路网中指定的一些相连的路径,被赋予特定的名称或者编号之后,比如G93成渝环线,就成了我们通常所说的“路线”。实际上,只要有路(road)就可以行车,那为什么还要有路线(route)呢?
美国也经历过类似于“要致富先修路”的发展阶段。在上世纪20年代,美国公路编号系统发轫之始,各州为了路线的选择,有过很多争执。当时(1926年)的堪萨斯州州长本.保伦声称:“旅行者并不能行驶在路线的编号上,而只能行驶在道路上。”他认为州际公路的名头并没有实质的作用,只要你把路修得比别人好,自然就会吸引交通流从这儿经过。
的确,驾驶任务的三大子任务中,只有导航才与“路线”相关。在出行前需要规划路径,在旅途中要跟循规划的路径,这些都属于导航。如果具有上帝视角,比如配备了高精地图的L5级自动驾驶汽车,就可以在内置的地图上规划路径,并依靠卫星定位来跟循路线。也就是说,不管现实的路网中是否定义了“路线”,也不管如何对路线进行编号或命名,都不会对这些车辆的行驶产生影响。在这个意义上,本.保伦的线级真的出现、并完全取代人类驾驶之前,事情并没有这么简单。
世界上最早的编号公路,1918年出现在在美国威斯康星州。该州的道路工程师约翰.多纳西(John T. Donaghey)后来回忆道:
以前给人指路,只能以岔路口、学校、红色车棚,或者路边的其他什么明显的东西作为参照物。在对路线编号并沿线安装了相应的编号标志以后,你只需要说“走12号公路,转21号公路。”这种简洁、没有歧义的言语,取代了之前那些复杂、难以理解的表述方式。
可见“路线”确实可以为导航带来很大的便利。虽然车辆“并不能行驶在路线的编号上”,但在地图上标注“路线”,再配合道路上相应的路线标志,确实极大的方便了行程规划和路线跟循。
通常情况下,应该按照主要交通流的方向来确定路线走向。如果是在城市附近,立交上的主交通流与路线方向不一致,原因是这些交通流即将抵达目的地而离开主线,这种情形是可以理解的。但是,如果是那些还需要长距离行驶的过境交通流,大部分都和“路线”的方向不一致,似乎就有必要检核一下“路线”本身了,看看是否有设置上的问题。
路线上的指路信息,实际上是和路线规定的“沿线设施指引标志”,其中的“沿线”这个词,就表达了这种绑定关系。道理很简单,在G93上,你预告的服务区只能是那些沿着G93前行,将要经过的服务区。路网条件下,想要对其他路线上的设施做出合乎逻辑的预告,几乎是不可能的。
在主要交通流与路线一致的情况下,预告路线上的设施是顺理成章的。实际上,只要主要过境交通流和路线方向一致,预告“沿线”设施就没有问题。因为即将抵达目的地的车流,对后续的服务设施信息,并没有需求。但是,如果仍需长途行驶的过境流量,大部分都和路线的方向不一致,服务设施指引就会面临两难。
下图中,绿色路线成渝环线成乐高速。这两条路线相交的张徐坝枢纽(下图中幅),遵循的并非AASHTO的“路线连续”概念,而是维持了JTG T D21的“车道连续”(参见“路线km处设置了沿线设施预告(下图右幅的红框),预告了沿着G93继续前行23km、49km和67km的3个服务(停车)区,其地理位置在下图左幅用蓝色字体做了标注。这样的预告满足“沿线”的要求,但问题是,G93的主要交通流是在张徐坝直行,进入G0512的成都方向(下图中幅红色路线继续前行(中幅绿色路线)。也就是说,主要交通流并不会经过标志上预告的这些服务区。对他们而言,这些信息不仅没有作用,还可能产生误导。
地点距离标志则更加两难。在上图右幅,是G93上距张徐坝立交约4km和22km的位置,设置的2个地点距离标志(黄框)。以4km这一处为例,标志中的近、中、远程目的地,分别是“乐山4km”、“雅安109km”、“成都114km”。看起来好像雅安到成都只有5km(114-109)。乐山、雅安、成都三地的相对位置,在上图左幅用红色三角做了标记。如果沿G93前行,到了雅安(水碾坝枢纽)之后,距离成都绕城高速尚有117km。标志上的“成都114km”,实际上标示的是在张徐坝枢纽直行,经G0512到成都的距离。如果遵循“沿线”的原则,就应该修改为“成都 208km”,这同样会产生误导。
也就是说,如果主要交通流,特别是过境的长途主要交通流和路线方向不一致,无论是“沿”路、还是“沿”交通流,都很难提供有效的、没有歧义的指路信息。如果G93设置为在张徐坝枢纽直行,即沿图中这段红色线),路线与交通流就一致了,上述的这些歧义也自然没有了。问题是:为什么不这样设置呢?
