基于交通冲突的电动自行车交通安全的研究论文.pdf

国内图书分类号 u 4 8 4 国际图书分类号 西南交通大学 研究生学位论文 基于交通冲突的 电动自行车交通安全研究 年级2 q q 级 姓名程边 申请学位级别王堂亟 专业交通运捡趣划生笪理 指导教师韭珏蛊副塾援 二零一四年六月 密级 公开 c l a s s i f i e di n d e x u 4 8 4 u d c so u t h w e s tj i a o t o n gu n i v e r s i t y m a s t e rd e g r e et h e s i s u ii ii l l1 11 11 11 111 1l y 2 5 7 4 8 2 9 st u d yo nt r a f f i cs a f e t yo f e l e c t i u cb i c y c l e sb a s e do n t r a f f i cc o n f l i c t t e c h n i q u e g r a d e 2 0 1 0 c a n d i d a t e c h e n gb o a c a d e m i cd e g r e ea p p l i e df o r m a s t e rd e g r e e s p e c i a l i t y p l a n n i n ga n dm a n a g e m e n to f t r a f f i c t r a n s p o r t a t i o n s u p e r v i s o r a s s o c i a t ep r o f z h a n gk a i r a n j u n e 2 0 1 4 西南交通大学硕士学位论文主要工作 贡献 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下 1 对电动自行车交通冲突进行了研究分析 在此基础上确定了电动自行车一般冲 突和严重冲突的判定标准和边界值 2 分析了交叉口非机动车行驶区电动自行车冲突事件 并建立了冲突事件模型 研究了电动自行车在交叉口非机动车行驶区的交通冲突强度以及不同类型的冲突对其 影响程度 3 在冲突事件模型的基础上研究分析了基于冲突的电动自行车的换算系数 并结 合电动自行车在交叉口的交通流特性 研究分析得到电动自行车在交叉口的最大安全 行驶速度 4 建立了基于综合交通冲突率的电动自行车交叉口安全评价模型 对成都市七个 交叉口的交通冲突和交通量进行了观测调研 并选取综合交通冲突率作为评价指标 在对指标进行安全等级划分的基础上 对实例交叉口进行了电动自行车安全评价 并 提出相应的改进建议 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果 除文中已经注明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果 对本文的研究做出贡献的个人和集体 均已在文中作了明确说明 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担 学位论文作者签名 巩锻 日期 加他多 么7 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授 权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可以采用 影印 缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文 本学位论文属于 1 保密口 在年解密后适用本授权书 2 不保密 使用本授权书 请在以上方框内打 学位论文作者签名 褫糇 日期 加仰 躲狙 乖蒋 日期 口to 否 f 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 电动自行车解决了城市居民在本地出行的问题 但其高速发展也给城市交通带来 了较大的交通安全隐患 电动自行车引起的交通事故也不断增多 电动自行车因为超 速 超重 交通违规等引发的交通安全问题使其从国家标准的制定到具体的交通管理 等方面饱受争议 因此 电动自行车的交通安全研究具有重要的现实意义 本文首先介绍了电动自行车交通冲突国内外研究现状 在此基础上提出了本文的 研究意义 研究内容和技术路线 然后简单研究分析了电动自行车车辆的基本特征 使用特征 交通事故现状及原因 在对交叉口和电动自行车交通冲突进行了介绍分析 后 对交叉口电动自行车交通冲突和交通量进行了视频观测调查 基于观测数据研究了交叉口内电动自行车的交通流特性 其中重点研究分析了交 叉口内电动自行车流量 速度 流密度特性以及其与交通冲突之间的关系 然后研究 了电动自行车在交叉口非机动车行驶区的交通冲突过程 重点研究了交叉口非机动车 行驶区电动自行车冲突事件 并基于调研数据建立了电动自行车冲突事件的模型 对 交叉口非机动车行驶区的电动自行车交通冲突强度进行研究分析 得到电动自行车的 不同冲突对冲突强度的影响程度 从电动自行车冲突事件的角度研究了其与自行车的 换算系数 并结合电动自行车在交叉口的交通流特性 通过计算得到了电动自行车在 交叉口行驶的安全速度 在对成都市七个信号交叉口进行交通冲突观测的基础上 结合前文的冲突分析 利用观测数据 建立基于综合交通冲突率的电动自行车交叉口安全评价模型 以电动 