（安全技术及工程专业论文）行人二次过街设施的设计及交通组织方案研究.pdf

北京交通大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t p e d e s t r i a ni sa ni m p o r t a n tp a r to fu r b a nt r a f f i cs y s t e m ，a n da l s oab a s i l i cm o d eo f r e s i d e n t s t r a f f i c w i t ht h er a p i di n c r e a s eo fm o t o rv e h i c l e s ，m a n ys e r i o u sc o n f l i c t s a m o n gp e d e s t r i a n sa n dm o t o rv e h i c l e se x i s t i nt h ei n t e r s e c t i o n ，t h et r a f f i cs i g n a l si ss e t u pf r o mt h ep r o s p e c to f v e h i c l ef l o w , s ot h en u m b e ro f p e d e s t r i a nt r a f f i cs i g n a l si ss m a l l a n dt h ep h a s eo fp e d e s t r i a ni sd e s i g n e du n r e a s o n a b l e s oi ti sl a c ko ft h eh u m a na n d r e a s o n a b l ep e d e s t r i a nf a c i l i t i e s t h ed i s s e r t a t i o nc o m b i n e dw i t ht h ep r o j e c to f “n l e r e g i o n a lt r a f f i co r g a n i z a t i o no f t h ea r e af r o mt h es a nl i h er o a dt ow e s ts e c o n dr i n gr o a d i nb e i j i n g ，c h i n a d i s c u s s e dt h ed e s i g no f p e d e s t r i a nt w i c ec r o s s i n gf a c i l i t i e s b a s e do nt h ea n a l y s i so f p e d e s t r i a np s y c h o l o g ya n dc o n f l i c t sw i t ho t h e rt r a f f i cf l o w , t h ed i s s e r t a t i o ns t u d i e sc h a r a c t e r i s t i c so fp e d e s t r i a nb e h a v i o ra n ds a f e t yp r o b l e mi nt h e m i x e dt r a f f i ca n dp e d e s t r i a nf a c i l i t i e so fp e d e s t r i a nt w i c ec r o s s i n g t h em a i nc o n t c u t s i n c l u d et h r e ep a r t sw h i c ha r ea sf o l l o w s i nt h eb e g i n n i n g ，t h ed i s s e r t a t i o nc o m p r e h e n s i v ea n a l y s e sp e d e s t r i a np s y c h o l o g y , w a l k i n gs p e e da n dt r a f f i ca c c i d e n t ，a n dp o i n t so u tt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e np e d e s t r i a n p s y c h o l o g ya n dp e d e s t r i a nd e l a y , t h e ns u m l l a r i z c st h es a f ep r o b l e m so fc r o s ss t r e e ti n o n et i m e ，a n dg i v e so u tt h em o d eo f c r o s st h es t r e e ti nt w os t a g e s s e c o n d l y , o nt h ec o n d i t i o no fr e d u c et h ei n t e r r u p to fv e h i