交通标志是道路交通控制中重要的组成部分，向道路使用者传递规则的信息。设置公路交通标志是交通安全设施中性价比较高的一种交通安全改善手段。有研究探讨了道路交通安全改造措施最佳收益成本比率，结果显示交通标志是道路交通安全改造措施中投资最小、收益最好的手段之一[1]。交通标志的发展可以分为3个阶段，早期交通标志以逆反射的方式传递交通标志的信息，包括早期的内部照明和现在使用的反光膜材料，目的都是通过视觉对比的差异，将有效信息提供给驾驶人。随着电子化的技术和驾驶人对交通信息需求的发展，二极管发光技术被应用到交通标志中，有效提高了交通标志的视认性能[2]。随着汽车辅助驾驶系统的发展，学者们提出了机器视觉识别、无线通信指令识别等车载系统传递交通标志的设计。交通标志识别系统基于图像识别技术对标志图像分类识别，目前在一些车型已经开始应用。本文总结交通标志最新研究进展，分析交通标志智能化、数字化应用现状。1基于驾驶人视觉识别的交通标志1.1驾驶人视觉特性驾驶人在驾驶的过程中主要依靠视觉获取行车信息。动视力、色视觉、视野是评价驾驶人视觉能力的重要指标。交通标志视认过程如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.008.F001图1交通标志视认过程袁伟等[3]研究发现，车速的增加会使驾驶人视力明显下降，驾驶人在驾驶的过程中需要保持一定的视认距离，因此在标志距离的选址时要充分考虑二者的关系。不同颜色会对驾驶人产生不同的心理作用[4]，交通标志的颜色设计色彩的配置要充分考虑驾驶人的反应。1.2逆反射交通标志的构成逆反射方式传递信息的标志包括早期的内部照明和目前使用的反光膜材料[5]，目的都是通过视觉对比的差异，使驾驶人视觉接收有效信息。交通标志板面的构成包括颜色、形状和图形符号。标志的不同颜色表示不同的控制意义，每个道路使用者都应该拥有基本的交通控制规则的意识。通过不同的颜色以及不同颜色的组合明确要表达的交通信息，颜色组合与标志设置是重点考虑的方向。标志的图形被分为三角形、圆形、正方形和长方形等，不同的形状代表不同的交通信息。文字和图形配置应在驾驶人的接收信息最大阈值内[6]，结合实际道路交通情况提供驾驶人需要的信息，避免信息堆砌给驾驶人信息过载带来事故风险。交通标志的布设应该符合驾驶人的期望，尽量避免与其他街道设施造成视觉模糊，保证驾驶人能快速清晰地读取到交通标志。1.3电子化交通标志的构成目前，电子化交通标志主要包括点阵式和背光式。张国辉等[7]的研究显示，在一般城市道路指路标志中，背光式LED主动发光标志的视认性最好。陆键等[8]从光照强度、闪烁频率、发光形式等因素的影响对交通标志的视认性进行研究，认为在外部光线良好的情况下，主动发光LED标志视认性能提升有限，在夜间提升效果明显。闪烁发光没有视认性能提升，发光的亮度过高会导致视认性下降，需要根据周围环境调整发光亮度。彭一川等[9]在雨雾天气下对主动发光标志视认性进行了研究，发现视认性主动发光标志优于逆反射标志，交通标志的视认性的提升需要对光源的漫反射现象进行改善，增强聚光和穿透性。1.4逆反射和电子化交通标志应用现状目前，反光膜交通标志使用最多，技术也非常成熟，无论是在工程实施还是驾驶人理解方面，都积累了长久的经验。但目前仍存在一些问题，例如标志的统一性和标志信息连续性、布设的位置发生遮挡、标志信息量过载、标志反光系数不达标、标志后期养护等问题。电子化交通标志的主动发光和可变信息提高了交通标志的视认性，也为实时交通动态管控提供了条件。