☛路线设置 与 路线成渝环线年发布的《国家高速公路网规划》中的地区环线之一。西北方向的雅安-绵阳段,利用了此前已经建成的京昆高速,其后又陆续建成了乐山-宜宾段(2010年)、绵阳-遂宁段(2010年)、宜宾-泸州段(2012年)、泸州-重庆段(2013年)、乐山-雅安段(2013年)及遂宁-重庆段(2013年)。如下图所示。
上一节的问题也可以换一种说法:G93为什么要经过雅安,而不是眉山?(即走G5012,见上图红色三角)
很显然,沿G93长途行驶的过境车辆,内环(顺时针)方向会在磨家枢纽转S1(上图左侧蓝色箭头),外环方向的也会在永明枢纽进行转换,而不是继续向北绕道。实际上,绵阳本地的短途旅行,也很少会用到G93的张家坪枢纽这一段。在张家坪两侧,最近的收费站分别是“科学城”和“游仙长明”(上图右侧),即使是从长明收费站导航去科学城站附近,百度推荐的线(上图右侧)。
可见,不论是过境的长途旅程,还是市内的短距离出行,都很少车辆会到这个顶点去“转折”。所以在G93的外环(逆时针)方向,张家坪枢纽甚至采用了环形匝道(下图中幅)。仅就通行能力而言,的确没啥问题。但是,这样“断流”式的交通量、不到100m的转弯半径、单车道、40km/h的速度限制,为何会定义成是一条高速公路“路线”的一部分?
在G93沿线,共有十座枢纽立交不满足“路线连续性”原则。AASHTO所谓的“路线连续性”,意在减少跟循既定的路线时,对标志的依赖。也就是说,你只要沿着“主线”行驶,就应该一直保持在G93上。这不但要求“主线”与“路线”一致,还需要主线“一目了然”。这通常应该满足:①在主线上车道是连续的,去匝道才需要变道;②主线一直保持在左侧,所有出口都在右边;③主线的车道数明显多于匝道;④主线比匝道的弯道半径大。总之,主线在视觉上的自然延伸,要与驾驶员对“路线”走向的预期一致。
其实这十座枢纽立交的“主线”,全部都能满足上述的4点要求。但问题是,“路线”却没有保持在“主线”上。在这些立交桥上,G93突然“终止”了在主线上的行程,转向匝道。如上图所示,红色路线的内环(顺时针方向),蓝色是外环(逆时针方向)。
这些立交桥的主交通流都在“主线“车道连续”的原则。而沿着G93“延续”的方向,全部是靠匝道连接。很多匝道是单车道,甚至还有环形匝道。也就是说,在G93上的交通流并不连续。这既不是一条连续的通道(corridor),也不是一条具有“连续性”的路线。问题变成了:为何不按照主要交通流的方向定义路线与绿皮书的差异
像这种带普遍性的问题,通常都可以在标准规范上找到线与AASHTO绿皮书对于“连续性”有着完全不同的认知。在主交通流与路线方向不一致时,两者之间的差异,在“路线连续性”一文中有过讨论。简言之,D21要求保持主要交通流方向的“车道连续”,并放弃了“路线连续性”这个概念。
并不关心驾驶人是否容易理解。比如,D21规定的“当左转交通量从左侧直接分流且以大型车为主时,可在主线分流前设置半直连式左转弯大型车专用匝道。”(如下图)。
这样的设置远不只是出口形式不一致的问题。在同一个出口,有左右两个相反的出口方向,不仅违反了驾驶员预期(driver expectancy),也很难设想出合理的标志设置方案。D21对于这种违反直觉的出口布设,却没有关于标志的任何讨论。实际上,这种设置给“驾驶员预期”带来的问题,恐怕已经超出了标志能够解决的程度。
在AASHTO绿皮书中,要求对每一种方案,都要从指路标志的角度进行评估,不但要评估安装位置,还要评估
。标志因素甚至可能会决定一条匝道能否取消,比如,在高接高的枢纽立交,若某个方向的交通量很小,并且可以通过附近的其他高速路绕行,如果想要取消这个匝道,有一个条件是:能否设置
