數(shù)理統(tǒng)計交叉口人車穿越行為研究

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1數(shù)據(jù)采集點的選擇

為了研究機動車和行人的相互穿越行為，需要選擇無特殊地理因素、機動車和行人的交通流量大、相互之間穿越活動多，且便于攝像機拍攝的地點.根據(jù)這些要求，本研究選擇了馬鞍山市中心某繁華路段上的一個無信號交叉口作為實測地點.該交叉口人行橫道的長度(南→北)為13.6m,寬度為4.2m.在主干道湖北西路上行駛的機動車主要是公交車和小型汽車，該交叉口周圍有學(xué)校、醫(yī)院、商場、社區(qū)及相應(yīng)的配套服務(wù)設(shè)施，人流量和車流量均較大.

2無信號交叉口人車穿行行為研究

在交叉口，行人和機動車駕駛員的相互穿越行為對雙方而言均是一個復(fù)雜的信息處理過程.行人過街和路段通行車輛發(fā)生沖突的區(qū)域主要是人行橫道，行人和上游車輛的互動關(guān)系，形成了動態(tài)博弈，同時也會造成行人的過街行為的變化.人、車交通流，哪一方形成連續(xù)隊列，則自然構(gòu)成對沖突空間的占有，當(dāng)隨機到達(dá)時，主要是雙方對到達(dá)沖突點的先后的判斷決定各自的行為.然而由于目前國內(nèi)大部分行人及機動車遵守交通法規(guī)的意識還比較弱，加之人們的從眾心理，所以目前在無信號交叉口行人和機動車互相搶道的現(xiàn)象仍然比較常見.前段時間網(wǎng)絡(luò)上熱炒的“中國式過馬路”，即是從行人角度對該問題的反映.因此，本研究將在大量統(tǒng)計實測交通流數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上分析研究無信號交叉口處人車穿行的各種現(xiàn)象和規(guī)律.

2.1人車穿越時機選擇

由于目前大多數(shù)城市車流量比較大，且行人在上學(xué)、購物、游覽及其他行為時均有結(jié)伴而行的習(xí)慣，所以多數(shù)的人車穿越行為并不只是發(fā)生在單人單車之間，而是行人流和車流之間的穿越.然而行人大部分以車流頭車做為是否穿越的評判標(biāo)準(zhǔn)，機動車同樣選擇排在最前面的代表個體作為是否穿越的評判標(biāo)準(zhǔn).因此本文把人車之間的穿越均視為單人單車之間的穿越.根據(jù)分析，我們把交叉路口可能出現(xiàn)的人車穿越類型分為四類，分別為：人讓車、車讓人、人車互讓和人車沖突.我們的實測統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在所有可能發(fā)生人車沖突的情境中，車讓人（行人先行通過）所占的比例最大，達(dá)到62%，人讓車（機動車先行通過）的比例達(dá)到將近35%.而人車互讓和人車沖突的情況發(fā)生的機會則極少，根據(jù)本次數(shù)據(jù)采集得到的結(jié)果，這兩類現(xiàn)象發(fā)生的概率之和僅為3%左右，且觀察顯示，這兩類情況主要發(fā)生在行人抵達(dá)路口時距車流頭車距離較近（小于20m）且車流頭車車速較慢（小于10m/s）時，此時行人與機動車駕駛員同時選擇穿越或同時選擇避讓的可能性較大.由于這兩類情況得到的樣本數(shù)較少，不具備較強的統(tǒng)計意義，所以在此不作進(jìn)一步探究.由于行人在穿越過程中需要一定的空間和時間，研究發(fā)現(xiàn)，行人到達(dá)路口時距離車流頭車的距離和此時的車速是決定行人是否選擇穿越的主要因素，其中行人與車流頭車的距離對行人作出決策的影響尤為明顯.我們得到的不同距離情況下選擇穿越的行人比例情況.從中可以看出：行人到達(dá)路口時發(fā)現(xiàn)車流頭車離自己30米以上時，選擇穿越的概率極大，在一定范圍內(nèi)近似成正比.當(dāng)距離較近時仍有部分行人穿越，這類人我們稱為“冒失者”（多為青年人）；當(dāng)距離大于50m時，超過90%的人會選擇穿越，此時仍有一小部分人選擇避讓車輛，我們稱這類人為“謹(jǐn)慎者”（多為老年人）.綜合考慮人車穿行行為與彼時行人距車流頭車距離和頭車速度的關(guān)系，我們統(tǒng)計出行人和機動車的穿越行為選擇.總體來說，車讓人的情況發(fā)生的更多，特別是行人到達(dá)路口時距離車輛較遠(yuǎn)或者車輛速度較慢時，絕大部分人會選擇穿越.車讓人的情況（中藍(lán)色散點表示）發(fā)生比較密集的區(qū)域?qū)?yīng)的特征是行人距離車流頭車較近且車速較快，行人初步判斷該道路情況下可提供的穿行時間小于安全穿越所需的時間，因此絕大多數(shù)人選擇路口等待避讓車輛.

