城市道路行人三次連續(xù)過街等候時(shí)間研究

葉　飛

(浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，杭州　311112)

城市道路行人三次連續(xù)過街等候時(shí)間研究

葉飛

(浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，杭州311112)

摘要:以無信號控制道路交叉口三次連續(xù)過街行人為研究對象，在行為調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合時(shí)間心理學(xué)理論，從廣泛的道路使用者和道路因素角度，定量分析行人過街等候時(shí)間及其影響因子。通過被試內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，采集A、B、C三個(gè)典型交叉口數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，基于不同因子分類探究三次等候時(shí)間相關(guān)性，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。結(jié)果表明，三次連續(xù)過街等候時(shí)間之間存在一定的相關(guān)性，其顯著性程度會因主干路安全島寬度的不同而存在差異，過街設(shè)施設(shè)計(jì)的形式會從心理角度對行人過街等候時(shí)間造成影響。

關(guān)鍵詞:交通規(guī)劃；連續(xù)過街；等候時(shí)間；

0引言

在城市道路交通系統(tǒng)中，行人是全世界公認(rèn)的最易受攻擊的道路使用者。在中國，與行人直接有關(guān)的道路交通事故約占總數(shù)的1/3，步行交通方式死亡人數(shù)為事故總死亡人數(shù)的25%左右[1]。城市交通系統(tǒng)包括步行交通和車輛交通，步行交通與車輛交通之間因沖突發(fā)生的交通事故大多發(fā)生在過街行人身上，行人過街交通是步行交通中最重要的部分[2]。

行人過街等候時(shí)間，是研究行人過街交通的一個(gè)重要參數(shù)。以往研究表明，行人穿越被安全島隔離的主干路的二次過街行為過程中，兩次過街之前的等候時(shí)間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。行人在第一次過街之前的等候時(shí)間越長，在第二次過街之前的容忍等候時(shí)間越短，反之亦然[3]。根據(jù)年齡和性別可以預(yù)測行人選擇過街的時(shí)機(jī)，男性比女性更傾向于冒險(xiǎn)，年輕人比年長者更傾向于冒險(xiǎn)，小孩兒在父母陪同時(shí)候比無父母陪同情況下更傾向于冒險(xiǎn)。個(gè)體性格特點(diǎn)、文化差異和價(jià)值觀差異也與過街過程中冒險(xiǎn)傾向性有關(guān)，經(jīng)常尋求強(qiáng)烈感官刺激的人在交叉口比回避強(qiáng)烈感官刺激的人更傾向于冒險(xiǎn)[4-5]。

在不考慮人口統(tǒng)計(jì)變量和性格變量差異的情況下，情境變量決定了行人過街的冒險(xiǎn)傾向性，有時(shí)間壓力的過街行人更傾向于違反交通法規(guī)。同樣，對交叉口的熟悉程度、是否使用手機(jī)和有無交警在場等情境變量也與行人過街冒險(xiǎn)傾向性相關(guān)。學(xué)者在研究交通基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)置情況對行人安全影響的過程中發(fā)現(xiàn)，汽車駕駛員讓步于行人的傾向性和道路車道數(shù)以及道路限速值相關(guān)。

為明晰各種影響因素對過街行人等候時(shí)間的影響程度，集中探討行人過街模式，通過實(shí)驗(yàn)記錄婚姻狀況、教育程度、收入情況和職業(yè)類型等基于受傷行人特征的人口統(tǒng)計(jì)變量。以實(shí)際行為調(diào)查及問卷調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對城市行人過街等候時(shí)間進(jìn)行定量對比分析研究，在此基礎(chǔ)上探究過街基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)置情況與行人過街行為之間的關(guān)系，分析行人三次連續(xù)過街過程中等候時(shí)間之間的相關(guān)性。

1理論基礎(chǔ)

