北京交通大学周边典型交叉口和路段_交通安全分析及评价_——以四道口为例

题目：北京交通大学周边典型交叉口和路段交通安全分析及评价以四道口为例学 院：交通运输学院 组 长：高得攀 （12251236）组 员：梁 鹢 （12251102）杨杰颖 （12251227）方 超 （12251095）孙 洋 （12251109）艾科拜尔（12251001）二一五年六月十八日目 录1. 交叉口基本情况11.1 总体情况11.2 局部情况12. 流量时间的关系32.1 机动车流量32.2 非机动车流量42.3 行人流量72.4 分型讨论93. 违章情况分析113.1 违章情况数据整理113.2 违章情况分析134. 四道口安全现状整体分析144.1 四道口机动车安全分析评价154.2 四道口非机动车安全分析分析154.3 四道口行人安全分析评价165. 交叉口典型交通冲突分析175.1 利用事故致因理论进行分析175.1.1 机动车-非机动车交织冲突175.1.2 机动车-机动车交织冲突185.2 利用行人冲突率进行分析226. 交叉口安全现状综合评价236.1 安全表评价法236.1.1 影响因素236.1.2 计算原理246.1.3 计算结果256.2 物元分析评价法256.2.1 确定系统物元256.2.2 物元经典域和节域确定266.2.3 权重确定266.2.4 事物关联度确定266.2.5 计算过程及结果276.3 冲突概率分析法286.3.1 冲突概率模型286.3.2 四道口实例计算分析307. 交叉口改进措施327.1 工程技术327.1.1 降低机动车与机动车冲突的安全措施327.1.2 降低机动车与非机动车冲突的安全措施337.1.3 降低机动车与行人冲突的安全措施347.2 教育347.3 强制348. 心得体会349. 会议记录3710. 调查实践材料3810.1调查表格3910.1.1流量调查表3910.1.2冲突调查表4210.1.3违规情况调查表4310.2调查记录461. 交叉口基本情况1.1 总体情况四道口位于北京市海淀区东南部。东起京包铁路，西至铁道部科学研究院，北临大钟寺，南抵净土寺。由于是从北京北站出发的京包铁路的第四个道口，故名“四道口”。这是一个构造形式简单，但周边环境与交通环境非常复杂的交叉口，大致原因如下：（1）东侧100米有京包铁路过境，不定时的会阻断车流通行，导致东进口由东至西方向完全净空，由西至东方向排队至西进口，引起极大的交通堵塞现象。（2）东侧有金五星市场，其中各种商品皆有销售，故而导致学院南路上存在大量的机动车和非机动车，有时这些车辆还存在超载超速现象，易引起交通安全事故。（3）北侧有海鲜批发市场，同样存在大量如东进口的现象。（4）西侧和南侧分别坐落着中央财经大学和北京交通大学，这两所大学产生了主要的交通流量，其中以非机动车和行人为主。（5）另外，四道口交叉口是一个较为商业化的娱乐中心，有电影院、饭店、酒店共十数家，因此也吸引了不少客流量抵达与经过。既然了解到四道口是这样一个既简单又复杂，既易懂又难治的交叉口，那么同时也可以发现，该处的交通安全问题也是极为突出的，行人、非机动车、机动车，这三者交汇冲突，存在着极多的不安全因素。因此，对于四道口交通安全问题的研究与治理势在必行。1.2 局部情况 我们组通过几次现场调研与分析，利用Autocad绘制出了四道口的整体渠化形式以及周边标志标线状况，具体如下图所示：图1.2-1 四道口的整体图那么四道口到底在布局形式上是怎样的呢？我们通过分析各个进口道，得到如下结论：（1）交叉口西侧通过图示可以看出，西进口共有两条车道，分别可以进行直左和直右的行车。并且其右侧有一条绿化带，将机动车道和非机动车道隔开。而其出口车道与进口车道具有基本一致的形式。另外，在标志标线方面，其出口车道附近设置有指路箭头、机动车行驶标志、自行车道标线以及指示学院南路的标志。在交叉口西侧，共设置了4处信号灯，2处行人通行信号灯，1处非机动车通行信号灯，1处机动车信号灯。（2）交叉口东侧通过图示可以看出，东进口共有三条车道，分别可以进行左转、直行和直右的行车。并且其右侧有一条防护栏，将机动车道和非机动车道隔开。而其出口车道共有两条车道，右侧设置了绿化带用以分割机非车辆。同时，进出口之间用护栏进行分隔。另外，在标志标线方面，其出口车道附近设置有禁止机动车在限定时段行驶标志、自行车道标线以及指示学院南路的标志。