方案比较有十项原则,第一是通行能力,第二就是路线中,则完全放弃了“路线连续”的概念,而代之以“车道连续”。对于标志,绿皮书的说法是:“标志和运行(operations)是立交桥设计的主要依据”。并认为“从标志及驾驶人理解的角度简化立交桥设计,其必要性怎么强调都不过分”。而D21则除了设置间距之外,完全没有提到过标志。
从理论上讲,如果放弃了“路线连续性”,标志的作用就会更加重要。但实际情况却并非如此,D21对标志反而远不如绿皮书重视。这种强烈的反差背后,应该有更深层次的原因。☛差异背后:不同的驾驶人预设路线设计基于一些重要的约束条件,包括设计车辆、设计速度、设计小时交通量,等等。绿皮书第二章“控制要素及准则”的相应内容,在JTG D20(公路路线设计规范)和JTGT D21中,基本上都有涉及,却唯独缺少了和“用路人”(road users)、特别是和驾驶人相关的内容。
就交通特性、设计车辆而言,虽然详略程度和侧重点各有不同,但两本规范并没有本质上差异。然而对于“人因”(Human factors),JTG却完全没有涉及,也就是根本没有关于驾驶人特性(Driver performance)、驾驶任务(Driving task)等方面的内容。这是一件很奇怪的事情。毕竟,道路特别是高速公路,本来就是服务于驾驶任务的。
车辆的功率质量比制约着纵坡,几何结构和尺寸影响转弯半径,加速率和减速率则决定了变速车道需要多长,……。很显然,离开了车辆的性能和几何指标,路线设计根本就无从谈起。同样的,不考虑感知-反应时间、信息处理、驾驶负荷等等因素的制约,不考虑驾驶人能力的极限和特性,路线设计同样是不可想象的。任何路线方面的规范,无论是否有明确的表述,都一定隐含着某些关于驾驶人的预设。正如经济学的“理性人”是建立在一定的人性假设之上,交通工程的“用路人”,同样隐含着对人的能力和特性的某些预设。
比如,对自带实时高精地图的L5级自动驾驶AI而言,在导航上就相当于有了上帝视角。如果再假设“地图”和“实时”都从不出错,这种前提下,路线连续性甚至标志本身,确实都无关紧要。因为路线和设施的状况都尽在掌握,完全不会有违反预期的情形(traffic仍然会有)。
很显然,JTG不可能会有意把驾驶人设定为上帝视角。同样很显然,用路人特性的相关章节缺失,也并不偶然。JTG确实不够重视,甚至可以说是无视了“人因”。否则就很难解释,D21为何会有按车型在左右两侧分别设置的出口(参见图八)。这样的设置,可以说在所有方面都是对“人因”的挑战。
无视驾驶人的能力极限和特性,与预设驾驶人具有上帝视角,导致的结果其实差不多,都是对驾驶人的“高”要求。这种特殊要求具有特定的历史渊源。中国公路学会组织编著的《交通工程手册》(1998),第三章是“人的交通特性”,所讲的核心概念叫“交通事故倾向性”,意思是说:大部分交通事故,都是那些具有“事故倾向”的驾驶人引发的。
这一章除了涉及视觉、反应时间、信息处理能力等“人因”研究的常见因素之外,还有行为特征值(CCNo)甚至智力等科目。几乎所有内容都是这些因素与“事故倾向”的相关性,好像是在寻找甄别驾驶员是否“合格”的方法。
中国汽车进入家庭,应该是90年代才刚开始。此前的职业司机时代,汽车是生产资料而不是个人的出行工具。在当时的普通人眼里,驾驶员是一个需要专门技能的特殊职业,有比较高的社会地位。用高标准来筛选驾驶员,似乎是也理所当然。而美国则是在上世纪初,福特的T型车就开始进入了普通工人家庭。也就是说从一开始,美国的驾驶人就大部分都是普通的大叔大妈。