c l e a n di m p r o v e p e d e s t r i a ns a f e t y , t h ed i s s e r t a t i o ns t u d i e st h ep e d e s t r i a nf a c i l i t yo fc r o s ss t r e e ti nt w o s t a g e s ，i n c l u d i n gi t si n s t a l l a t i o nc o n d i t i o n s ，s t r u c t u r e ，t r a f f i cs i g n a lc o n t r o la n dt r a f f i c o r g a n i z a t i o n s t h e nt h ed i s s e r t a t i o na n a l y z e st h ef a c i l i t yw h i c hi si m p a c t0 i lv e h i c l ea n d i n t e r s e c t i o n ，a n dp o i n t so u tt h a tt h i sf a c i l i t yc a nd e c r e a s et h ep e r c e n t a g eo fp e d e s t r i a n c r a s h e s ，a n dr e d u c ee x p o s u r et i m ei nt h et r a f f i cf l o w i nt h et h i r dp a r to ft h ed i s s e r t a t i o n ，t h em i c r o c o s m i ct r a f f i cs i m u l a t i o ns o f t w a r e ， v i s s i m i su s e dt of u r t h e rv a l i d a t et h i sl ( i n df a c i l i t yi m p a c to nm i d - b l o c ka n dl e v e l s i g n a li n t e r s e c t i o n i td e s i g n st w os i m u l a t i o nc a s e sf o rt h ez h a n l a n g u a n l um i d b l o c k a n dy u t a n n a n q i a oi n t e r s e c t i o n ，a n dc h o o s e st h ee v a l u a t i o nc r i t e r i o n ：m e a nd e l a y , q u e u e l e n g t h ，t r a v e lt i m e t h e nd i s s e r t a t i o nd r a w st h ei n t e g r a t i v ec o n c l u s i o no nt h eb a s eo f a n a l y s i so f t h ef i e l di n v e s t i g a t i o nd a t aa n ds i m u l a t i o nr e s u l t s k e yw o r d s ：p e d e s t r i a nt r a f f i c ；p e d e s t r i a nt w i c ec r o s s i n gf a c i l i t i e s ；p e d e s t r i a nr e f u g e ； t r a f f i cs i m u l a t i o n c l a s s n 0 ：u 1 2 1 i v 致谢 在研究生学业即将结束之际，万千感慨涌上心头。我要向指导老师、同学、朋友和 家人表示我真挚的谢意。 首先感谢悉心指导我完成论文的导师毛保华教授。从论文选题、交通调查采集数据、 数据分析到论文正式成文的整个过程，毛老师给予我认真严格的指导。从毛老师身上， 我不仅学到了专业知识与技术，还学到了正确乐观的做人态度、端正积极的学习与工作 态度、认真负责的工作方法。毛老师的渊博学识，严谨求实的治学态度、敏锐的科学思 维和丰富的学术研究经验将使我受益终身，我为能有这样一位导师而感到万分自豪和荣 幸。在此论文完成之时，祝毛保华教授和他的家人永远生活幸福、工作顺利、身体健康! 感谢毛保华教授课题组的所有成员。研究生期间，我有幸成为毛老师课题组的一名 成员，与实验室各位师兄弟和睦相处，不仅在学习和科研上相互探讨，同心协力完成了 一个个科研课题，更在生活中相互帮助，结下了深厚的友谊。在实验室工作及撰写论文 期间，陈绍宽、丁勇等各位师兄对我的论文提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感 谢。此外还要感谢陈振起、郭谨一、刘爽、杨静等各位师兄师姐在课题开展中的帮助， 感谢自立琼、李欢等同学在工作中的支持。我感激这样一个团队，我们有着战友般的友 谊和家人般的亲情，我们共同拥有着拼搏努力和嬉戏欢笑的美好回忆。 