可变信息板对驾驶员路径选择行为影响调查.pdf

中国科技信息 2024 年第 3 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024-106-三星推荐随着我国汽车保有量和交通需求的不断增长，交通问题日趋严重，提高道路管理系统效率成为当务之急。可变信息板（VMS）通过数字显示板或电子标志向驾驶员和行人提供动态、可定制的信息、指示或警示，以提高交通管理水平。在目前我国道路交通压力日益加大的背景下，VMS 是有效提高交通基础设施利用效率的重要手段。随着国家对智慧交通系统建设的重视不断增加，VMS也得到了广泛的应用。探索 VMS 对于驾驶员路径选择行为的影响，是智能交通系统不断推广应用以来的热点研究课题。现有的研究多采用 SP 调查、模拟实验等获取数据并通过建模的方式进行分析，调查范围较小，对于全国范围内已设置的 VMS 的实际效果缺乏相关的研究成果。本文通过实际调查数据研究分析 VMS 对于驾驶员路径选择行为的影响，探索不同类型 VMS 在实际使用中的具体效果，从而为道路管理部门合理设置 VMS 提供参考，避免资源浪费。VMS对驾驶员路径选择行为影响调查调查方法选择对驾驶员路径选择行为的研究最重要的就是驾驶员行为数据的采集与分析。国内外专家学者采集驾驶员行为数据的主要方法有问卷调查、计算机感知试验、模拟驾驶试验以及实地调查等。其中问卷调查方式又分为 RP 调查（Revealed Preference Survey）和 SP 调 查（Stated Preference Survey）两种，SP 调查通过设计具体情景获取驾驶员相应的出行选择行为数据，优点是调查成本低、数据便于建模，但是缺点是与实际情况有一定的偏差；RP 调查是针对已经发生的事件，获取驾驶员实际的出行选择行为数据，数据较为真实，但是调查成本较高，且对于尚未实施的新设备、新技术无法进行分析。为研究国内已设置的 VMS 的实际诱导效果以及不同类型的 VMS、可变信息对驾驶员路径选择行为的影响，本文通过问卷调查获取全国不同区域的驾驶员在 VMS 影响下的路径选择行为数据，在问卷设计时同时加入 RP 调查问题和 SP 调查问题，采用皮尔逊相关分析、数理统计方法分析VMS 对于驾驶员路径选择行为的影响。调查问卷设计现有研究成果显示驾驶员的路径选择行为不仅受到道路交通条件、行程距离、天气条件等外部因素的影响，同时也行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度可变信息板对驾驶员路径选择行为影响调查崔枭翔崔枭翔山西省交通科技研发有限公司崔枭翔（1993），山西临汾，硕士，工程师，大连理工大学交通运输规划与管理专业，主要从事交通运输咨询工作。-107-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024中国科技信息 2024 年第 3 期三星推荐受到驾驶经验、选择偏好、经济条件等与驾驶员个人相关因素的影响。因此在设计调查问卷时，充分考虑了 VMS 属性和驾驶员的具体情况等影响驾驶员路径选择的各种因素。调查问卷主要分为两部分：第一部分为 VMS 相关问题，包含了驾驶员对 VMS 的认识与理解、对 VMS 效果的评价与建议、在不同 VMS 设置情景下的选择等；第二部分为驾驶员相关问题，包括驾驶员的个人属性、驾驶车辆属性、驾驶员所在地区等。调查问卷采用网上填写的方式在全国范围内进行投放，随机调查了 714 名驾驶员，回收调查问卷 714 份，剔除 137份无效问卷（问卷完成度低、连续多题选择同样选项），共得到有效问卷 577 份。调查结果与分析调查数据表 1 为调查问卷中驾驶员相关问题的统计数据，其中，驾驶员的性别、驾龄、所在地区、出行天数、出行时间等较为平均，年龄主要集中在 40 岁以下的中青年驾驶员，驾驶风格多为中性或谨慎风格，日常驾车类型以私家车、燃油车为主。表 2 为调查问卷中 VMS 相关问题的统计数据，包含了驾驶员对现有 VMS 实施后的评价及建议、VMS 对驾驶员的影响、假设情景下驾驶员的路径选择等，获取我国 VMS推广应用后的实际效果。相关性分析为研究 VMS 影响下驾驶员的路径选择行为，通过皮尔逊相关分析法选择与“根据 VMS 提示改变路径频率”这一变量显著相关的影响因素进行分析，皮尔逊相关系数详见表 3。