交叉口行人过街交通特性研究——以呼和浩特市为例

韩亚雄,霍月英

(内蒙古大学 交通学院，呼和浩特 010070)

行人交通是慢行交通的重要部分，越来越多的城市规划设计开始逐步倾向于步行交通.为了更好地满足居民的日常步行出行需求，国家和社会都积极提倡“以人为本”的设计理念，在过街交通的规划设计中考虑行人的实际过街需求.行人作为众多交通参与者中的弱势方，在面对现代化交通工具时，自身的安全性往往得不到保证，尤其在一些城市交叉口和路段，缺乏有效的行人过街设施对机动车流和行人流进行隔离，行人往往处于危险的境地.

目前的大多数研究主要针对机动车的交通流特性展开，并且进行了大量的数据统计及数学建模，而对于行人过街的交通流特性则缺乏整体和系统的研究，统计数据较少且具有强烈的地域适用性.对交叉口行人过街交通流特性的调查分析，因地制宜地指导满足实际行人过街需求的过街设施的规划设计，同时也为交通组织优化管理措施提供科学依据，进而保证交叉口或路段的交通安全与畅通.以人为本的行人过街交通设计的不断完善，对于步行交通甚至整个慢行交通系统的发展和进步都具有很重要的现实意义[1].

1 研究综述

国外对于行人过街的研究主要有行人过街等待时间与违章行为之间的关系和行人过街设施选择方面的研究.英国的Rouphailn等对信号和无信号控制交叉口展开的调查发现：“男性比女性更容易违章，当地人过街可忍受的极限等待时间45～60 s”.印度的 Geetam Tiwari[2]运用生存分析法，对过街等待时间与过街冒险行为的关系作了详细的分析，但研究结果不具备广泛的适用性.行人在过街时，往往存在着心理的抉择.Sisiopiku等[3]的研究主要是通过美国许多城市的人行横道进行的，该研究发现影响行人对过街设施选取的因素，能在很大程度上为行人过街设施的规划设计提供借鉴作用，有一定的实际价值，但是该研究是定性的，还缺少相关的理论模型的支撑.

国内的行人过街研究以行人过街速度、过街等待时间及可接受安全间隔距离等交通流特性为主.裴玉龙等[4]对冬夏的哈尔滨市的5种类型的行人过街速度的统计，得出多种状况下的速度值，为该市的过街交通规划提供了借鉴作用.卢守峰和王红茹[5]的研究以过街等待时间为主，对长沙市的行人过街的特征行为展开研究，最后构建了过街等待模型；孙智勇等[6]分析了不同的冲突类型下的行人过街的可接受安全间隔距离.

为研究交叉口行人过街交通特性，对呼和浩特市鄂尔多斯大街和锡林郭勒南路交叉口行人过街速度特性进行实地调查研究.通过对采集到数据的整理，分别计算了交叉口整体的行人过街速度、分性别和分年龄的行人过街速度.最后，结合实际的行人过街情况，对调查采集的数据及计算的结果进行了分析.

2 慢行交通与步行交通

2.1 慢行交通概述

随着私家车拥有量的持续增长，以机动车交通为中心的交通发展方式给城市的发展和日常运行带来了许多新的问题，环境污染、交通事故、交通堵塞等现象越来越严重，同时这也在一定程度上降低了市民对于安全出行的期许.

慢行交通，是指将步行、自行车和公交车等出行方式作为城市交通优先发展的目标.慢行交通作为城市交通的重要组成，对于交通空间结构的完整和市民生活水平的提高有着重要的意义.在未来的城市慢行交通设计规划中，应倡导“以人为本”理念，合理制定自行车和步行等慢行交通出行方式的发展战略，以满足人们的安全、便捷出行的需求.

2.2 慢行交通中的步行交通

步行作为日常交通出行中最根本、最必要的方式，具有其他出行方式不可比拟的作用.然而，随着现代交通工具的产生及快速发展，城市化步伐的加快及城市人口的大量集聚，使得许多的交通工具开始不断挤占人们的出行区域，城市步行交通环境不断恶化.与此同时，从目前的城市规划指导思想上来说，仍然存在弱化步行者，重视机动车的问题，在以机动车交通优先的城市规划设计中，行人的出行活动区域被逐渐压缩，慢行交通的推广所要面对的问题还有很多.

3 交叉口行人过街速度实地调查

3.1 调查地点

调查地点的选取应该满足一定的条件，使得观测记录的数据能正确地反映行人过街的真实情况[7].以下为选取观测地点的一些原则：

1) 选择信号控制的交叉口，且有人行横道；

2) 调查区域内的行人构成要适当，以满足计算过街速度时对行人性别及年龄的要求；

3) 选择的交叉口应有合适观测的行人数量，过大的行人流量会导致观察者对观察目标的混淆，过少的行人流量又会使观察者不能够集中精力去完成调查，最后使计算结果的误差增大；

4) 交叉口附近的土地利用类型，是以政府办公为主或是单纯的商业用途类型；

5) 调查地点具有不同的人行横道长度及信号相位；

6) 人行横道的终点避免有电线杆等物体，以免影响行人过街速度.