感谢我的父亲母亲，是他们十多年来含辛茹苦的培养了我，感谢他们的养育之恩和 多年来的牺牲与默默付出。感谢我的男朋友王永明，是他在生活、学习的方方面面给予 我很多的支持与帮助，是我前进的动力。 在北京交通大学学习的这段时间，将成为我人生中最美的一页。我有幸遇到了严格 认真的毛保华教授，有幸成为毛老师课题组的一名成员，与各位师兄弟同甘共苦、共同 进步。 最后，再次向论文完成过程中和研究生学习期间所有帮助过我的老师、同学和朋友 表示诚挚的谢意! 林琳 2 0 0 6 年1 2 月1 1 日 1 1 北京交通大学硕士学位论文绪论 1 1 研究背景和意义 1 绪论 行人交通是我国城市交通系统中一个重要的组成部分，是我国居民出行的重 要方式。据中国公路学会交通工程手册统计，在人口大于2 0 0 万的城市中， 步行交通在城市总出行量中约占3 5 ，1 0 0 - 2 0 0 万人口的城市中约占4 0 ，少于 1 0 0 万人口的城市中约占4 5 。虽然步行交通占城市总出行量的比例较大，但是 随着机动车保有量的迅速增加，城市中车与人的冲突变得更加严重。我国城市逐 渐形成了特有的机动车，非机动车和行人的混合交通系统，表现出高度混合、高 度负荷和大量非理性行为等特征，交叉口和路段上机动车、非机动车、行人等不 同类型的交通流在同一时间互相穿插、彼此干扰现象严重。在这种混合交通环境 下，尽管步行出行方式普遍，但是我国城市交通中还未充分体现出现代社会“以 人为本”的理念。 在“以车为本”的前提下，为提高机动车通行能力并减小延误，现行的交叉 口交通控制信号大多数是针对机动车交通流设置，行人交通灯的数量较少而且相 位和过街时间设置亟待更加合理的改善；而路段上行人交通设施更多地考虑到机 动车流的畅通性，缺少更加合理的人性化设置。在这种混合交通环境下，行人作 为道路交通活动中的弱者，其行为具有明显的个体差异，在相同交通状况下的反 应也各不相同。但由于人们遵守交通规则的意识比较淡薄，行人的非理性( 或违 章) 行为普遍，多数情况下行人交通处于无控无序状态，这种状态既不利于行人 安全也影响了行人以及其他交通流的交通效率。 2 0 0 3 年广州市主要城市快速干线行人过街情况调查报告指出，广州市一 般路段上2 3 3 的行人违章穿越马路，严重路段达6 6 7 。根据相关统计，行人 事故伤亡约占所有交通事故伤亡人数的2 0 ，而行人过街时的伤亡人数要占其中 的5 0 以上。在相互干扰的混合交通环境下，淡泊的安全意识、薄弱的交通管理 控制力度、不尽合理的行人信号控制和行人交通设施等因素，都在一定程度上降 低了交叉口和路段上行人过街的安全性。 行人过街设施的功能是保证行人、车辆通行迅速、方便和安全。但是在“以 车为本”、轻视步行交通的情况下，没有得到应有的重视。根据各种行人过街形式 与地面机动车交通的相互关系，把行人过街设施分为两大类：一类是与地面车辆 北京交通大学硕士学位论文绪论 在同一水平面内的平面形式，如人行横道、行人安全岛和行人信号灯，称之为平 面行人过街设施。一类是与地面车流相隔离的立体形式，如行人过街天桥和地道， 称之为立体行人过街设施。人行天桥和地道，是一种彻底的人车分离设施，但由 于天桥及地道需要较大的投资，对道路条件、周围的环境要求较高，同时行人过 街必须上下天桥或迸出地道，增加不便，所以在确实需要设置的地方并辅以必要 的措施，才能使投资见到效益，不然，反而会引起行人在天桥或地道之前乱穿马 路。对于没有条件设置天桥及地道的路段和交叉口，可以考虑利用设置平面过街 设施，来保护行人过街安全。 由于我国交通组成比较复杂，特别是对我国特有的行人交通的非理性行为的 研究还不充分，在行人交通设施设置方面，我国往往采用规范的建议值或其他国 家的经验值，适合我国行人设施的合理化和人性化设置问题上还有待进一步研究。 因此，以行人为本，对其在交通设施和安全性方面的需求进行研究，对缓解道路 交通冲突延误问题、提高行人设施利用率、保证行人安全等方面具有重要的现实 意义。 1 2 国内外研究情况 鉴于行人交通在城市交通系统中的重要地位，国内外对于交通系统中行人过 街行为及过街设施的研究已经开始。 在行人过街行为研究中，f r u i n 及其合作者早在1 9 7 1 年就开始的研究成为后来 者研究的基础1 2 j 。v i c t o r ，j e f f e r y ( 2 0 0 1 ) 通过元胞自动机对双向行人道路交通进 行了详细研究【3 】，通过微观设置能够有效模拟行人行为的规则，来反映现实中行人 的宏观行为，模型中提供了3 种双向行人流的模式，包括分隔定向行人流、速度 交互行人流、多线动态行人流。l i s a ( 1 9 9 8 ) 通过模仿鸟类聚集行为对行人过街的 微观模型进行研究1 4 】。b u r s t e d d e ( 2 0 0 1 ) 用场的方法描述行人的排斥性与合作性【5 1 。 加拿大的a n nc o f f i n 和j o h nm o r r a u 就对老年人的步行速度进行了研究，对6 个交 叉口进行了数据采集，采用计时设备记录行人通过人行横道的时间，用人行横道 的长度除以步行时间就得到了行人的步行速度。另外，在行人通过人行横道之后， 进行问卷调查，询问通过人行横道时影响步行速度的因素( 6 j 。