兩相位T型交叉口通行安全分析

劉文疆

摘 要：在交通規(guī)劃與設(shè)計中，充分融入交通安全知識，才能夠有效提高交叉口安全服務(wù)水平，進而做好交通事故的預(yù)防工作。交通沖突技術(shù)，能夠間接地對交通事故進行安全分析，通過分析交叉口處，行人和左轉(zhuǎn)機動車輛之間的人車沖突特點，建立交叉口人-機沖突數(shù)量模型，能夠?qū)型交叉口通行進行安全分析。

關(guān)鍵詞：兩相位；T型交叉口；通行安全

中圖分類號：U491 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）09-0173-02

Abstract： In the traffic planning and design， the knowledge of traffic safety can be fully integrated into the intersection to effectively improve the level of safety services， and then do a good job in the prevention of traffic accidents. Traffic conflict technology can indirectly help analyze the safety of traffic accidents， and through the analysis of intersection， pedestrians and left-turn motor vehicles between the characteristics of human-vehicle conflict， the number of human-machine conflict model can be established so as to carry on the safety analysis to the T-shape intersection traffic.

Keywords： two-phase； T-shape intersection； traffic safety

1 交叉口安全影響因素

交叉口安全性的影響因素是多種的，通過不同的影響因素造成的交叉口安全性大小的不同，可以把影響因素分成次要影響因素和主要影響因素。次要影響因素包含安全設(shè)施、信號燈、交叉口幾何特征；主要影響因素指的是交通沖突數(shù)，包含機動車與行人的沖突、機動車與機動車的沖突、機動車與非機動車的沖突。

2 主路行人與支路左轉(zhuǎn)車沖突率

機動車輛的速度、行人自身特性以及周圍環(huán)境等因素，會對行人穿越機動車的選擇策略產(chǎn)生較大的影響。除此以外，行人具備較強的隨意性，在穿越人行橫道時，有可能在較短的時間內(nèi)改變穿越策略，因此，在研究行人穿越機動車的規(guī)律時，無法通過尋常手段來總結(jié)規(guī)律。部分學(xué)者認(rèn)為，行人特性和非機動車特性存在較大的相似性，他們都具備較強的隨意性，在作出決策時靈活性較強，因此，本文在研究行人穿越機動車的概率時，將自行車作為主要的研究對象，探討了行人和機動車發(fā)生沖突的安全性。行人前后間隙、前進速度、左轉(zhuǎn)機動車輛的行車速度等等，都會對左轉(zhuǎn)車穿越行人的概率帶來較大的影響。

當(dāng)支路左轉(zhuǎn)機動車與主路過街行人同時得到通行相位后，機動車和行人都想通過交叉路口，相互行駛的機動車和行人間存在最小間隙，又稱為臨界間隙，在這樣的臨界間隙周圍特別容易出現(xiàn)交通沖突。車流量和行人流量會大大地影響兩相位T型交叉口支路左轉(zhuǎn)機動車和主路過街行人的沖突數(shù)量。

交通沖突發(fā)生的頻率CR，能夠?qū)徊婵谥校腥撕妥筠D(zhuǎn)機動車輛之間的沖突進行分析，并進一步反映出交叉口的安全情況，如下公式：

式中：CR-左轉(zhuǎn)機動車與過街行人交通沖突率；TC-左轉(zhuǎn)機動車與過街行人的交通沖突數(shù)；MPCU-左轉(zhuǎn)機動車與過街行人混合當(dāng)量交通量。

每一個交叉口的交通狀況，都存在較大的差異性，車道劃分、車道數(shù)量、地段開發(fā)形式等等，這些因素都將會對交叉口的交通情況帶來較大的影響。例如在一品天下大街的交叉口中，有大型商場，這就使得該交叉口的過街行人數(shù)量較多，另外，一品天下大街的交叉口主要有兩條專用車道，這兩條專用車道均是左轉(zhuǎn)機動車道，這兩條車道的車流量較大，可以發(fā)現(xiàn)，一品天下大街交叉口的人流數(shù)量和車輛數(shù)量均較大，交叉口發(fā)生人-機沖突率高。

