摘 要 在城市道路和高速公路中的车辆、驾驶习惯以及道路照明等方面，英国与其他国家有很大不同。城市道路弯曲、狭窄，交叉路口的设置也不尽合理，车辆体积小、在道路左侧行驶。本论文的表述及给出的结论，均来自于在英国城市道路和高速公路中驾驶员在白天和夜间实际的视觉行为及其需求，并引申到在城市道路和高速公路中的照明系统如何满足这些要求。
关键词 城市道路 高速公路 视觉问题 驾驶员需求英国城市道路及高速公路中的照明系统的照度等级、种类、设计以及常用的电光源与其他国家有所不同。我们从下面这些经验中寻找分析、解决问题的方法和途径，希望可被其他方面借鉴使用和促进。
一、所要面对的问题道路照明的目的是为了安全，特别是为了避免发生交通事故，许多国家已经制定了与交通事故休戚相关的道路照明的标准。最近报告指出，现代的、良好的道路照明要比陈旧照明大幅度地降低夜间伤害性交通事故的发生，降幅比率高达30%。大多数国家中的道路照明已经达到较高标准、能被普遍接受，并且还在不断改进中。
但高速公路就完全不同了，大多数都没有安装照明。英国就规定除了在交叉路口等少数特殊路段，高速公路不安装照明。在法国和比利时原则上高速公路应该安装照明，但也仅在某些重要路段安装了照明。
照亮高速公路难以实现，交通事故的记录不断地呼吁安装照明，但还没有得到足够的重视。
照明工程师需要了解有关照明的更多细节：现在的照明是否已经做得足够好？是否还存在尚未解决的问题？薄弱点在那里？以及更为重要的是——所有结论不应仅仅根据主观想法和猜测，而要根据实践。
据统计，为了获得有意义的数据，需要对发生所有事故的10%比例、即至少1000个案例进行研究，这巨大的数量将不可能完成的。因此必须寻求其他的研究方法。
二、解决问题的新方法无论是白天还是晚上，照明本身既不会产生、也不会纠正事故，发生交通事故的起因是交通本身。
或者说，是由判断的错误引起车辆交通的错误。而引起判断的错误起缘由许多原因，其中的一个（仅仅是一个）原因是将不完全或是错误的信息传递给了驾驶员。道路照明的真正任务将道路中所有信息表现出来，供驾驶员判断这些信息是否有用。照明应该具有的能力，就是清晰而明确地给予驾驶员和道路其他使用者所需要的、适当的信息，这几乎就是道路照明应该而且能够做的一切。相应地，接收者适当使用这些信息。这样，可以表述为这样二个问题：
1）为了恰当地行驶车辆，驾驶员需要看到什么样的信息？
2）进一步通过怎样的照明系统及在怎样环境下（比如是白天、还是晚上？天气潮湿还是干燥？等等），采用怎样机制才能够将信息传送到驾驶员？
通过这二个问题就能够成功地对照明系统进行评估，同时也能确定各种照明特征，比如眩光、补缀的性质、颜色、对比度等等的重要性。只有到了此时，才能够安全地确定各项照明参数的量值。
三、在城市交通中对驾驶员的需求和信息研究1、驾驶员需求的研究要了解驾驶员需要看到什么样细节只需询问驾驶员，只有他们才真正了解驾驶行为及需要。通过三种访求来得出这个问题答案：
首先，跟随着驾驶员经历在各种道路、交通环境、天气条件、白天以及晚上的驾驶体验，仔细观察驾驶员的视觉反应并记录下来。这样比仅看驾驶员的记录可得到更为重要的体现，实际经验培训出观察能力。
第二，无论白天还是晚上，在靠近驾驶员位置、尽可能跟随头部活动采用胶片进行拍摄。这样可将整个交通场景全部捕捉下来以供研究，同时胶片中还可显示驾驶员在开车时的行为。
第三，研究利用设计巧妙的装置用胶片记录驾驶员注视前窗场景时眼球的活动情况。因为是在实际驾驶的车辆时拍摄的，可以将当车辆迎面开过来时驾驶员眼球的全部活动拍摄下来，为了更具说服力，分别拍摄两位驾驶员。胶片显示，虽然有些个人特征稍微不尽相同，眼睛的总体活动非常相似。
