道路交通視錯覺現象的探討范文

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一、視錯覺現象對道路交通的影響

1.速度錯覺

駕駛員在駕駛過程中，對于速度的判斷并不是依據車速表，更多的是以觀察到的景物變化作為參考條件。隨著車速的提高，駕駛員的視野明顯變窄，注視點隨之遠移，兩側的景物變得模糊。當速度達到105km/h時，視野范圍僅有40°，這種現象叫隧洞視。駕駛員視野范圍與行車速度的對應關系行車速度/(km•h－1)注視點在汽車前方/m視野/(°)4018390～1007236660～8010561040隨著行車速度的提高，駕駛員視野變小，外界景物的相對運動速度增加，導致物體在駕駛員視野內的作用時間變短。如果物體在駕駛員視野內的作用時間小于0．4s，駕駛員就無法發現目標，達不到1s，就無法分辨目標的細節。速度很高時，駕駛員的視點就會前移，駕駛員對速度的敏感程度就會降低。如果長時間處于高速行駛中，駕駛員就會對速度產生一定的適應性，再加上敏感性降低，就會產生高速不高的錯覺。

2.空間錯覺

駕駛員在行車過程中，對空間的判斷也會產生誤差。同樣的距離，如果光線條件不同，白天看起來就要比昏暗的情況下近。同向/相向行駛時，當前面來車為大車時感覺要比小車距離近，這是因為尺寸誤差所形成的視覺誤差;兩車同向/相向行駛時，駕駛員往往把兩車相遇的距離認為是兩車距離的中點，車速相差越大，判斷的誤差也越大。車輛行駛過程中，如果路上的樹木、行人等參照物多時感覺車輛之間的距離就要比參照物少時近。夜間在林蔭樹夾道的公路上行駛，兩旁樹木的反光會使駕駛員產生一種車輛在狹窄的通道里行駛的感覺，當路兩旁樹木變矮或消失后，駕駛員又會誤以為駛出窄道而加速。這些都是駕駛員在行車過程中，對空間所產生的錯覺。空間錯覺容易使駕駛員產生距離誤判，針對不同熟練程度的駕駛員所做的2700駕駛試驗中，有38．67%駕駛員認為兩車之間的距離遠于實際距離，56．7%駕駛員認為兩車之間的距離近于實際距離，而只有4．63%駕駛員認為與實際距離大致相當。空間錯覺容易導致交通事故。英國蘇格蘭阿伯丁大學的一項實驗結果顯示:在交通事故中，由于汽車司機的視力錯覺，導致兒童的傷亡事故率要略高一些。人類判斷時間的一種方法，是根據影響他們判斷的物體體積的變化，即迎面而來的物體體積增大的速率(被稱為“視覺流”)。顯然，物體離自己越近，其體積增大的速度也就越快。因此，當物體距離遙遠時，大腦便要尋找其他能夠提供幫助判斷距離的線索。那么當光線不好，并且沒有明顯的參照目標時，駕駛員會將兒童錯誤地看成是遠處的大人，而不是近處的兒童。當做出正確判斷時，已沒有時間采取措施。

3.線形錯覺

在道路幾何設計中，在道路平面線形設計時，同向圓曲線之間如果直線長度較短時，在視覺上容易形成直線與兩端曲線構成反彎的錯覺，當直線過短甚至會把兩條曲線當成一條曲線，破壞了線形的連續性，形成所謂的“斷背曲線”。在凸形豎曲線頂部插入小半徑平曲線時，會使駕駛員產生道路繼續直行沒有轉折的錯覺，不能引導視線，必須接近坡頂才能發現平曲線，并且急轉彎非常容易發生危險。當凸形豎曲線與反向曲線的拐點重合時，駕駛員會產生道路向相反方向轉折的錯覺，造成判斷上的失誤而導致交通事故。另外，駕駛員在長度較短的曲線上行駛，會感覺到曲線的曲率半徑比實際小，造成急轉彎的錯覺。當道路處于比較開闊的區域時，道路的線形隨地形起伏而變化，由于道路兩側景色單調，駕駛員會誤以為在平道上行駛從而不知不覺間加速。對于較長的大下坡，更易因此導致高速。高速行駛時，駕駛員在單位時間內接受的信息量顯著增多，單位時間內出現的刺激物越多，駕駛員就越容易出錯，從而導致事故的發生。