自行车在交叉口的综合冲突率作为指标 对其进行安全等级的划分 然后对金牛万达 交叉口的电动自行车交通安全进行评价分析 最后根据评价结果 交叉口的实际情况 情况和电动自行车运行状况等给出相应的改进建议 关键词 电动自行车 交通冲突 交通安全 交叉口 西南交通大学硕士研究生学位论文第l i 页 a b s t r a c t t h ef a s td e v e l o p m e n to fe l e c t r i cb i c y c l e sm e e t sl o c a lr e s i d e n t s t r a v e l i n gd e m a n d s b u t o nt h eo t h e rh a n d i th a sb r o u g h tt r a m cs a f e t yp r o b l e m s e l e c t r i cb i c y c l et r a f f i ca c c i d e n t sa r e o f t e nc a u s e db ys p e e d i n g o v e r w e i g h t t r a f f i cv i o l a t i o na n ds oo n t h ei n c r e a s i n gt r a f f i c a c c i d e n t sh a v ep u tt h i sn e wt r a v e lm o d ei n t oav e r yc o n t r o v e r s i a ld i l e m m a f r o mt h e c o m p l e t i o no fi t sn a t i o n a ls t a n d a r d st oi t sm a n a g e m e n t s o s t u d yo nt r a t t i cs a f e t yo fe l e c t r i c b i c y c l e si sv e r yi m p o r t a n t a f t e ri n t r o d u c i n gd o m e s t i ca n do v e r s e a sr e s e a r c h e si nt h i sf i e l d t h es i g n i f i c a n c e t h e c o n t e n ta n dt h es t r u c t u r eo ft h i sd i s s e r t a t i o ni sp u tf o r w a r di nt h ef i r s tp l a c e t h ed i s s e r t a t i o n a l s oa n a l y s e st h eb a s i cc h a r a c t e r i s t i c s t r a f f i ca c c i d e n t so fe l e c t r i c b i c y c l e s a f t e rt h e i n t r o d u c t i o no fi n t e r s e c t i o n sa n de l e c t r i cb i c y c l e st r a f f i cc o n f l i c t s t h ed i s s e r t a t i o ns t u d i e st h e 伽i cc o n f l i c t sc a u s e db ye l e c t r i cb i c y c l e so fd i f f e r e n td i r e c t i o n s av i d e oo b s e r v a t i o ni s c a r r i e do u tt oc o l l e c tt r a 伍cd a t a s u c ha st r a f f i cv o l u m ea n dt r a f f i cc o n f l i c t s t h e ne l e c t r i cb i c y c l et r a f f i cc h a r a c t e r i s t i c s s u c ha ss a t u r a t i o nf l o w s p e e d v e h i c l e d e n s i t ya ti n t e r s e c t i o n sa n dt h e i rr e l a t i o n s h i pw i t he l e c t r i cb i c y c l e st r a f f i cc o n f l i c t sa r e a n a l y z e db a s e do no b s e r v a t i o nd a t a t h ed i s s e r t a t i o ns t u d i e st h ep r o g r e s so ft r a f f i cc o n f l i c t s i nn o n m o t o r v e h i c 1 ea r e aa tt h ei n t e r s e c t i o n r e g r e s s i o na n a l y s i sm o d e lo fe l e c t r i