綠閃燈與綠燈倒計時對電動自行車的安全影響對比

■潘 斌 ■佛山市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，廣東 佛山 528000

1 引言

一般而言，交叉口信號的燈色變化是遵循從綠燈-黃燈-紅燈-綠燈的順序依次更迭，交叉口過渡信號是指交叉口信號燈從綠燈變成紅燈或從紅燈變成綠燈的過程中增設(shè)的過渡信號，最常見的過渡信號為黃燈、在綠燈尾設(shè)置綠燈倒計時或者綠閃燈。

根據(jù)部分事故資料統(tǒng)計，在城市道路上發(fā)生的交通事故有60%發(fā)生在平面交叉口內(nèi)，這其中又有90%的事故發(fā)生在信號過渡期間，即交通信號燈從綠燈變成紅燈或從紅燈變成綠燈的這段時間內(nèi)［1］。城市道路的交通事故從空間上講主要集中在平面交叉口范圍內(nèi)，從時間上講則主要發(fā)生在信號過渡期間。因此，對城市道路平面交叉口過渡信號的設(shè)置進行深入研究是減少交通事故、保障交叉口安全的有效方法。

2 數(shù)據(jù)采集與處理

2.1 地點選擇

選擇用來采集數(shù)據(jù)的交叉口的初始標準:

(1)調(diào)查進口道的非機動車流量＞250pcu/h，若小于該數(shù)值，則非機動車到達分布的離散程度會很大，樣本的獲取難度大且不具有代表性;

(2)非機動車流的構(gòu)成具有多樣性(男女比例、年齡階段);

(3)交叉口周圍有建筑物等制高點可清晰地觀測非機動車從交叉口某一進口道行駛至對向出口道整個過程;

(4)交叉口拍攝點能俯視辨析要拍攝的某進口道團簇在一起的每一輛非機動車，這樣方可清晰拍攝到信號變換中的非機動車行為。

2.2 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)的采集分為電動自行車違章數(shù)現(xiàn)場調(diào)查、穿過交叉口兩個部分。違章數(shù)調(diào)查的方法是一個人站在交叉口，記錄綠-紅時黃燈和紅燈初期駛過停車線的電動自行車數(shù)量;電動自行車穿過交叉口行為的量化分析需要借助數(shù)碼攝像機記錄和視頻處理軟件。電動自行車常成簇地集中在交叉口進口道，因此拍攝需要兩臺攝像機同步操作，其中的一臺攝像機位于交叉口周圍20m 左右的制高點，保證從高空俯視整個非機動車道，另一臺攝像機架位于交叉口附近，用來拍攝通信號，兩臺攝像機通過秒表實現(xiàn)同步。為了保證采集的數(shù)據(jù)能真實地反映現(xiàn)實狀況，數(shù)據(jù)采集選在晴天，連續(xù)拍攝4 天，具體時間為每天的14:00～16:00。

2.3 數(shù)據(jù)處理

拍攝的錄像資料要在實驗中進行信息提取。采用圖像處理軟件提取車輛關(guān)鍵駕駛行為參數(shù)。操作員獲得每一個點的位置，在確定好車輛初始位置后，跟蹤其行駛過程就得到了它的整個行駛軌跡。軟件的輸出是對應(yīng)于電動自行車行駛時間的從一點行駛至另一點的一系列位置、加速度、速度、行駛距離等，處理時間間隔最小可以細化到1/10s。

在統(tǒng)計電動自行車黃燈與紅燈初期違章數(shù)時，需要設(shè)置一個紅燈初期截止時間。根據(jù)Bonneson 等人的研究，紅燈開始4 秒之前的違章占到紅燈初期違章的95 以上［2，3］。為此，設(shè)置截止時間為紅燈開始后4s，加上黃燈的3s，最后的統(tǒng)計結(jié)果為黃燈開始后7s 內(nèi)到達停車線并穿越交叉口的電動車數(shù)量。

3 綠-紅過渡信號設(shè)置對電動自行車的安全影響分析

以往研究顯示違章率與綠燈間隔時間密切相關(guān)，而綠-紅過渡信號包括了綠燈間隔，因此，對綠-紅信號設(shè)置對電動自行車的安全影響分析以紅燈初期的違章率作為評價指標。

3.1 紅燈違章率統(tǒng)計

選取四個交叉口，通過對比分析綠閃燈、綠燈倒計時交叉口電動自行車紅燈初期的違章率，評價兩種綠-紅過渡信號對電動自行車的安全影響程度。其中成都北路-威海路、成都北路-北京西路的過渡信號設(shè)置為綠燈倒計時，武寧路-大渡河路、仙霞西路-劍河路的過渡信號設(shè)置為綠閃燈。

表1 各個交叉口黃燈與紅燈初期違章數(shù)統(tǒng)計表

黃燈與紅燈違章車輛數(shù)/百輛車是各個小時的違章車輛數(shù)除以小時流量。例如，成都北路威海路(南進口)的每百輛車違章數(shù)=(131/2140)×100=6.12。

3.2 紅燈違章率顯著性分析

(1)分析方法

此處采用兩個比率的檢驗來對比分析各個交叉口的紅燈違章率。以與分別表示一個交叉口的黃燈與紅燈違章數(shù)(μ1、μ2)在非機動車統(tǒng)計量(n1、n2)中的比率，則有:

(2)統(tǒng)計檢驗

表2 紅燈違章率的統(tǒng)計檢驗1

a 在95%置信水平下(α=0.05)，。“Y”表示顯著，“N”表示不顯著。

b 負值表明前者的違章率小于后者的違章率。例如-1.08 意味著成都北路-威海路的違章率小于成都北路-北京西路的違章率。

表3 紅燈違章率的統(tǒng)計檢驗2

由檢驗表1 可以得出，綠燈倒計時交叉口(成都北路-威海路、成都北路-北京西路)的違章率與綠閃燈交叉口(武寧路-大渡河路、仙霞西路-劍河路)相比，統(tǒng)計檢驗顯著，而綠燈倒計時的兩個交叉口違章率對比結(jié)果不顯著;由檢驗表2 可以得出，綠閃燈的兩個交叉口違章率對比結(jié)果不顯著。

4 結(jié)語

本文針對綠閃燈、綠燈倒計時兩種過渡信號對電動自行車的安全影響進行對比分析，分析顯示燈倒計時與綠閃燈設(shè)置環(huán)境下的電動自行車紅燈違章率差異明顯，而同種綠-紅過渡信號設(shè)置環(huán)境下的違章率差異不明顯，且綠燈倒計時交叉口紅燈初期的電動自行車違章率標明顯大于綠閃燈交叉口，標明綠燈倒計時和綠閃燈對電動自行車安全的影響是存在明顯差異的，且綠閃燈的安全性要優(yōu)于綠燈倒計時。

［1］錢紅波，李克平.綠燈間隔時間對交叉口交通安全的影響研究［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2008(06).

［2］Behrendt，J.Untersuchungen zur Gelblicproblematick an Knotenpunkten mit Lichsignalsteuerung.Strassenverkehrstechnik，Heft 101，undesverkehrsministerium，Bonn，West Germany，1970.(Cited in Mahalel ＆Zaidel(1985b)).

［3］Bonneson，J.，K.Zimmerman，and M.Brewer.Engineering Countermeasures to Reduce Red-Light-Running.Report No.FHWA/TX-03/4027-2.Texas Department of Transportation，Austin，Texas，August 2002.