确实，胶片显示的许多信息对驾驶车辆是非常有用的，眼球的移动表明驾驶员试图寻找所需的信息。
但是，胶片还不能提供真正需要的东西——驾驶员当时的思想过程是什么，此时采用的方法是将驾驶员当时的亲口讲述记录下来。因此，拍摄现场询问驾驶员就比胶片更有效。在拍摄眼球活动的过程中，要求驾驶员的眼睛除了闭合外就注视着照相机镜头。另外，与此同时还要看着窗外情况，敏锐地注意着驾驶员所看着的场景。当发生交通堵塞时，驾驶员什么也无须去看，脑子也可能会开小差。此时，他会更多地关注周边的信息。胶片还显示，有位驾驶员在开车时连续固定车速、而不是频繁地改变，但他的思想并不在休息。
2、有启示作用的信息的研究分别在白天、晚上以及黄昏时段，采用技术方法对有启示作用的信息进行研究。记录驾驶员在驾驶车辆时的表述，直接记录下驾驶员在看见目标时的直觉感受、或者为什么这样考虑？在日光下进行观察时，观察者（为了安全，不是驾驶员）戴上深色眼镜降低所注视的道路照度，以发现日光下的运行机制在夜间的照度下是否也有效。在日光下拍摄彩色照片，提高或降低并测量此时照度，分别在白天黄昏和夜间时进行拍摄，拍摄时车辆不动。
四、城市道路交通中分为三种情况分别叙述驾驶员的需求1、在没有其他车辆时的驾驶在这种情况下驾驶车辆非常简单，通常驾驶员视线在一段时间内固定在200～300英尺前方，如果看得见道路标出白色的中心线或者道路中间设有中央节，就沿着中心线行驶。由于道路边缘产生的“气流效应”，使得驾驶员不能集中视力。车辆与道路边缘的相对位置非常重要，虽然并不集中眼力但还能清楚地看到。就是这漫不经心的一瞥，驾驶员只要愿意，就能关注到。
2、在中等交通条件下的驾驶在中等交通条件下驾驶员首要关注的是与其他车辆之间的间距，除了关心同向行驶车辆，还要注意相邻车道上迎面过来的车辆。同向行驶车辆因速度相同、相对静止，而邻车道的车辆却以二倍与自己驾驶车辆的速度相对而来。当这些车辆越来越近，与这些车辆的间距越来越小，驾驶员根据以往相似交通模式获得的经验、判断估计间距大小。此时驾驶员脑子堪比一台计算机，眼睛看到的信息持续地反馈到大脑中进行判断，与储存的数据进行比较，结果发出指令、采取行动。整个过程连续而快速，在接近所谓“情景限制”之间就很好地完成了，因为在此之后就几乎无法再进行任何有助安全的行动了。发现其他车辆有可能会加大行驶间距时，他放弃了关注。比如，前面行驶的车发出转向灯试图要转到其他车道，驾驶员就会尽快地将自己车辆定位在内车道行驶以留出足够的空间。然后就不再关注该车，而去寻找下一个关键的交通元素。由于对类似交通模式的信赖，突发的交通行为就可能造成巨大危险，比如突然改变其他驾驶员已经判断将要做出的行驶趋势。此时，跟在后面的车辆驾驶员会集中精力关注于它，使二辆车行动就像一个单元，驾驶员此时希望看到周边全部情况，以提前捕捉到前面车辆的行动趋势。
静止不动的汽车和自行车更需要加以关注，停在道路上的车辆虽然本身没有移动，但会影响其他车辆的行动，缩短了其他车辆进一步行驶所必须的有用间距。驾驶员通常只看到静止车辆的一部分，这种提示非常短促，仅仅一瞥的一霎间常常已经完全超越过去了。面对一个不发光的巨大车辆，驾驶员因为接受不到充分的提示以预测它行动，将会仓皇失措、会尽可能地超越它。
自行车移动速度比汽车慢许多，相对于快速行驶的汽车就像静止不动。另外自行车可以毫无预警地在人行道上灵活行驶。此时驾驶员小心地注视着自行车，观察它们在“权利庇护”下突然发生的变化。这意味着应该对道路上行驶的自行车以更多关注。