在交叉口西侧，共设置了4处信号灯，2处行人通行信号灯，1处非机动车通行信号灯，1处机动车信号灯。（3）交叉口北侧通过图示可以看出，北进口共有两条车道，分别可以进行左转和直右的行车。并且其右侧有一条防护栏，将机动车道和非机动车道隔开。而其出口车道仅有一条车道，右侧设置了护栏用以分割机非车辆。另外，在标志标线方面，其出口车道附近仅设置了自行车道标线和指示四道口路的标志。在交叉口西侧，共设置了4处信号灯，2处行人通行信号灯，1处非机动车通行信号灯，1处机动车信号灯。（4）交叉口南侧通过图示可以看出，南进口共有三条车道，分别可以进行左转、直行和右转的行车。并且其右侧有一条防护栏，将机动车道和非机动车道隔开。而其出口车道仅有一条车道，右侧设置了护栏用以分割机非车辆另外，在标志标线方面，其出口车道附近设置了限速50km/h的禁令标志、自行车道标线和指示四道口路的标志。在交叉口西侧，共设置了4处信号灯，2处行人通行信号灯，1处非机动车通行信号灯，1处机动车信号灯。2. 流量时间的关系在四道口的交通安全分析中，我们组发现，流量与时间的关系也在交通安全之中占有很大的比重。因此，我们将流量、时间进行了全方位的分析与研究。2.1 机动车流量经现场研究与记录，我们整理出四个进口道机动车流量与时间的关系如下表所示，其中红色代表直行、蓝色代表左转、绿色代表右转。西进口：东进口：北进口：南进口：通过四个进口道的流量统计我们可以看出，东西进口的直行车辆非常多，同时波动也非常大，经过分析我们认为车道数目与车流量有关，而东西走向比南北走向多出来的一两个车道就是为了大车流量准备的。而其波动性则是由于金五星和京包铁路的复杂与延时所导致。另外，南北进口的车流量左、直、右行车较为均衡，并且拥有一致的起伏波动特性，这也基本符合了南北进口的实际情况，反映了两个较为正常的通路状况。2.2 非机动车流量经现场研究与记录，我们整理出四个进口道非机动车流量与时间的关系如下表所示，其中红色代表直行、蓝色代表左转、绿色代表右转。西进口：东进口：北进口：南进口：通过图表我们可以发现，除了南进口以外，其他进口的直行非机动车数量都是远远多出左转和右转的，经过讨论我们认为，这是因为其他进口道都以对向车道为目的，如北进口的非机动车基本以接完孩子回南面为目的，诸如此类。而南进口处的非机动车的选择机会较多，交大师生、交大居民、蓝领白领等人可有电影院、市场、饭店、酒店等十数种选择，所以在此处形成了一个均等的选择。而纵向比较来看，为什么机动车在南进口的直行是较左转和右转少而非均等的呢？我们认为这是由于机动车和非机动车驾驶员的生活节奏和生活方式的不同所形成的。2.3 行人流量经现场研究与记录，我们整理出四个进口道行人流量与时间的关系如下表所示，其中蓝色代表向左侧、红色代表向右侧。西进口：东进口：北进口：南进口：在行人的图表中，为能够更加准确的记录数据，我们组将四道口交叉口分为了4个进口道和8条行人方向，具体如下：图2 冲突标号图通过对行人流量的分析，我们可以发现，行人方向为5、6、7、8的数量很多，较另外四个方向多出很多。根据我们组的讨论，这是由于在东西走向道路上，道路中间设置了分隔带，将穿行马路的行人都汇集在此交叉口处通过。而南北走向道路上由于没有分隔带，所以在交叉口前即有大量行人进行穿行，所以在此处仅有少量的南北向走行的行人穿行。2.4 分型讨论由于在调查流量时我们组专门将小型机动车和大中型机动车（以公交为主）分开计数，由于大中型车辆并不多，所以将左直右合计作为对比。因此，也就得到了如下的的分型讨论结果，我们组将其制成图表反映如下：北进口：南进口：西进口：东进口： 由上述的四个图可以看出，公交车等大中型车辆在各个进口道中所占的比例是极低的，基本上与小客车的比例在10：1以上。其中，东进口方向的公交车等大中型车辆的数目较多，南、西二进口次之，北进口完全没有公交车等大中型车辆。而这些大中型车辆的出现，虽然频率较低，但是也会对于小客车以及行人形成一定的安全隐患，从上图中可以看出，当大中型车辆较多时，小客车的通过量通常而言是呈降低趋势的，这就说明小客车为了避让大中型客车减少安全事故而降低了自身车速。另外可以发现，北进口虽然根据观察车流量、车道数及车道宽度都不及其它进口道，但是通过量却并没有出现很低的情况，这也与公交车并不在北进口通行相关。3. 违章情况分析3.1 违章情况数据整理由于四道口特殊的位置及周围吸引人群，根据半个小时的数据统计，非机动车违规情况达2400多次，机动车违规情况238次，行人违规情况150次，根据图表3.1可看出，非机动车违规现象比较严重。