cb i c y c l e s t l a m cc o n f l i c t si se s t a b l i s h e dt or e s e a r c hc o n f l i c ti n t e n s i t ya tt h en o n m o t o ra r e a t oa n a l y z e t h ei m p a c to fd i f f e r e n tc o n f l i c t so nt h ed e n s i t ya n dv e h i c l ec o n v e r s i o nf a c t o ro fe l e c t r i c b i c y c l e s w i t ht h er e s e a r c ho ft l a m cc h a r a c t e r i s t i c s t h es a f e t ys p e e do fe l e c t r i cb i c y c l e sa t i n t e r s e c t i o i l si so b t a i n e d a tl a s t w i t ht h es u r v e yd a t ao fe l e c t r i cb i c y c l e st r a f f i cc o n f l i c t sa ts e v e ni n t e r s e c t i o n s a e l e c t r i cb i c y c l es a f e t ye v a l u a t i o nm o d e li se s t a b l i s h e d w h i c hu s e si n t e g r a t e dt l a 伍cc o n f l i c t r a t i oa se v a l u a t i o ni n d e x t h i sm o d e li su s e dt o a n a l y z et h es a f e t yo fe l e c t r i cb i c y c l e sa t j i n n i uw a n d ai n t e r s e c t i o n i nt h ee n d t h ed i s s e r t a t i o n g i v e ss o m ea d v i c e so ns a f e t y i m p r o v e m e n t o fe l e c t r i cb i c y c l e s k e yw o r d s e l e c t r i cb i c y c l e s t r a f f i cc o n f l i c t t r a f f i cs a f e t y i n t e r s e c t i o n 西南交通大学硕士研究生学位论文第l ll 页 目录 摘要兽 i a b s t r a c t i i 第1 章绪论 1 1 1 研究背景及意义 1 1 1 1 研究背景 1 1 1 2 研究意义 2 1 2 国内外研究现状 2 1 2 1 国内研究现状 2 1 2 2 国外研究现状 3 1 3 研究内容及技术路线 4 1 3 1 研究内容 4 1 3 2 技术路线 5 1 4 本章小结 5 第2 章电动自行车基本特征及事故 7 2 1 电动自行车基本特征 7 2 1 1 技术标准 7 2 1 2 车辆特征 9 2 2 电动自行车使用特征 1 0 2 3 电动自行车交通事故 1 1 2 3 1 交通事故现状 1 l 2 3 2 交通事故原因分析 1 2 2 4 本章小结 1 3 第3 章电动自行车在交叉口的交通冲突分析 1 4 3 1 交叉口介绍 1 4 3 2 交通冲突技术 1 5 3 2 1 电动自行车交通冲突定义 1 6 3 2 2 电动白行车交通冲突产生原因及过程 1 6 3 2 3 电动自行车交通冲突的分类 1 9 3 2 4 电动自行车交通冲突与交通事故的关系 2 0 3 3 电动自行车流交通冲突分析 2 3 3 3 1 直行电动自行车流冲突 2 3 3 3 2 右转电动自行车流冲突 2 5 西南交通大学硕士研究生学位论文第1v 页 3 3 3 左转电动自行车流冲突 2 6 3 4 交通调查 2 7 3 4 1 调查时间和地点 2 7 3 4 2 调查方式 2 8 3 4 3 调查样本容量 2 9 3 4 4 调查中严重交通冲突的判别 2 9 3 4 5 调查结果 3 2 3 5 本章小结 3 3 第4 章电动自行车在交叉口交通流特性及其与冲突关系 一3 4 4 1 电动自行车交通流运行特性 3 4 4 2 电动自行车的流量特性 3 6 4 2 1 时间分布 3 6 4 2 2 饱和流量 3 7 4 2 3 流量与交通冲突关系 3 9 4 3 电动自行车速度特性 4 0 4 3 1 运行速度 4 0 4 3 2 加速度特性 4 1 4 3 3 速度与交通冲突关系 4 2 4 4 电动自行车密度特性 4 3 4 4 1 安全行驶面积 4 3 4 4 2 车流密度特性 4 5 4 4 3 车流密度与交通冲突关系 4 6 4 5 本章小结 4 8 第5 章非机动车行驶区电动自行车交通冲突事件分析 4 9 5 1 非机动车行驶区电动自行车冲突事件概念 4 9 5 2 非机动车行驶区电动自行车冲突事件模型 5 0 5 3 非机动车行驶区交通冲突强度 