3 主路行人與支路左轉(zhuǎn)車沖突嚴(yán)重程度

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在兩相位T型交叉口中，支路左轉(zhuǎn)機動車和主路過街行人所產(chǎn)生的沖突數(shù)量為489個，在此基礎(chǔ)之上，本文針對左轉(zhuǎn)機動車輛和行人之間產(chǎn)生沖突的嚴(yán)重程度，進行進一步的剖析。根據(jù)人-機沖突PET值分布圖可知，PET值都比較小，處于0.6～1.2s，相比機-機沖突的PET小很多，這主要是由于行人的啟動、反應(yīng)速度很快，能夠在很短的時間里面回避機動車前進。另外，行人通常情況都是結(jié)伴過街，交叉口左轉(zhuǎn)機動車的行駛速度很低等，這樣相沖突的行人更大膽的前行，從而冒險通過間隙過街。需特別關(guān)注的是，當(dāng)PET為3.0s時，所積累的百分比沒到達100%，導(dǎo)致的原因是統(tǒng)計PET時，出現(xiàn)了5.9s、6.5s、7s三個大于3.0s的沖突PET，這類沖突行人都是行動不便且獨自過街的老人，又因為這些情況與實際情況相符，所以把這三個突出也當(dāng)做樣本進行考慮。

PET累積百分比曲線圖在發(fā)展早期會有拐點，這個拐點是行人和機動車輛產(chǎn)生沖突，其沖突類型轉(zhuǎn)變的臨界點，當(dāng)曲線拐點為0.5秒時，其占據(jù)百分比為5%，因此，在判斷嚴(yán)重沖突和輕微沖突時，可以將0.5秒作為臨界值，一旦其沖突PET值比0.5秒更小時，則表明行人和機動車輛產(chǎn)生的沖突為嚴(yán)重沖突。為讓不同類型的沖突數(shù)量滿足事故金三角形，根據(jù)對累計百分比曲線圖的觀察，確定0.9s為另一個PET臨界值定，這時這點相應(yīng)的累積百分比為42%，所以把0.9s當(dāng)作潛在沖突和輕微沖突的臨界值，當(dāng)沖突PET大于0.9s時，就屬于潛在沖突。

左轉(zhuǎn)車和過街行人的沖突PET時沖突嚴(yán)重程度的表現(xiàn)，造成沖突嚴(yán)重程度明顯的具體因素包括哪些，必須分析有關(guān)因素才能知道。Stata軟件是一個統(tǒng)計軟件，它操作簡單，運算速度很快，自身擁有的模型非常豐富，本文根據(jù)Stata發(fā)現(xiàn)了左轉(zhuǎn)車和行人間沖突嚴(yán)重程度明顯的影響因素。

Iline和PET間的相關(guān)系數(shù)是0.1399，并且p值低于0.05，回避原假設(shè)，得出沖突嚴(yán)重程度的影響因素是支路進口道左轉(zhuǎn)車道數(shù)量。行人的性別與其他因素、沖突嚴(yán)重程度間不存在相關(guān)性；主路行人流量和支路左轉(zhuǎn)車流量與沖突嚴(yán)重程度雖然不存在相關(guān)性，但是與其他因素間存在相關(guān)性，由此表明車道設(shè)置、相位時長與支路左轉(zhuǎn)車流量間是相對應(yīng)的，與實際情況相對應(yīng)。行人和左轉(zhuǎn)車輛沖突的嚴(yán)重程度，與行人的性別、信號周期以及行人流量等三個因素之間并無顯著相關(guān)性，除此以外，支路左轉(zhuǎn)車流量、之路左轉(zhuǎn)車道數(shù)、之路左轉(zhuǎn)相位時長這三個因素會對行人和車輛之間的沖突嚴(yán)重程度帶來較大的影響，為了進一步探討這三個要素對行人和車輛之間沖突嚴(yán)重程度所帶來的影響。