,司机当然就不应该是普通人。习惯了这样的思维,加上当时的工程人员都几乎没有驾驶经验,确实很容易忽略“人因”。相反,
,自然就不会对他们有过高的要求,进而会认为:应该是道路和设施去适应这些普通人。
随着轿车快速进入家庭,现在的私家车保有量已经超过了2.5亿辆。在中国,驾驶同样成了普通大叔大妈的基本生活技能,不再是一个特殊的职业了。绿皮书还进一步提到,目前(2018)美国65岁以上的高龄驾驶人,占到了近20%,并且还在持续增加。很显然,中国迟早也会经历同样的过程。所以,我们似乎应该抓紧时间,补上“人因”这一课了。但是,这种说法好像和我们直观的感受并不相符。这么多年以来,我们没有“路线连续性”这个概念,也基本上不讲“人因”、不讲驾驶任务,不也似乎没啥问题吗?☛或然性:感觉or数据
“路线连续性”问题,本质上是响应“驾驶员预期”。比如从宜宾到雅安,按照百度地图推荐,主行程是沿G93成渝环线km(下图)。正常人对于“沿着G93行驶”的预期,应该是一直沿着“主线”走。但如果你真的这么理解,在乐山张徐坝枢纽,就会“不知不觉”的进入到G0512成都方向(参见图三)。
G93总共有十座枢纽立交像张徐坝一样,不符合“路线连续性”原则,但在实际的驾驶体验中,却好像很少会觉得这是个问题。是真的没有问题?或者仅仅是我们很难直观地感知到这类问题?
如果一个驾驶人预期要“沿G93行驶222km”,通常就不会再有意识的去关注出口标志。这种情况下,电子导航的指令就显得尤为重要了。也就是说,在电子导航普及之前,“路线连续性”应该要比现在重要得多。电子导航是按照规划的线路,以定制的方式播报指路信息。这种方式可以在很大程度上弥补路线和标志信息的缺失。并且,出口标志和导航播报都会重复几次,只有同时忽略了这两组信息,才会错过出口。也就是说,电子导航的普及,的确
但是,假定驾驶人随时都能正确接收、理解和执行导航指令,和假定驾驶人具有上帝视角,并没有本质上的区别。在高速公路出口,因为紧急刹车或者连续变道造成的事故,一直都在发生。表面上看,这些事故是由于连续变道引起的。但把标线改成实线,并没有完全解决问题(见下图)。虽然直接的原因确实是变道,但原因背后的原因,其实是因为错过了出口:不仅错过了指路标志,也错过了导航播报。这说明,
电子导航的普及,并没有消解驾驶任务中的导航任务,甚至还有可能会带来新的问题。比如虽然减少了走错路线的比例,却有可能会增加在出口紧急刹车或连续变道的数量。
在交通工程中,很多问题之所以成为问题,一个重要的原因就是“或然性”。如果只要超速就“必然”翻车,超速就不会成为一个问题。“必然翻车”这个结果本身,就会把问题给解决了,不管是人、车还是路的问题。正因为超速并不“必然”有事故,甚至多数都没有事故,而仅仅是增加了事故的概率,所以问题反而更难解决。
假设在路线不连续的枢纽立交,平均有千分之一的驾驶员会因为分心或者其他原因,而忽略了导航的播报,这其中又有千分之一的车辆会在临近出口时因为紧急刹车或者连续变道而引发事故。再假设在这个路线千辆。那么从统计上看,100座这样的立交每年会因为路线起。按照这个假设的事故概率,确实很难让人对事故原因有直观的感受。
这种以“或然”形式呈现的因果关系,特别是在小概率情况下,按照归因理论的协变原则,由于只有极少数司机在路线不连续的地点发生过事故(即缺乏“共同性”),所以事故不会被归因于“客体”。也就是说,我们不会感觉到是因为“路线不连续”导致了事故。和“必然性”所带来的直观感受不同,这个因果关系是隐藏在大量数据背后的。
对于这种类型的因果关系,即便是有了完善的统计数据以及权威的研究结论,也很难改变人们的直观感受。但科学研究的结论,可以通过改变认知的方式,来促进和推动公共政策的改变。比如对香烟危害性的研究,虽然并没有使得香烟彻底消失,但在绝大多数国家,都促成了公共场所禁烟的立法。