1.1心理時(shí)間

法國柏格桑在1889年最早提出空間時(shí)間和心理時(shí)間的理論，他將傳統(tǒng)理解的自然時(shí)間、空間時(shí)間稱為客觀時(shí)間，而心理時(shí)間則稱為主觀時(shí)間。他認(rèn)為人越是進(jìn)入意識深處，空間時(shí)間越不適用，只有心理時(shí)間才有意義。單位時(shí)間具有彈性特征，即同樣的1s，每個(gè)個(gè)體的心理時(shí)間和現(xiàn)實(shí)時(shí)間存在出入。據(jù)研究，個(gè)體對時(shí)間的認(rèn)知取決于多種因素，主要包括時(shí)間的長短、間隔、順序、刺激出現(xiàn)的時(shí)點(diǎn)以及個(gè)體的認(rèn)知因素和人格特征等?？臻g時(shí)間與心理時(shí)間可進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，但在二者相互轉(zhuǎn)換過程中受到時(shí)間的長短、環(huán)境、個(gè)體的認(rèn)知因素以及人格特征等綜合因素的影響[6]。其函數(shù)關(guān)系表征如下：

Ts=F[f(α，β，γ)，Tp]

式中：Ts為空間時(shí)間；Tp為心理時(shí)間；f(α，β，γ)為修正因子；α，β，γ為心理感知影響因素。

1.2行人過街等待心理極限

在行人過街過程中，將行人到達(dá)人行橫道至行人開始通過人行橫道所等待的時(shí)間稱作行人過街等候時(shí)間，該時(shí)間對于行人來說有一個(gè)心理接受范圍。國內(nèi)大城市無信號控制人行橫道行人過街時(shí)，強(qiáng)行穿越行為非常普遍，相當(dāng)部分原因是由于行人等待穿越的時(shí)間超出了行人可接受的心理范圍。行人的忍耐能力是有限的，當(dāng)行人等待車間安全間隙的時(shí)間超出了行人所能承受的忍耐能力時(shí)，行人往往不顧是否安全，或過高估計(jì)自身和機(jī)動車能力，從車間非安全間隙中強(qiáng)行穿越。

國外對于行人過街等待心理極限都有相應(yīng)的調(diào)查研究。在無信號控制的路段，英國行人能夠承受的最長等待時(shí)間為45-60s；而對于日本行人而言，心理的等待極限約為30s；國內(nèi)的專家、學(xué)者對行人過街等待心理極限研究較少，有人認(rèn)為該時(shí)間為35-40s。當(dāng)行人延誤累積到一定程度還是需要等待時(shí)，行人往往自覺或不自覺地往機(jī)動車道逼近[7]。同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院所做的調(diào)查認(rèn)為，在杭州，當(dāng)?shù)群驎r(shí)間超過90 s，行人過街信號燈對路人的作用趨于零。在我國首部《城市道路人行過街設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)規(guī)范》中，專家建議交叉口信號控制行人過街時(shí)間不宜大于80s?！兑?guī)范》作為交通政策與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在實(shí)踐中并未得到有效執(zhí)行。在杭州，多路口現(xiàn)場調(diào)查表明，杭州近10個(gè)繁忙路口，最長紅燈時(shí)間約為145s，最短紅燈時(shí)間約為115s，這些路口均是行人闖紅燈現(xiàn)象頻發(fā)的地方。

當(dāng)行人時(shí)間延誤累積到一定程度仍然需要等待時(shí)，行人往往自覺或不自覺地往機(jī)動車道逼近。行人過街等候時(shí)間一旦超過行人過街等待心理極限，行人就會冒險(xiǎn)強(qiáng)行穿越街道，交通事故往往在該情況下發(fā)生[8]。

2研究假設(shè)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1研究前提假設(shè)

