綜合交通樞紐行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率研究*

趙東拂 宿 宇

（北京建筑大學(xué)土木與交通工程學(xué)院，100044，北京∥第一作者，副教授）

綜合交通樞紐行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率研究*

趙東拂 宿 宇

（北京建筑大學(xué)土木與交通工程學(xué)院，100044，北京∥第一作者，副教授）

行人速度是交通樞紐疏散分析的一個關(guān)鍵參數(shù)，而速度的大小與交通樞紐內(nèi)標(biāo)識系統(tǒng)的指示效率密切相關(guān)。定義了行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率。通過在某綜合交通樞紐內(nèi)進(jìn)行標(biāo)志指示效率試驗(yàn)，得到了指定線路中所設(shè)置的標(biāo)志對行人通行的指示效率，并初步對標(biāo)志指示效率的高低進(jìn)行了評價。試驗(yàn)得到的標(biāo)志指示效率既可用于評價樞紐內(nèi)交通導(dǎo)向標(biāo)志對行人的指示效率，也可對行人疏散分析中的關(guān)鍵參數(shù)——速度，進(jìn)行合理的修正，從而使得疏散分析結(jié)果更可靠。

綜合交通樞紐；導(dǎo)向標(biāo)志；指示效率；行人疏散

First-author’s addressSchool of Civil and Transportation Engineering，Beijing University of Civil Engineering and Architecture，100044，Beijing，China

標(biāo)志系統(tǒng)設(shè)置的目的是為了讓人們安全、快速地到達(dá)目的地。當(dāng)人們處于綜合交通樞紐內(nèi)部時，缺少辨別方向的外部參照物，只能依靠導(dǎo)向標(biāo)志引導(dǎo)行走路線，此時標(biāo)志系統(tǒng)的重要性更加突出［1］。有研究表明，在地標(biāo)性建筑、機(jī)場和車站等交通樞紐設(shè)施中，尤其是出入口等處，有近90%的被訪者認(rèn)為標(biāo)志是最為重要的信息來源［2-3］。因此，具有更高指示效率［4］的標(biāo)志系統(tǒng)能令軌道交通的作用最大化。

目前，國內(nèi)外針對綜合交通樞紐內(nèi)導(dǎo)向標(biāo)志的研究尚處于起步階段。文獻(xiàn)［5-6］以地下交通車站為研究重點(diǎn)，提出了設(shè)計和評價地鐵空間導(dǎo)向標(biāo)志系統(tǒng)質(zhì)量的方法。文獻(xiàn)［7］通過拍攝車站出入口處的行人通行照片、統(tǒng)計行人通過指定路線的整體時間和記錄行人通行的中斷頻率等方法，對上海軌道交通3號線站內(nèi)和站外主要節(jié)點(diǎn)處導(dǎo)向標(biāo)志系統(tǒng)的有效性進(jìn)行了評價。文獻(xiàn)［8］通過對上海軌道交通1號線徐家匯站內(nèi)行人進(jìn)行問卷調(diào)查，得到了行人對站內(nèi)導(dǎo)向標(biāo)志亮度、字體大小、設(shè)置位置與數(shù)量等12個方面的主觀感受，并將其作為評價指標(biāo)，采用層次分析法和模糊數(shù)學(xué)理論計算得到了站內(nèi)導(dǎo)向標(biāo)志系統(tǒng)行人滿意度的綜合評價。

雖然現(xiàn)有研究為標(biāo)志系統(tǒng)的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)，但由于沒有建立標(biāo)志的具體類別、設(shè)置方式對行人指示作用的量化指標(biāo)，因此所進(jìn)行的標(biāo)志效率評價只停留在定性層面上。行人速度是交通樞紐疏散分析的一個關(guān)鍵參數(shù)，而基于以上研究建立的疏散模型，只通過少量的調(diào)查取樣得到標(biāo)志對行人影響程度的參數(shù)取值，并且只以較短的直線段速度作為疏散時的行人速度。因此，這種模型無法精確考慮交通導(dǎo)向標(biāo)志的指示作用對行人速度的影響，與真實(shí)的疏散情況存在一定差異，致使模擬的準(zhǔn)確性有所降低，所得的疏散時間也會產(chǎn)生一定的誤差。