j e n n i e o x l e y ( 1 9 9 7 ) 研究了不同年龄行人在道路上表现出的反应，驾驶员在斑马线前做出的不同判断， 不同外界条件对行人交通的影响【”。m o h a m m e ds t a r a w n e h ( 2 0 0 1 ) 通过对安曼市 区2 7 条人行横道上的3 5 0 0 个行人的调查，分析了年龄、性别、过街人数量、人 行横道宽度等对行人过街速度的影响，并最终提出了约旦交通信号设计的推荐设 2 北京交通大学硕士学位论文 绪论 计速度为1 1 l m s i 6 j 。 在行人设施方面，r o n v a n h o u t e n 等人调查了各种信号的视认距离及其使用效 果，建议使用一种带有动画眼的行人信号，以帮助弱视行人过街，它能有效吸引 行人( 特别是弱视者) 注意转弯车辆，从而减少交通事故1 9 j 。b o w m a n ，bl 和v e e e l l i o ， rl ( 1 9 9 4 ) 通过对三个城市主干道上3 2 8 9 4 辆机动车和1 0 1 2 个行人发生的事故 结果进行分析，研究行人设施中不同类型安全岛对机动车和行人安全的影响【o l 。 k i n g ，mr 等人( 2 0 0 3 ) 通过测量速度、流量和旅行时间定量的方法和拍摄视频、 前后对比照片等定性的方法，分析了中央凸起安全岛、信号灯、人行横道等行人 设施对机动车速度、行人暴露在车流中的危险程度和驾驶员的行为特点的影响， 研究结果表明这些行人设施可以使8 5 的机动车速度下降2 m p h ，进而使行人暴露 在车流中的危险降低2 1 ，此外，这些设施还能更好的规范驾驶员的行为【l l 】。v e s i s i o p i k u ( 2 0 0 3 ) 对密歇根州立大学附近各种人行横道上的行人过街行为和使用各 种行人设施的情况进行了观测，其中行人设施包括：有信号和无信号交叉口的人 行横道，无信号无斑马线的路段人行横道，两英尺高的树墙和混凝土围栏，路段 中央安全岛，涂有颜色的中央隔离带和路段行人过街警告信号等。通过视频资料 分析了行人使用过街设施的情况，8 3 的行人会在无信号路段优先选择人行横道过 街，指出人行横道设置的位置和使用情况受行人出发地和目的地的影响，树墙和 混凝土栏杆能够影响6 5 的行人选择人行横道过街 1 2 1 。k a yf i t z p a t r i c k , s h a w n t u r n e r 等( 2 0 0 6 ) 通过对行人过街需求和体验的调查，评估了行人过街设施，并 对无信号人行横道上的行人过街安全性进行分析，提出通过设置安全岛、行人闪 烁灯、高亮度人行横道等设施来保障行人在流量大、速度快的无信号交叉口的过 街安全【1 3 1 。 我国对于行人过街行为及其设施的研究也已经开始，在行人过街行为研究中， 广西工业大学的林思能( 1 9 9 6 ) 通过计算机建立人行横道上行人步行穿越车流过街 的交通模型，模拟不同交通条件下行人和车辆的运行，获得行人过街在不同条件 下的效率参数【l4 】。张力为，陈燕等( 2 0 0 6 ) 对城市干道无信号控制人行横道行人 过街特征进行了分析，在对行人过街定性分析的基础上总结出反映行人过街效率 的6 个具体指标，并以某市典型无信号控制人行横道为实例进行了交通调查，测 算了行人过街效率指标的实际型b l 。赵建丽( 2 0 0 4 ) 等人对混合交通流条件下信 号交叉口的行人交通进行了研究，对行人到达和进入交叉口的规律、行人在人行 横道的停顿次数和停顿时间、行人通过人行横道的平均走行速度和通过速度进行 详细的研究，建立了信号交叉1 3 行人对汽车的接收延迟( 1 a g ) 模型和非机动车混 合群体对汽车的接受间隙( g a p ) 模型，这为混合交通流下的信号交叉1 ：3 微观模拟 北京交通大学硕士学位论文 绪论 仿真提供了行人行为描述和定量的数学模型。孙智勇( 2 0 0 4 ) 等人从信号交叉口 处行人和机动车的冲突类型入手，利用l o g i t 模型来描述行人在交叉口选择间隙的 行为，并利用t r a c k 系统采集数据，标定车头时距、行人等待时间及行人数量对行 人选择间隙行为的影响系数 1 4 。冯树民等( 2 0 0 4 ) 通过对哈尔滨市1 1 个交叉口中 的4 2 条人行横道进行调查，得到总体行人平均过街速度为1 4 7 m s 、8 5 位速度为 1 7 4 m s 、1 5 位速度为1 1 9 m s ，分析了行人年龄、性别、人行横道长度、过街人 数量、绿灯时间等对行人过街速度的影响。并在此基础上，指出信号交叉口的设 计中，可使用1 5 位过街速度，可满足8 5 以上行人的行走要求，而在老年人经 常出现的地区，设计速度可为老年人的1 5 位速度，即1 0 7 m s 1 ”。 在行人设施方面，陆建等( 2 0 0 2 ) 在行人交通特性分析基础上，通过对行人 心理、车辆行驶、道路通行能力等分析，提出了平面行人过街设施合理间距的分 析计算方法。并根据我国城市交通的一般情况，分别对城市中心商业区和城市一 般地区的行人过街设施合理间隔进行计算，提出了相应的行人过街设施合理间隔 的推荐值【博】。