基于无信号灯路口的不同年龄段行人过街行为视频分析＊

陈旸，王璐

（安徽工业大学管理科学与工程学院，安徽 马鞍山243032）

当今社会，不论是在发达国家还是发展中国家，都面临着机动车辆越来越多，交通压力越来越大的问题，导致交通拥挤、道路堵塞等现象越来越严重，其中路口人车穿行效率及安全问题尤其突出。本文针对城市无信号灯路口行人过街问题，通过视频采集方式来研究过街交通主体——不同年龄段的行人在无信号灯路口时的过街行为特征，其中包含行人行进速率、人车干扰区表现、行人临车反应等系列特征，并期望研究成果可以为交通网络规划、城市道路规划、行人交通管理等提供一定的参考意见。

通常情况下，行人过街行为所受的影响要素非常复杂，例如年龄、性别、天气、路况、文化程度、生活环境等。这些因素往往会使行人在过街时产生各种复杂举动，从而导致机动车驾驶员无法准确判断，进而发生交通冲突。李平[1]的调查问卷显示，过街行人中20岁以下行人占25.9%，21～30岁占比48.3%，两者之和所占比例超过总数的70%，这反映了年轻行人是行人过街行为中的主体部分；另一方面过街行人中50岁以上老人所占比例为12.1%，基本和31～40岁行人比例持平。一般来说，车流量密集的地方会使大部分行人过街时比较慌张，近30%的过街行人紧张度较高，使得这部分行人在过街时一般会加速前进；当过街行人忽视了机动车的部分行为，如车辆变速、车道变换以及车辆转弯或者临时靠边停车等，在觉察到人车可能产生冲突时，则会表现出减速前进或者后退再前进的行为[2]；另一方面，认为风险较小的行人占比30%，这部分过街行人通常拥有较多过街经验，或者因年龄、性格等原因导致其交通安全意识较弱，因此较易采取匀速过街方式。老年人多数较为谨慎，且交通设施服务水平还不够完善[3]，因此大部分老年人过街时紧张度较高。

1 无信号灯路口行人过街行为调查方案

本次调查选取马鞍山市区繁华路段，新亚百货前一无信号人行道，采用拍摄方法，在人行道旁绿化带中架设人字梯，将DV置于人字梯顶，并用盒子固定住拍摄视频，每小时更换1次电池，视频拍摄时间为每天10：00—18：00，共计拍摄5 d。

为便于后期处理视频时提取数据，需在车道上标出距离，以便看出车到干扰区的车头距以及车的行驶速度等数据。先使用卷尺量出人行横道长为6 m，干扰区长度为人行道左侧的白线到人行道右侧的长度，为6.04 m。测得车道旁栏杆长度为2.77 m，前4个栏杆每个栏杆平均贴2行胶带，胶带间距为1.385 m。之后每隔1个栏杆贴1行胶带，胶带间距为2.77 m。再之后每隔2个栏杆贴1行胶带，胶带间隔为5.54 m。拍摄截图如图1所示。

图1 视频采集截图

采集回来视频后，需要提取需要的数据。使用绘声绘影X5视频处理软件处理拍摄回来的视频，处理界面如图2所示。其中，直接从视频中读得的数据有年龄段（中小学生、中青年、老人）、车辆类型（小轿车、公交车、货车）等。好多数据直接从视频中看不出来，要借助视频处理软件。绘声绘影X5把1 s分为25帧。借助地上标示的胶带可数出来人到干扰区的车头距，而人到干扰区时的车速需要看人到干扰区时前后几十帧车子驶过的距离，然后用距离除以时间。用同样的方法可以读取出行人等待时间、行人通过人行道所用的时间及速度、车子通过干扰区所用的时间及速度等。另外，由于数据过多，将时间、速度等都精确到小数点后两位。

