基于SP調查交叉口行人過街安全行為分析

李晨陽，朱衛平，左永剛

（上海工程技術大學 航空運輸學院，上海 201620）

0 引言

行人過街在城市交通中具有重要的地位，交通的發展必須要以人為本，行人在交通的許多環節處在弱勢地位，經常有許多不安全的因素，而這些因素許多處于不可控的范圍，當然也跟行人自身的個人素質有關，研究行人過街行為，不僅僅要從交通設施等硬件上出發，更要通過大量的調查，發現行人過街的危險因素，防微杜漸，降低行人過街危險度，以達到人車和諧的狀態。

國內學者對行人過街的探究一直在進行著，趙建友用行人和機動車的沖突次數評估過街的安全性和沖突的危險度，建立了安全性評價的指標[1]。周竹萍通過獲取交通沖突表征指標，用FCM聚類分析得出各類型交通的危險度[2]。黃琦運用問卷和攝像調查法，研究紅燈數字型倒計時和紅燈無倒計時兩類行人紅燈信號對行人過街心理和行為的影響[3]。劉麗娟針對無信號控制路段過街橫道處的行人過街行為開展研究，分別從行人過街心理和實際的過街路徑選擇行為兩方面討論，擬基于心理問詢和實際過街行為調查，探討影響行人的過街心理、過街路徑選擇的主要因素，解析路段過街橫道處的行人過街行為機理，為行人過街安全分析、行人過街設施選型設計和行人信號控制等提供理論依據[4]。孫迪的《行人過街交通行為分析建模》考慮違章的行人過街效益對行人過街行為影響下的行人與機動車違章行為影響因素進行分析，并從行人及機動車違章行為角度出發，通過交通調查得到機動車違章相關數據，利用Logistic方法對機動車違章影響因素進行建模，提取影響機動車違章行為的主要參數，并通過Hosmer and Lemeshow指標對模型進行檢驗，檢驗結果證明該模型可較為準確反映機動車的違章行為[5]。郭建紅選取北京市3個較為規范的十字交叉口為調查點，結合問卷調查數據，建立了基于不同影響因素的行人過街行為Logit回歸模型，進行模型參數標定和驗證，得出交通信息因素、個體因素、心理因素和約束因素對過街行為起到的作用，從而有針對性地提出減少行人違章的建議[6]。

綜上所述可知，我國的行人過街安全分析大多都是理論分析，本文更多的是結合實際問題來探討行人過街行為安全分析。特別是行人意向調查（SP調查），從行人的心理上和行人行為上去研究行人過街的規律。然后針對行人過街行為和交叉口危險程度和安全性建立模型，去驗證交叉口的安全性評價，并針對不安全交叉口提出優化方案。

1 調查和數據分析

1.1 交叉口和行人基本調查。本調查在交叉口進行連續一個月高峰時段調查。最終綜合選取了沖突較多的東海大道與朝陽路交叉口，它東鄰萬達廣場和東海第一小學，西近張公山公園，南有光彩大市場和歐尚大超市，北邊是公交集團，地理位置十分重要。路線上有蚌埠市許多重要的機構和設施，其交通狀況十分復雜的，每當早晚高峰，行人車輛很多，混行沖突嚴重，常常堵塞交通。

東海大道與朝陽路通行平面信號口是一個十字型交叉口，以東西交通流方向為主，由朝陽路進出的交通量相對較少一些。由于東海大道與朝陽路是重要的交通干線，所以通過這兩條路線的公交車輛較多，在路口通過時間長，汽車流速降低，在一定程度上減慢了交通通過量。還有非機動車，導致行駛混亂。加上人們漠視交通法律法規，東海大道與朝陽路交叉口沖突比較多。

交叉口東西方向為主干道，南北方向為次干道。主干道車道寬度符合城市道路交叉口規劃規范，標準車道3.5m以上；次干道北進口進行改建過，但車道寬度與標準仍存在一定差距。目前的路口基本情況如下：東西進口均是：2條直行+1條專右車道+1條專左車道；南北進口均是：1條直行車道+1條直右車道+1條專左車道；東出口：4條直行車道。西出口：4條直行車道；南出口：3條直行車道。北出口：3條直行車道。

東西方向的對向機動車道使用護欄隔開，機動車與非機動車道用綠化帶分隔，東西向都為雙向八車道，距離進出口70m處設有港灣式公交站臺；南北方向對向車道也使用護欄進行分隔，機動車與非機動車道用綠化帶分隔，南進口為雙向六車道，北出口為3車道，北進口為5車道。交叉口的行人過街交通設施主要包括人行橫道，信號燈。

