基于颜色视觉的道路交通安全色彩体系设计.doc

基于颜色视觉的道路交通安全色彩体系设计
徐洪亮‘，张太雄2，唐伯明‘，刘唐志
C1。重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074, 2.重庆市交通委员会,重庆401147
摘要:结合交通心理学介绍颜色视觉的理论基础,论述其在道路交通安全领域中的实际应用,并且基于颜色视觉对
人所产生的心理效应和在不同天气环境下的视认性，提出道路交通色彩体系的设计框架和注意的要点，为提高驾
驶人员的安全驾驶行为和道路安全水平提供了参考.
关键词:颜色视觉；交通安全；心理效应；视认性;设计框架
1引言
随着社会经济的发展,道路交通规划更加崇尚以人为本的设计理念。利用色彩视觉和交通心理学原理，来设计满足人性化的交通附属设施，构建和谐的交通系统，是未来道路交通安全设计中的重要组成部分.同时适宜的道路交通色彩体系也为色彩单一的路面增添了一道靓丽的风景线。关于色彩视觉对驾驶人员生理和心理的影响,各大城市陆续都做了实践研究，如北京二环的彩色路面、重庆南滨路错觉三色的立体减速标线。在道路交通安全实践中，色彩的合理利用不仅能够美化环境,更为重要的是在安全度不同的路段，色彩可以表达不同的驾驶信息.如在事故多发地段通过铺筑红色或橙黄色路面，可直观地提醒驾驶员注意安全，谨慎驾驶，在中小学区域的道路或公交港湾铺上铁红色路面，能够提醒驾驶员减缓车速.此外色彩还是人文气息和内涵的一种直观表达，在崇尚自然以人为本以及和谐社会的理念下，色彩学科将会更多的融入道路交通安全领域中，发挥其特有的作用。
2颜色视觉的概述
人对颜色的辨认及感知能力称之为颜色视觉，即色觉.人对色彩的感觉是指人对黑白抚彩色）以外的彩色感知，由人眼的生理反应和心理感受构成。颜色视觉在道路交通安全中具有重要意义,交通信号、交通标志、交通标志线都是以不同色彩来表示不同的含义，传达不同的交通信息。例如，红，绿,黄3种颜色构成的红绿灯三色系统，是最常见的信号系统。
人通过光来感受色彩.光是具有一定波长的电磁辐射，只有从380 ～720 rm的波长的电磁辐射才能够引起人的视觉.色彩分为彩色系和非彩色系！‘2]。彩色系是指红、黄、蓝、绿等带有彩色的色彩，非彩色系是指白，灰，黑等不带彩色的色彩。色彩有3种属性即色相，纯度和明度.色相指颜色的种类和名称，纯度指色彩的鲜艳程度,明度是色彩的明亮程度.在交通系统中，设计各种色彩的信号装置、交通标志都要从这3种属性对驾驶员的刺激（(SR特点出发，才能取得最有的信息传递效果!3］.
3颜色视觉在交通安全中的应用
3。 1心理效应的影响
随着路网密度的增大，人们对道路交通安全概念也越来越重视。一些道路交通安全附属设施出现在公路的设计中,如：不同颜色的道钉,防撞缓冲箱,彩色反光膜等，这些设施保证了道路运输的安全.然而在整个公路交通安全设计中，大多数设计者只重视交通设施的功能，未曾考虑驾驶员心理对其不同颜色的感受。这会使驾驶人员在认知过程中留下隐患，从而导致交通事故的发生。
在日本有过这样的案例：一交叉口各项设计指标均符合规范要求,却时有事故发生.经调查发现该交叉口后接一弯道，路面与周边建筑色彩搭配不当,使驾驶员心里产生烦躁，注意力不集中，致使司机对交叉口后弯道所处位置判断有误,从而导致事故发生。交通心理学专家研究发现，不同的色彩对人心理起不同的作用和视觉效果！4］。
不同的色彩进入驾驶视野中，不仅能使驾驶员产生大小、轻重、冷暖、远近、明暗等视觉效果,而且还能引起人们产生不同的心理效应(} 1.如危险,警惕，烦躁，镇定等，当这种心理效应影响到驾驶人员的时候,会间接影响交通安全。如颜色单调的灰色路面，驾驶人员经过长时间的驾驶易产生视觉疲劳,造成视觉变化缓慢，反应迟钝,从而发生交通事故。而采用红色的路面或者标志，易引起驾驶员警觉,促使驾驶人员提高注意力,从而减慢车速，降低交通事故率。所以我们可以根据视觉心理的规律，合理设置路面或交通安全设施色彩，来达到提高道路交通安全的目的。此外，色彩不同，视觉效果也不同。如蓝色、黑色和绿色为收缩色！’］或后退色，看起来比实际要小要远。尤其在傍晚和下雨天，常不能引起对方车辆和行人注意，从而诱发事故.