在進(jìn)行本文研究之前，做出如下假設(shè)：

1.僅考慮與過街等候時(shí)間相關(guān)的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量：

a、年齡對等候時(shí)間的影響：等候時(shí)間與年齡呈正相關(guān)關(guān)系，過街行人年齡越大，過街之前的等候時(shí)間越長；

b、性別對等候時(shí)間的影響：過街之前女性比男性等候時(shí)間更長；

c、交叉口熟悉程度對等候時(shí)間的影響：等候時(shí)間與對交叉口的熟悉程度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，經(jīng)常穿越交叉口行人的等候時(shí)間比很少穿越交叉口的行人更短。

2.針對不同的安全島寬度，前兩次等候時(shí)間之間的相關(guān)關(guān)系有一定的差異，在設(shè)置狹窄安全島的情況下呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，設(shè)置寬闊安全島的情況下呈正相關(guān)關(guān)系。

3.行人在第三次和第二次過街之前的等候時(shí)間之間均呈正相關(guān)關(guān)系。

2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

涉及的行人三次連續(xù)過街交叉口分為兩種類型：被狹窄安全島分離成兩部分的主干路和被寬闊安全島分離成兩部分的主干路，安全島寬度設(shè)置情況如圖1所示。三次連續(xù)過街等候時(shí)間之間的期望相關(guān)關(guān)系如表1所示。

表1　根據(jù)假設(shè)2和3得出的期望相關(guān)關(guān)系

圖1　兩種安全島寬度設(shè)置情況

大部分涉及行人過街行為的研究過程都采用被試間設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。為深入研究相同過街行人在不同道路環(huán)境情況下的過街方式，揭示過街行為方式的底層機(jī)制，本文采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)(重復(fù)測量設(shè)計(jì))實(shí)驗(yàn)方案。在被試內(nèi)設(shè)計(jì)中，沒有被試變量混淆的可能，每一名被試都經(jīng)過了所有的實(shí)驗(yàn)條件，不存在實(shí)驗(yàn)效果歸因問題。本文研究所涉及到的行人三次連續(xù)過街交叉口平面結(jié)構(gòu)以及記錄等候時(shí)間的位置(T1、T2與T3)示意圖如圖2所示。

圖2　交叉口平面結(jié)構(gòu)及時(shí)間記錄位置(T1、T2與T3)

實(shí)驗(yàn)所選三個(gè)地點(diǎn)A、B、C均為杭州市濱江區(qū)內(nèi)的無信號燈控制交叉口，是典型的行人三次連續(xù)過街交叉口，調(diào)查地點(diǎn)A、B中設(shè)置有寬闊的安全島(2-3 m)，地點(diǎn)C中設(shè)置有狹窄的安全島(0.7 m)，如圖3所示。

圖3　觀測地點(diǎn)平面結(jié)構(gòu)圖

在觀測地點(diǎn)用秒表分別記錄每一位過街行人在三次過街之前的等候時(shí)間值，同時(shí)在第三次過街之后以問卷調(diào)查形式記錄過街行人的人口統(tǒng)計(jì)變量相關(guān)信息。實(shí)驗(yàn)觀察人員記錄的獨(dú)立變量信息包括：過街順序編號、性別、估計(jì)年齡、安全島寬度，調(diào)查問卷包含的獨(dú)立變量信息為：性別、年齡和使用交叉口的頻率。

在交通流量和過街行人數(shù)目基本相同的前提下，選擇了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)段9:00-12:00和15:00-19:00。觀測階段的每1 h開始持續(xù)5 min記錄雙向的交通流量和過街行人流量，主干路和次干路交通流量情況及標(biāo)準(zhǔn)差如表2所示。

表2　主干路和次干路交通流量及標(biāo)準(zhǔn)差

參與調(diào)查的774個(gè)過街行人中57 %為女性，過街行人平均年齡為43.9歲(標(biāo)準(zhǔn)偏差為18.07)。數(shù)據(jù)只涉及到完全通過三個(gè)連續(xù)交叉口并且在過街之前存在等候時(shí)間的過街行人，不符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求的過街行人并未在統(tǒng)計(jì)范圍之內(nèi)。排除掉部分不可控因素造成的數(shù)據(jù)遺漏，完整問卷率達(dá)到96%，問卷數(shù)據(jù)分析結(jié)果如表3所示。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1等候時(shí)間與統(tǒng)計(jì)變量