行驶中的驾驶员不可能也不能够去关注道路上每一重要事件，一般通过眼睛余光接受大量的重要信息、但无暇顾及细节。比如有案例记录，驾驶员关注着一辆迎面驶来的公共汽车、但此时人行街道又有一位小孩，因为完全能够确定公共汽车的活动趋势，所以驾驶员会将更多注意力放在小孩而去注视他。通常，驾驶员只是用余光去关注行人，几乎只是知道行人存在、在较远处正常散步，所以驾驶员不会关注他们。但是如果行人试图向道路中间走去，驾驶员会立即关注他。就是说行人及其动向的信息细节很低，对他们评估为不重要、可放弃关注。驾驶员意识中几乎不会关注行人，但一旦检测到有意义的动向，驾驶员会立即警觉起来并加以关注。
显然重要的是，驾驶员不应该被余光所看到东西欺骗。驾驶员经常会明显地误读余光看到的某些重要交通元素而未加以关注，这些重要的交通元素在驾驶员头脑中不存在或根本未加注意，直到太晚以至于惊慌和报警。有案例报道，驾驶员可能由于错误的余光视觉引发交通事故，“计算机”在没有指令或错误信息下发出错误指令，随后立即感觉到了遗漏的元素，但是车辆已经在错误位置或错误速度下行驶，如果这种情形发现过迟，交通事故就发生了。
良好的照明系统应该保证驾驶员能够用余光看到道路上重要交通要素，除非认为不重要而不去关注它。如果不能确切地辨认这些要素，驾驶员将注视它直到了解为止。不良的照明不能保证驾驶员及时确认被关注的物体而产生的巨大的视觉任务。因为，此时驾驶员不得不作更关键的观察。
人眼余光最初看到的仅是低细节的次要目标，这意味着可能的话，通过协调的照度差异，全部目标都应该清楚地从背景光中辨别出来。经验表明，目标能被充分看见是由于目标“闪烁”以及目标与背景之间较高的对比度，在黑色背景对比下看见的明亮轮廓，以及在明亮背景对比下的黑色轮廓。如果以余光注视着所看见的目标，则目标不可能被正确转换，这些目标只是被“在眼睛角落之外”的余光看见，其细节一点儿也不能被分解。
3、在繁忙交通条件下的驾驶在交通繁忙的道路上行驶，驾驶员除了前面车辆的后背其余什么也看不见，看到的轮廓好像并不在移动，看起来此时需要更多的照明。在拥挤道路上行驶的驾驶员第一个要点是，当看着前面车辆不动的后背时产生的观察错误。此时除了车辆慢慢地爬行，不存在视觉问题，驾驶员的目光休闲。车辆开始移动时，驾驶员对着路面、同时看着另一侧道路的车辆动态。
目光关注与前面同向行驶的车辆保持适当间距，并判断其运动趋势。
在中等拥挤的道路上行驶，除了出现关键问题必须集中精力，驾驶员几乎能够放弃所有交通元素。驾驶员在一定时间内只能关注一个关键元素，也就是在一定时间内仅发生一个安全驾驶策略。当驾驶员不得不面对二个以上关键元素需要判断时会惊慌失措，一旦发生这种情况一般会立即刹车。在非常繁忙的交通道路上驾驶，困难在于在道路二侧有时会同时存在几个关键元素。这时需要立即做出判断，而要做出决定就变得非常困难。
交通繁忙的道路并不需要特别明亮的照明系统，照明装置只需能够使驾驶员清楚、准确地看到20辆以上的车辆，就没有问题。照明装置的位置应该设计得非常合理，应能使驾驶员用余光看见任何一个交通元素。因为驾驶员没有机会去看第二瞥或必须加以注视。这种情形并不需要更多的照明，反而是在中等拥挤道路上应尽可能满足对照明的要求。因为接受更多的视觉危险，就可能多次调整在视觉方面的错误。无论怎样，繁忙交通的道路并不存在非常困难的情形而要求产生更大的视觉需求。
五、城市交通道路——信息的启示作用总体结论是，即使在较差照明条件下也蒙骗不了驾驶员所关注的任一事物，目标的信息启示作用非常关键。在记录下来的视觉活动中，驾驶员即使在非常难以看见条件下也多次明确地提及、被称之为目标的概念，没有看见目标就没有评论。
1、白天的视觉在白天驾驶与夜间相比，视觉当然完全不一样，首先白天天空非常明亮，其次很高的照度能使驾驶员敏捷地察觉到在黑夜里即使全神贯注地也完全可能被忽视的细节和色彩，白天可看到更多的细节。第三，有时阳光会产生非常严重的不舒适和不希望的眩光。