表1色彩给人的心里感觉和象征
颜色
不同的心理效应
活力
明亮
年轻
沉着
内敛
正台一上巨
r=习l之
热情
渝快
生命
寒冷
朦胧
庄严
兴奋
富有
和平
安详
淡然
奢华
危险
警示
平静
凄凉
镇定
神秘
警惕
豪华
健康
纯洁
苍老
优雅
红黄绿蓝灰紫
3. 2交通安全的应用
色彩知觉给人的心理效应直接影响驾驶员的驾驶行为.国际《安全色标准》草案中规定，红、蓝、黄、绿为安全色，黑、白色为安全色的对比色。安全色用于交通安全的范围是十分广阔的。如由黄、蓝、白、黑色组成的交通标志，黄、白色组成的交通标线，红、白色相间的岗亭和护栏。色彩正式用于交通安全始于1918年美国纽约采用人工操纵的三色信号灯,这种信号灯在全人类的日常生活中已得到广泛的应用。国外研究人员对色彩的合理应用也做了许多的实践研究,如美国根据英国科研人员比兹的建议作了一些试验:在危险的十字路口涂上红色；在应该缓行的地段着以黄色(图1）；学校附近的路面涂上蓝色。结果发现交通事故大大减少.美国加利福尼亚圣迭戈市有一些陡坡路面，过去每月平均有1次车祸发生，自从路面涂上黄色之后,再未发生车祸。
图1彩色路而
中国重庆南滨路和福州市区由白、蓝、黄3种色块组成的三维立体减速标识(图2｝其立体感强，警示驾驶员减速效果明显.
图2三维立体减速标识
我国公路上所使用的交通标志的图案色彩一般采用红、黄、蓝、绿、白5种颜色，每个颜色搭配都各负有其特定的含义和美学因素.红色光对人的视觉和心理刺激较其它各色光都要强烈，因此用以表示禁令标志;黄色是光谱中明度较高的色彩，主要用来表示警告之类的标志以示危险；蓝色则比较鲜明、清晰,所以常用于指示标志；绿色对人的视觉清晰但刺激较小，给人以舒适和柔和感,一般用于提示标志，如高速公路上的各种标牌通常选用绿色，使人们在高速公路上行驶时会有一种回归自然的感觉；白色是比较中性的颜色，所以一般用来做标牌底色和路面标线。
4颜色视觉在不同环境下的视认性
4. 1夜间彩色的辨认性
据统计，夜间交通事故的危险性很大，夜间出现的危险事故死亡率远大于白天的死亡率。因此,确认夜间驾驶员对颜色的辨认能力尤为重要，根据研究成果，夜间使用近光灯照明时,白色、黄色容易辨认,绿、红色次之，蓝色最不容易辨认。夜间对行人的辨认有利于交通安全，辨认距离的大小受行人衣物的颜色影响。颜色不同，辨认的距离不同表 2 )o白色发现距离最远，而黑色距车较近处才能被发现和看明白。夜间施工人员穿黄色或银白色反光安全
服，就是这个道理。
表2夜间对不同衣服颜色确认的距离}“}加
衣物的颜色自黑
红灰绿
能发现该颜色的距离
能确认为人的距离
能肯定其移动
方向的距离
82
42
42。8
18。 8
9。 6
乳自
76. 6
32 1
13。 2 2或0 1又
36。
1又
4。 2不同天气下颜色视觉的辨认
根据美国明尼苏达安全部队研究发现，早晚、雾雨天气中浅绿色和黄色汽车极易被人们看见，其发现距离一般是深色汽车的4倍.黄、绿色不仅增加了汽车的可见度,而且能引起驾驶员神经兴奋,使驾驶员精力集中从而减少事故。由此可见，不同的天气环境下，色彩给人的视觉传达效果是不同的.表3说明从4. 5 l｝n远的地方来辨认各种颜色的光所需要的亮度.从表中可以看出：无论在白天或者黑夜，认知红色光所需亮度只有绿色光的一半，这说明红色光的视认性最好.所以，在交通信号中将红色灯作为禁行标识是有一定科学根据的.