焦蕾稚( 2 0 0 4 ) 对行人各种立体和平面过街设施进行了全面的总结， 并对在人行横道这种最普遍的过街设施上，增设行人安全岛和安装行人信号灯的 措施进行了深入的研究，阐明行人安全岛的作用、特点、适用条件及对行人和机 动车安全性的影响 1 9 1 ；金哲虎( 2 0 0 4 ) 利用交通仿真软件t r a n s y t 一7 f 和行人延误 模型分析主干路和次干路相交的交叉口上设置二次过街方式前后对交叉口最佳周 期长度、车辆延误及行人延误的影响。并推导行人延误模型，编制程序计算出行 人延误。通过比较分析二次过街方式对交叉口所产生的影响，提出了二次过街方 式的定量分析方法1 2 0 】；张文钢等针对交叉口行人过街信号控制现状，特别是多相 位条件下的信号控制，对信号控制交叉口行人过街和机动车流运行特征进行了分 析，提出了行人跨相位二次过街设计方法，并对该方法的效益进行了初步分析； 马万经等( 2 0 0 4 ) 运用相位组合技术，利用各个相位中可以利用的时间，对行人 相位与机动车相位的各种可能的组合进行了研究，提出了二次过街条件下行人相 位的设计方法，并通过对比分析指出该方法在缩短行人过街最短绿灯时间，降低 过街行人延误方面的优越性【2 l 】。 与国外相比，我国交通组成更为复杂，特别是对我国特有的行人交通的非理 性行为的研究还不充分，在行人交通设施设置方面，我国往往采用规范的建议值 或其他国家的经验值，适合我国行人二次过街设施的合理化和人性化设置问题上 还有待进一步研究。因此，本文主要从行人的角度出发，研究行人二次过街设施 的合理化、人性化设置方法，对于提高交通效率，保证行人安全等方面具有重要 的现实意义。 4 北京交通大学硕士学位论文绪论 1 3 研究目标和内容 本文的研究目标是通过对行人心理行为、以及行人与其他交通流冲突关系的 分析，总结中国城市混合交通环境下行人交通行为特点、存在的安全问题以及成 因，分析行人二次过街交通设施合理化、人性化的设置条件，以保障行人交通安 全，缓解交通冲突所引起的延误问题。 结合研究目标，本文把研究内容分为以下几个方面： ( 1 ) 在我国城市混合交通环境下，对行人心理和过街行为等特性进行研究。 通过对行人在路段和交叉口的微观行为特征进行调查，包括速度、密度、流量、 占有空间和行人行为习惯等，分析总结行人心理和过街行为特征。 ( 2 ) 在我国城市混合交通环境下分析行人一次过街的安全隐患，研究不同情 况下的交通行为所引发的行人过街安全问题及其主要成因，提出合理化、人性化 的行人二次过街方式。 ( 3 ) 在减少人车相互干扰、提高行人交通安全性的前提下，研究行人二次过 街交通设施设置条件及其相关交通组织方案，包括路段、交叉口行人二次过街设 施的设置条件、设施结构的设计、相应的行人信号控制方案以及相关交通组织方 案等。从而提高行人设施的使用效率、规范行人在道路上的交通路径、减少行人 交通隐患，在一定程度上缓解交通冲突所引起的延误问题。 ( 4 ) 借助微观交通模拟工具v i s s i m ，结合实地交通调查的背景资料，设计模 拟分析方案，整理模拟结果，分析路段和交叉口设置行人二次过街设施后，行人 自身安全性及其对路段、交叉口交通效率的影响。 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 2 行人二次过街交通需求特征分析 行人交通是城市交通的重要组成部分，每个人都可能以行人的身份出现，但 由于其具有高度灵活性和不确定性，所以很难被驾驶人所预测，以至于由于行人原 因所导致的交通事故频频发生。澳大利亚交通安全局对1 9 9 8 2 0 0 2 年中发生的 1 4 4 4 起行人死亡事故进行系统调查，结果如表2 - 1 所示。 表2 - 1 行人死亡事故中行人所负责任8 2 1 t a b2 - 1p e d e s t r i a nr e s p o n s i b i l i t yd u r i n gt h ep e d e s t r i a na c c i d e n t 行人负全责 行人负部分责任行人无责任 7 6 1 2 1 2 从表2 1 中可以看出，行人死亡事故中行人应该对8 8 的事故负责。同时该统 计还发现，行人横穿马路和通过交叉口的事故最多，两者之和占总数的5 6 ，因 此有必要对行人过街的交通特性进行分析。本文从行人心理，步速，行人流特点 和行人事故等方面进行研究，分析行人一次过街存在的不足，进而指出行人对二 次过街的需求。 2 1 行人交通特性 2 1 1 行人心理特- 生 行人的心理特性随其年龄、性别和个体的差异有着很大差别，不同行人的行 动特征，必然会产生不同的心理活动。因此了解各类行人的心理和行为规律，对 研究行人交通行为是十分必要的。 ( 1 ) 儿童行人的心理特征 少年儿童活泼好动、反应快，其心理特征是好奇、好冲动、好逞能，加之生 活经验少，缺乏交通安全常识，不太了解机动车对人的危险性，因此违章现象比 较多。玩耍中遇到汽车开来时，一阵乱跑，顾前不顾后。 ( 2 ) 青年行人的心理特征 青年是生命力旺盛的时期，感知敏锐，应变力强，对交通安全的知识较丰富， 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 一般都熟悉行人应遵守的交通规则。但是，青年人有较强的好胜心，容易冲动， 因此，有时他们明知故犯。