行方向指示两个目标，可以是道路或地点，标示其名称；左、右转弯各指 示一个目标，可以是道路或地点，标示其名称。指示对象分为近处目标和远处目 标，近处目标包括与交叉口直接相连的道路、相隔一个交叉口的相邻道路、相隔 一个交叉口的重要地点；远处目标包括指示方向上远处重要交通干道、重要地点。 横向指示箭头的中添加横向连接的道路名称。如图2 7 所示。 图2 7 上海市指路标志牌示例 1 4 图2 - 8 上海市指路信息设置规则 图2 8 为上海市浦东新区白杨路北往南方向设置在梅花路交叉口前的指路标 志。该标志根据交叉口形态采取十字型设置，分别指示了直行、左转和右转3 个方向。在指示左转和右转的横向箭头中，设置了当前交叉口横向连接的道路名 称“梅花路 ，在地图中的位置如图中编号为4 的虚线框所示，近似于国外在指 示箭头上设置直接相连的道路之编号的做法。各指示方向上设置了该方向沿路遇 到的第一条主干道路的名称，在地图中的位置如图中编号为1 、2 、3 的虚线框所 示。每个道路名下方均标有标准英文名称。 2 2 6广州市指路标志标识系统及指路信息设置规则 有中国南大门之称的广州市是整个华南区域性中心城市，分为1 0 个行政区 和2 个县级市，城市土地面积7 4 3 4 4 0 平方千米，在2 0 0 7 年末，广州市常住总 人口为1 0 0 4 5 8 万。在城市发展历史上，广州同样较早地接触到西方发达国家的 技术和经验，但同时广州也具有悠久的历史，从公元前2 1 4 年( 秦始皇3 3 年) 秦王朝任命任嚣为南海尉并建城( 俗称“任嚣城 ) 开始、广州建立已有2 2 2 2 年时间，在世界上只有古罗马、雅典等少数几个城市比广州“年长”。这种城市 发展特点在广州路网上反映为既在整体上拥有高等级主干路网、城市环线网、高 速快速路网，形成由中心城区向外围发散的路网结构，又在局部小范围内存在大 量低等级甚至无法通车的支路。 对广州市路网及指路标志标识系统的研究口7 】【3 2 】【3 3 】【3 4 1 表明，广州市区城市道 路系统由1 0 条城市高速路、1 8 条城市快速路、3 2 条交通性主干道形成的主骨架 网络和由生活性主干道、次干道、支路形成的次要网络，及3 0 个城市出入口、 2 4 4 座立交所组成。规划道路长度4 4 2 4 k m ，道路面积1 4 6 k m ，道路网密度为 5 6 k m l ( m ，道路面积率为1 8 5 。由于城市的历史因素，在道路系统结构完整性 及道路功能层次有序性上有所欠缺，断头、瓶颈、错位路较多。2 0 0 4 年7 月， 广州市市委、市政府委托广州市交通规划研究所、广州市公安交警支队和广州至 信交通顾问公司负责开展“广州市区道路交通指路标志标识系统改善方案研究 系列专题研究工作。完成了“广州市道路交通管理设施设计施工指南”和“重点 部门、大型公建及旅游景点指路标志标识系统布局方案研究 。 2 0 0 5 年，广州市城市规划局出台了广州市区道路交通指路标志标识系统 改善方案研究，当中通过调研指出了广州市区高等级道路网络体系的指路标志 标识系统存在以下主要问题缺陷： l 、指示信息不足； 2 、引导路径不合理； 3 、指示信息设置不统一； 4 、指示信息不连贯； 5 、指路标志与道路整体系统不匹配； 6 、牌面规格等不规范； 有鉴于此，广州市于2 0 0 5 年开展大规模的道路交通指路标志标识系统研究 改善工作，着手进行一系列指路标志标识系统改造，使整个指路标志标识系统更 加规范化、国际化。 在指路标志标识系统的指路信息设置规则上，广州市单块指路标志的一个指 示方向中，通常情况下设置1 到2 个指示目标，最多设置3 个指示目标。包含了 对近距离目标的指示和远距离目标的指示。近距离目标包含与交叉口直接相连的 道路，与指路标志所处道路相隔一个交叉口的平行道路，以及1 到2 个交叉口以 内重要地点；远距离目标包含顺指示方向沿道路可达的1 到2 条重要干道，以及 顺指示方向沿道路可达的1 到2 个重要地点。 