图3.1-1 整体违规情况（1）非机动车违规主要现象：不遵守信号灯指示，所占非机动车违规比例为3.8%，占总违规的比例为3.3%；行驶在机动车道内，所占非机动车违规比例为12.8%，占总违规的比例为11.1%；逆向行驶，所占非机动车违规比例为9.0%，占总违规的比例为7.8%；不避让行人，所占非机动车违规比例为7.3%，占总违规的比例为6.3%；横过机动车道未下车推行，所占非机动车违规比例为：65.1%，占总违规的比例为56.1%。图3.1-2 非机动车违规情况（2）机动车违规主要现象：路口遇有交通阻塞时未依次等候，所占机动车违规比例为14.3%，占总违规的比例为1.2%；遇停止信号，停在停止线以内（路口内），所占机动车违规比例为9.2%，占总违规的比例为0.8%；未打转向灯，所占机动车违规比例为37.8%，占总违规的比例为3.2%；未避让人行通道的行人，所占机动车违规比例为15.1%，占总违规的比例为1.3%。图3.1-3 机动车违规情况（3）行人违规主要现象：闯红灯穿行，所占行人违规比例为82%，所占总违规的比例为4.3%；在人行横道外穿行，所占行人违规比例为18%，所占总违规比例为1%。图3.1-4 行人违规情况3.2 违章情况分析四道口交叉口虽然是一个小型信号交叉口，但却承担着繁重的交通任务。因为该交叉口周围不但有商业区，还有两所高校。也就是说不仅有大量的交通流流入该交叉口，而且其附近还有相对固定的外出交通流。在距交叉口很近的东面和南面还有两个特殊的信号交叉口给四道口交叉口的交通组织带来了更大的困难。根据以上数据，将三种违规情况数据百分比整理，得到整体比例示意图。如图3-2-1，图3.2-1 三种违规情况整体比例示意图并且三种违规情况所在的违规区域大多集中在区域1、2、6、7、9、10、11，违规区域编码如图3-2-1： 北图3.2-1 违规区域编码图据统计数据表明，大部分违规集中的区域都是在人行道和非机动车道附近。同时，由于四道口与金五星、华联的特殊地理位置，以及铁路道口的存在，从南向非机动车道进入的行人、自行车和西向、北向非机动车进口道的行人、自行车与南北向直行的机动车抢时间通行，行人、自行车的转弯车流与交叉口内的机动车直接冲突，且非机动车与行人数量较大，使四道口的秩序较为混乱，容易形成违章行为。并且非机动车行驶人员关于非机动车的安全行驶意识较为薄弱，大部分的违章情况都来自非机动车。4. 四道口安全现状整体分析结合我国城市道路交通的特点，我们在进行冲突观测时，选用现场人工观测为主，视频观测相辅助的方法。其中视频用于辅助计算冲突时长，以用于判断严重冲突与非严重冲突。观测时间为从下午17点至18点，一次观测2分钟。对观测数据我们分为三部分进行分析，分别是机动车与机动车冲突、非机动车与机动车冲突、行人与机动车冲突。分析时我们将交叉口按进口方向划分区域，分别计算各进口的安全性并评价。安全性计算如下：R=TP1P2其中，R表示区域安全性；T表示严重冲突数，P1， P2表示当量交通量。按R值对交叉口安全评价分级标准如下表：表4 交通安全评价分级标准表分级交通安全性R1非常安全0.03针对传统的交叉口事故率法存在的缺陷，采用冲突/流量的绝对值之比(TC/MPCU)来评价一个交叉口的相对安全水平具有较高的效度与信度水平。但是，道路交叉口的交通量具有时变特性，小时交通量间存在着较大的差异，同时，交通冲突与交通量都是随机值，虽然具有一定的规律性，但并不是按照等比例变化的。因此，采用小时TC /MPCU不能对单个交叉口安全状况进行准确评价。这里观测数据划分为三个时段的（TC /MPCU）值来建立评价指标， 以此来克服多个时段交通量与冲突数据调查所带来的不便，同时提高了评价的准确度与客观性。4.1 四道口机动车安全分析评价据观察，在一个相位周期内，机动车严重冲突全部为交叉冲突，且普遍发生在直行与对向左转车辆之间，这是由四道口的两相位信号控制导致的，两相位信号控制无法避免对向车辆左转与直行的冲突。机动车流量TCMPCU24581235212安全性计算：R机-机=TP机可以看到R值恰好等于TC/MPCU值，故不再重复计算。