但电子化标志的应用仍存在很多问题，国家统一标准还不够细致，针对标志的工艺、设计、设置、验收等规范几乎没有。2基于人机混合识别的交通标志由于驾驶的复杂性和信息技术研发不断深入，未来将是各种不同等级的自动化驾驶车辆并行，驾驶人与自动化系统共同对车辆进行驾驶，即人机混合驾驶[10]。2.1机器识别技术智能驾驶系统利用安装在车上的传感器识别道路交通标志。目前使用车载相机采集交通标志，经过图像预处理识别和智能车辆与路侧单元无线通信完成标志信息的传递。机器识别交通标志能够避免驾驶人分心，辅助驾驶人更好地驾驶。伍晓晖等[11]对交通标志的检测和交通标志的识别分别进行了综述，总结了原理和目前研究的难题。陈飞等[12]对复杂环境下的交通标志检测和识别方法进行总结，认为深度学习对交通标志的识别有较大提升空间。在暴雨、大雾以及光线昏暗等复杂环境下，拍摄到的图像往往会被遮挡、变得模糊，不仅影响图像的质量，还会给后期标志的检测与识别带来巨大的困难。2.2无线通信识别技术智能驾驶系统通过车载终端和智能化交通标志实时通信获取交通信息。Farah等[13]研究表明使用V2I系统能够有效改善驾驶员的驾驶行为，缩短驾驶员反应时间，特别是对大龄驾驶员的影响更明显。密歇根交通运输部与3M合作，双方正在为奥克兰郡I-75州际公路的3英里场的延伸段配置车辆和基础设施（V2I）技术。在I-75现代化项目中，在道路两旁配置了专用的短程通信设备，为车辆提供有价值的信息。同时配置了先进的全天候车道标记及镜片反射式智能标志，不仅方便驾驶员进行查看，还扩宽了车载交通标志识别系统的视野，有助于提升驾驶员的安全意识。2.3混合阶段智能化交通标志在混合驾驶阶段，交通标志的设计需要同时满足智能驾驶系统和驾驶人。智能化交通标志需要实时检测路段天气、交通流运行情况，并对检测的数据进行分析计算后传递给驾驶人。对气象数据的检测：通过湿度传感器、能见度传感器、环境照度传感器和结冰积水检测等，作为小型气象检测站实时检测道路环境变化，可提供道路沿线的线性气候数据。对交通数据的检测：对车辆速度、车辆位置、区间车辆分布、交通流量统计、基础事件感知等进行实时全面采集。实时数据计算：通过道路交通流数据的实时采集，分析常态交通流状态下，不同快慢车道、不同车型、不同时间段、各种类型的交通数据，建立各个路段的基础数据档案，定性、定量地描述路网运行情况。显示屏发布图像：LED显示屏通过图文发布的形式向驾驶人传递路况拥堵、车道关闭等信息。智能化交通标志是各种信息技术的集成体，需要对道路交通信息实时采集，接收交通管理中心的信息，与路面车辆通信为驾驶人传递交通信息。智能化交通标志结构如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.008.F002图2智能化交通标志结构人机混合驾驶阶段智能驾驶系统辅助可以有效地避免仅由驾驶人视觉识别存在的问题，智能化标志通过通信指令将信息传递给车辆和驾驶人。机器视觉识别技术容易受到外界环境的干扰，导致标志在检测和识别的过程中出现准确率不稳定的情况，还需要进一步研究。V2X（车对外界的信息交换）技术逐渐落地，各地都在对车路协同技术进行实地测试，为智能化交通标志的应用提供了适宜环境，是目前研究的热点。3结语新技术的发展推动交通标志技术的进步，交通标志作为交通控制的重要手段，对车辆的安全运行具有重要作用，交通标志的智能化有助于智能驾驶的发展。目前的研究重点为人机混合驾驶阶段，需要同时考虑驾驶人和智能驾驶系统的需求，保障驾驶人的安全出行。