5 4 5 4 基于冲突的换算系数和安全速度 5 6 5 4 1 电动自行车换算系数 5 6 5 4 2 电动自行车动态车间距 5 6 5 4 3 电动自行车在交叉口的安全速度 5 7 5 5 本章小结 5 8 第6 章电动自行车在交叉口安全评价模型的建立及应用 5 9 6 1 评价模型的建立 5 9 西南交通大学硕士研究生学位论文第v 页 6 1 1 基本假设 5 9 6 1 2 评价模型指标的选取 5 9 6 1 3 权重系数的确定 6 0 6 1 4 电动自行车交叉口安全评价模型 6 1 6 2 评价指标的等级划分 6 2 6 2 1 数据处理 6 2 6 2 2 各个交叉口综合交通冲突率 6 2 6 2 3 等级划分 6 3 6 3 案例评价分析 6 4 6 3 1 交叉口概况 6 4 6 3 2 交叉口安全评价 6 5 6 4 改进建议 6 6 6 5 本章小结 6 8 结论 6 9 致 射 7 1 参考文献 7 2 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 7 5 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 过去作为出行主力的自行车现在已经满足不了人们对出行的要求 新的交通出行 方式在这种情况下就发展起来了 而小汽车高昂的价格和后续使用费用让部分工薪阶 层居民望而却步 同时 城市公交系统能力也不能满足他们的出行需要 部分城市又 禁止摩托车这一交通工具 由此 一种新的交通方式 电动自行车便产生了 电动 自行车因其经济性 方便性 快捷性 迅速发展成为个人交通出行的主要力量之一 电动自行车同时具备了自行车的方便 摩托车的快速等优势 深受广大市民欢迎 它 的出现以及快速发展是交通方式变革上的里程碑 目前我国电动白行车主要集中在二三线城市 截止2 0 1 2 年底保有量大概2 亿辆 并 且以每年三千万辆的速度增长 根据统计资料 1 9 9 9 年相关标准制定颁布的时候 我 国电动自行车的发展尚处于萌芽期 产量和销量还并不是很高 才6 万辆左右 而2 0 0 9 年以后的三年里 我国电动自行车数量以每年2 5 0 0 万辆的速度快速增长 如今 这个 数字在3 5 0 0 万辆左右 电动自行车产量一直处于增长的同时自行车的产量却在逐渐回 落 这充分说明 作为一种新兴的交通工具 电动白行车已普遍为我国城市居民所接 受 在城市交通系统中占据了一定的位置 成为十分重要的出行工具 但电动自行车数量的急剧增加 给城市交通带来了前所未有的新压力 一方面城 市中低收入者对电动自行车青睐有加 需求很大 另一方面电动自行车速度快 稳定 性差 且电动自行车使用者在骑行过程中有时不遵守交通规则 这就给骑行者和出行 人造成了极大的安全隐患 根据有关统计数据 2 0 1 1 年我国交通事故总数超过2 1 万 起 非机动车交通事故超过1 0 0 0 0 起 其中电动自行车交通事故将近9 0 0 0 起 占非机 动车交通事故的绝大部分 l 由此可见 我国电动自行车交通安全形势不容乐观 这 其中主要原因便是电动自行车的超速驾驶 占用机动车道 超重超载 闯红灯等交通 违法行为t 2 电动自行车因其自身特性介于自行车和摩托车之间 也成为交通管理部门的难题 在这种情况下 人们对电动自行车高涨的需求与城市交通安全管理好像成了一对矛盾 体 如何协调二者的关系已成为当前需要解决的一大问题 同时电动自行车在交叉口 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 的交通安全隐患十分突出 正是在这样的背景之下 研究电动白行车的在交叉口的安 全问题是十分必要的 1 1 2 研究意义 对电动自行车的交通问题与管理措施进行深入研究 可以在一定程度上避免电动 自行车带来的安全风险 也可以为交通管理部门在电动自行车管理上提供一定的参考 建议 从而部分避免电动自行车因为自身不安全交通因素以及占用机动车辆道 超速 超载 不遵守交通规则等引发的交通事故 促进电动自行车这一绿色环保交通工具的 良性发展 鉴于电动白行车交通事故频频发生 对电动自行车交通安全的研究显得极为迫切 而国内外对电动自行车交通安全的研究更多的是基于电动自行车本身特点 而少有将 电动自行车与其交通环境联系起来进行综合研究 因此 本文将基于交通冲突技术对 电动自行车在交叉口的交通安全进行研究分析 为电动自行车在交叉口的安全行驶提 供一定的理论参考 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国内研究现状 目前 国内对自行车交通的研究较多 但是对于电动自行车这一非机动车而言 国内对其交通安全方面的研究不多 且大多是与自行车一起作为非机动车辆进行研究 的 国内针对电动白行车的安全研究大部分仅从电动自行车自身的物理特性和交通出 行特征出发进行研究 而少有将电动自行车放入路段 交叉口基于交通冲突的研究 罗江凡研究分析了电动自行车与机动车 非机动车以及行人的冲突 研究分析了 判断电动自行车冲突严重程度的指枥 电动自行车相距事故碰撞处的距离 3 在此基 础上对电动自行车在冲突过程中的制动距离等运用物理理论进行了研究分析1 3 但并未 将电动自行车严重程度判定指标量化分析 王小风在对昆明的路段和交叉口的电动自行车和自行车进行观测调查的基础上 对比分析了电动自行车和自行车在交通安全方面的差异 特别是交通冲突类型等方面 的差异嗍 