表4.1.1 四道口各进口3个时段的机动车TC/MPCU时间段17:00-17:2017:20-17:4017:40-18:00小时总计北进口TC3TC/MPCU3TC/MPCU2TC/MPCU8TC/MPCUMPCU1520.0201690.0181310.0154520.018南进口TC4TC/MPCU5TC/MPCU4TC/MPCU13TC/MPCUMPCU2030.0202200.0231980.0206210.021东进口TC5TC/MPCU5TC/MPCU4TC/MPCU14TC/MPCUMPCU2010.0252190.0231860.0226060.023西进口TC6TC/MPCU7TC/MPCU7TC/MPCU20TC/MPCUMPCU2410.0252590.0272790.0257790.026总计TC18TC/MPCU20TC/MPCU17TC/MPCU55TC/MPCUMPCU7970.0238670.0237940.02124580.022从上表容易看出，整体来说四道口机动车冲突的处于临界安全状态，其中西进口最为危险，北进口最安全。4.2 四道口非机动车安全分析分析非机动车流量机动车流量TCMPCU275424581235212安全性计算：R非-机=TP非P机=12327542458=0.047故四道口的机非冲突安全评价为不安全。表4.2.1 四道口各进口3个时段的非-机动车TC/MPCU时间段17:00-17:2017:20-17:4017:40-18:00总计北进口TC4TC/MPCU4TC/MPCU6TC/MPCU14TC/MPCUMPCU3070.013 3270.012 3800.016 10140.014 南进口TC6TC/MPCU8TC/MPCU8TC/MPCU22TC/MPCUMPCU3200.019 4500.018 4600.017 12300.018 东进口TC13TC/MPCU14TC/MPCU18TC/MPCU45TC/MPCUMPCU4800.027 4790.029 5370.034 14960.030 西进口TC11TC/MPCU15TC/MPCU16TC/MPCU42TC/MPCUMPCU4260.026 5190.029 5270.030 14720.029 总计TC34TC/MPCU41TC/MPCU48TC/MPCU123TC/MPCUMPCU15330.022 17750.023 19040.025 52120.024 从表中可知，东进口最危险。4.3 四道口行人安全分析评价行人流量机动车流量TCMPCU15822458364040安全性计算：R人-机=TP人P机=3615822458=0.018故四道口的机非冲突安全评价为安全。表4.3.1 四道口各进口3个时段的行人-机动车TC/MPCU时间段17:00-17:2017:20-17:4017:40-18:00总计北进口TC3TC/MPCU3TC/MPCU5TC/MPCU11TC/MPCUMPCU2690.013 2560.012 3020.016 8270.014 南进口TC1TC/MPCU0TC/MPCU1TC/MPCU2TC/MPCUMPCU3720.003 3630.000 3710.003 11300.002 东进口TC4TC/MPCU3TC/MPCU4TC/MPCU11TC/MPCUMPCU3120.013 3090.010 3370.012 9580.011 西进口TC4TC/MPCU4TC/MPCU4TC/MPCU12TC/MPCUMPCU3600.011 3610.011 4040.010 11250.011 总计TC12TC/MPCU10TC/MPCU14TC/MPCU36TC/MPCUMPCU13130.009 12890.008 14140.010 40400.009 从上表看出四道口行人通行安全，分析原因是车流量较大，行人遵守交通信号，所以冲突可能很低。5. 交叉口典型交通冲突分析5.1 利用事故致因理论进行分析综合交叉口的情况及掌握的数据，我采用事故致因理论中的系统理论对典型的交通冲突进行分析，即将人、机和环境作为一个整体，研究人、机、环境之间的相互作用、反馈和调整，从中发现事故的致因，揭示出预防事故的途径。5.1.1 机动车-非机动车交织冲突从交通冲突分析中我们可以看出，交织冲突是四道口最常见的冲突类型，其中机-非交织冲突尤为突出。因此，结合四道口的实际情况，通过绘制鱼刺图，可以详细的进行分析。图5.1-1 机非冲突鱼刺图（1）冲突分析由因果关系绘制出的鱼刺图中可以看出，机-非相撞事故的影响因素有很多，其中要因有三大类：人（机动车驾驶员、非机动车驾驶员）、道路环境和车辆设备；典型的中原因有七个：其中人的因素占三个，环境因素占三个，设备因素占一个；小原因有八个，分布比较均匀。