研究发现，低速行驶时电动汽车警告信号难以定位

随着电动汽车的普及，其警示信号却给道路弱势群体带来了新挑战。瑞典查尔姆斯理工大学在《美国声学学会杂志》上发表的一项研究显示，其中一种最常见的警示信号类型对于人类来说很难定位，尤其是当多辆类似的车辆同时行驶时。

查尔姆斯理工大学声学实验室的一名测试对象使用一把改装成激光笔的玩具枪，试图定位电动汽车发出的警告声。这种最常见的信号类型之一，人类却很难定位。图片来源：查尔姆斯理工大学

查尔姆斯理工大学的研究人员对混合动力及电动汽车低速行驶时的三种常见警示信号（即 AVAS，声学车辆警报系统）进行了研究，测试人们对这些信号的定位能力。结果显示，所有类型的警示信号都比内燃机声音更难定位。其中一种信号下，多数受试者无法分辨声音方向，也无法判断是否同时听到一辆、两辆或多辆车的声音。

（a）两辆相同声音车辆的定位失败百分比分布，（b）三辆相同声音车辆的定位失败百分比分布。

研究人员指出：“目前对车企的要求仅涉及声音‘可探测性’，而非定位方向或车辆数量。但在超市停车场等场景中，多辆同款车型搭载相同 AVAS 信号同时朝不同方向行驶的情况并不罕见。”

当前，电动及混合动力汽车符合国际声学警报系统标准。在欧洲、中国和日本，时速低于 20 公里的车辆须发出由音调或噪声组成的警示信号；美国则要求时速 30 公里以下的车辆配备警示信号。

然而，查尔姆斯大学建筑与土木工程系声学教授 Wolfgang Kropp 表示：“现有标准允许车企自主设计特色音效，且这些警示信号通常在无背景噪声的环境中测试。但真实交通场景中存在多种声音干扰。”

为进一步探究，研究团队在查尔姆斯理工大学声学实验室的隔音消声室中进行实验，52 名受试者参与其中，模拟大型停车场等真实场景。受试者被置于房间中央，周围环绕 24 个与胸部齐平的扬声器，播放三种模拟车辆声音（对应一辆、两辆或多辆电动 / 混合动力车的信号），并与内燃机声音对比。三种信号分别为双音调、多音调及纯噪声，同时混合预先录制的安静城市停车场背景噪声。受试者听到信号后，需尽快标记声音来源方向。

结果显示，三辆车同时发出的双音调信号最难定位，在 10 秒时限内，没有受试者能准确识别所有双音调信号的方向。

研究还发现，受试者能轻松定位内燃机声音。Kropp解释，这种声音由包含全频段的短脉冲组成，比单一固定频率的音调更易被人耳感知，同时人们对这类声音的熟悉度也提升了识别能力。他强调：“作为声学研究者，我们乐见电动汽车比内燃机车辆安静得多，但平衡至关重要。”

现有研究主要聚焦 “可探测性” 和 “探测距离”，而本次研究首次探究两到三辆车同时发出同类信号时的情况。研究团队认为，亟需进一步了解人们在电动汽车交通场景中的反应。Kropp补充：“从交通安全角度看，理想的警示信号应兼具高探测性和定位性，同时避免对人群产生负面影响。” 目前，研究团队已启动后续实验，探索 AVAS 信号的感知方式及其对非道路使用者的潜在影响。

更多信息：Leon Müller et al, Auditory localization of multiple stationary electric vehicles, The Journal of the Acoustical Society of America (2025). DOI: 10.1121/10.0036248