最后对电动白行车和自行车在路段和交叉口的交通安全进行了评价分析 4 崔铭提出了使用故障树法研究电动自行车安全性思路 并使用故障树法对电动自 行车的安全性进行研究 建立了故障树 得出了电动自行车发生交通冲突和事故的概 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 率 5 该法为电动白行车在道路上的交通安全研究提供了新思路 都舒对非机动车和公交站的特性进行了分析后 研究了电动自行车和自行车在不 同类型的公交站发生的机非冲突 6 1 从停车间隙距离 非机动车道宽度 距交叉口距离 当量交通量四个因素对非机动车在公交站发生的冲突的影响进行分析 建立预测模型 并对电动自行车和自行车在公交站的交通安全进行了评价研究分析 提出了相应的改 进建议 6 j 景春光研究分析了机非冲突对交叉口运行效率和运行安全的影响 建立了机非冲 突数计算模型7 对两相位和四相位交叉口的机非冲突进行了研究 并从信号配时方面 提出了减少机非冲突的解决方案 7 但并未将电动自行车单独从非机动车辆中分离出来 进行研究 黄海军在对路段和交叉口进行了长时间观测的基础上分别研究分析了路段和信号 控制交叉口非机动车与机动车的交通干扰和冲突 重点研究了在路段机非冲突对非机 动车的速度和延误影响 在交叉口右转机动车与非机动车的冲突干扰对后者的过街速 度和通过时间的影响 8 最后通过v i s s i m 对右转机动车与直行非机动车冲突进行了仿 真 并提出了改进措施 引 尹学杨研究分析了电动自行车与机动车的碰撞事故再现 9 着重分析了事故碰撞过 程中电动自行车骑行者的响应特点和运动状态 建立起了汽车 电动自行车和骑行者 的多刚体模型 9 而碰撞事件与交通冲突在实质上有一定的联系 该研究也有助于对机 一电冲突过程中骑行者的响应特点和运动状态进行研究 1 2 2 国外研究现状 a r i c h a r da v a nd c rh o r s t 等在介绍了d o c t o r 交通冲突观测法 将该方法运 用到阿姆斯特丹和埃因霍恩两个城市非机动车道上轻便摩托车和自行车交通冲突研究 中 以提高非机动车辆道上轻便摩托车和自行车的交通安全为目的 分析了不同骑行 者的驾驶行为 1 0 1 最后验证了d o c t o r 法在非机动车交通冲突研究中的可行性 1 0 1 l ub a i 等运用交通冲突技术将在信号交叉口观测到的自行车和电动自行车的交通 冲突分为1 6 类 在此基础上研究了信号控制交叉口中引发自行车和电动自行车交通冲 突的冒险行为对交叉口交通安全的影响 l l 最后得出结论 7 7 7 的交通冲突是由机动 车抢夺非机动车先行权引起的 其余是由非机动车的冒险行为引起的 而闯红灯是电 动自行车引发交通冲突的首要原科1 1 j 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 j e n n i f e rd i l l 和c h r i s t o p h e rm o n s e r e 等基于交通冲突技术研究了b i k eb o x 的设置对 信号交叉口非机动车安全的影响 他们对将机动车停车线提前 并设置b i k eb o x 安全 区域之前和之后的信号交叉口进行视频观测 利用交通冲突技术研究了右转机动车与 直行自行车的严重交通冲突 对设置了b i k eb o x 的道路交叉口安全性进行评价 1 2 结 果表明 b i k eb o x 的设置能减少右转机动车与直行自行车的交通冲突 从而提高非机动 车在交叉口的安全性 1 2 l ub a i p a nl i u 等在对6 个无信号交叉口的电动自行车与机动车的交通冲突进行 观测调查后 得出直行机动车与侧向直行电动自行车冲突 左转机动车与对向直行电 动自行车冲突是无信号交叉口主要的机一电冲突 然后建立起回归模型分析这两种机 电冲突 1 3 1 并在此基础上研究了无信号交叉口较危险的冲突区域 1 3 1 w e i n e r tj o n a t h a nx c h r i s t o p h e rr c h e r r y 等通过问卷调查分析了电动自行车和自 行车使用者在骑行过程中感知到的冲突来源 调查结果表明 电动自行车骑行者感知 到的冲突来源主要是在机非隔离路段非机动车辆道上的其他非机动车和行人 而对于 自行车而言 冲突威胁主要来源于交叉口的混合车流 1 4 1 1 5 1 6 1 在此基础上通过研究得 出造成这种区别的原因在于电动自行车速度比自行车快得多 所以电动自行车在非机 动车辆道上经常被其他慢速交通参与者干扰 1 4 1 1 5 1 1 6 w e m e rb r i l o n t h o r s t e nm i l t n e r 等利用t c t 技术 在考虑非机动车 行人与机动 车冲突的影响下 对双向停车控制交叉口的延误进行了研列1 7 并对冲突区域内交通 流的其他交通状况进行研究 1 7 1 j a r v i sa u t e y 和t a r e ks a y e d 1 8 1 等基于t c t 技术对非机动车在右转车道改良设计前 后的交叉口的交通安全进行了评价研究i l 引 结果表明右转车道转弯角度减少将近7 0 的设计可以减少右转机动车与非机动车冲突干扰的发生 从而使得非机动车在交叉口 的交通安全得到提升 l 引 1 3 研究内容及技术路线 1 3 1 研究内容 目前 对电动自行车的研究大多数情况下并未从非机动车的研究中单独分离出来 