有时在汽车临近时敢于冒险横穿，有时在公路上并排 行走，听到鸣笛也置若罔闻，甚至有人还错误的认为违章不是违法，走路只图自 己方便。 ( 3 ) 老年行人的心理特征 老年人因视力和听力衰退，使其知觉延误、行动迟缓、反应迟钝，常常不能 正确估计车速和自己横穿马路的速度，表现为准备横穿时犹豫不决，有时行至中 途看到左边有车开过来时又突然退回。由于腿脚不灵，所以躲避不便，特别是老 年妇女更是如此。但是，老年人比较谨慎，不轻易横穿马路，在与车子同方向前 行时，常在路旁避让，目送汽车过去后再走路，与汽车相对行走时，一般都能主 动让车。 ( 4 ) 妇女行人的心理特征 妇女行人一般是比较小心的，尤其是带小孩的妇女更是谨慎，行动表现迟缓。 从等待横过马路的时间来看，女性比男性平均长4 秒钟，横穿马路的速度也比男性 慢，有时对突如其来的各种机动车的避让表现的犹豫不决。妇女经常群体出行， 有时带着孩子，嘻笑言谈会妨碍对来往车辆的感知，一旦出现紧急情况，不能有 效地避让，极容易出事故。 ( 5 ) 乡村行人的心理特征 乡村道路交通管理没有城市严格，因此，乡村人普遍缺乏交通法规意识，他 们在乡村道路上行走时常常表现出随心所欲、我行我素的心理。乡村人进城，由 于对道路不熟，又不懂交通法则，所以在道路纵横交错、车辆穿梭的繁华市区行 走时，常会感到生疏和无所适从。在横穿道路时慌慌张张，有的人在来车距离较 远时，徘徊犹豫，不敢穿越，当车距较近时反而突然横穿道路，有的人行走时出 于好奇心理，东张西望，对汽车行进缺乏警惕，有的人一旦遇到复杂交通情况， 尤其在听到众多机动车鸣笛时，常常会惶恐不安，以致乱闯乱跑。 ( 6 ) 残疾行人的心理特征 残疾人由于先天或后天生理缺陷，行动不是很方便。聋哑人由于听觉器官失 去功能，在行走时，外界的音响刺激不能促使其对车辆引起警觉，因此表现出置 若罔闻。盲人虽然对道路交通的通行情况不能直观所见，但可借助听觉和触觉器 官来完善其行走能力，由于盲人身心先天不足，所以在行走过程中表现出步数频 率小，脚踢出的高度高于正常人，行进小心翼翼，不左顾右盼，动作迟缓】。 7 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 ( 7 ) 行人违章过街的心理特征 行人横穿马路或通过人行横道时，往往具有以下心理现象： 过高的依赖机动车不敢撞人 在“自我为中心”的心理支配下，错误地认为汽车不敢撞人，当听到喇叭声 或看到车辆l 临近也不避让阴】。 图省时省力 突出表现在为操近路，特别是上、下班怕迟到和有急事的时候，有些行人斜 穿、快步抢行，或者在机动车流中危险穿行。 集团心理 当一个人过马路时感到人单力薄，一般都小心翼翼，而当成群结伴横越道路 时，似乎周围的人是一道屏障，在心理上产生安全感，很少考虑避让机动车的问 题。 从众心理 行人在横越道路时，看到别人操近路穿越或者在行人红灯时问穿越，受到影 响，也跟着一起去采取同样的行动。d a n n i c k 的研究结论中表明，有遵守交通规则 的行人在场能极大地增加行人在禁止通过时间不穿越马路的几率【3 0 1 。 惊惶失措 在遇到复杂、突然出现的交通情况时，由于惊慌、着急而打乱了步调，不加 考虑地乱跑、乱闯或跑过去又跑回来等。 此外行人心理还与行人的过街安全有很大的关系。行人是道路交通中的弱势 交通群体，在行人过街信号控制条件下，对行人过街安全性影响较大的因素是行 人所感知过街机会的大小，而行人过街机会和可忍受等待时间是相关的。当道路 上可穿越空档少，行人等待车间安全空隙时间超过行人所能忍受的等待时间时， 行人往往不顾一切，从车间非安全空隙中强行穿越，导致行人不按控制信号自行 通行的概率增加，久而久之行人养成自行通行这种不安全的过街意识，交通安全 隐患增加。如果道路上可穿越空档多，那么行人等待时间就短，其感知到的过街 安全性较大。 3 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 2 1 2 行人步速 行人的走行速度不仅跟性别和年龄有关，而且因国家的不同而存在着差异。 联邦公路管理局( f h w a ) 于1 9 8 8 年推荐1 2 2 m s 的行人速度作为设计行人速度；d e w e r 于1 9 9 2 年推荐0 9 1 m s 到0 9 9 r n s 作为设计行人速度；美国交通工程研究所在佛罗里 达州对老年人进行了调查研究，他们认为大多老年人的行走速度为0 7 6 m s ，他们 发现这个速度可满足8 7 的行人，d a l s t e d t 进行了一项对7 0 岁以上的老年人的研究， 发现正常的满足9 0 的行人的速度低于1 2 2 m s ：k n o b l a u e h 和n i t z b u r g ( 1 9 9 6 年) 进行 了一项研究，比较7 6 5 岁以上和6 5 岁以下行人的行走速度，6 5 岁以上行人的行走 速度是1 2 5 m s ，6 5 岁以下是1 5 1 m s ；m o h a m m e ds t a r a w n e h 通过调查与分析提出了 约旦的交通信号设计推荐设计速度为1 1 l m s 。而我国在对哈尔滨市1 1 个交叉口的 4 2 条人行横道调查后得出的结果显示，我国总体行人平均过街速度为1 4 7 m s ，8 5 位速度为1 7 4 m s ，1 5 位速度是1 1 9 m s ，与行人自由行走速度相比，高出许多， 这可能是因为行人在信号交叉口处，心理上想尽快离开险地的原因，速度会明显 加快。