為解決上述問題，本文提出了行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率zS的概念，并以其作為評價標(biāo)志的量化指標(biāo)，進(jìn)行行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率研究，為建立更科學(xué)合理的行人疏散模型提供理論基礎(chǔ)。

1 行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率

設(shè)行人完全依靠導(dǎo)向標(biāo)志指引時的通行速度為v＇，行人對路徑完全熟悉后不需依靠導(dǎo)向標(biāo)志指引時的通行速度為v，兩者的比值zS描述了行人在陌生環(huán)境中讀取標(biāo)志后的尋路速度與對環(huán)境熟悉時的尋路速度的接近程度。即行人交通導(dǎo)向標(biāo)志的指示效率為zS=（v＇/v）×100%。

2 試驗(yàn)方案

鑒于試驗(yàn)的可操作性，本試驗(yàn)選取26名青年大學(xué)生作為試驗(yàn)人員，試驗(yàn)地點(diǎn)安排在北京某綜合交通樞紐。26名試驗(yàn)人員對試驗(yàn)環(huán)境完全陌生。試驗(yàn)分為2個階段：第1階段模擬行人處于完全陌生的樞紐環(huán)境中通行；第2階段模擬行人熟悉環(huán)境后的正常步行速度，作為第1階段試驗(yàn)的對照組。試驗(yàn)開始前，設(shè)定一條通行線路。此線路貫穿樞紐的地下一層、地面層和高架層，且包含一定數(shù)量的交叉口、換乘大廳等復(fù)雜通行區(qū)域。從線路的起點(diǎn)開始，將途經(jīng)的各標(biāo)志性地點(diǎn)設(shè)置為任務(wù)點(diǎn)并分別編號，整條試驗(yàn)線路即被分割為若干區(qū)間段，試驗(yàn)人員到達(dá)任務(wù)點(diǎn)時需記錄到達(dá)時間。具體線路設(shè)置如下：線路第1部分位于地鐵站內(nèi)，為地鐵站臺監(jiān)督亭（a）→地下1層扶梯入口（b）→地鐵站南廳出口閘機(jī)（c）。線路第2部分位于火車站內(nèi)，為地鐵站南廳出口閘機(jī)（c）→地面層扶梯入口（d）→候車廳安檢處（e）→16~17號檢票口（f）。

2.1 試驗(yàn)第1階段

在第1階段試驗(yàn)開始前，需確保所有試驗(yàn)人員對試驗(yàn)環(huán)境完全陌生，此時試驗(yàn)人員沿指定線路通行完全依靠標(biāo)志的引導(dǎo)。第1名試驗(yàn)人員從線路起始處a點(diǎn)出發(fā)，途經(jīng)b、c、d、e到達(dá)線路終點(diǎn)f，分別記錄試驗(yàn)人員到達(dá)每個任務(wù)點(diǎn)處的時間。當(dāng)?shù)?名試驗(yàn)人員到達(dá)終點(diǎn)后，第2名出發(fā)，重復(fù)進(jìn)行26次。記第一名試驗(yàn)人員通過ab區(qū)間的時間為t＇1，ab，區(qū)間長度為Sab，其余同理。

2.2 試驗(yàn)第2階段

在第2階段試驗(yàn)開始前，需確保所有試驗(yàn)人員對試驗(yàn)環(huán)境已完全熟悉，此時試驗(yàn)人員沿指定線路通行不再需要標(biāo)志的引導(dǎo)。試驗(yàn)步驟同第1階段試驗(yàn)。記第一名試驗(yàn)人員通過ab區(qū)間的時間為t1，ab，其余同理。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析方法

通過對試驗(yàn)人員的調(diào)查和對樞紐內(nèi)行人進(jìn)行隨機(jī)抽樣并跟蹤觀察其尋路行為得知，在試驗(yàn)線路的各個區(qū)間段內(nèi)，對行人尋路起到關(guān)鍵性引導(dǎo)作用［9］的主要是由2~3個標(biāo)志組成的基本標(biāo)志系統(tǒng)，其余標(biāo)志僅為輔助性引導(dǎo)，基本不影響行人的通行速度和對路線的選擇。因此，本研究所得到的是線路各區(qū)間段內(nèi)對行人尋路起到關(guān)鍵性引導(dǎo)作用的標(biāo)志的指示效率。各區(qū)間段內(nèi)具體的標(biāo)志類別見表1。由于de段線路簡單，主要以大型扶梯為主，不需導(dǎo)向標(biāo)志的引導(dǎo)即可流暢通行，故de段內(nèi)標(biāo)志不計入考慮范圍。