2.2人車穿越相互干擾分析

以往的研究中，多把行人作為車輛交通的干擾因素.現(xiàn)今我們國家大力倡導(dǎo)以人為本建設(shè)和諧社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，那么混合交通流中的行人交通就不可忽視，不能看成是車輛交通的干擾因素那么簡單.當(dāng)人、車在同一時間、同一地點有各自的交通需求時，從理論上講，機動車和行人的通行權(quán)力是平等的，機動車和行人在無控制人行橫道處的運行是相互之間尋找空擋穿越并相互干擾的過程.由于人還有車的相互干擾勢必將同時造成雙方的延誤，本文將基于視頻數(shù)據(jù)統(tǒng)計探究路口處人車干擾分別對行人和機動車造成的影響并得出相應(yīng)的干擾程度.定義交通流干擾程度為路口內(nèi)交通流依據(jù)一定的交通控制模式行進(jìn)過程中，在干擾區(qū)域內(nèi)，由于人機相互之間的穿越行為而造成的時間損失占正常通行所需時間的比率.這里正常通行所需的時間取在沒有干擾情況下一定樣本量的機動車或行人通過干擾區(qū)的平均時間。我們首先研究路口行人流對機動車的影響及干擾程度.利用SPSS軟件分別統(tǒng)計得到有干擾和無干擾情況下的機動車和行人穿越干擾區(qū)所需的時間.計算得到，行人流對機動車的干擾程度k1=0.40，即由于行人流的干擾，大部分機動車會減速或者繞道避讓從而導(dǎo)致時間上的延誤，穿越時間比無干擾時增加40%.同理，機動車流對行人的干擾程度k2=-0.16，即當(dāng)路口有車流干擾時，大多數(shù)行人會選擇加速甚至跑步穿越并導(dǎo)致穿越時間比無干擾時減少16%.

3結(jié)論

本文對馬鞍山市中心城區(qū)某無信號交叉口進(jìn)行了混合交通流數(shù)據(jù)采集，從數(shù)理統(tǒng)計的角度入手對無信號控制人行橫道處人車穿行時機選擇進(jìn)行研究，并得到了人車干擾對雙方穿行造成的延誤程度.結(jié)果表明，行人到達(dá)路口時距離車流頭車的距離是決定行人是否選擇穿越的最重要因素，在距頭車30米以上時，不管車速多快，行人穿越的概率極大，建議機動車駕駛員主動減速，在規(guī)避自身風(fēng)險的同時提高行人穿越的效率和安全.此外，統(tǒng)計結(jié)果表明由于車流的干擾，縮短了行人穿越時間，提高了穿越效率；而行人對車流的干擾會導(dǎo)致車輛減速，帶來消極的延誤，降低了通行效率.研究成果能夠為完善無信號燈控路段人行橫道行人交通研究提供參考，并對道路交通安全、交通管理工作具有一定的實踐意義.

作者：劉丹丹 單位：安徽工業(yè)大學(xué)馬克思主義學(xué)院