国内针对电动自行车的安全研究大部分仅从电动自行车自身的物理特性和交通出行特 征进行研究分析 而少有将电动自行车放入路段 交叉口基于交通冲突的研究 论文 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 的主要内容是在分析电动自行车交通特性的基础上 基于t c t 技术研究电动自行车在 交叉口的交通流特性和交通冲突特性 并通过对电动自行车在交叉口不同冲突的研究 来评价该类交通方式在交叉口的安全性 以下是本文的具体研究内容 1 通过对电动自行车技术标准和车辆特征的分析 明确电动自行车的相关争议 在此基础上研究了其使用特征 交通事故及原因等 2 通过交通调查对交叉口电动白行车交通冲突进行研究分析 在对观测数据研究 分析的基础上确定了电动自行车一般冲突和严重冲突的判定标准和边界值 3 从流量 速度以及车流密度等方面分析了电动自行车在交叉口的交通流特性 以及这三种交通流特性与交通冲突的关系 4 对电动自行车在道路交叉口行驶过程中发生的交通冲突进行分类分析 利用回 归分析方法建立交叉口非机动车行驶区电动自行车冲突事件模型及强度模型 然后以 此为基础研究分析了基于冲突的电动自行车与自行车换算系数 并结合电动自行车在 交叉口的交通流特性 研究分析其安全行驶速度 5 建立基于综合交通冲突率的电动自行车交叉口安全评价模型 确定评价指标 并对其进行安全等级划分 最后通过实例对电动自行车在城市道路平面交叉口的交通 安全进行评价 根据评价结果及交叉口存在的不合理之处给予相应的改善建议 1 3 2 技术路线 本论文的技术路线如图1 1 所示 1 4 本章小结 本章首先介绍了我国电动自行车的发展背景以及电动自行车交通安全研究的重要 性和研究意义 然后介绍了电动自行车交通冲突的国内外研究现状和成果 此基础上 指出利用交通冲突技术研究电动自行车在平面交叉口交通安全的必要性 从而确定本 文的主要研究内容是运用t c t 技术研究电动自行车在平面交叉口的交通安全 同时确 定了论文的研究技术路线 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 研究背景 及意义 士 电动自行车交通冲突 国内外研究现状 占 研究内容 及路线 0 电动自行车基本特 征 使用特征及事故 图1 1 论文技术路线 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 第2 章电动自行车基本特征及事故 2 1 电动自行车基本特征 2 1 1 技术标准 目前 我国有关电动白行车的主要法规有 电动自行车通用技术条件 1 9 1 和 交 通安全法 2 0 前者对电动自行车的定义是 以蓄电池为辅助能源 具有两个车轮 能实现人力骑行 电动或电助动功能的特种自行车 1 9 其对电动白行车各项参数的规 定如表2 1 所示 1 9 1 后者第五十八条规定 残疾人机动轮椅车 电动自行车在非机动 车道内行驶时 最高时速不得超过十五公里 2 0 第一百一十九条规定 非机动车是指 以人力或者畜力驱动 上道路行驶的交通工具 以及虽有动力装置驱动但设计最高时 速 空车质量 外形尺寸符合有关国家标准的残疾人机动轮椅车 电动自行车等交通 工具口o 可见 在我国电动自行车是按照非机动车辆进行管理的 表2 1 通用技术条件 中电动自行车各种参数表 1 9 不同的国家地区对电动自行车的判定有各自的评判标准 世界上部分国家对电动 自行车判别标准的关键参数见表2 2 所示 2 1 瞄 田 我们可以看出 欧盟和日本对电动 自行车在功率和最高速度方面的限制与我国相差不大 但是日本的电动自行车载超速 时有电动保护装置 可以直接关闭 而欧盟的电动自行车必须采用电力和人力相结合 的驱动方式 从这两个方面看 它们的电动自行车虽然限速比我国稍高 但安全性并 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 没降低 虽然国外对电动自行车的允许最高速度远比我国的2 0 k m h 高 但实际情况中 我国电动自行车的行驶速度也大多高于规定的最高时速2 0 k m h 表2 2 各国电动自行车标准 2 1 瞄 2 3 电动自行车时速的控制仍是人们讨论比较多和争议比较大的问题 且因为部分电 动自行车的速度 车重和功率等指标远超 通用技术条件 的规定 有向电动摩托车 发展的趋势 所以这一类电动自行车的管理与分类也颇具争议 2 0 0 9 年1 2 月初 国家标准化管委员会出台 电动摩托车和电动轻便摩托车通用技 术条件 将时速超过2 0 k m h 车重大于4 0 k g 的电动自行车划归为机动车辆进行管理 2 4 1 但后来因争议性太大而暂缓实施 2 0 1 1 年5 月 国家公安部等联合发布 关于加强电动自行车管理的通知 2 5 1 提出 各地相关监管部门要加强对电动自行车企业生产活动的监管 要求企业不得生产超标 电动自行车 并且该通知还严令禁止超过国家标准的电动自行车上路行驶 但电动自 行车飞速发展 原国标在对电动自行车的各项标准规定上也需要与时俱进 所以超标 电动自行车不能上路的禁令在实施过程中的效果并不理想 电动自行车标准的修订草案也于2 0 1 3 年再次被提出 该修订草案规定电动自行车 的最高限速为2 6 k m h 整车车重不超过5 5 k g 不含电池重量 速度一旦超过2 6 k m h 电动自行车将自动切断电源并停止运行 该草案依据车重及驱动方式的不同将电动自 