表3不同气候下辨认各种颜色光所需照度｝'｝ /L.X
气候条件红橙自绿
夜间，晴天1.0 20 25 28
夜间，小雨1。 2 2 1 3。0 3。 2
夜间，阴有雾3。 2 4.1 3。1 5. 9
夜间，人雨8。 9 33.5 132。0 33. 5
夜间,小雪222.0 835。0 1556.0 567。0
自天，阴有雾2 000。 0 2 111。0 3 222.0 4 000. 0
自天,晴4 778. 0 7 556。0 11 111。0 10 000. 0
5
5。 1
彩。
力占
道路交通色彩体系的设计
道路交通设施色彩设计的必要性!s]
人们在观察物体时,首先引起视觉反应的是色色彩与形状相比较：初看时，人眼对色彩的注意800 o，而对形状的注意力仅占200 o;时间延续2m｝后，对形状的注意力可增加到400 o，对色彩的注意力降至600 o； 5 m in后，色彩和形状对人的印象各为500 o.这就告诉我们道路交通设施规划与设计人员，在进行规划与设计的过程中，应充分考虑色彩对于整个设计的影响。
5. 2交通安全中色彩的设计体系框架
建立一个完善的道路交通安全色彩体系，必须综合考虑色彩视觉存在的影响因素.如图Z环境、人、车、路的色彩构成了一个整体的交通色彩体系!｝i，色彩选择设计中,各个因素都要考虑周全.
5. 2. 1环境因素
色彩在不同的环境下，会产生不同的视觉效果。如白天鲜艳的色彩到晚上可能会模糊，视认性变差。此时,考虑应用白天与夜晚都能够达到醒目效果的颜色搭配。
5。 2。 2道路因素
目前大部分路面呈现灰黑色,色彩单一，渲染出暗色的环境基调，长时间驾车易产生疲劳,使驾驶员精神萎靡甚至入睡.我们可以通过改变局部危险路面色彩，或者改善交通标志标线的对比色，提高视认效果，达到安全驾驶的目的.
5。 2. 3行人和车辆因素
车辆是道路交通中最重要的参与对象。汽车色彩设计原则应遵循美感和功能服务,选用的色彩要适合车辆的机能和条件。消防车、工程抢险车用红色和黄色，这种醒目性颜色很容易地使人从远处发现它，特别是雨天或雾天。
图3道路交通安全色彩体系
5. 3色彩应用于道路交通安全中的注意要素
对道路交通安全中色彩视觉的应用研究尚处于起步阶段，其中大部分是实践研究,理论研究很少,这为合理的色彩应用带来一定的困难.所以，在进行道路交通设计时要注意以下几点：首先，在整个道路交通设计过程中，为了避免色彩过于单调或者杂度的作用；还有居民居住的房屋与公路的距离等都会对满意度产生影响。所以针对不同的城市情况需要更细化分析各种制约因素,达到更真实地反应城市交通能力满意度的理想结果。只有提高人们对交通的满意度,才能够达到城市交通的可持续发展要求I ｝—AI。