图2 视频处理操作界面

2 调查结果

行人年龄段分布频率如图3所示。车辆类型分布频率如图4所示。行人干扰区表现分布频率如图5所示。车辆行为分布频率如图6所示。

图3 行人年龄段分布频率

图4 车辆类型分布频率

图5 行人干扰区表现分布频率

图6 车辆行为分布频率

行人年龄段与其干扰区表现的关联如表1所示，从表中可看出，中小学生通过人行道时加速的比例最大，这是因为中小学生还属于儿童，生理和心理都还未发育完全，相对缺乏认知判断能力，缺乏理性，行为更具随意性。且由于身高局限，相对于成人而言儿童视距较近，导致其对路况的观察更有限，探测视野内所获得的有效目标更少。无法获取完整的交通状况信息，提升儿童判断路况的难度，导致儿童过街行为更具危险性。

由表1可以看出中青年匀速通过人行道的比例最大，近乎一半。这是因为中青年行人的身体各项机能都处于巅峰期，且过街经验丰富，对变故能及时作出反应[4]，因而中青年过街时较为自信，即使离车较近也能从容匀速过街。老人过街时减速比例相对其余2个年龄段较高，加速比例则最低。这是因为老年行人由于年龄原因，身体状态逐步下降，临车反应、过街移速也日渐衰退，安全过街难度增加，导致车辆来临时通常选择减速避让，且老人多数行为谨慎，警惕性较高，车辆到来时其不会贸然选择加速前进，另外观察视频发现老人过街时携带伴侣或孩童，在车辆来临时选择避让的可能性进一步提高。

表1 行人年龄段与干扰区表现的关联

行人年龄段与车辆行为表现的关联如表2所示。从表中可明显看出，面对儿童时，车辆减速行驶所占比例是3个年龄段中占比最大的，而老人是占比最小的，甚至连一半都没达到。因为儿童过马路的经验较少，对危险的警觉性不够高，这些因素导致其过街行为具有不确定性，车辆驶来时不能做出正确的反应，而驾驶员为了更好地应对这种不确定性，多会采取减速措施来控制人车距离进而避免产生人车碰撞等危险后果。老年行人由于年龄较大，身体机能相对于年轻人较弱，在无法一次性安全过街时他们往往会选择等待，导致老人过街平均速度较慢，另外老人的视力、听力相较于年轻人也更弱，这也使得老人在过马路时需要花费更多的时间来判断路况的安全性，从侧面也降低了老人过马路的速度。这些因素导致驾驶员在面对老人过街时会因为老人主动避让而获得一个较为安全的过街路况，所以近半驾驶员会匀速行驶，而采取减速行驶的占比在3个年龄段中最小。中青年行人相较于其他2个年龄段的行人，由于其身体机能多处于巅峰期，反应能力较好，且交通经验充足，因此车辆驾驶员虽然也是以减速行驶为最大占比，但相较于儿童而言则较少一些。

表2 行人年龄段与车辆行为表现的关联

车辆类型与行人干扰区行为表现的关联关系如表3所示，车辆类型与车辆行为表现的关联关系如表4所示。由表3和表4可以看出，无论面对何种类型的车辆，行人干扰区的表现都以加速前进和匀速前进为主，二者合计达到了83.4%，车辆以减速行驶为主，达到了56.5%。说明在人车过街交通行为中，多数都是行人一方处于优势地位，这是因为中国相关交通法规立法时都以行人为主体，且大力开展礼让斑马线、车让人等宣传活动，使得广大市民都树立了在交通行为中行人优先的思维模式，在遇到车辆驶来时都会产生对方会避让自己的心理从而不采取减速措施。

表3 车辆类型与行人干扰区行为表现的关联

表4 车辆类型与车辆行为表现的关联

3 小结

本文针对不同年龄段下的行人过街行为进行了分析，研究发现，随着年龄的增加行人加速过街的概率也会下降，可以看作是交通经验的增加或者交通知识储备的提升，因而加强交通安全的宣传推广对行人安全过街是有效果的；由于儿童缺乏对危险车速的足够认知，且视野等方面不如成人，所以对于儿童较多的学校区域附近的路口，应尽量安排交警管理交通秩序或者多安放醒目标语来提醒司机以及过街儿童，或放置减速带等安全措施；老人过街时会出现较多减速通过的情形，因此对于老人过街较多的路口可酌情增加行人绿灯通行时间。本文研究结果对于行人过街设施的规划、整合、设计与修建以及对城市交通的有效管理具有一定的参考价值。