白天汽车道和人行道同样地明亮，当目标沿着道路移动时，不会产生夜间常有的重复效应。白天在目标和背景之间的对比度没有变化。
白天，色彩的差异有时比亮度的差异更为重要，举例说，涂成清一色栏杆的细节在白天可能会看错，但涂不同颜色的栏杆即使看到一部分也很容易辨别清楚。汽车如果涂成多种色彩很有可能融合进多种色彩的背景中，通常距离较远时容易被看错。
当顺着阳光向下观察目标时色彩是主要因素，向上观察则几乎什么也看不到。向上观察时类似于夜间对着道路照明观看，这时只能看见目标轮廓。白天是以亮度和色度的反差来观察目标的，亮度和色度的细节都很重要。目标的上半部分常常是对着明亮阳光观看，特别在起伏道路的最高点或背后的目标。车辆最显著特点是车体、车轮和各种外壳在阳光下会有阴影。汽车的上半部分在阳光下会产生反射，而从汽车后背很难看出车体颜色。
阴天太阳光线柔软无力，如果再戴上深色镜就降低到晚上照度了，此时的对比度对于安全驾驶严重不足。
白天照度的相对差异随着眼睛相对于天空中明亮部分的不同视觉方向而变化。这些差异的变化不一定很大，眼睛的适应机制完全能够对这些变化程度加以补偿。恰恰能被看见就作为差异较大的外观亮度，即使日光照度已经下降。白天，外观对比度既不是正的也不是负的，既不产生正向轮廓也不产生反转轮廓。
因为目标的范围比较大，能够体现出差异的目标很少。对于确切地辨别物体，这样的差异太小了，并且这些差异的细节也被很好地显示出来了。
黄昏稍晚些、恰好需要道路照明的时候，眼睛的适应机制达到极限。适应亮度差异的能力变小了，其中大部分到达极限，要确切地辨别物体，对比度太小了。
2、在道路照明下的视觉在道路照明条件下，较低照度的照明只要具有足够的对比度就可能比白天阳光还要好。在道路照明下的物体外观亮度差异要大于黄昏晚些时候的那种不太确切的外观体现，此时所有目标均体现为正向轮廓，但此时的亮度差异比白天要小许多。假如道路照明提供的照度达到规定照度，则外观对比度更大和产生更确切的视觉。因为在较差照明条件下驾驶员观察良好，几乎没有必要去提高现有照明系统的照度。在白天明亮阳光下的对比度可能太大。 确实，现有的高压钠灯或是直管型荧光灯道路照明装置，在干燥天气和中等拥挤交通条件下，均能为驾驶员提供需要的所有信息。但是周边环境可能会降低照明作用，比如树木的阻挡可能会损失部分信息。
令人满意的最小信息是看得见对着栏杆的目标，栏杆有时显示得非常不充分。垂直方向微微起伏是道路的另一个特征，除了道路表面的背景作用之外，对于道路的这种影响往往不够注意，假如移动目标正处在起伏道路的顶峰、顶峰之后是朦胧的背景、或是乱哄哄的远景、或是常常照得很亮的建筑物，这种情况下，目标容易被遗漏。与白天阳光下相比，没有明亮天空的视觉条件要差许多。起伏的道路使得间隔安装的照明灯具的照度远低于现场观察的需要，而且会增加眩光、造成混淆。
通常在夜间，亮度差异是最重要参数。目标的上半部分和下半部分的亮度差异很大，因为在观看时目标的上、下部分别对着不同的背景光，下半部分对着道路、上半部分对着黑色天空，目标实际上被照得朦朦胧胧。道路起伏处的车辆下半部分有可能正巧在死角处，根本就看不见。
驾驶员在夜间对色彩几乎一点儿也看不出来，即使在非常好的荧光灯照明装置下还是看不出色彩。难以解释的是，在低对比度的高压钠灯下却能观察到，但原因很难说清楚。
从不舒适的作用中很难确定真正的不舒适眩光，因为眩光只是在任何情况下都很难看见的范围内起作用，比如在道路边缘面对着人行道的目标。在带有严重眩光的照明装置中可观察到眩光。在潮湿的或者布满灰尘的挡风玻璃上的闪光就是一种明显的眩光，在关灯后，这种眩光会令人不安地反复出现。
