基于SP调查交叉口行人过街安全行为分析

李晨阳，朱卫平，左永刚

（上海工程技术大学 航空运输学院，上海 201620）

0 引言

行人过街在城市交通中具有重要的地位，交通的发展必须要以人为本，行人在交通的许多环节处在弱势地位，经常有许多不安全的因素，而这些因素许多处于不可控的范围，当然也跟行人自身的个人素质有关，研究行人过街行为，不仅仅要从交通设施等硬件上出发，更要通过大量的调查，发现行人过街的危险因素，防微杜渐，降低行人过街危险度，以达到人车和谐的状态。

国内学者对行人过街的探究一直在进行着，赵建友用行人和机动车的冲突次数评估过街的安全性和冲突的危险度，建立了安全性评价的指标[1]。周竹萍通过获取交通冲突表征指标，用FCM聚类分析得出各类型交通的危险度[2]。黄琦运用问卷和摄像调查法，研究红灯数字型倒计时和红灯无倒计时两类行人红灯信号对行人过街心理和行为的影响[3]。刘丽娟针对无信号控制路段过街横道处的行人过街行为开展研究，分别从行人过街心理和实际的过街路径选择行为两方面讨论，拟基于心理问询和实际过街行为调查，探讨影响行人的过街心理、过街路径选择的主要因素，解析路段过街横道处的行人过街行为机理，为行人过街安全分析、行人过街设施选型设计和行人信号控制等提供理论依据[4]。孙迪的《行人过街交通行为分析建模》考虑违章的行人过街效益对行人过街行为影响下的行人与机动车违章行为影响因素进行分析，并从行人及机动车违章行为角度出发，通过交通调查得到机动车违章相关数据，利用Logistic方法对机动车违章影响因素进行建模，提取影响机动车违章行为的主要参数，并通过Hosmer and Lemeshow指标对模型进行检验，检验结果证明该模型可较为准确反映机动车的违章行为[5]。郭建红选取北京市3个较为规范的十字交叉口为调查点，结合问卷调查数据，建立了基于不同影响因素的行人过街行为Logit回归模型，进行模型参数标定和验证，得出交通信息因素、个体因素、心理因素和约束因素对过街行为起到的作用，从而有针对性地提出减少行人违章的建议[6]。

综上所述可知，我国的行人过街安全分析大多都是理论分析，本文更多的是结合实际问题来探讨行人过街行为安全分析。特别是行人意向调查（SP调查），从行人的心理上和行人行为上去研究行人过街的规律。然后针对行人过街行为和交叉口危险程度和安全性建立模型，去验证交叉口的安全性评价，并针对不安全交叉口提出优化方案。

1 调查和数据分析

1.1 交叉口和行人基本调查。本调查在交叉口进行连续一个月高峰时段调查。最终综合选取了冲突较多的东海大道与朝阳路交叉口，它东邻万达广场和东海第一小学，西近张公山公园，南有光彩大市场和欧尚大超市，北边是公交集团，地理位置十分重要。路线上有蚌埠市许多重要的机构和设施，其交通状况十分复杂的，每当早晚高峰，行人车辆很多，混行冲突严重，常常堵塞交通。

东海大道与朝阳路通行平面信号口是一个十字型交叉口，以东西交通流方向为主，由朝阳路进出的交通量相对较少一些。由于东海大道与朝阳路是重要的交通干线，所以通过这两条路线的公交车辆较多，在路口通过时间长，汽车流速降低，在一定程度上减慢了交通通过量。还有非机动车，导致行驶混乱。加上人们漠视交通法律法规，东海大道与朝阳路交叉口冲突比较多。

交叉口东西方向为主干道，南北方向为次干道。主干道车道宽度符合城市道路交叉口规划规范，标准车道3.5m以上；次干道北进口进行改建过，但车道宽度与标准仍存在一定差距。目前的路口基本情况如下：东西进口均是：2条直行+1条专右车道+1条专左车道；南北进口均是：1条直行车道+1条直右车道+1条专左车道；东出口：4条直行车道。西出口：4条直行车道；南出口：3条直行车道。北出口：3条直行车道。

东西方向的对向机动车道使用护栏隔开，机动车与非机动车道用绿化带分隔，东西向都为双向八车道，距离进出口70m处设有港湾式公交站台；南北方向对向车道也使用护栏进行分隔，机动车与非机动车道用绿化带分隔，南进口为双向六车道，北出口为3车道，北进口为5车道。交叉口的行人过街交通设施主要包括人行横道，信号灯。