可以看出，驾驶员是否会根据 VMS 提示改变行驶路径，与 VMS 的各个属性显著相关，但仅与驾驶员个人属性中的驾龄、每周出行时间、日常驾车时间显著相关，说明在VMS 影响下的驾驶员路径选择行为主要取决于 VMS 发布信息的质量，驾驶员的个体属性对驾驶行为的影响很小。数理统计分析通过交叉分析的方法研究表 3 中与驾驶员路径选择行为显著相关的变量，主要的统计结果见图 17，各个变量都显示出与逻辑思维相符的结果，可以做出以下分析。在 VMS 的影响下，驾驶员的个人属性对于路径选择行为的影响很小，驾驶员的决策主要取决于VMS的相关属性。说明我国目前已设置的可变信息板系统取得了较好的交通诱导效果，其提供的交通信息对驾驶者的帮助较大，大部分受访者表示认可并受益于这些信息，这意味着可变信息板作为智慧交通系统中最主要的可变信息发布手段是值得继续大范表 1 驾驶员相关属性统计结果属性统计结果性别男：55.81%女 44.19%年龄（岁）1830：45.06%3140：42.63%4150：8.67%50 岁以上：3.64%驾龄（年）2：13%25：38.99%69：32.06%10：15.94%所在地区一线城市：17.16%二线城市：44.37%三线及以下城市：38.47%驾驶风格激进风格：4.68%中性风格：41.25%谨慎风格：54.07%日常驾车类型私家车：96.19%单位公车：2.6%出租车、网约车：0.69%其他：0.52%是否为新能源车辆燃油车：66.72%新能源车：33.28%每周驾车出行天数 12 天：18.54%35：57.54%67：23.92%日常驾车出行时间（小时）4h：1.39%表 2 VMS 相关属性统计结果属性统计结果遇到拥堵、事故的频率经常遇到：46.97%偶尔遇到：49.74%极少或没有遇到：3.29%看到可变信息板的频率经常遇到：35.18%偶尔遇到：54.77%极少或没有遇到：10.05%VMS 提供的信息是否准确、及时准确、及时：28.08%比较准确、及时：68.28%不准确、不及时：3.64%VMS 是否对驾驶有帮助很有帮助：49.57%有一定帮助：48.35%没有帮助：2.08%根据 VMS 提示改变路径频率经常改变：20.1%偶尔改变：66.9%极少或不改变：13%改变路径后是否节省时间节省：73.48%时间基本不变：22.88%时间增加：3.64%改变路径后是否道路通畅、驾驶体验更好道路通畅、驾驶体验更好：83.54%没有差别：15.08%路况变差、驾驶体验更差：1.39%VMS 的架设位置是否合理合理，容易看到：85.79%不合理，不容易发现：13.86%非常不合理，影响驾驶视线：1.39%VMS 发布的信息是否容易理解清楚，容易理解：70.19%不易理解：7.11%部分容易理解：22.7%可变信息不易理解的原因有哪些图形太复杂，看不到重点：50.59%可变信息板太小：45.06%刷新太快：41.59%亮度不够：36.05%字数较多：35.01%文字太小：32.41%表达不清楚：30.85%颜色搭配不合理，看不清楚：27.9%其他：1.73%VMS 发布的哪些交通信息比较重要前方交通状况，事故、占道施工、检修等信息：86.48%绕道建议：76.26%光带显示的交通状态（红黄绿）：61.7%交通恢复正常所需时间：54.07%行驶至关键节点的行程时间：46.27%天气信息：32.41%其他：0%中国科技信息 2024 年第 3 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024-108-三星推荐表 3 皮尔逊相关系数计算结果变量根据可变信息板改变行驶路径的频率遇到拥堵、事故的频率0.191*看到可变信息板的频率0.222*可变信息板提供的交通信息是否准确、及时0.149*可变信息板提供的交通信息是否有帮助0.273*根据可变信息板提供的交通信息改变路线后是否节省了行程时间0.167*根据可变信息板提供的交通信息改变路线后，道路是否通畅，您的驾驶体验是否更好。0.199*可变信息板的架设位置是否合理0.125*可变信息板发布的交通信息是否容易理解0.132*性别-0.042年龄-0.078驾龄-0.094*驾驶风格0.053驾车类型0.042驾驶的车辆是否为新能源车辆-0.068每周出行时间-0.102*日常驾车时间-0.12*注：*、*分别代表在 1%、5%置信水平下显著相关围推广应用的。