这表明，潜在的机-非相撞事故影响因素有很多，在改进时应当进行采取相应的防范措施，防止类似事故再次发生。（2）冲突评价针对机-非交织的冲突，我选择作业条件危险性评价法进行评价：即以系统风险率有关的三种因素指标值之积来评价系统人员伤亡风险的大小，并将所的作业条件危险性数值与规定的作业条件危险性等级相比较，从而确定作业条件的危险程度。作业条件的危险性大小取决于三个因素：发生事故的可能性大小（L），人体暴露在这种环境中的频繁程度（E），一旦发生事故可能会造成的损失后果（C），即D=LEC 。L、E、C及D的标准依据下表：表5.1-1 发生事故的可能性（L）表5.1-2 暴露于危险环境下的频发程度（E）表5.1-3 发生事故可能会造成的损失后果（C）表5.1-4危险等级划分（D）结合冲突的实际情况，此典型冲突就可以描述为：在四道口的行驶的车辆和非机动车，会发生相互碰撞。结合北京市的平均水平及实地调研，我们确定各种因素的分数值如下：事故发生的可能性（L）：属于“可能，但不经常”，L=3；暴露于危险环境下的频繁程度（E）：E=6；发生事故可能会造成的损失后果（C）：C=3.于是有：D=LEC=54因此，可知这种事故的危险等级为“一般危险，需要观察”。5.1.2 机动车-机动车交织冲突结合事故冲突理论的分析结果及实地调查，我们发现在机动车的之间冲突中，以左转-直行冲突为代表的机动车与机动车之间的交织冲突是最为严重的。因此我们选择机动车及机动车交织时发生的冲突作为典型冲突，绘制事故树，进行定性及定量化分析。图5.1-2 机-机交织冲突事故树（1）冲突分析1）最小割集数量最小割集是能导致顶上事件发生的、最低限度的基本事件集合。结合依据布尔表达式，T=M1M2M3，同时使用事故树分析软件EasyDraw计算， 可以得出最小割集的数量为割集数量：192，分别为：X2,X5,X13，X1,X5,X13，X3,X5,X13，X4,X5,X13，X2,X7,X13，X2,X12,X13，X1,X7,X13，X1,X12,X13，X3,X7,X13，X3,X12,X13，X4,X7,X13，X4,X12,X13，X2,X6,X13，X1,X6,X13，X3,X6,X13，X4,X6,X13，X2,X8,X13，X2,X9,X13，X2,X10,X13，X2,X11,X13X1,X8,X13，X1,X9,X13，X1,X10,X13，X1,X11,X13，X3,X8,X13，X3,X9,X13，X3,X10,X13，X3,X11,X13，X4,X8,X13，X4,X9,X13，X4,X10,X13，X4,X11,X13，X2,X5,X14，X2,X5,X17，X1,X5,X14，X1,X5,X17，X3,X5,X14，X3,X5,X17，X4,X5,X14，X4,X5,X17，X2,X7,X14，X2,X7,X17，X2,X12,X14，X2,X12,X17，X1,X7,X14，X1,X7,X17，X1,X12,X14，X1,X12,X17，X3,X7,X14，X3,X7,X17，X3,X12,X14，X3,X12,X17，X4,X7,X14，X4,X7,X17，X4,X12,X14，X4,X12,X17，X2,X6,X14，X2,X6,X17等。2）最小径集数量最小径集又称最小通集，是事故树中不能导致顶上事件发生的、最低限度的基本事件集合。求解最小径集，首先要把事故树转换成与之对应的成功树，即将事故树中的“与门”换成“或门”， “或门”换成“与门”。并把所有事件的发生变成不发生，使之变成原事件的补事件，在事件上加“”区别于原事件。本事件的结构函数为T=M1+M2+M3。可得等效事故树如下：图5.1-3 机-机交织冲突等效事故树使用事故树分析软件EasyDraw计算，可以得出最小割集的数量为3，即径集数量：3，分别为X1,X2,X3,X4，X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12，X13,X14,X15,X16,X17,X18。3）结构重要度大小四道口的机-机撞车事故树包含18个基本事件，图中用字母x加数字表示。由于各基本事件的概率量化是以每l 000个事故中该事件发生的数量作为其概率，即根据实际调研、专家打分，得到各基本事件的事故概率值。