经过观察可知该交叉口的晚高峰时间为16∶30～18∶30，运用人工测量法对该交叉口的进口的交通量进行测量，再换算成标准汽车的交通量（如表1所示）。

表1 东海大道交叉口各进口车流量

从表1中可知，针对交叉口各进口流量的大小可知，直行车辆较多，交通流量分布不均匀，行人主要在东进口的南北方向。下面是行人过街冲突的几种形式：相交左，相交直，相交右，相邻左，相邻右（如表2所示）。

表2 行人过街5min流率

图1 交叉口信号图

我们观察到当行人到达东海大道与朝阳路交叉口时，会根据信号控制的不同情况（如图1所示），做出不同的行为，总结为以下三个方面[7]：（1）行人直接过街，信号显示绿灯，可以直接过街。（2）行人择机过街，信号灯为红灯，则等待合适的时机过街。（3）行人强行过街，与机动车非机动车争抢通行权过街。

从表3的调查数据，可以得出以下结论：21～30岁年龄段是行人过街速度最快的行人组，老年人行走速度较慢。男性较女性更快。过街距离较长时行人速度会加快，在行人密度较大时，双向行人平均过街速度明显低于单向行人行进速度，结伴成群行走比单个行走的步行速度低，有出行目的速度要快点。绿灯后期行人过街速度明显高于绿灯前期。违法过街的行人通过交叉口的速度会超过守法的行人。这表明行人空间的拥挤程度，随着行人密度的增加，行人的相互作用将显著加强。当行人群体相对密度较低的时候，在离开危险区域的心理支配下，步行速度快的步行者将无法忍受一个缓慢的步行者，在确定安全，他们将超越前面的速度是缓慢以达到他们所期望的步行速度。

表3 行人过街速度

行人闯红灯要在等时间时看一看路边的交通情况，如果发现道路没有车或车之间的间隙较大的时候，会不管信号是红灯，直接穿过马路。其原因是，在这段时间里，行人认为已经满足安全需求，为了达到省时而出现违法过街的行为。

1.2 SP调查。本SP调查包括了行人基本信息，初步设计调查问卷后，集思广益，对问卷（样本数1 065，有效问卷956）作了补充和修正，最后形成基础数据。

从统计数据可以得到不同年龄段的人群在过街的时候，其行为和心理状态不尽相同，儿童在过街的时候，他们很难客观观察到交叉口的交通情况，不注意周边安全，并且经常违法过街，应变能力较差，且对成年人具有依赖性。中青年人他们对法规较为了解，反应快，但是由于社会负担和家庭负担，出行时间较多，好胜心强等客观因素，在汽车临近也敢强行横穿，甚至在公路上并排而走，听到喇叭声也不在乎。中青年男性和中青年女性也有差异，中青年女性更喜欢成群结对的穿越人行横道，且一般穿颜色艳丽的服饰，容易被注意，有利于自身保护，她们容易被周围环境吸引而忽视交通环境。老年人行动迟缓，横穿时心神不定，平常会自动让车。

表4 行人过街等待时间调查 单位：s

从表4可知，在交通活动中，男性比女性急躁， 希望快速过街，在过街时渴望较高的效率。从表5可知，结伴过街表明更容易遵守交通规则，行人单独过街心理相对比较急躁，更容易提前过街。

表5 交叉口过街行为结果 单位：s

表6 不同参照群体的影响程度数值统计表

（1）行人的过街行为一般愿意和领导保持一致。

（2）违法过街行为的变化上，可能是因为行人考虑到违法过街的危险，与家人过街一般等到绿灯时再过街。

（3）行人过街行为选择受朋友影响大，受家人的影响最小。

表7 违法行为分布情况的问卷统计结果

从表7中可知，没有车辆或者车辆间隙较大，认为红灯期间是可以过街的，这种违法过街行为发生的最为普遍，在行人的意识中，觉得这种违法行为危险度低，不容易发生事故，结伴而行过街的时候，行人因为与同伴交谈而忽视信号灯比较普遍。

关于行人过街行为，一般上有两组相对的行为[8]：（1）守法行为和违法行为，（2）安全行为和不安全行为。

守法行为和违法行为是指，在行人过街的时候，行人是否遵守《中华人民共和国道路交通安全法》等各种地方性道路交通安全法律、法规，行人的不安全行为是可能造成行人交通安全事故的原因，但是安全行为也不是绝对的安全，是相对的。行人的守法情况统计如表8所示。

