視覺心理在高速公路景觀設計中的應用研究

翟翼暢?杜守帥

摘 要：為探討高速公路景觀的變化與駕駛員時間知覺的關系，我們用3Dmax模擬了真實的場景，通過合理變化顏色頻率與顏色對比的實驗來研究駕駛員的視覺心理變化情況，從而探尋有效刺激方法，減緩駕駛員視覺心理疲勞，降低行車不安全因素。實驗結果表明：1）當公路兩側景觀植物顏色變化為3種顏色交替時，被試者感覺時間最短，綠化隔離帶顏色每隔3.3km進行交替最為合理。2）紅色和黃色出現的時間長短會對駕駛員心理產生影響。高速公路中央隔離帶景觀合理長度為：綠色段長度3.3km，紅色段長度2.5km，黃色段長度為1.67km。

關鍵詞：高速公路；景觀；顏色；視覺疲勞；時間錯覺

[基金項目：教育部人文社科一般項目（13YJAZH018）中央高校基本科研業務費專項資金資助（JUSRP51413A）]

高速公路景觀單一，駕駛員在行駛過程中若長時間得不到新鮮信息，缺少有效刺激，則容易產生視覺疲勞，引發安全事故。

公路景觀設計的好壞要通過駕駛員和乘客感觀體驗來評判，而這些感觀體驗的90%來自視覺和聽覺所攝取的信息。而視覺所獲取的信息中，又以顏色、形狀等信息為主，而高速公路中色彩來源主要為道路兩側的天空、道路、植物，因此植物色彩的搭配組合對公路景觀的設計效果起著非常重要的作用，如果植物色彩搭配不合理，景觀會顯得呆滯無生氣或者凌亂不協調，這些都會引起駕駛員的乏味，從而產生視覺疲勞引發交通事故。但是，如果利用視錯覺這一原理來增強駕駛員的視覺刺激，縮短駕駛員對距離的感知，那么就可以降低駕駛員的疲勞感。

植物顏色的頻率變化可以影響駕駛員的時間感或是距離感，人在一定時間內接受過多或過少的刺激，對刺激的反應都會明顯減弱。若植物景觀顏色單元段尺度過長，變化頻率過低，駕駛員會明顯感覺到行車環境單調，大腦處于刺激過少狀態，繼而引起視力疲勞現象，形成潛在的安全隱患。反之，植物景觀單元段尺度過短，景觀變化過于頻繁，每一景觀段沒有留下整體印象，景觀設計的作用減弱，駕駛員也不會因頻繁的視覺變化而增強敏銳反應，相反容易產生心理煩躁或注意力分散，甚至直接危害行車安全。

本文就是根據以上解釋做了一系列實驗，希望通過周圍景觀的設計來提高駕駛員開車時的刺激，緩解駕駛疲勞。

一、試驗背景

在行車過程中，駕駛員負責安全駕駛車輛，其視線需要盡量集中于公路引導的方向，不能隨意轉動和偏移。在正常行車的情況下，駕駛員的視野中天空占據約1/2，路面景觀占據約1/3，路旁景觀占據約剩下的1/6。高速公路中央隔離帶植物景觀主要由綠色、紅色、黃色灌木組成。而藍色、紫色、粉色植物則不常見，或為季節性植物，且為點綴性喬木，在高速公路中央隔離帶植物景觀設計中運用較少，這里不做進一步討論。以下實驗是圍繞路旁綠化隔離帶紅黃綠三種常見顏色景觀展開。

二、材料與方法

（一）參與者

1、參與者一共選了40個人（均持有駕照）。

2、為了實驗更加合理與具有普遍意義，我們選定了職業不同，年齡從18歲到60歲不同年齡段的30名男性和10名女性，平均分配成3組，按每組每次10分鐘進行測試。

（二）場地

安靜的室內。

（三）試驗材料與試驗設計

將綠化帶顏色變化變量定位紅黃綠三中常見的顏色。根據常規景觀設計經驗，將單一景觀適宜長度定在800m～10000m，根據平均車速100km/h，時間為0.5min～5min，將紅色信號視覺刺激面積變小；，聲音刺激頻率變高，將數字刺激的個數變少和將字體變小，增加紅綠燈刺激的趣味性，占用路人更多的注意資源。

試驗一：公路兩側景觀植物顏色變化頻率改變時對駕駛員的疲勞感的影響

首先用3Dmax軟件模擬行車真實場景動畫，并且一邊為綠化隔離帶，觀察者坐在椅子上身體不可位移，頭部可以自由轉動，戴上3D眼鏡。注視對象為車輛正前方，可隨意往四周觀看。試驗分為3組進行測試。