經過觀察可知該交叉口的晚高峰時間為16∶30～18∶30，運用人工測量法對該交叉口的進口的交通量進行測量，再換算成標準汽車的交通量（如表1所示）。

表1 東海大道交叉口各進口車流量

從表1中可知，針對交叉口各進口流量的大小可知，直行車輛較多，交通流量分布不均勻，行人主要在東進口的南北方向。下面是行人過街沖突的幾種形式：相交左，相交直，相交右，相鄰左，相鄰右（如表2所示）。

表2 行人過街5min流率

圖1 交叉口信號圖

我們觀察到當行人到達東海大道與朝陽路交叉口時，會根據信號控制的不同情況（如圖1所示），做出不同的行為，總結為以下三個方面[7]：（1）行人直接過街，信號顯示綠燈，可以直接過街。（2）行人擇機過街，信號燈為紅燈，則等待合適的時機過街。（3）行人強行過街，與機動車非機動車爭搶通行權過街。

從表3的調查數據，可以得出以下結論：21～30歲年齡段是行人過街速度最快的行人組，老年人行走速度較慢。男性較女性更快。過街距離較長時行人速度會加快，在行人密度較大時，雙向行人平均過街速度明顯低于單向行人行進速度，結伴成群行走比單個行走的步行速度低，有出行目的速度要快點。綠燈后期行人過街速度明顯高于綠燈前期。違法過街的行人通過交叉口的速度會超過守法的行人。這表明行人空間的擁擠程度，隨著行人密度的增加，行人的相互作用將顯著加強。當行人群體相對密度較低的時候，在離開危險區域的心理支配下，步行速度快的步行者將無法忍受一個緩慢的步行者，在確定安全，他們將超越前面的速度是緩慢以達到他們所期望的步行速度。

表3 行人過街速度

行人闖紅燈要在等時間時看一看路邊的交通情況，如果發現道路沒有車或車之間的間隙較大的時候，會不管信號是紅燈，直接穿過馬路。其原因是，在這段時間里，行人認為已經滿足安全需求，為了達到省時而出現違法過街的行為。

1.2 SP調查。本SP調查包括了行人基本信息，初步設計調查問卷后，集思廣益，對問卷（樣本數1 065，有效問卷956）作了補充和修正，最后形成基礎數據。

從統計數據可以得到不同年齡段的人群在過街的時候，其行為和心理狀態不盡相同，兒童在過街的時候，他們很難客觀觀察到交叉口的交通情況，不注意周邊安全，并且經常違法過街，應變能力較差，且對成年人具有依賴性。中青年人他們對法規較為了解，反應快，但是由于社會負擔和家庭負擔，出行時間較多，好勝心強等客觀因素，在汽車臨近也敢強行橫穿，甚至在公路上并排而走，聽到喇叭聲也不在乎。中青年男性和中青年女性也有差異，中青年女性更喜歡成群結對的穿越人行橫道，且一般穿顏色艷麗的服飾，容易被注意，有利于自身保護，她們容易被周圍環境吸引而忽視交通環境。老年人行動遲緩，橫穿時心神不定，平常會自動讓車。

表4 行人過街等待時間調查 單位：s

從表4可知，在交通活動中，男性比女性急躁， 希望快速過街，在過街時渴望較高的效率。從表5可知，結伴過街表明更容易遵守交通規則，行人單獨過街心理相對比較急躁，更容易提前過街。

表5 交叉口過街行為結果 單位：s

表6 不同參照群體的影響程度數值統計表

（1）行人的過街行為一般愿意和領導保持一致。

（2）違法過街行為的變化上，可能是因為行人考慮到違法過街的危險，與家人過街一般等到綠燈時再過街。

（3）行人過街行為選擇受朋友影響大，受家人的影響最小。

表7 違法行為分布情況的問卷統計結果

從表7中可知，沒有車輛或者車輛間隙較大，認為紅燈期間是可以過街的，這種違法過街行為發生的最為普遍，在行人的意識中，覺得這種違法行為危險度低，不容易發生事故，結伴而行過街的時候，行人因為與同伴交談而忽視信號燈比較普遍。

關于行人過街行為，一般上有兩組相對的行為[8]：（1）守法行為和違法行為，（2）安全行為和不安全行為。

守法行為和違法行為是指，在行人過街的時候，行人是否遵守《中華人民共和國道路交通安全法》等各種地方性道路交通安全法律、法規，行人的不安全行為是可能造成行人交通安全事故的原因，但是安全行為也不是絕對的安全，是相對的。行人的守法情況統計如表8所示。