通過可知，支路左轉(zhuǎn)相位時長和支路進口道左轉(zhuǎn)車道數(shù)是明顯影響支路左轉(zhuǎn)車與主路過街人沖突嚴(yán)重程度的因素，并且影響系數(shù)都是正數(shù)，這就表明是正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)相位時長和支路左轉(zhuǎn)車道數(shù)越多，PET就越大，人-機間的沖突嚴(yán)重程度就越小。

4 兩條人行橫道交叉口人-機沖突數(shù)量

將主路行人和左轉(zhuǎn)車沖突的人行橫道取消以后，支路左轉(zhuǎn)機動車和走路過街行人的沖突將不會再產(chǎn)生，此時在支路機動車中，會出現(xiàn)通行相位情況。與此同時，交叉口人-機沖突點包含：支路右轉(zhuǎn)車與主路行人沖突點、支路右轉(zhuǎn)車與支路行人沖突點、主路左轉(zhuǎn)車與支路行人沖突點、主路右轉(zhuǎn)車與支路行人沖突點。

當(dāng)人行橫道R1被取消以后，原先的過街人群只能夠選擇繞行來過街，那么此時支路口中的右轉(zhuǎn)機動車輛和過街行人之間獲得通行相位時，其沖突數(shù)量為：

當(dāng)支路行人和主路的機動車都同時獲得了通行權(quán)以后，此時，雙方會產(chǎn)生的沖數(shù)量為：

當(dāng)支路的過街行人獲得了通過馬路的權(quán)利以后，此時支路和主路右轉(zhuǎn)的機動車輛都有可能和支路中的過街行人產(chǎn)生較大的沖突，此時其沖突數(shù)量為：

在交叉路口，將人行橫道取消以后，此時支路左轉(zhuǎn)的機動車輛，主路的過街行人所發(fā)生的沖突數(shù)量為：

Ne=N5+N6+N7 （5）

式中：

Ne-兩條人行橫道時交叉口人-機沖突數(shù)量。

5 沖突人行橫道取消設(shè)置臨界條件

交叉口安全性最主要的決定因素是交叉口交通沖突數(shù)量，當(dāng)沖突數(shù)量越多時，交叉口安全性就越低。于兩相位T型交叉口中，對交叉口行人和機動車有序通行和安全的最重要的因素是主路過街行人與支路左轉(zhuǎn)機動車間的沖突。

在現(xiàn)實生活中，標(biāo)線、交通標(biāo)志、信號燈、交叉口幾何特征都會對交叉口的安全性造成影響，而和是否設(shè)置沖突人行橫道的關(guān)聯(lián)性較低、差異較小，所以本文覺得，交叉口建立兩到三條人行橫道對交叉口安全性的影響因素是不會恒定的。

針對兩相位T型交叉口，人行橫道的設(shè)置不會影響機動車與非機動車和機動車與機動車的沖突，故本文對交叉口沖突數(shù)的考慮時，只對交叉口處過街行人和機動車沖突進行了考慮。

交叉口幾何特征和交通沖突等因素會影響交叉口通行是否安全，為了讓研究更方便，本文覺得是否設(shè)置主路沖突人行橫道對交叉口通行安全次要因素的影響很小。

深度剖析形成和左轉(zhuǎn)機動車的沖突特性，可以發(fā)現(xiàn)，相比于行人和右轉(zhuǎn)機動車的沖突PET值而言，前者的PET值更小，這足以表明，在交叉口中設(shè)置兩條或三條人行橫道時，行人和機動車所發(fā)生的沖突數(shù)量是一致的，當(dāng)行人和左轉(zhuǎn)機動車沖突數(shù)量不斷下滑時，能夠有效提高該交叉口的安全性。

6 結(jié)束語

本文通過分析交叉口的通行安全所受到的影響因素，找出了行人和機動車發(fā)生沖突的分類方法，并且通過行之有效的方式采集了人和機動車輛發(fā)生沖突的數(shù)據(jù)，找出了影響交叉口處，行人和左轉(zhuǎn)車輛沖突率以及影響沖突嚴(yán)重程度的因素。最后本文建立了交叉口人-機沖突數(shù)量模型，找出了設(shè)置兩條或三條人行橫道的機動車以及行人流量所需要達到的前提條件。

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