例如，调查50起交通事故中有4起因超载导致，超载这一基本事件发生的概率即为0.08。因此，通过查找相关文献及结合四道口的实际情况，可以得出各基本事件的概率如下：表5.1-4 基本事件概率通过事故树分析软件EasyDraw，利用径集计算得到各基本事件的结构重要度如下：IX1=0.125000000000，IX2=0.125000000000，IX3=0.125000000000，IX4=0.125000000000，IX5=0.007812500000，IX6=0.007812500000，IX12=0.007812500000，IX7=0.007812500000，IX8=0.007812500000，IX9=0.007812500000，IX10=0.007812500000，IX11=0.007812500000，IX13=0.031250000000，IX14=0.031250000000，IX16=0.031250000000，IX15=0.031250000000。大小顺序为：IX1=IX2=IX3=IX4IX13=IX14=IX16=IX15=IX17=IX18IX5=IX6=IX12=IX7=IX8=IX9=IX10=IX11通过事故树分析软件EasyDraw，利用割集计算得到各基本事件的结构重要度如下：IX1=0.999998993206，IX2=0.999998993206，IX3=0.999998993206，IX4=0.999998993206，IX5=0.998996608722，IX6=0.998996608722，IX12=0.998996608722，IX7=0.998996608722，IX8=0.998996608722，IX9=0.998996608722，IX10=0.998996608722，IX11=0.998996608722IX13=0.999899547574，IX14=0.999899547574，IX16=0.999899547574，IX15=0.999899547574。大小顺序为：IX1=IX2=IX3=IX4IX13=IX14=IX16=IX15=IX17=IX18IX5=IX6=IX12=IX7=IX8=IX9=IX10=IX114）顶上事件发生概率通过事故树分析软件EasyDraw，可以得出顶上事件的概率如下图5.1 -4 顶上事件发生概率计算结果（2）冲突评价1）定性分析从事故树的最小割集可以看出，事件共有192个最小割集，表明有192种组合情况会导致顶事件的发生；同时，每个最小割集中所含有的元素都有三个，数量较少。因此，在这种情况下，系统比较危险，很容易发生撞车事故。同时，由于事件共有3个最小径集，即有三种方案可以保证车辆起火事件不发生；三个方案分别有4个以上基本元素，从系统的安全性来讲，系统并不安全。在这三种方法中，交通环境具有四个基本元素，是最容易进行改进优化的。2）定量分析通过软件的计算结果我们可以看出，无论是使用割集计算还是径集计算，车辆因素：超载油燃尽、刹车失灵、倒车镜、车灯在事故树结构对顶事件发生的影响最大；同时，环境在事故树结构上对顶事件的发生也有很大的影响。在各种基本事件的发生概率下，顶上事件的发生概率较大，这表明由于这种冲突而引起事故的可能性非常大，要加强防范。5.2 利用行人冲突率进行分析伴随着城市机动化水平的快速发展行人在混合交通中的弱势地位日益加重特别是在交叉口过街交通行为中，人和车频繁冲突，不仅造成城市道路交通秩序混乱，并且会引发交通事故，严重威胁过街行人的人身安全。根据我国混合交通的特点，选择与行人行为相关的交通冲突率这一指标来衡量行人过街的安全性。同时，依据各类型冲突对行人过街影响的轻重不同，赋予其不同的权值，按下式计算行人交通冲突率（Crossing Traffic Conflict Ratio）：CTCR=aR机-人+bR非机-人+cR非机-人式中，CTCR为行人过街交通冲突率；a、b、c为权重系数，a+b+c=1，本文从数据以及查阅文献可得权重系数选用a=0.7，b=0.1，c=0.2。CTCR代表着交叉口行人安全水平，即人行交通设施、法规意识和交通控制等，采用该指标进行交叉口行人过街安全性评价具有较好的针对性。两类交通冲突比率的计算公式如下：Rateij=TCvivj式中，Rateij为交通对象i和j之间的冲突比率；TC化为交叉口小时严重冲突数；VI和VJ为交通对象i和j的当量小时交通量。