行人过街速度除因国家不同存在差别外，还因行人性别和年龄的不同有所 差掣耵。 ( 1 ) 年龄对过街速度的影响 信号交2 m 处不b 年龄的行人，行走速度是不同的。从总体上看中年人的过 街速度最快，其次是儿童，而老年人由于生理机能的衰退，行走速度最慢。具体 的过街速度如表2 2 所示。 表2 - 2 不同年龄的行人过街速度【1 1 行人速度( m s 1 ) 年龄组 平均速度1 5 位速度 8 5 位速度 老年人 1 3 l 1 0 71 5 l 中、青年人 1 5 4 1 2 41 7 9 儿童1 4 51 1 9 1 5 8 由表2 2 可以看出，与所有人的平均速度1 4 7 m s 相比，中、青年人的平均速 度高0 7m s ，儿童的平均速度则与所有人的平均速度相差不大，老年人则低于此 值0 1 6m s 。所有行人的8 5 位过街速度为1 1 9m s ，此速度满足了8 5 以上行人 过街的需要，因此可以推荐设计行人速度为1 1 9 m s ；但是，并非所有道路行人设 9 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 计速度均可用1 1 9m s ，当老年人比较多时，即老年人的数量对行人的行走速度 产生了较为明显的影响时，可采用满足8 5 以上老年人正常过街的速度，即i 0 7 m s ( 2 ) 性别对过街速度的影响 信号交叉口处，行人性别不同，其行走速度也有较为显著的差异，男性普遍 偏高，女性则相对较低。调查得到不同性别的行人过街速度如表2 3 所示。 表2 - 3 不同性别的行人过街速度 1 ，】 行人速度( m s 1 ) 类型 平均速度1 5 位速度8 5 位速度 男性行人 1 5 01 2 01 7 8 女性行人 1 4 61 1 91 7 0 人群 1 4 2 1 1 6 1 6 5 由表2 3 可以看出，男性行人的平均过街速度为1 6 0 m s ，高于女性0 0 4 m s ， 这主要是因为身体素质以及生理因素等方面的原因。 ( 3 ) 其他因素的影响 除年龄、性别对行人过街速度有所影响外，一次过街的人数、人行横道的长 短等因素也对行人过街速度也有很大的影响。一次过街的人数越多，行人在心理 上越容易产生盲目的安全感，行走速度就越低。人行横道长度越长，行人越想尽 快离开险地，其行走的速度也就越快。 2 1 3 行人流特性 行人交通流的基本理论与机动车交通流理论有相似之处，也有密度、速度与 流量三个参数描述行人交通流【l 】。 ( i ) 行人速度一密度关系 文献 3 2 中给出，行人的速度、密度和流量之间的关系与机动车相似。当流 量和密度上升时，行人速度下降。当密度增加时，行人空间减少，行人个体的机 动性下降，则平均速度下降。行人的速度与密度成反比，图2 - 1 表明不同等级的行 l o 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 人速度与密度之间的关系。 暴2 o * 1 5 髫l o o 5 密度( 入米2 ) 图2 - 1 行人速度罐f 度关系【3 2 】 f i g2 - 1t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nc r o s s i n gs p e e da n dd e n s i t y 与机动车不同的是，当密度非常小时，行人个体并不是以尽可能大的速度前 进，这是由不同年龄、性别的人的身体素质所决定的，同时受出行目的的影响。 因此，我们看到，在同样的密度条件下，速度最快的是学生，其次是上下班的职 工，最慢的是购物者。图2 2 是在商场、学校及街道上观测到的速度密度关系， 回归后得到： 矿= - 0 2 3 2 5 k + 1 3 5 9 8 ( 2 1 ) 从图2 2 中可见，当行人有充分的空间时，其步行速度可达到1 6 m s ，当密度 达到4 人m 2 左右时，行人速度几乎降至为零，这时形成拥挤的人群。而在同样的 密度条件下，学生的步行速度较上下班的职工要快，这与他们的年龄有关：最慢 的是购物者，他们的出行目的决定了他们的速度。 2 1 5 l 0 5 0 - 。救， v ： r o 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 密度( m _ ) 一售v髓艘 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 图2 - 2 实测行人速度密度关系【3 2 】 f i g2 - 2m e a s u r et h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nc r o s s i n gs p e e da n dd e n s i t y ( 2 ) 行人流量一密度关系 行人流量= 速度密度 即： q = k x v ( 2 2 ) 其中q 为流量，表示每秒钟单位宽度内的行人流量( k s m ) ；k 为密度，表 示每平方米行人数量( 人i l l 2 ) ；v 为行人平均速度( m s ) 。