表8 行人的守法情況統計

在所有觀察的行人中，男性多于女性，中青年較多，超過80%使用人行橫道，行人信號燈守法率相對較低，知道不到70%的行人會選擇在綠燈時間過街，其他均為搶紅燈。

東海大道與朝陽路行人過街行為選擇結果分布（如表9所示）：

表9 行人過街信號

1.3 交叉口行人過街危險度和行為安全性評價。行人的違法可能會與正在通行的機動車產生碰撞，產生交通事故。沖突的嚴重性[9]通過以下四個指標的模糊聚類結果來反映，TTC沖突時間；PET后侵犯時間；DST安全減速度 ；GT間距時間（如圖2所示）。

aTC（ij）為i類交通沖突中各級嚴重沖突的比例，i=1,2,3,…,6，分別代表各類型的沖突sj分別依次為1,3,5,7。這樣我們就可以定義危險度：

沖突的等級和各種類型的沖突如表10、表11所示：

表10 沖突等級

將調查的四個交叉口的高峰小時內發生的行人過街與機動車沖突度做加權平均，得到交叉口行人過街安全評價標準安全水平評價分析得分，危險度為1的權值為4，以此類推，危險度為4的權值為1。

Dped表示信號交叉口行人過街安全性評價得分；dk為沖突危險度所對應的權重，nk為危險度k發生沖突次數，N表示交叉口發生沖突的次數。交叉口行人安全性評價標準如表12所示：

表11 各種類型的沖突

2 行人過街優化設計

2.1 行人違法行為的糾正和安全教育

（1）在其周圍布置安全宣傳牌，使行人在心理上認同安全是必要的，忽略省力省時的需要。

（2）在非機動的車道，非機動車輛、機動車、行人混行，且在右轉的時候（進入東進口時候）往往與行人發生沖突，需要添加標示右轉標識，讓行人清楚車輛的軌跡，減少沖突。

表12 交叉口行人安全性評價標準

2.2 人車時間分離。交叉口處人車時間分離法即采用信號控制的措施，交替停止與放行進入交叉口的交通流來干預交通運行，達到從時間上分離和控制交通流的目的。由于東海大道和朝陽路是重要的交通干線，所以通過這兩條路線的公交車輛很多，在路口通過時間長，汽車流速降低，在一定程度上減慢了車輛通過量。并有大量摩托車，三輪車導致行駛混亂。

由于有很多的助動車和三輪車在此通過，這種車型沒有交通法規的明確限制，加上人們法制觀念淡薄，在很大程度上給交叉口的交通帶來了不良影響，為了提高行人過街的安全性，東海大道與朝陽路南北人行信號綠燈時長為40秒，東西方向綠燈時間為24秒，在東進口，行人往往不能在信號燈期間通過交叉口[9]。當行人在綠燈期間進入交叉口后還未完全離開交叉口時，相交道路方向的放行的機動車會與其發生沖突，這說明信號配時中沒有給行人足夠通過交叉口的時間，所以應對每個相位時間根據行人通過的需要適當延長。針對這個問題，可以根據行人過街的需要改變機動車配時參數，修改機動車交通信號配時，延長機動車每個相位的時間，是為了留給行人足夠的時間通過交叉口。通過對交叉口進行組織優化，可最大限度地減少這類沖突對交叉口通過能力和安全性能的干擾，提升行人交通流過街安全性，例如實行遲啟早斷。我們用Vissim從仿真數據可知，設置安全島可以大大提高行人過街的安全系數，沖突區域個數由130降到52，但是行人的過街延誤卻明顯提升，這符合現實的規律，也符合我們對行人過街安全優化的期望。

2.3 人車空間分離法。對此大流量的交叉口，單純的信號配時無法解決行人與機動車通行的矛盾。事實上由于直行車高峰車輛太多，信號配時無法明顯增大實際通行能力。機動車與行人的矛盾在高峰時間是一個不可調和的矛盾，可以在非機動車道設置信號燈，使其與行人綠燈不發生沖突，行人紅燈時間為機動車的綠燈時間，機動車的綠燈時間要略小于行人信號燈的紅燈時間，增加行人過街的安全性。東平面交叉口壓力較大，應建設人行橫道與人行天橋，但是根據《城市人行天橋與人行地道技術規范》規定：通過交叉口的行人流量Q大于5 000人次/h，與此同時交叉口小汽車交通量Q大于1 200pch/h，考慮到行人通行心理，社會效益，東海大道與朝陽路并不符合上述的條件，因此不能使用人行地道和人行天橋。

3 結論

行人在經過有信號交叉口時根據心理、時間或者空間上的需要以及環境或其他需要選擇過街。并非全部按照信號燈指示，在認為受到機動車威脅的時候停止。本文結合SP調查，對行人過街行為和心理展開多角度的分析，并對行人過街危險度進行建模，對有信號交叉口的行人過街安全性進行了評價。本文的缺點是SP調查帶有明顯的主觀色彩，難以簡單的描述。本文針對的是典型沖突較多的交叉口，具有一定的局限性。