行车分为三类 见表2 3 所示 2 6 1 表2 3 修订草案对电动自行车的规定 2 6 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 虽然修订草案适当提高了电动自行车的最高限速和整车质量标准 但是目前为止 该草案仍然尚未真正通过并实行 所以目前我国电动自行车的车辆标准依然沿用1 9 9 9 年国标的规定 2 1 2 车辆特征 虽然公安部的通知明确要求不得生产超限电动自行车 并禁止其上路 但是实际 上在售的和道路上行驶的电动自行车在速度 重量和功率方面不断增大 突破了 通 用技术条件 对电动自行车的限制 电动自行车逐渐摩托化 根据调查研究发现 目前市场上销售的和人们使用的非机动车根据其车辆特征和 性能的不同 可以分为自行车 普通电动助动车 电动摩托车 如表2 4 所示阎 三者 的主要性能对比如表2 5 所示 2 2 1 表2 4 非机动车类型统计表瞄 表2 5 非机动车辆主要性能对比阻 从上表车辆各项性能指标可以看出 虽然同属非机动车辆 但各种车辆的差别较 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 大 电动摩托车比普通电动自行车的车重更大 速度更快 载重也大幅增加 因为这 些特点 人们更愿意选购电动自行车 并将其用于载货载客 这就加大了电动自行车 的交通安全风险 对城市整体交通安全产生不良影响 所以本文的研究对象里面不仅 是普通电动白行车 也包含电动摩托车 2 2 电动自行车使用特征 1 电动自行车使用目的 电动自行车的主要使用目的有上下班通勤 购物以及其他生活需要 相关研究 2 2 显示成都市的电动自行车首要使用目的是上下班通勤 其次是与工作有关的需要 比 如现在很多快递采用电动自行车进行投递 而生活需要只占了1 6 而对于上海市来 说 在高峰时期 工作需要占据了电动自行车出行目的的8 3 所以 上下班代步是 电动自行车使用的首要目的 2 电动自行车出行耗时 不同的交通出行方式有着不同的服务距离范围和时间范围 对于自行车而言 其 出行时间一般在半小时以内为宜 电动自行车在一定程度上是与自行车相似的交通工 具 其出行时间除了取决于电池的容量外 与自行车的出行时间应该具有相似性 调 查发现 5 1 出行者的出行时耗在2 0 3 0m i n 内 有7 2 的电动自行车使用者 的出行时耗在4 0 血n 以内 最长是1 2 0 m i n 最小也有l o m i n t 2 7 1 3 使用人群分析 1 使用者年龄 将受访者的年龄分为6 个部分 统计得出成都市和上海市电动自行车使用者的年龄 构成 如表2 6 所示 1 表2 6 电动自行车使用者年龄构成 2 7 从上表可知 成都电动自行车使用者年龄最多是在三十岁以内 2 0 至u 2 9 岁之间的 电动自行车使用者可能因为刚步入职场不久 经济能力有限 更加青睐电动白行车经 济便捷的特性 2 0 至1 j 3 9 岁的使用者一共占总数的7 7 上海市电动自行车骑行者年龄 分布则相对分散 但3 0 至u 4 9 岁的骑行者占总数的6 2 对比发现 成都的年轻人更青 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 睐电动自行车 而在上海 选择电动自行车的更多是青年人 中年人 2 使用者经济能力 成都 上海的电动自行车使用人群的收入统计如表2 7 所示 2 8 1 成都电动自行车使 用人群中 仅有1 2 的人月收入在3 0 0 0 元以上 对于上海来说 也有7 5 的使用者月收 入在3 0 0 0 元以下 考虑到同时期成都和上海的城市居民人均可支配收入分别为1 1 6 万元 和2 3 8 万元 由此可知 电动白行车使用者收入水平大多中等偏下 表2 7 电动自行车使用者收入情况 2 8 2 3 电动自行车交通事故 因其经济便捷性 电动自行车给人们的工作和生活出行提供了诸多方便 但随着 电动自行车的急速发展 其数量不断增多 给城市交通安全带来的隐患和压力也与日 俱增 电动自行车作为非机动车辆却拥有比白行车相对较快的速度 且车重较大 这 样不明确的定位对电动自行车的交通安全有着较大影响 2 3 1 交通事故现状 1 全国电动自行车安全事故 近几年来 我国电动自行车交通事故呈多发态势 不仅带来了严重的经济损失 也严重威胁电动自行车骑行者和行人的生命安全 部分城市总交通事故死亡数有所降 低但电动自行车交通事故死亡人数却升高了 对我国部分城市电动自行车交通事故的 统计如表2 8 所示 2 9 表2 8 我国部分城市电动自行车交通事故统计 2 9 城市电动自行车交通事故状况 福州2 0 0 9 年电动自行车事故4 3 1 起 死亡6 4 人 占交通事故死亡人数1 4 2 2 杭州 2 0 1 0 年电动自行车事故1 0 1 2 起 死亡1 7 8 人 上升3 4 2 7 另有1 1 3 3 人受伤 宁波2 0 1 1 年电动自行车事故死亡人数超过行人 达1 7 6 人 沈阳2 0 1 2 年电动自行车事故死亡1 2 2 人 占同期总数1 8 8 台州2 0 1 3 年电动自行车事故1 8 7 9 6 起 死亡1 8 3 人 占全年交通事故死亡人数的3 8 全国2 0 1 2 年全国交通事故死亡5 9 9 9 7 人 电动自行车死亡5 3 1 4 人 2 7 万人受伤 西南交通大学硕士研究生学位论文 第12 页 2 成都电动自行车事故 成都市的电动自行车交通事故情况也不容乐观 