考虑到以秒为单位衡 量行人交通量不太合适，所以将交通量q 的单位改为( ) l m i n m ) ，则公式2 2 改 为： q = 6 0 x k x v( 2 3 ) ( 3 ) 行人速度一流量关系 行人的速度一流量曲线与机动车相似。当人行道上有少量行人时，行人可选择 较高的步行速度；当达到临界值后，由于行人问距较近，速度随之下降，行人进 入拥挤状态，流量也随之下降，行走变得困难，终于寸步难行，达到阻塞的程度。 2 2 行人交通事故 在道路交通系统中，行人是交通弱者，容易被车辆伤害。来自北京市交管局 的统计数字显示，2 0 0 2 年北京发生行人事故1 1 2 5 起，死亡2 2 5 人；2 0 0 3 年，北 京行人事故为9 0 1 起，死亡2 1 8 人；从2 0 0 4 年1 月至2 0 0 5 年7 月，北京市共发 生行人事故8 4 2 起，死亡2 0 0 人，伤7 0 3 人，直接经济损失7 2 6 万多元。从以上 统计可以看出，在交通事故中行人死亡的比例很大，应该引起足够的重视。本文 将从事故发生的地点、行人年龄的分布以及事故的原因等方面，对行人交通事故 进行深入的分析。 2 2 ，1 行人交通事故地点分析 行人交通事故与行人当时行走的位置有重要的关系。日本在1 9 7 8 年对行人交 通事故发生的地点进行了统计，具体数据见表2 - 4 。 1 2 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 表2 4 日本1 9 7 8 年按事故发生地点统计的事故数嗍 t a b2 - 4s t a t i s t i c so f t h en u m b e ro f t b ea c c i d e n tb yt h el o c a t i o ni nj a p a ni n1 9 7 8 地点市区 乡村 合计 交叉口 交叉口内1 5 0 ，7 5 04 6 ，9 0 31 9 7 ，6 5 3 交叉口附近1 6 4 ，4 3 5 1 4 ，5 1 4 1 7 8 ，9 4 9 小计 3 1 5 ，1 8 56 1 ，4 1 72 7 6 ，6 0 2 交叉口以外的路段 隧道，弯道和坡段 1 1 5 0 3 2 5 ，8 0 03 7 ，3 0 3 其他 引2 1 8 5 6 ，5 4 51 4 6 7 6 1 合计1 0 1 ，7 1 9 8 2 。3 4 51 8 4 ，0 6 4 铁路交叉口 2 6 03 6 26 2 2 其他 1 ，9 1 7 8 3 2 2 ，7 4 9 合计 3 1 9 ，0 8 l1 4 4 ，9 5 64 6 4 ，0 3 7 从表2 - 4 可以看出，有5 0 以上的事故发生在交叉口内和交叉口附近，这主要 是由于行人一次过街时需观察两侧来车情况，但由于受到视野的影响，往往只注 意一侧来车，而忽视另一侧来车或后续车辆。行人往往会被另一侧来车或被后续 车辆所碰撞。 2 2 2 行人交通事故的年龄分布 行人交通事故与行人年龄分布有重要的关系。表2 - 5 是我国2 0 0 2 年对交通事 故中受害者年龄进行的统计。 表2 - 5 我国交通事故受害者年龄分布( 2 0 0 2 年) 1 2 s t a b2 5t h ea g e so f t b ea c c i d e n tv i c t i m s 死亡人数受伤人数 年龄组 数量占总数数量占总数 l 6 岁3 1 2 82 8 6 9 6 1 11 7 1 母岁 1 8 3 81 6 8 6 5 7 61 1 7 1 0 1 2 岁1 3 5 61 2 4 6 8 5 71 2 2 1 3 1 5 岁 1 7 1 71 5 7 1 0 0 6 7 1 7 9 北京交通大学硕士学位论文行人二次过街交通需求特征分析 1 6 ，2 0 岁 6 2 7 85 7 4 4 4 7 4 l7 9 6 2 l 2 5 岁 9 8 2 28 9 8 7 1 6 6 41 2 7 5 2 6 - 3 0 岁 1 2 3 6 01 1 3 0 8 7 4 5 91 5 5 6 3 l - 3 5 岁 1 3 3 9 91 2 2 5 8 1 9 5 01 4 5 8 3 6 - - 4 0 岁 1 4 0 6 61 2 8 6 7 8 1 2 81 3 9 0 4 1 4 5 岁 8 5 9 77 8 6 4 2 8 8 67 6 3 4 6 5 0 岁 9 8 9 99 0 5 4 2 5 4 97 5 7 5 1 f 5 5 岁6 6 3 96 0 7 2 4 6 7 54 3 9 5 6 - - 6 0 岁 5 3 8 24 咪 1 6 0 7 52 8 6 6 1 - 6 5 岁4 1 8 93 8 3 1 0 7 3 61 9 1 6 5 岁以上 1 0 7 0 89 7 9 2 8 1 0 4 5 0 0 图2 3 我国交通事故受害者年龄分布( 2 0 0 2 年) f i g2 - 3t h ea g e so f t h ea c c i d e n tv i c t i m s 从图2 - 3 可以看出，无论是交通事故死亡人数还是受伤人数，均以2 6 - - 4 0 岁的 人最为集中，分别占到死伤总数的3 6 和4 4 以上。事实上，这一年龄组的人群 正是社