4.色彩錯覺

色彩錯覺是指人眼感知到的色彩同客觀存在的色彩之間存在一定差距。色彩錯覺是由人類自身的生理原因、心理原因和外部客觀原因共同作用的結果。隨著生活經驗的積累，人們的心理形成了一種體驗，令色彩也具有了冷暖的溫度錯覺。當看到紅、橙、黃等顏色時會產生溫暖熱烈的感受;看到藍、藍綠、藍紫這些顏色就會感到靜謐、涼爽。暖色中的紅、橙、黃會給人興奮的錯覺，冷色如藍色會給人沉靜的錯覺，而黑色或暗色又讓人感到憂郁、壓抑。同時，色彩還會給人帶來進退和脹縮的感覺。暖色如紅、橙、黃給人以前進、膨脹的錯覺;冷色如藍、藍綠、藍紫給人以后退、收縮的錯覺。所以同樣面積的物體，因顏色不同會給人以面積大小不一的錯覺。此外，色彩還會產生對比視錯覺。亮度不同的色彩相互對比時，明亮的色彩會顯得更加明亮，暗淡的色彩會顯得更加暗淡。深色背景上的亮色有前進感，深色有后退感。淺色背景上的深色有前進感，淺色有后退感。城市中心或經濟發達地區，道路周圍的景觀和廣告牌五顏六色、多姿多彩、顏色錯綜復雜，與交通信號燈和交通標志混雜在一起，會對駕駛員正常的視覺判斷造成干擾，甚至出現嚴重的錯覺，把交通信號燈旁的霓虹燈當成信號燈，或受到廣告牌上信息的吸引，忙于辨認而嚴重干擾了駕駛員的駕駛行為，從而導致交通事故的發生。

5.光線錯覺

人眼具有視覺殘留的特征，由物體射來的光線在視網膜上成像后，該像并不立刻消失，而要保留0．04s的時間，這種現象稱為視覺殘像，又稱為連續對比。例如，當長時間注視一種顏色時，即使眼睛已經移開，眼前還會有這種顏色浮現。當視覺受到刺激而感覺疲勞時，還可能會產生與所看顏色相反的顏色。強烈的陽光以及夜間行車所使用的燈光都會使駕駛員的視覺受到刺激，在未適應之前會出現光線錯覺。白天光線較強時，駕駛員的眼睛一方面要聚精會神地注視前方，另一方面還要經常觀察后視鏡及車內儀表，視覺疲勞在所難免。同時，路兩側的建筑和其他車輛反射過來的光也會對駕駛員的視覺造成刺激，時間一長就會產生光線錯覺，視力也開始衰退。晚上，后視鏡里反射的車輛燈光和迎面來車的燈光都會使駕駛員的視覺一時難以適應，無法估計車間距離，甚至會造成視覺盲區，發生交通事故。汽車運行在明暗急劇變化的道路上時，由于視覺感受不能立刻適應，容易發生視覺障礙危及行車安全。另外，在北方冬天雪后天氣晴朗時，由于長時間白色背景下陽光的照射，不但會使駕駛員產生視覺疲勞，還會產生視覺殘像，甚至引發交通事故。

二、視錯覺現象的預防和應用

1.路線設計

我國道路線形設計的主要依據是汽車行駛理論，但也考慮了人的視覺心理特性。在我國《公路路線設計規范》中明確規定:公路線形是三維立體線形。線形設計應做好公路平面、縱斷面、橫斷面三者間的組合，并同自然環境相協調。線形設計除應符合行駛力學要求外，還應考慮駕駛員的視覺、心理與生理方面的要求，以提高汽車行駛的安全性、舒適性與經濟性。為了避免駕駛員在行車過程中產生錯覺而發生交通事故，在考慮工程造價的基礎上，兩相鄰曲線間的直線段長度應盡量長些;縱斷面設計過程中，應避免豎曲線前后的坡差過大;平曲線和豎曲線除了要滿足規范規定的各種指標以外，還要相互均衡，并注意與環境的協調。同時，應避免長直線與陡坡或半徑小且長度短的豎曲線組合;避免長的平曲線內包含多個短的豎曲線，或長的豎曲線內設置半徑小的平曲線;避免凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合等。路線設計完成后，還應用透視圖法對路線的設計效果進行評價。這些路線設計的要求和方法都可以降低駕駛員駕駛過程中產生錯覺的概率。