表8 行人的守法情况统计

在所有观察的行人中，男性多于女性，中青年较多，超过80%使用人行横道，行人信号灯守法率相对较低，知道不到70%的行人会选择在绿灯时间过街，其他均为抢红灯。

东海大道与朝阳路行人过街行为选择结果分布（如表9所示）：

表9 行人过街信号

1.3 交叉口行人过街危险度和行为安全性评价。行人的违法可能会与正在通行的机动车产生碰撞，产生交通事故。冲突的严重性[9]通过以下四个指标的模糊聚类结果来反映，TTC冲突时间；PET后侵犯时间；DST安全减速度 ；GT间距时间（如图2所示）。

aTC（ij）为i类交通冲突中各级严重冲突的比例，i=1,2,3,…,6，分别代表各类型的冲突sj分别依次为1,3,5,7。这样我们就可以定义危险度：

冲突的等级和各种类型的冲突如表10、表11所示：

表10 冲突等级

将调查的四个交叉口的高峰小时内发生的行人过街与机动车冲突度做加权平均，得到交叉口行人过街安全评价标准安全水平评价分析得分，危险度为1的权值为4，以此类推，危险度为4的权值为1。

Dped表示信号交叉口行人过街安全性评价得分；dk为冲突危险度所对应的权重，nk为危险度k发生冲突次数，N表示交叉口发生冲突的次数。交叉口行人安全性评价标准如表12所示：

表11 各种类型的冲突

2 行人过街优化设计

2.1 行人违法行为的纠正和安全教育

（1）在其周围布置安全宣传牌，使行人在心理上认同安全是必要的，忽略省力省时的需要。

（2）在非机动的车道，非机动车辆、机动车、行人混行，且在右转的时候（进入东进口时候）往往与行人发生冲突，需要添加标示右转标识，让行人清楚车辆的轨迹，减少冲突。

表12 交叉口行人安全性评价标准

2.2 人车时间分离。交叉口处人车时间分离法即采用信号控制的措施，交替停止与放行进入交叉口的交通流来干预交通运行，达到从时间上分离和控制交通流的目的。由于东海大道和朝阳路是重要的交通干线，所以通过这两条路线的公交车辆很多，在路口通过时间长，汽车流速降低，在一定程度上减慢了车辆通过量。并有大量摩托车，三轮车导致行驶混乱。

由于有很多的助动车和三轮车在此通过，这种车型没有交通法规的明确限制，加上人们法制观念淡薄，在很大程度上给交叉口的交通带来了不良影响，为了提高行人过街的安全性，东海大道与朝阳路南北人行信号绿灯时长为40秒，东西方向绿灯时间为24秒，在东进口，行人往往不能在信号灯期间通过交叉口[9]。当行人在绿灯期间进入交叉口后还未完全离开交叉口时，相交道路方向的放行的机动车会与其发生冲突，这说明信号配时中没有给行人足够通过交叉口的时间，所以应对每个相位时间根据行人通过的需要适当延长。针对这个问题，可以根据行人过街的需要改变机动车配时参数，修改机动车交通信号配时，延长机动车每个相位的时间，是为了留给行人足够的时间通过交叉口。通过对交叉口进行组织优化，可最大限度地减少这类冲突对交叉口通过能力和安全性能的干扰，提升行人交通流过街安全性，例如实行迟启早断。我们用Vissim从仿真数据可知，设置安全岛可以大大提高行人过街的安全系数，冲突区域个数由130降到52，但是行人的过街延误却明显提升，这符合现实的规律，也符合我们对行人过街安全优化的期望。

2.3 人车空间分离法。对此大流量的交叉口，单纯的信号配时无法解决行人与机动车通行的矛盾。事实上由于直行车高峰车辆太多，信号配时无法明显增大实际通行能力。机动车与行人的矛盾在高峰时间是一个不可调和的矛盾，可以在非机动车道设置信号灯，使其与行人绿灯不发生冲突，行人红灯时间为机动车的绿灯时间，机动车的绿灯时间要略小于行人信号灯的红灯时间，增加行人过街的安全性。东平面交叉口压力较大，应建设人行横道与人行天桥，但是根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》规定：通过交叉口的行人流量Q大于5 000人次/h，与此同时交叉口小汽车交通量Q大于1 200pch/h，考虑到行人通行心理，社会效益，东海大道与朝阳路并不符合上述的条件，因此不能使用人行地道和人行天桥。

3 结论

行人在经过有信号交叉口时根据心理、时间或者空间上的需要以及环境或其他需要选择过街。并非全部按照信号灯指示，在认为受到机动车威胁的时候停止。本文结合SP调查，对行人过街行为和心理展开多角度的分析，并对行人过街危险度进行建模，对有信号交叉口的行人过街安全性进行了评价。本文的缺点是SP调查带有明显的主观色彩，难以简单的描述。本文针对的是典型冲突较多的交叉口，具有一定的局限性。