由此可见,公共政策并不是基于直观感受的。与公众利益相关的标准规范,也理应立足于科学的研究结论。也就是说,只要满足了标准规范的指标,就应该意味着达到了某种
说标准规范不应该建立在直观感受的基础上,并不是在无的放矢。虽然前面所说的事故概率,确属纯粹的假设,但是,违背驾驶员预期的各种危害,比如导致更长的反应时间,增加犯错的概率等等,和香烟的危害一样,都是几十年来各种独立研究得出的结论。在没有新的研究结果之前,这些结论理应被采信。也就是说,除非有新的研究推翻了原有结论,我们确实应该补上“人因”这一课。对于“设计一致性”、“路线连续性”、“一致的出口形式”(Uniform Patterns of Exits)及其与“驾驶员预期”之间的关系,绿皮书讲的很清楚:
;而这需要使用一致的设计元素;而且,“一致的出口形式”本身就是和“路线连续性”相关的概念,两者都是为了响应驾驶员预期。绿皮书认为 “路线连续性”降低了对标志的依赖,从而简化了驾驶任务。很显然,电子导航同样降低了对标志的依赖,至于这种降低是否达到了使得“路线连续性”成为多余的程度,答案应该是“没有”。高速公路的出口变道事故(图十二)一直都在持续的事实,证明电子导航并没有消解“驾驶员预期”问题。
如果这个结论成立,那么“路线连续性”原则就不能被“车道连续”所代替;如果由于电子导航的普及(或者其他什么原因),某一天有新的研究证明了绿皮书的这些结论已经过时,那仍然要求“采用相对一致的出口形式”,就变得毫无意义了。换句话说,不管是否有新的研究结论,起码应该在逻辑上保持一致。不能一边保留了对出口形式一致性的要求,一边又放弃了“路线连续性”原则,甚至认为同一条路线按车型在左右两侧分别设置出口是合理的。
驾驶任务(Driving Task)包含三个不同层次的子任务:①“操控”(Control),指的是控制车辆的速度和轨迹,包括方向、油门和刹车等操作。是驾驶员与车辆的互动;②“驾驭”(Guidance),指的是跟车、超车、变道、避让、以及响应信号灯等行为。是车辆和交通流、控制设施的互动;③“导航”(Navigation),有两个阶段,包括事前的行程规划(trip planning),以及途中的路线跟循(route following)。
很显然,“操控”和“驾驭”都与路线(route)无关,只和“实体”的路(road)本身有关。但“导航”的两个阶段,无论是行程规划还是路线跟循,都和“路线”息息相关。
那些主交通流与路线方向不一致的枢纽立交,多数都是因为路线调整形成的,并非是最初设计的原因。以四川的第一条高速公路为例,在95年建成通车时,成渝高速的所有立交都满足“路线连续性”原则。也就是说,路线方向是和主交通流一致的(下图红色路线年路网规划调整时,这条路线被一分为二:成都-隆昌段变成了G76厦蓉高速(蓝色路线),内江-重庆段成了G85渝昆高速(绿色路线)。中间的内江-隆昌段是G85和G76共线。如下图左侧。
路线调整了,但主交通流仍然是沿成渝方向,并未改变。调整后,G76在隆昌枢纽、G85在内江枢纽,都不再满足“路线连续性”的要求了。在内江枢纽的G85“南”向(昆明方向),甚至是环形匝道,见上图右侧。
不仅如此。在交通厅网站上,这条已经拆分的路线,也仍然还是一个整体,并且有个奇特的名字,叫“G85G76重庆(川渝界)至成都高速公路”。其他所有关于这个扩容工程的媒体报道,无一例外,全部都是简称为“成渝高速扩容”。这是否说明了,这种不顾交通流向的路线调整,确实是有一些问题的?