且表现出事故总数多 死亡率高 受伤人数多等特点 成都市交通管理局的相关统计数据如表2 9 所示 3 0 1 从表中我们 可以看出 从2 0 1 1 年开始 成都市电动自行车交通事故数逐年增加 立案事故以及死 亡人数等也不断增长 2 0 1 2 年电动自行车交通事故增长2 5 而2 0 1 3 年的增长率达 到5 5 2 0 1 3 年的死亡人数甚至已经逼近2 0 0 人 由此可知 成都市电动自行车交通 安全形势相当严峻 表2 9 成都市近年电动自行车交通事故情况统计 3 0 2 3 2 交通事故原因分析 1 相关交通法规有待完善 超标电动自行车在交通特征上与摩托车具有相似性 摩托车骑行者上路之前需要 经过严格的驾驶培训和考试 通过考试获得驾照后方能驾驶摩托车上路 但电动自行 车上路之前不需要经过以上的严格程序 这对于电动自行车的交通安全来说是十分不 利的 虽然国家公安部在2 0 1 1 年就下发通知要求不得生产超标电动自行车 且发出禁 令严禁超标电动自行车上路 但鉴于实际情况 该通知的执行力度大打折扣 可见 我国交通法规在这方面的规定及执行还有待完善 2 电动自行车交通违法行为 从图2 1 的统计数据 2 1 可以看出 电动自行车行驶过程中占用机动车道是引发交通 事故的首要因素 2 1 而一直饱受诟病的电动自行车超速问题排在第二 占据事故成因的 2 7 非法占用机动车道 超速 闯红灯 非法载人占所有事故成因的9 1 因此 以 上四种电动自行车交通违规现象是交通管理部门的重点打击防治对象 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 掰超速 霸占用机动车道 瓣闯红灯 基非法载人 黼逆行 糕其他 图2 1 电动自行车交通事故因素统计例 3 电动自行车使用者在交通安全意识方面的欠缺 1 电动自行车使用者基本交通安全知识的严重缺乏 国家对于电动自行车的驾驶员的资质认定并无强行标准 大多数人对此便产生了 误区 觉得驾驶电动自行车之前无需认真学习相关道路交通安全知识 但掌握电动自 行车相关交通安全知识是十分必要的 比如 转弯要提前亮起转向灯 应当走非机动 车道 不要违法装载行驶 不能超速等 同时驾驶员还要对自己所驾驶的电动自行车 车辆性能以及使用状况充分了解 然而现在许多未成年人和老人在缺乏必要交通知识 的情况下使用电动自行车 安全事故风险很高 2 驾驶人安全驾驶意识淡薄 电动自行车使用者对交通法律法规缺少必要的了 解 自身交通安全意识普遍淡薄 电动自行车强制上牌登记还未全面推行开来 且由 于电动自行车相关法律的空白 严重交通事故中对电动自行车的处理也只能参照非机 动车的法律 这造成电动自行车使用者轻视自己的违法交通行为 进一步加大了电动 自行车的交通安全风险 2 4 本章小结 本章首先从技术标准和车辆特征两个方面分析了电动自行车的自身特征 指出了 电动自行车的争议性 在研究分析了电动自行车的使用特征后介绍了全国以及成都市 电动自行车的交通事故现状 本章最后从交通安全法规 电动自行车违法行为和交通 安全意识方面对电动自行车交通事故进行了原因分析 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 第3 章电动自行车在交叉口的交通冲突分析 3 1 交叉口介绍 公路交叉口通行能力分析方法 3 1 1 对交叉口的定义是 两条或两条以上的道路 相交的地方 称为交叉口 其功能是把道路相互连接起来构成道路网 是路网必不可 少的组成部分 3 1 从上述定义我们可知 交叉口不同道路上的交通参与者会在交叉口 处聚集并且分散开来 这就势必造成它们之间的相互冲突和干扰 增加交通安全风险 交叉口的交通状况直接影响着路网的通行能力和交通安全 因而是道路交通的咽喉地 带 7 1 对交叉口电动自行车交通安全的研究不仅对提升电动自行车的安全性有重要意 义 也有助于交叉口通行能力和安全服务水平的提高 1 交叉口种类 1 立体交叉口 该类交叉口的道路不在同一平面相交 这就保证了行驶在不同 高度道路的车辆可以避免平面交叉口处常见的冲突和干扰 从而保障了交通运行的顺 畅和安全 2 平面交叉口 平面交叉口根据其相交道路的数量 相交方式的不同分为以下 几类 见表3 1 所示p 1 1 表3 1 平面交叉口分类及特点 3 1 平面交叉口种类特点 2 交叉口交通特性影响因素 交叉口的交通特性主要受到交通 道路 环境以及时间因素的影响 具体见图3 1 所示 3 2 1 在机非隔离路段 机动车对非机动车并无多大的威胁 但是在机非混行路段和交 叉口 机动车和非机动车发生时间和空间上的交叉 后者因为是弱势交通且缺乏保护 西南交通大学硕士研究生学位论文 第15 页 设备 所以受到来自前者的安全威胁较大 在交叉口非机动车行驶区 交通流密度较 大 机动车与电动自行车等其他交通参与者对有限道路资源的争取十分剧烈 图3 1 交叉口交通特性影响因素 在我国 非机动车交通是居民主要的出行方式之一 在出行高峰期 道路平交口 各交通参与者巨大的交通量加剧了交叉口交通冲突和干扰程度 不仅表现在冲突点数 量的上升 冲突性质和形式也趋于复杂 而电动自行车在交叉口主要与机动车 其他 电动自行车 自行车以及行人发生交通冲突 这导致了电动自行车在交叉口的行驶秩 序被打乱 速度降低 同时也让电动自行车和其他交通参与者的人身安全受到威胁 3 2 交通冲突技术 在交通冲突技术出现之前 对交叉口交通安全的评价一直采用交通事故指标的直 接评价方法 但交