数理统计交叉口人车穿越行为研究

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1数据采集点的选择

为了研究机动车和行人的相互穿越行为，需要选择无特殊地理因素、机动车和行人的交通流量大、相互之间穿越活动多，且便于摄像机拍摄的地点.根据这些要求，本研究选择了马鞍山市中心某繁华路段上的一个无信号交叉口作为实测地点.该交叉口人行横道的长度(南→北)为13.6m,宽度为4.2m.在主干道湖北西路上行驶的机动车主要是公交车和小型汽车，该交叉口周围有学校、医院、商场、社区及相应的配套服务设施，人流量和车流量均较大.

2无信号交叉口人车穿行行为研究

在交叉口，行人和机动车驾驶员的相互穿越行为对双方而言均是一个复杂的信息处理过程.行人过街和路段通行车辆发生冲突的区域主要是人行横道，行人和上游车辆的互动关系，形成了动态博弈，同时也会造成行人的过街行为的变化.人、车交通流，哪一方形成连续队列，则自然构成对冲突空间的占有，当随机到达时，主要是双方对到达冲突点的先后的判断决定各自的行为.然而由于目前国内大部分行人及机动车遵守交通法规的意识还比较弱，加之人们的从众心理，所以目前在无信号交叉口行人和机动车互相抢道的现象仍然比较常见.前段时间网络上热炒的“中国式过马路”，即是从行人角度对该问题的反映.因此，本研究将在大量统计实测交通流数据的基础上分析研究无信号交叉口处人车穿行的各种现象和规律.

2.1人车穿越时机选择

由于目前大多数城市车流量比较大，且行人在上学、购物、游览及其他行为时均有结伴而行的习惯，所以多数的人车穿越行为并不只是发生在单人单车之间，而是行人流和车流之间的穿越.然而行人大部分以车流头车做为是否穿越的评判标准，机动车同样选择排在最前面的代表个体作为是否穿越的评判标准.因此本文把人车之间的穿越均视为单人单车之间的穿越.根据分析，我们把交叉路口可能出现的人车穿越类型分为四类，分别为：人让车、车让人、人车互让和人车冲突.我们的实测统计数据表明，在所有可能发生人车冲突的情境中，车让人（行人先行通过）所占的比例最大，达到62%，人让车（机动车先行通过）的比例达到将近35%.而人车互让和人车冲突的情况发生的机会则极少，根据本次数据采集得到的结果，这两类现象发生的概率之和仅为3%左右，且观察显示，这两类情况主要发生在行人抵达路口时距车流头车距离较近（小于20m）且车流头车车速较慢（小于10m/s）时，此时行人与机动车驾驶员同时选择穿越或同时选择避让的可能性较大.由于这两类情况得到的样本数较少，不具备较强的统计意义，所以在此不作进一步探究.由于行人在穿越过程中需要一定的空间和时间，研究发现，行人到达路口时距离车流头车的距离和此时的车速是决定行人是否选择穿越的主要因素，其中行人与车流头车的距离对行人作出决策的影响尤为明显.我们得到的不同距离情况下选择穿越的行人比例情况.从中可以看出：行人到达路口时发现车流头车离自己30米以上时，选择穿越的概率极大，在一定范围内近似成正比.当距离较近时仍有部分行人穿越，这类人我们称为“冒失者”（多为青年人）；当距离大于50m时，超过90%的人会选择穿越，此时仍有一小部分人选择避让车辆，我们称这类人为“谨慎者”（多为老年人）.综合考虑人车穿行行为与彼时行人距车流头车距离和头车速度的关系，我们统计出行人和机动车的穿越行为选择.总体来说，车让人的情况发生的更多，特别是行人到达路口时距离车辆较远或者车辆速度较慢时，绝大部分人会选择穿越.车让人的情况（中蓝色散点表示）发生比较密集的区域对应的特征是行人距离车流头车较近且车速较快，行人初步判断该道路情况下可提供的穿行时间小于安全穿越所需的时间，因此绝大多数人选择路口等待避让车辆.

2.2人车穿越相互干扰分析

以往的研究中，多把行人作为车辆交通的干扰因素.现今我们国家大力倡导以人为本建设和谐社会实现可持续发展，那么混合交通流中的行人交通就不可忽视，不能看成是车辆交通的干扰因素那么简单.当人、车在同一时间、同一地点有各自的交通需求时，从理论上讲，机动车和行人的通行权力是平等的，机动车和行人在无控制人行横道处的运行是相互之间寻找空挡穿越并相互干扰的过程.由于人还有车的相互干扰势必将同时造成双方的延误，本文将基于视频数据统计探究路口处人车干扰分别对行人和机动车造成的影响并得出相应的干扰程度.定义交通流干扰程度为路口内交通流依据一定的交通控制模式行进过程中，在干扰区域内，由于人机相互之间的穿越行为而造成的时间损失占正常通行所需时间的比率.这里正常通行所需的时间取在没有干扰情况下一定样本量的机动车或行人通过干扰区的平均时间。我们首先研究路口行人流对机动车的影响及干扰程度.利用SPSS软件分别统计得到有干扰和无干扰情况下的机动车和行人穿越干扰区所需的时间.计算得到，行人流对机动车的干扰程度k1=0.40，即由于行人流的干扰，大部分机动车会减速或者绕道避让从而导致时间上的延误，穿越时间比无干扰时增加40%.同理，机动车流对行人的干扰程度k2=-0.16，即当路口有车流干扰时，大多数行人会选择加速甚至跑步穿越并导致穿越时间比无干扰时减少16%.

3结论

本文对马鞍山市中心城区某无信号交叉口进行了混合交通流数据采集，从数理统计的角度入手对无信号控制人行横道处人车穿行时机选择进行研究，并得到了人车干扰对双方穿行造成的延误程度.结果表明，行人到达路口时距离车流头车的距离是决定行人是否选择穿越的最重要因素，在距头车30米以上时，不管车速多快，行人穿越的概率极大，建议机动车驾驶员主动减速，在规避自身风险的同时提高行人穿越的效率和安全.此外，统计结果表明由于车流的干扰，缩短了行人穿越时间，提高了穿越效率；而行人对车流的干扰会导致车辆减速，带来消极的延误，降低了通行效率.研究成果能够为完善无信号灯控路段人行横道行人交通研究提供参考，并对道路交通安全、交通管理工作具有一定的实践意义.

作者：刘丹丹 单位：安徽工业大学马克思主义学院