连续是“线”的本质特征。按照自诠释道路(self-explaining road)的理念,“路线连续性”其实就是路线的自我诠释。换句话说,匝道连接,特别是环形匝道,本身就意味着“中断”,是对“路线”的否定。从这个角度就很容易理解,匝道的功能,其实是不同“路线”之间的过渡。
那些和G93、G76、G85一样,通过匝道甚至环形匝道连接的“路线”,既不是连续的路线,也不存在连续的交通流。这种违反驾驶员预期的“路线”,只会对驾驶任务(导航)造成困扰,却没有任何助益。它们之所以被设置成“路线”,显然不是基于交通(traffic)本身的考虑。
如果确实有其他因素在影响路线设置,那么承载这些额外因素的,似乎只能是路线的设置,并不是因为真的存在一个环形的连续交通流。“成渝地区环线”所要表达的,似乎是某种经济规划的蓝图。再比如G92“杭州湾地区环线”,在杭州-宁波-嘉兴-杭州形成的环线之外,还从嘉兴延伸到了上海(下图左侧)。这个延伸直接表达的就是经济区域的概念(下图右侧)。由此可见,路线的名称似乎确实承载着一些交通(traffic)之外的东西。
使用起讫点命名路线的方式,最初确实是可以直观的用于路径规划。比如成渝高速,或者更早的沪嘉高速、沈大高速等。当时从上海到嘉定,几乎可以肯定会走沪嘉高速;从沈阳到大连也一定是走沈大高速。但以现在的路网而言,路线名称的这种功能几乎已经完全丧失了。从成都到重庆并不一定要走渝蓉高速,也不一定会走G76G85(原成渝高速),也许是G42转G93,或者G76转大内高速。而从成都到宜宾,多数情况都不会直接走成宜高速,通常是经G4215蓉遵高速到宝飞枢纽再转S4。也就是说,这种起讫点命名的方式,实际上对导航已经没有多大的帮助了。
在公路编号系统建立之前,美国的公路也都有过名字。如迪克西公路Dixie Overland Highway,杰克逊公路 Jackson Highway等等。这些名字是各个“路线协会”( trail associations)在推广,多数都和路线年,农业部长批准成立“州际公路联合委员会”之后(当时BPR属于农业部),对于采用编号取代名称来构建路线系统的建议,在联合委员会毫无争议就通过了;而对于路线的选择,则从一开始就争执不休。也就是说,该委员会认为路线的走向很重要,名称则无关紧要。
,路线就应该单纯按照交通本身的特性来设置;让寓意的归寓意,把“名字”从路网剥离,既不用做指路信息,也不与地图发生关联。比如我们可以说有一条“成渝环形通路”,这是事实,但不是路线。既可以配合区域经济蓝图,或者承载其他含义,又不会影响到路线本身的走向。
道路工程,理论上和实际工程应用中就比较一致了。其中按专业分,不论公路还是市政工程,都有路线及交叉、路基路面(含边坡工程等)等,此外市政上还包含无障碍设计、公交设计之类的。
所以,不管实际工程中、还是学校学习上来说,交通工程跟道路工程还是有明显区别的。最直观的一点理解就是,前者偏软,后者偏硬。K1app下载 K1体育3915K1app下载 K1体育3915