第一組：在平均車速100km/h的情況下，綠化帶為紅色與綠色交替出現，時長間隔分別為0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min、3min，被試者觀察時間為10分鐘。

a、0.5min綠色0.5min紅色交替出現，共10min

b、1min綠色1min紅色交替出現，共10min

c、1.5min綠色1.5min紅色交替出現，共10min

d、2min綠色2min紅色交替出現，共10min

e、2.5min綠色2.5min紅色交替出現，共10min

f、3min綠色3min紅色交替出現，共10min

被試者自己并不知道自己實際觀察了多長時間，每個小測試結束之后立即記下自己感受到的時間。

第二組：為了保證不是紅色本身影響了被試者的感知變化，其它條件不變，將紅色變成黃色，由第二組進行測試，重復上述實驗。

第三組：排除兩種顏色交替現象，試驗變為綠紅黃三種顏色交替出現，時長間隔仍然為0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min、3min，被試者觀察時間為10分鐘。

試驗二：公路兩側景觀植物顏色種類對駕駛員疲勞感的影響

我們還是以高速公路中央隔離帶植物主要由綠色、紅色與黃色灌木組成來進行試驗。（因為藍色、紫色、粉色植物不常見或有季節性，且多為點綴性喬木，在高速公路中央隔離帶植物景觀設計中運用相對較少，這里暫時忽略。）根據第一次試驗，綠化帶顏色在每隔2min進行交替時被試者感覺時間最短，這里，我們將綠色設定為不變量，紅色與黃色分別在2min左右變換，我們來測試一下紅色或者黃色出現的時間長短對駕駛員心理產生的影響。

試驗分為兩組。

第一組：綠色出現2min，紅色分別為1min、1.5min、2min、2.5min、3min

第二組：綠色出現2min，黃色分別為1min、1.5min、2min、2.5min、3min

每次測試完立即填寫調查表，分別在“交替太快，無刺激感；變化適中，有顯著刺激；單調乏味，無刺激感”中選出感受。

三、結果與分析

（一）當公路兩側景觀植物顏色變化頻率改變時對駕駛員的疲勞感產生的影響

第一個實驗中得出：

1、當3種顏色交替時被試者感覺時間最短，即最不容易產生疲勞的交替時間。

2、當交替時間小于2min時，被試者會因刺激過多而覺得在拉長時間。

3、當交替時間大于2min時，被試者感到交替冗長，使時間感受更加漫長

在2min時感受時間最短，小于實際時間。根據車速100km/h來計算，行駛路程為3.3km，因此綠化隔離帶顏色每隔3.3km進行交替最為合理。

本實驗設計顏色交替皆為等時，由于顏色本身冷暖與顏色對比刺激對心理感受也產生一定影響，對比顏色持續時間長短是否影響駕駛員的心理感受還需進行進一步探討。

（二）紅色和黃色出現的時間長短對駕駛員心理產生的影響。

第二次實驗得出：

1、紅色和黃色出現的時間長短會對駕駛員心理產生一定影響。

2、當綠色為2min不變時，紅色出現1.5min，黃出現1min被試感受最為舒適，并且具有顯著的刺激。

從上述實驗得出：

綠化隔離帶出現2min，紅色隔離帶出現1.5min，黃色隔離帶出現1min時駕駛員感覺變化適中，有顯著刺激。根據車速100km/h來計算，即高速公路中央隔離帶景觀合理長度為。綠色段長度3.3km，紅色段長度2.5km，黃色段長度為1.67km。

四、結論與討論

本文從高速公路使用者的需求角度，基于對駕駛員安全行駛的考慮，并根據乘車人員視覺審美的需求，分別對高速公路中央隔離帶景觀尺度與色彩，高速公路兩側沿線景觀與警示燈視覺進行研究與探討。實驗結果表明：1）當公路兩側景觀植物顏色變化為3種顏色交替時，被試者感覺時間最短。當交替時間小于2min時，被試者會因刺激過多而拉長時間。當交替時間大于2min時，被試者感到交替冗長，使時間感受更加漫長。在2min時感受時間最短，小于實際時間。根據車速100km/h來計算，行駛路程為3.3km，因此綠化隔離帶顏色每隔3.3km進行交替最為合理。2）綠化隔離帶出現2min，紅色隔離帶出現1.5min，黃色隔離帶出現1min時駕駛員感覺變化適中，有顯著刺激。根據車速100km/h來計算，即高速公路中央隔離帶景觀合理長度為：綠色段長度3.3km，紅色段長度2.5km，黃色段長度為1.67km。

對于視覺心理在高速公路景觀中應用的案例研究我們這里僅舉了兩例，制約了對人的不同時間段、不同顏色、不同變化頻率以及不同外界刺激等情況下被試者的心理感受研究。所以本研究還將會考慮到內外部綜合因素，將研究繼續深入和拓展。

參考文獻：

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[4]吳瑞麟，沈建武.高等級公路道路“視距”取值問題探討[J].中南公路工程，1994（71）：14-17.

作者簡介：

翟翼暢，江南大學設計學院碩士研究生。研究方向：環境藝術設計，城市景觀。

通訊作者：

杜守帥，工學博士，江南大學設計學院副教授。