综合上述的条件及呼和浩特市的实际情况，选取鄂尔多斯大街与锡林郭勒南路交叉口作为调查地点.

鄂尔多斯大街与锡林郭勒南路交叉口位于二环内，周围土地利用类型以商业和居住为主，该交叉口紧邻嘉茂购物中心；周末时，来购物游玩的人较多，过街的行人流较多.该交叉口周围多为一些住宅小区、医院、酒店和学校等，出行的人群结构较为合理，便于从不同的性别和年龄结构去分析比较过街速度.综合以上因素，故最终选择该交叉口作为调查地点.具体的交叉口示意图及机动车相位图如图1和图2所示.

图1 交叉口示意图

图2 机动车信号相位图

所调查的路口是由东西走向的鄂尔多斯大街和南北走向的锡林郭勒南路相交而成的十字交叉口，各进口道的车道数不尽相同，东、西、北、南各方向的车道数依次为4、5、6、7；其中，由于人工岛的存在，每个进口道均设有右转的专用车道.东西方向出口道车道数为3，南北方向出口道车道数为4.过街速度调查的位置选择了路口的东向和北向的两处人行横道；其中，东向的人行横道长度为20.4 m，北向的人行横道长度为28 m，观测的地点选在东北角的人工岛.

3.2 调查时间

由于行人样本的随机性，不同的时间调查出的行人过街的状况也会有变化，调查选择在工作日的平峰时间进行，避免选择在周末等人们出行密集的时间段，造成数据采集的困难.结合实际情况，调查日期选择在2017-04-14，星期五；调查的时间段为09:00—12:00.

3.3 调查内容

本文是研究行人过街的交通流特性，需要去分析比较不同性别和年龄行人的过街速度的差异.具体的行人过街参数及行人属性如表1所示.

表1 行人过街参数及行人属性

3.4 调查方法

行人过街的交通参数主要通过视频采集的方式进行，在一个绿灯周期内，录制所有人的全部过街状态，最后，统计符合调查要求的过街行人的特征[8].对于行人过街设施参数的统计，采用米尺和秒表实地调查，调查方法如表2所示.

表2 调查方法

3.5 调查样本特性

通过对行人过街特点的分析，将性别和年龄作为分类标准，分别研究行人过街的特性.考虑性别与年龄，主要是从过街行人的身体状况和身体的灵活性出发的.随着年龄的增长，尤其当年龄超过60岁以后，人体的灵活性会大幅度降低，从而导致了老年人在参与到过街交通时的差异性，过街的速度比中青年人慢.性别作为分类的标准主要是由男性和女性不同的身体素质差异决定的.为了便于比较分析，将行人的年龄分为3类：青年、中年和老年人.其中，对于一些特定的行人，出于其他因素的影响，不予考虑在内，如携带重物过街的行人，年龄较小的儿童及一些借助其他工具过街的行人.

在调查得到的197个行人过街样本中，有效样本181个，有效率91.88%；其中，16个无效样本主要是由于行人在到达马路对岸时没有选择进入人工岛所致.为了调查的方便，同时对东向和北向的人行横道通过的行人进行调查，其中，鄂尔多斯大街人行横道行人样本95人，锡林郭勒南路人行横道行人样本86人，比例较为接近.将调查的行人样本按照性别和年龄进行分类统计：男性行人97人，占总调查人数的54%；女性行人84人，占46%.由于青年和中年人过街时的表现差距较小，将中、青年行人合并统计，中青年行人有143人，占调查总数的79%；老年人38人，占21%.

4 交叉口行人过街速度分析

4.1 总体的行人过街速度

通过采集鄂尔多斯大街和锡林郭勒南路交叉口东向和北向人行横道上通过的181个行人的过街时间，其中鄂尔多斯大街人行横道95人，锡林郭勒南路人行横道86人，得到的过街时间分布如表3、表4所示.

表3 锡林郭勒南路北侧人行横道行人过街时间分布

通过对行人过街时间的统计，得到相应的过街速度.锡林郭勒南路人行横道行人过街平均速度为1.48 m/s，鄂尔多斯大街为1.46 m/s.

通过对上面所有的过街速度的汇总，计算出总体的行人过街平均速度为1.43 m/s.总体的行人过街速度频方分布图如图3所示.