交叉口行人过街安全可靠度与行人过街交通冲突率成反比关系。交通冲突越多，行人过街的安全性愈低。参考城市交通安全分级评价标准(见表1)，本文提出基于过街交通冲突率的行人过街安全可靠度的计算公式,如下所示，其中设定行人过街临界安全值为0.6。PS1.0 CTCR0.011.2-20CTCR 0.01CTCR0.060 CTCR0.06表5.2-1 安全评价分级标准表分级交通安全性R1非常安全0.03四道口交叉口交通流量大，为两相位控制，行人和同方向车流同时放行，右转车不受信号灯控制。观察表明，非机动车辆较多，交通秩序不良，行人和同向右转车、向左转车冲突较严重。通过调查，得出数据如下表2、表3所示表5.2-2 各交通参与者交通量行人机动车非机动车交通量158224582754表5.2-3 交叉口各类型交通冲突量交通冲突类型机动车-行人非机动车-行人非机动车-非机动车合计交通冲突量3681052交通冲突率0.0180.0040.0040.025将表3中的数据代入上式计算CTCR公式中，计算可得：CTCR=aR机-人+bR非机-人+cR非机-人=0.7*0.018+0.1*0.004+0.2*0.004=0.0138则该交叉口行人过街安全可靠度PS=1.2-20*0.0138=0.924此值远大于0.6，因此行人过街安全，暂不需要改善。但可从数据分析中，看出机动车与行人的冲突最多，并且据数据表示大多数行人与机动车冲突为同相位直行与右转的冲突。此类处理方法可早启行人相位避免最不利冲突。6. 交叉口安全现状综合评价6.1 安全表评价法安全检查表评价法是一种简便易行的评价方法，它根据经验或系统分析的结果，把项目自身及周围环境的潜在危险集中起来，列成检查项目的清单，评价时依照清单，逐项检查和评定。6.1.1 影响因素在此交叉口的安全评价中，我们选择单项定性加权计分法，将交叉口的影响因素分为人、环境、车辆三部分，列出的影响如下：图6.1-1 交叉口影响因素6.1.2 计算原理将安全检查表中的所有检查评价项目当做同等重要，同时对检查项目赋予“可靠”、“基本可靠”、“基本不可靠”、“基本不可靠”、“不可靠”等定性等级评价，同时赋予不同等级以相应的权重值，累计求和，得实际评价，即：S=i=1nwiki式中：S实际评价值；N评价等级值； wi评价等级权重； ki取得某一评价等级的项数和。结合交叉口实际情况，我们将15项检查情况分为“可靠”、“基本可靠”、“基本不可靠”、“不可靠”四项进行评价。五种等级的权重分别为：w1=4，w2=3， w3=2， w4=1，评价结果如下：表6.1-1 交叉口评价结果6.1.3 计算结果从结果表中可以看出，共有三项“可靠”，三项“基本可靠”，八项“基本不可靠”，一项“不可靠”，即：k1=3，k2=3，k3=8，k4=1因此，四道口的安全评价值为：S=i=1nwiki=38针对这种计分情况，计算其最高目标值，即15项评价结果均为“可靠”时的评价值为：Smax=154=60计算最低目标值，即15项评价结果均为“不可靠”时的评价值为：Smin=151=15将实际评价值除以评价项数和，即可计算出本交叉口处于什么状况之间：3815=2.53由于22.533，可知本交叉口的安全情况处于“基本可靠”与“基本不可靠”之间。6.2 物元分析评价法道路交通安全评价是一个多目标、多属性的复杂问题，物元理论能够较好的给出给出交通安全等级的评定结果，能够较完全的反应道路交通安全的综合水平。6.2.1 确定系统物元设事物的名称为N，其特征c的量值为X，以有序三元组R=（N，c，x）作为描述事物的基本元，即物元。即：R=(N,c,x)=Nc1c2cnx1x2xn6.2.2 物元经典域和节域确定设Nj表示所划分的j个评价类别，ci为等级的特征，xji=aji,bji表示标准对象Nj关于特征ci的量值范围。各类别Nj关于对应的评价指标ci取值范围称为物元的经典域。语言的经典域可以用以下矩阵表示Roj=(Nj,ci,xji)=Njc1c2cnaj1,bj1aj2,bj2ajn,bjn式中，aji,bji为评价指标ci取值范围的临界值。用xji=api,bpi表示节域对象关于特征ci的量值范围，则物元的节域矩阵可用下式表示：Rp=(Np,ci,xp)=Npc1c2cnap1,bp1ap2,bp2apn,bpn6.2.3 权重确定 对于每个评价指标ci的实测值xi，定义评价指标ci的权重为：wi=e-u(dimax-dimin)i=1ne-u(dimin-dimax)，i=1,2,n式中，dimax=maxxi-api,bpi-xi，dimin=minxi-api,bpi-xi，u为可调整系数，通常u1。