1 6 2 2 7指路信息设置规则总结 不同地区、不同城市根据其自身的地理位置、城市发展历史、经济发展情况、 主要产业布局等因素，会发展出具有自身特色的城市路网结构，并以此路网的特 点和当地驾驶人员行为习惯，形成具有地方性特征的指路标志标识系统。通过对 国内外几个典型地区或城市的指路标志标识系统的研究，并着眼于其中指路信息 设置规则分析，可以看出即使各种客观条件相异，其指路信息设置规则却存在共 性，可以作为在大范围中通用的准则，为城市指路标志标识系统的设置提供导向 与依据。 现将指路标志标识系统的指路信息设置规则共性总结如下，并作为本文提出 的指路标志标识系统设置过程中某些步骤的依据。 1 ) 近距离目标和远距离目标搭配指示 指路标志必须清晰反映紧邻的道路，简单明了的表现道路邻接关系，这是对 指路标志标识系统的基本要求；指路标志还需具备远距离目标的指示引导功能， 为道路使用者传递交叉口各方向可以通达的远处目标信息。因此，指路标志牌中 的指路信息常常为近距离目标和远距离目标搭配设置。并且如果同一指示方向上 既有近距离目标，又有远距离目标时，通常优先指示近距离目标，在标志牌上反 映为将近距离目标放在较显眼位置或突出其字体，体现了指路标志标识系统的近 处目标指示功能优先于远处目标引导功能。 2 ) 指示目标在路网中的位置严格符合指示箭头的指示方向性。 几乎所有指路标志牌上的指示目标，都是只要顺着对应指示方向的道路一直 走就可以到达的。这个共性也可以理解为，在绝大多数情况下，指示目标只符合 以下两种情况之一：一是指示目标本身就是交叉口的邻接道路或其沿指示方向的 延长路段，二是指示目标与该邻接道路及其延长路段直接相连。极少出现指示目 标需要沿指示方向行进1 个或多个交叉口，并再次左转或右转后再经过1 个以上 交叉口才能到达的情况。 1 7 道 路 e 图2 9 指示目标与指示方向性的关系 如图2 9 所示，指路标志牌的位置在道路a 由南往北方向与道路b 相交的 交叉口前。在此处设置的指路标志，如果左传方向指示直接相连的道路b ，或者 指示经过n 条道路( n 大于等于0 ) 后相连接的道路c ，又或者指示与道路c 直 接交叉连接的道路d 时，都属于以下指示范围：道路b 及其沿指示方向延伸之 路段，或者与该路段直接相连的道路。因此符合指示的方向性，是合理的，可以 设置相应指路信息。但如果指示的是沿道路d 又经过m 条道路( m 大于等于o ) 后连接的道路e ，则不属于上述范围，是不合理的。对道路e 的指示应该放在道 路c 与道路d 交叉口的指路标志中。 3 ) 道路的近距离指示范围及近距离目标选择规律 在指路标志的每个指示方向上设置近距离目标时，国内外各城市的指路标志 标识系统绝大多数选择的是在指示方向上与交叉口直接相连的道路，或者是指示 方向上下一交叉口直接相连的道路。据此，可以得知对于一条完整道路来说，可 以围绕该道路设定一个最小范围，使该道路上所有指路标志指示的近距离目标都 在这个范围之中。这个范围可以称作道路的近距离指示范围，在绝大多数情况下 可以用从道路各交叉口每个向外搜索2 个交叉口( 节点) 得到。在近距离指示范 围中首选的指示目标常常为直接相连的道路，次选相隔1 个交叉口的道路。 1 8 r r 。厂厂 哇 1 鐾 舞 l 一 路网其他路段 一 嘲渤 ! 设置指路标志 ；的完整道路 i 道路的近距离 一 指示目标 一酸一 一j 指示范围 图2 - 1 0 道路的近距离指不范围 图2 1 0 表现了一个在路网中由2 个路段组成的完整道路的近距离指示范围， 图中间南北走向的最粗实线表示一条完整道路，椭圆内部即为该道路的近距离指 示范围，椭圆中的次粗实线表示近距离指示目标。可以看出，通常一条道路的近 距离指示目标包括与该道路直接相连的道路、与该道路平行的两侧道路、以及由 该道路两端延伸出去的部分道路。 钔道路的远距离指示范围及远距离目标选择规律 路网中的道路根据自身等级和在交通功能中的定位，都具有相应的