表4 鄂尔多斯大街东侧人行横道行人过街时间分布

图3 总体的行人过街速度分布

从过街速度分布图可以得出，该交叉口的行人过街速度主要集中在0.7～2.3 m/s，其中较多的集中于1.1～1.7 m/s，出现频数最高的速度区间为1.2～1.3 m/s，频次为27.

结合实际观测情况可以看出，过街速度较低的样本主要是一些行动较为缓慢的老年人，但这些人出现的频率较少；在鄂尔多斯大街人行横道，由于人行横道较短，大部分行人包括一些行动不便的老年人都能在绿灯时间内通过马路，这从前面统计的鄂尔多斯大街人行横道过街时间分布表可以看出：过街时间超过25 s的人的频数为0.而在锡林郭勒南路人行横道，人行横道较长导致相应的过街时间也较长，可能存在有行人在绿灯时间内不能通过马路的情况，在调查中，过街时间在35～40 s行人有2人，不排除这部分人受到信号灯倒计时的影响而加快了过街的速度，从而使得他们在红灯亮之前通过马路.在进行数据采集时，发现了许多的违章过街行为，当红色信号灯倒计时将要结束的时候，已经有许多的行人走到人行横道中央等待机动车通过.在调查中，发现来往的非机动车较多，且非机动车与行人流混杂在一起通过人行横道，很少有电动自行车去走专门划定的非机动车道.

4.2 不同性别的行人过街速度

性别对其过街速度会产生影响，通过对97个男性和84个女性样本的分析，得到了不同性别的过街速度分布，如图4、图5所示.

图4 男性过街速度分布

图5 女性过街速度分布

从上面的过街速度分布可以得出结论：男性过街速度为1.1～1.7 m/s，整体较为集中，这与男性的过街特征有关；而女性的过街速度分布则较为松散，这同样与女性过街的特点有关.

通过整理，得到了男性的平均过街速度为1.44 m/s，女性为1.42 m/s.这与总体的行人过街速度1.43 m/s较为接近，这是由于男性与女性行人的比例较为接近，同时，男性与女性的过街速度的差异也是由许多因素决定的，从生理上来说，男性的身高普遍高于女性，脚步跨度较大；从性格方面来说，男性往往比女性更加容易急躁，过街时行动较快[9].总的来说，男性过街速度和女性差别不大，这也与人行横道的长度较短以及样本的大小有关.

4.3 不同年龄的行人过街速度

处在不同年龄段的人，其行走速度也有差别.在前面的调查对象中，将行人按年龄归为青年、中年和老年，但从实际来看，中年人和青年人在过街时的表现差距不大，对于过街速度的影响不大；而老年人因为各项生理机能的衰减，各种感觉器官都与中青年人存在差距，导致其过街速度较慢.下面通过对143个中青年和38个老年行人样本的计算，分别得出中青年人和老年人的过街速度.具体的过街速度的分布如图6、图7所示.

图6 中青年人过街速度分布

图7 老年人过街速度分布

从分布来看，中青年人过街速度为1.1～1.7 m/s.这与总体的行人过街速度分布一致，这是由于过街的人群中，中青年男性及女性占据了大多数，而老年男性及女性样本较少，且过街速度均偏低，故对总体的影响不大；老年人过街速度的分布由于样本少，整体分布较为松散，大致集中于1.0～1.3 m/s.

通过计算，得出中青年人的平均过街速度为1.50 m/s，老年人群体为1.17 m/s.对比总体的行人过街速度1.43 m/s，中青年人群体对于整体的过街速度的影响不大，而老年人群体的平均的过街速度与该平均值偏差较大，这也验证了身体机能的衰退对于过街速度的影响较大.

5 结束语

1)交叉口总体的行人过街平均速度1.43 m/s，其中，老年人群体的过街速度为1.17 m/s，相比于中青年人的1.50 m/s的平均过街速度，老年人的过街速度偏低，这直接体现在过街时间的差异上，由于锡林郭勒南路北侧人行横道较长，且行人信号灯绿灯时间仅为40 s，对于一些行动不便的老年人，在40 s内通过马路往往有些紧迫.

2)男性的平均过街速度为1.44 m/s，女性为1.42 m/s.从生理和性格上来说，男性过街的优势愈加明显，体现为男性的过街速度略高于女性.

3)在交叉口的行人过街速度调查中发现，许多行人在行人信号灯还未变色就走到了马路中央伺机通过；还有一些行人过马路时不走人行横道，而是横穿马路到达对岸的街道，在穿行的过程中不仅对于生命安全构成了威胁，也对于正常行驶的车流造成了一定的干扰.

4)调查发现有交警在马路对面指挥交通，但仍然有不少人选择违章过街，而马路对面的行人则正常遵守交通秩序，这也说明了行人的守法意识的淡薄，不够自觉.同时，人工岛设置的隔离栅栏没有发挥作用，对于行人的过街的管制不够.