表1 各區(qū)間段內(nèi)標(biāo)志系統(tǒng)的組成

3.1 指示效率指標(biāo)的建立

由于試驗(yàn)環(huán)境的復(fù)雜性，試驗(yàn)過程中難以避免各種不確定因素對試驗(yàn)人員通行速度造成的影響。本文在試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的過程中，不考慮這些異常數(shù)據(jù)，只取有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

根據(jù)對行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率的定義，建立指示效率指標(biāo)。計算第1名試驗(yàn)人員在第1階段試驗(yàn)中通過各任務(wù)點(diǎn)區(qū)間的平均速度v＇1，ab、v＇1，bc等，且v＇1，ab=Sab/t＇1，ab；計算第1名試驗(yàn)人員在第2階段試驗(yàn)中通過各任務(wù)點(diǎn)區(qū)間的平均速度v1，ab、v1，bc等，且v1，ab=Sab/t1，ab；建立第1名試驗(yàn)人員的指示效率z1，Sab、z1，Sbc等，且z1，Sab=（v＇1，ab/v1，ab）× 100%；其他區(qū)間段和試驗(yàn)人員的指標(biāo)同理可得。最終通過計算26名試驗(yàn)人員指示效率的平均值，得到各區(qū)間段行人交通導(dǎo)向標(biāo)志的指示效率zSab、zSbc、zScd、zSef，見表2。

表2 各區(qū)間段的行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率%

由于試驗(yàn)人員的個體差異（對標(biāo)志的預(yù)讀時間、反應(yīng)速度、接受程度、視認(rèn)距、空間方向感的不同等），導(dǎo)致其尋路能力相差較大，因此，相同區(qū)間段的導(dǎo)向標(biāo)志對不同試驗(yàn)人員的指示效率表現(xiàn)出一定的離散性（見圖1），并導(dǎo)致指示效率的最大值與最小值相差較大（見表2）。本文以平均值作為最終計算結(jié)果。試驗(yàn)數(shù)據(jù)中最值的出現(xiàn)僅代表行人尋路過程中的一種極端情況，因此不具有普遍意義。由圖1可以看出，大部分試驗(yàn)人員的標(biāo)志指示效率均分布在平均值左右，考慮到樞紐內(nèi)主要人流涌動方向的影響，有30%左右的試驗(yàn)人員的標(biāo)志指示效率稍高于平均值，其余小部分試驗(yàn)人員的標(biāo)志指示效率則處于較低的水平。在行人尋路的過程中，由行人主觀因素和各種客觀環(huán)境中的偶然因素造成的滯留和折返難以避免，因此，高于和低于平均值部分的數(shù)據(jù)也較好地模擬了真實(shí)的行人尋路過程，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的這種離散性不會影響行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率zS的取值。

3.2 指示效率指標(biāo)的評價

通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，本試驗(yàn)中4個區(qū)間段的導(dǎo)向標(biāo)志指示效率主要分布在60%~100%之間，因此對標(biāo)志系統(tǒng)指示效率的評價也應(yīng)該主要集中在這個區(qū)間內(nèi)。在該區(qū)間內(nèi)應(yīng)用等分原則，將標(biāo)志的指示效率分為很低、較低、較高、很高4個等級，初步對綜合交通樞紐內(nèi)行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率進(jìn)行評價。

當(dāng)zS≤55%時，行人通行速度與自由步行速度［10］相差較大，說明行人在尋路過程中有較長時間或較多次數(shù)駐足，并且可能伴有一定程度的折返［11］，此時行人交通導(dǎo)向標(biāo)志的指示效率很低。

當(dāng)55%＜zS≤70%時，行人通行速度與自由步行速度仍有一定差距，說明行人在尋路過程中有一定次數(shù)的駐足觀望或折返，此時行人交通導(dǎo)向標(biāo)志的指示效率較低。