6.2.4 事物关联度确定 kjxi=pxi,xjipxi,xpi-pxi,xji-pxi,xjixji,xi属于xji,xi不属于xji式中，pxi,xji=xi-(aji+bji)/2-(aji+bji)/2,pxi,xpi=xi-(api+bpi)/2-(api+bpi)/2,xji=aji+bji。假设每个特征ci的权重为wi，则代评价失误N关于不同等级j的多指标综合关联度kjN由如下公式计算：kjN=i=1nwikjxi kjN的值越大，表示事物N属于j级的关联度越高，取MaxkjN时，对应的j即为失误N的最终评定等级。6.2.5 计算过程及结果 结合实际情况以及安全表评价的分析要素，确定交叉口的要素评价指标等级区间如下：表6.2-1 交叉口的要素评价指标等级区间根据实际调查及综合情况，确定各指标层的现状如下：表6.2-2 交叉口的各指标层的现状则确定物元如下：R=(N,c,x)=Nc1c2c100.50.60.85，Roj=(Noj,ci,xji)=Nojc1c2c100.5,0.70.6,0.80.8,0.9,Rp=(Np,ci,xp)=Npc1c2cn0,0.10,0.10,0.1根据6.2.4中的公式，确定dimax，dimin及权重wi如下，表6.2-3 dimax，dimin及权重wi如下根据6.2.5中的公式，确定事物关联度及综合关联度如下：表6.2-4 事物关联度及综合关联度表最终可以得出，四道口交叉口的安全水平较差，需要进行改进。6.3 冲突概率分析法6.3.1 冲突概率模型从前面的交叉口整体安全评价可以看出，四道口的冲突主要有两点：（1）由于两相位信号控制而无法避免的对向车辆左转与直行的冲突；（2）由于机非混行引起的冲突造成交叉口通行能力和行车安全性的降低，这与非机动车驾驶人员的驾驶意识相关。当前关于冲突的调查，在实际操作中存在着较大的难度，而且不同的人，采用的标准也不同，调查的数据误差也比较大，本文运用非机动车与机动车双方的到达流量，计算交叉口的非机动车与机动车的冲突概率。交通运行的目的，是使交通参与者能够安全、畅通地通行。在交叉口处，就是要最大限度地减少各行进方向车流的潜在冲突，尽可能使其能够以最大的流量，方便、舒适、安全地穿越交叉口。实际中，交叉口车辆的流率也是影响车辆冲突的一个主要因素，由交通事故的定义可知，当道路上交通量为零时，在理论上不会存在交通事故。图6.3-1为交通量与交通事故率的关系图，该图进一步证明了交通量对事故率产生的影响。图6.3-1 交通量和交通事故率关系图由图6-3可知，当交通流量较小时，车辆之间干扰较小，彼此冲突不大，能够顺利通过交叉口。随着交通流量的增大，车辆之间的干扰增大，冲突也增多。因此，交通流量对交通事故有着重要的影响。如图6-4，为两股车流在交叉口的冲突点，在这里假设B为前车，先到达冲突点，A为后车，则前后两车流在交叉口发生冲突的必要条件为:teA+tAl)是很小的,因此可以忽略P(kl),而非机动车由于自身的特殊性对P(kl)的概率不能忽略,设A为非机动车的到达率,单位为(bike/s), B为机动车的到达率,单位为(pcu/s),故对于本文所求的机动车与非机动车的冲突概率计算式可以改为:P=PAPB=1-e-mAmBe-mB-6-56.3.2 四道口实例计算分析观察发现，东进口左转非机动车与对向直行机动车的冲突数最多，故在此运用上式进行计算分析。表6.3-1 四道口调查数据统计结果汇总表（1）非机动车到达率对冲突概率的影响图6.3-4 非机动车到达率与冲突概率关系图计算得到复相关系数R2=0.5467，说明机动车到达率不能单方面决定冲突概率。（2）综合流量对冲突概率的影响图6.3-5 综合流量到达率与冲突概率关系图计算得到R2=0.9431，说明综合流量基本决定了冲突概率。（3）结果分析根据图6-1和图6-2进行分析,出现图中所示现象的原因为：当左转非机动车到达对向直行机动车冲突区域时，由于对向直行机动车受到本向左转非机动车的影响，速度减慢；绿灯末期，被本向冲突影响的直行机动车停滞在交叉口区域，这两种情况下的直行机动车与到达的左转非机动车又一次产生冲突，导致冲突概率随着非机动车到达率的增大而逐渐增大。综合流量与冲突概率的关系与如下：当综合流量小