在 VMS 发布方面，大多数人（70%）认为发布的交通信息容易理解，但仍有一部分人认为有些信息不易理解，其中影响驾驶员认读 VMS 信息的主要原因有：图形太复杂，看不到重点（51%）、可变信息板太小（45%）、刷新太快（42%），建议相关部门进一步优化交通信息的表述方式，在发布信息时注意图形简洁性、信息板大小、刷新速度和颜色搭配等问题，提高信息的易读性和易懂性。驾驶员个人属性中的驾龄、出行次数、出行时间对于驾驶员路径选择行为的影响规律相似，随着驾驶员驾龄、驾驶时长的增长，车辆操作熟练程度逐渐提高，驾驶员对交通规则、路况、车辆性能等方面的掌握也更加熟练，因此驾驶更加自信和流畅，在接收到 VMS 提示信息后，更容易做出改变路径选择合适道路的选择。而驾龄、驾驶时长较少的驾驶员可能更加注重驾驶安全，因此在看到 VMS 提示信息后只是偶尔改变行驶路径。道路交通状况、VMS 的信息准确度和布设数量对 VMS的实施效果有很大的影响。对于经常遇到拥堵的驾驶员，在看到 VMS 提示信息后改变路径的概率要远远大于不经常遇到拥堵的驾驶员；对于经常看到 VMS 和认为 VMS 信息准确度较高的驾驶员，在看到 VMS 提示信息后改变路径的概率也要更高。所以在拥堵比较严重的区域，提高 VMS 密度和信息准确度可以使 VMS 的诱导效果更好，是缓解交通拥堵比较有效的措施。驾驶员对前方道路的路况信息非常敏感，其中，对于事故、检修等阻塞道路的信息最敏感，其次是拥堵路况，对拥挤路况的敏感程度最低。同时，VMS 类型在不同路况下对驾驶员的影响也有明显的差别：图文混合式 VMS 在各种路况下都得到了最高的改变行驶路线比例，因为该方式相较于文字式和图形式，更能引起人们的注意，并且能够提供更全面、直观的信息，使受访者更容易做出决策，从而提高人们选择改变行驶路线的比例；在拥挤、拥堵路况下，图形式VMS 的诱导效果要比文字式 VMS 好，但是在事故、检修路况下，文字式 VMS 反而拥有更高的改变行驶路线比例，这是因为文字式的表达方式对于那些不擅长解读图形信息的人来说更易于阅读和理解，可以及时向驾驶员传递事故、检修等驾驶员重点关注的敏感信息，而图形式 VMS 只能传达图 1 驾龄与驾驶员路径选择行为统计分析图图 2 每周出行天数与驾驶员路径选择行为统计分析图-109-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024中国科技信息 2024 年第 3 期三星推荐前方道路拥堵的事实，而拥堵的原因并不能体现。总的来说，如何有效地传达交通信息对于道路安全至关重要。根据道路交通实际情况灵活使用各种形式的表达方式，有助于提高信息的传达效果，从而影响驾驶员的决策。结语VMS 提供的可变信息对于驾驶员路径选择行为的影响图 3 日常驾车出行时间与驾驶员路径选择行为统计分析图图 7 VMS 类型、道路交通状况与驾驶员路径选择行为统计分析图图 4 道路交通状况与驾驶员路径选择行为统计分析图图 5 VMS 布设数量与驾驶员路径选择行为统计分析图图 6 VMS 信息准确度与驾驶员路径选择行为统计分析图一直是国内外研究的热点。本文通过问卷调查的方法收集了驾驶员的路径选择行为数据，采用皮尔逊相关分析和交叉分析的方法对 VMS 影响下驾驶员的决策行为进行了研究。研究结果表明，VMS 系统对于驾驶员的路径选择行为具有显著的影响，具体结论如下：驾驶员个体属性对驾驶员的路径选择行为影响较小。在VMS 影响下，仅有驾龄、出行次数、出行时间这三个变量与驾驶员改变行驶路径显著相关。VMS 发布内容的影响：驾驶员对于事故、检修等阻塞道路的路况信息最为敏感，其次是前方路段的交通状况、绕道建议、预计行程时间等信息。VMS 类型的影响：图文混合式提供了更多视觉上的信息，有助于驾驶者更好地理解前方道路的情况，从而诱导了更多的人选择改变行驶路线；在事故、检修路况下，文字式相比于图形式拥有更高的效率，因为文字式可以向驾驶员提供造成拥堵的原因。区域道路交通条件的影响：对于经常发生拥堵、VMS密度较高、VMS 信息准确度高的区域，驾驶员更倾向于按照 VMS 提供的可变信息改变行驶路径。本文研究成果可以为交通管理部门设置、运行和评价VMS 系统提供参考。下一步的研究思路是：根据本文研究成果，对 VMS 发布内容的类型、字数、色彩、刷新频率等关键问题以及不同类型VMS的前置距离计算方法进行研究，为交通管理者制定交通诱导策略提供参考。