當(dāng)70%＜zS≤85%時，行人通行速度比較接近自由步行速度，說明行人在尋路過程中僅有較少次數(shù)的駐足觀望，通行過程基本連續(xù)流暢，此時行人交通導(dǎo)向標(biāo)志的指示效率較高。

當(dāng)zS＞85%時，行人通行速度已十分接近自由步行速度，說明行人在尋路過程中通行連續(xù)流暢，此時行人交通導(dǎo)向標(biāo)志的指示效率很高。

根據(jù)以上評價原則，該綜合交通樞紐內(nèi)4個區(qū)間段的行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率分級情況如表3所示。

圖1 各區(qū)間段標(biāo)志指示效率人數(shù)比例分布圖

表3 各區(qū)間段的行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率分級

4 結(jié)語

本文定義了行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率zS，提出了一種可以將交通導(dǎo)向標(biāo)志對行人的指示作用量化的試驗(yàn)方法，并根據(jù)現(xiàn)場模擬試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，初步對樞紐內(nèi)4個區(qū)間段的指示效率指標(biāo)進(jìn)行了分級。不同于之前的定性研究，本文主要采用定量的分析手段，這表明交通導(dǎo)向標(biāo)志對行人的指示作用也可以用試驗(yàn)?zāi)M和數(shù)學(xué)統(tǒng)計的方法進(jìn)行深入地研究。

鑒于非正常狀態(tài)下（緊急情況和休閑情況［12-13］）的行人尋路較難通過試驗(yàn)?zāi)M，且數(shù)據(jù)不易直接測定，因此本文只討論了正常狀態(tài)下的行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率，其他情況將在后續(xù)的研究中考慮。此外，本次研究由于試驗(yàn)人員較少且都為青年大學(xué)生，故不能很好地模擬出實(shí)際環(huán)境中行人的多樣性；在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過程中，由于試驗(yàn)樣本容量較小，沒有進(jìn)行概率統(tǒng)計分析。因此，本文只是對行人交通導(dǎo)向標(biāo)志指示效率的初步量化研究，所建立的評價方法也需進(jìn)一步完善。對于疏散分析中行人參數(shù)（速度）的優(yōu)化，本文只提出了初步的構(gòu)想，還未建立具體的疏散模型。這些問題都有待于在下一階段進(jìn)一步研究。

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沉痛悼念周干峙院士

本刊訊建設(shè)部原副部長、第八屆全國政協(xié)副秘書長、中國科學(xué)院院士、中國工程院院士周干峙先生于2014年3月14日凌晨6點(diǎn)辭世，享壽84歲。周干峙院士1930年6月28日出生于江蘇蘇州。1952年畢業(yè)于清華大學(xué)建筑系。1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士（學(xué)部委員），1994年選聘為中國工程院院士。

自本刊創(chuàng)刊之日起，周干峙院士長期擔(dān)任本刊高級顧問，他不僅參加本刊舉辦的論壇、在本刊發(fā)表文章，還經(jīng)常對辦刊方向、組稿重點(diǎn)等提出指導(dǎo)性意見。噩耗傳來，本刊全體同仁不勝悲痛，紛紛表示一定要以優(yōu)異的工作成績來告慰周院士的在天之靈。

On the Guidance Efficiency of Pedestrian Traffic Oriented Sign at Integrated Transportation Hub

Zhao Dongfu，Su Yu

Pedestrian speed is a key factor in pedestrian evacuation analysis at integrated transportation hub，which is closely related to the guidance efficiency of identification system.The efficiency of pedestrian guidance sign is defined in this paper，which is set along the specific road and obtained through the test of the pedestrian traffic oriented sign at an integrated transportation hub，where the level of the guidance efficiency is initially evaluated.The obtained data of guidance efficiency can be used not only to evaluate the guidance performance of the pedestrian traffic oriented sign，but also to correct the key factor—the speed in pedestrian evacuation analysis.Thus the results of the pedestrian evacuation analysis will be more reliable.

integrated transportation hub；traffic guidance sign；guidance efficiency；pedestrian evacuation

U 491.5+2

2012-09-04）

*北京市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（8121001）