随着交通事业的飞速发展,公路使用者对公路的要求不再只是从一处到另一处的通道,而是公路环境中的一个重要的景观构成元素,要求其给人以视觉上美的享受和心理上美的体验,因此,公路景观的规划与设计在公路建设中显得日趋重要。合理的公路景观规划设计,应与公路工程设计充分结合,积极调动公路工程设计要素,运用景观元素的量化和工程化方法,形成统一的工程化标准。而公路景观设计数量化和工程化的实现,是基于公路景观美学质量的量化评价结果,需要公路景观的服务对象即审美主体行人的实时感知判断,需要公路景观接受普遍的社会评价。由于心理物理学方法注重景观客体的感受联系,主张以群体的普遍审美趣味作为衡量景观质量的标准,并通过测量公众对景观的审美态度,将景观质量数量化,在景观质量与景观要素之间建立定量化的关系模型,同时本研究采用三维仿真电影的评价手段避免了以往照片评价缺乏现场真实感及空间感的缺陷,因此,心理物理学方法是解决公路景观可量化评价的最合理、可靠、有效的方法。论文首先将公路景观的评价对象公路作为审美对象,对其美学特征、价值导向及审美主体的心理体验进行针对性研究,分别分析了路域自然景观和人文景观对审美感知的重要影响,并将审美感知原理同公路景观的动态特征结合起来,讨论了如何创造出充分体现公路功能性和观赏性的公路景观空间。结合公路景观审美感知原理,将公路景观的评价主体即公路的服务对象行人作为动态审美主体,从人体生理学和心理学角度出发,针对运动系统的动态视觉环境,对视知觉进行生理解剖,并对驾驶员的动态视觉生理和心理特征以及动态视觉下的行为反应与交通安全进行分析,用系统的观点和方法对公路交通功能和景观环境进行研究,明确驾驶员的动态视觉感知和心理体验特征,使公路在满足交通安全的基础上,达到功能与美学的协调统一。在分析公路景观审美感知原理的基础上,从驾驶员动态视觉感知出发,根据心理物理学评价的特征,将景观空间要素分为视觉主体要素、视觉协调要素和视觉变化要素三大类,并研究了如何将三种景观空间要素运用于公路景观的评价中。论文还将公路景观环境作为公路使用者所能感知的实体和空间组合的形成的三维空间进行研究,将公路空间围合度作为重要的公路景观空间要素进行工程化分析,明确了空间围合方式与公路使用者审美感知和空间体验的关系,从动态角度研究了公路景观空间序列布局的构成要素、结构模式及设计原则,为形成一套完整有效的基于心理物理学方法的公路景观评价体系奠定了基础。要确定公路景观元素是如何与公路使用者的动态视觉感知和驾驶体验发生联系的,需要通过公路景观评价进行检验。针对以往二维照片评价缺乏现场真实感及空间感的缺点,论文运用地球信息系统(GIS)和VNS(Visual Nature Studio)以二维图片和三维动画电影相结合的形式,制作了若干不同景观类型的可视化公路,对公路景观进行实时、连续审美评价,通过对使用者的视觉和心理感知研究来分析公路景观地形特征、景观构成元素以及空间围合度等一系列景观空间要素对行人喜好的影响,明确了景观空间特征元素的美景度及其对视觉感知和驾驶体验的影响作用。并结合“极点与终点理论”,积极运用“球体效应”的原理,对景观元素进行合理设置和空间序列规划,为公路决策者和规划设计者提供一个融合多模式景观元素及其与使用者喜好关系的设计框架。结合公路使用者的动态生理心理特征和公路景观空间的美学评价研究,在公路景观规划与视觉设计中,根据公路所在区域的地形地貌、尺度特征以及行人的视觉特征等,将公路所在区域分为相互协调与联系的景观特征单元规划区、景观可视规划区、景观尺度规划区以及景观重点规划区,对景观客体进行区域性的规划研究,将公路景观的形式设计与公路的功能特性和行人的视觉要求统一起来,从而使公路景观规划设计更为合理、有效、有针对性。并在景观规划中开展景观特征分析,通过运用视力线进行的地形结构分析和基于地域特征的立地状况分析,确定可视景观的特点及其视觉特征来指导景观规划和视觉综合设计。