2.景觀設計

合理而美觀的公路景觀不僅可以使駕駛員產生美的視覺感受和愉悅心情，還可以正確誘導駕駛員的視線，減少事故的發生。例如可以在需要降低速度的道路上種植密集、高大的樹木，使得駕駛員產生前方變窄的錯覺，提前降低車速，當然這種方法在應用時還要考慮道路的視距條件。在隧道口等處可以進行過渡性種植。公路景觀界面的圍合度逐漸過渡，可以使駕駛員盡快適應明暗效應，又可以起到美化作用。在道路的中央分隔帶設置植物屏障起到防眩作用;在已經采用長直線的路段遠處設置建筑或樹木，吸引駕駛員的注意力，控制行車速度，或者在道路兩側采用起伏式的景觀空間形式，即通過反復栽植不同高度的樹木，使得道路空間的圍合度以一定的規律變化，引導駕駛員將其在開敞空間提高的車速在圍合空間降下來。當一條道路設置在主線的彎道處，比較容易引起視錯覺，駕駛員會認為該道路為主線而錯誤駛入，此時，可以采用種植樹木的方式正確引導駕駛員的視線。為了正確誘導駕駛員的視線，可以沿S形曲線道路的凸向種植樹木。

3.交通安全設施設計

預防和利用視錯覺的交通安全設施目前已經廣泛應用。道路交通控制裝置信號燈之所以設置成紅黃綠的顏色，就是利用了人們對色彩所產生的錯覺(如紅色代表禁止，黃色代表警告，綠色和藍色代表安全)，以及色彩的對比和錯視規律。另外，在容易發生視錯覺的路段設置交通標志提醒駕駛員前方道路情況，也可以有效地提高道路交通的安全性。其中，視錯覺標線在交通工程中應用廣泛。視錯覺標線是利用視錯覺原理來設置的一種標線，即通過人的視覺及心理上的自然反應提示駕駛員在道路危險地點采取措施，以保障行車安全。與其他控速設施相比，視錯覺減速標線具有不會破壞路面結構，施工時間短，成本低，讓駕駛員主動減速等優點。常見的視錯覺減速標線有以下幾種形式:

(1)立體視錯覺減速標線。這種標線結合三維立體圖形和人的視覺機理制作而成，標線能夠產生立體效果。駕駛員看到這種圖形時，會認為有障礙物放置在路面上，從而自覺減速。這種減速標線在杭州、烏魯木齊等地都有實施，效果良好。另外還有一種立體減速標線是在路面上貼上一層道路被破壞的貼紙，駕駛員發現前方路面有破損而自覺減速通過。這種標線顏色鮮艷，即使下雨天視覺效果也良好，而且行車過程中沒有顛簸、震蕩。但是這種標線應該設置在易于被駕駛員發現的路段，能夠提前踩剎車，以防止駕駛員突然剎車引起后車追尾碰撞。

(2)寬度視錯覺減速標線。這種標線在車道邊緣畫上白色虛線塊，壓縮車道寬度，使得駕駛員產生前方道路變窄和車速偏高的錯覺，從而提高注意力，自覺降低車速。

(3)行車道橫向視錯覺減速標線。這種減速標線垂直于道路中線設置，距離事故多發危險點近的兩條橫線距離最近，后面的橫線逐漸加大距離。當相鄰橫線的間距沿車輛運行方向不斷靠近時，駕駛員會覺得自己的車速在不斷變快，從而使駕駛員自覺降低車速。魚刺形減速標線的原理也是通過兩條魚刺形標線的距離來判斷行車的速度，當車輛駛入畫有標線的路段時，由于每兩條魚刺形標線之間的排列距離依次縮減，駕駛員視線中出現的魚刺形標線頻率不斷增加，產生了速度變快的錯覺，從而自覺降低車速。

(4)交叉口視錯覺減速標線。在干線與支線相交的交叉口，因為干線上車輛速度較快，轉向支線的車輛如果不提前降低車速，易發生交通事故。這種情況下，可以在交叉口右轉的區域使用與路緣石一樣的顏色。使駕駛員在行車過程中因為視錯覺以為道路右轉的轉彎半徑變小，從而引起駕駛員的注意而降低車速。

三、結語

在道路交通中會產生很多視錯覺現象，是人們主觀上無法克服的。有些視錯覺是有害的，嚴重威脅了人們的行車安全，對于這類視錯覺現象，應該通過一切工程和管理手段去克服、預防。同時，應該積極探索其原理和規律，將其應用于道路交通中，以提高道路交通的安全性。（本文來自于《沈陽建筑大學學報》雜志。《沈陽建筑大學學報》雜志簡介詳見.）

作者：孫寶蕓董雷單位：沈陽建筑大學土木工程學院沈陽建筑大學建筑與規劃學院