在不考慮個(gè)體差異的情況下，三次過街之前的平均等候時(shí)間分別為6.00s、5.76s和0.79s。為了驗(yàn)證假設(shè)1，研究等候時(shí)間與統(tǒng)計(jì)變量之間的關(guān)系，對統(tǒng)計(jì)獨(dú)立變量進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表4所示，每一次過街之前的等候時(shí)間與過街行人年齡之間相關(guān)性均不顯著。

對統(tǒng)計(jì)獨(dú)立變量進(jìn)行T檢驗(yàn)，結(jié)果如表5所示，盡管女性在過街之前的等候時(shí)間長于男性，但女性和男性前兩次過街等候時(shí)間之間的關(guān)系沒有顯著差異。

表3　過街行人性別和年齡分布

表4　基于年齡分類的三次過街平均等候時(shí)間及標(biāo)準(zhǔn)差

*p<0.05;** p<0.01.

表5　基于性別分類的三次過街

*p<0.05;**p<0.01.

對不同穿越交叉口頻率情況下的平均等候時(shí)間進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表6所示，穿越交叉口頻率的不同僅僅對第一次過街等候時(shí)間具有一定的影響(F(5,657)=2.92，p<0.01)。對比可知，對特定交叉口比較熟悉的過街行人的等待時(shí)間比很少穿越該交叉口的行人少得多。

3.2等候時(shí)間與過街順序

觀測點(diǎn)A、B、C對應(yīng)的過街行人人次及每次過街之前的平均等候時(shí)間如表7所示，對附屬變量過街等候時(shí)間進(jìn)行方差分析，可見，第一次(F(2,774)=20.84，p<0.001)、第二次(F(2,774)=20.61，p<0.001)和第三次(F(2,774)=16.02，p<0.001)的過街等候時(shí)間之間具有顯著差異。對比可知，地點(diǎn)C的前兩次過街等候時(shí)間較短，地點(diǎn)B的第三次過街等候時(shí)間明顯較短。

表6　基于穿越頻率分類的第一次

* p<0.05;** p<0.01.

3.3等候時(shí)間與安全島寬度

通過分析三個(gè)觀測地點(diǎn)安全島寬度對過街等候時(shí)間相關(guān)性的影響，驗(yàn)證假設(shè)1、2和3。寬闊安全島和狹窄安全島情況下過街等候時(shí)間相關(guān)系數(shù)之間的差異如表8所示。設(shè)置寬闊安全島的地方，第一次和第二次過街等候時(shí)間之間具有正相關(guān)性；設(shè)置寬闊安全島和狹窄安全島的地方，第二次和第三次過街等候時(shí)間之間均具有正相關(guān)性。可見假設(shè)2、3均得到肯定驗(yàn)證。

表7　基于觀測點(diǎn)分類的過街行人平均等候時(shí)間方差分析

* p<0.05;** p<0.01.

表8　基于安全島寬度分類的過街

* p<0.05;** p<0.01.

3.4三次過街等候時(shí)間相關(guān)關(guān)系

為了探究在三次過街過程中等候時(shí)間的重復(fù)測量差異，進(jìn)行等候時(shí)間的相關(guān)性分析，分別給出每一個(gè)獨(dú)立變量與等候時(shí)間之間的相關(guān)性，通過Z檢驗(yàn)推斷每一個(gè)獨(dú)立相關(guān)性分析過程中等候時(shí)間平均值之間的差異顯著性。兩連續(xù)過街過程等候時(shí)間之間的相關(guān)系數(shù)如表9所示，前兩次過街等候時(shí)間之間的相關(guān)系數(shù)為RT1&T2=0.149(p<0.001)，后兩次過街等候時(shí)間之間的相關(guān)系數(shù)為RT2&T3=0.212(p<0.001)。后兩次過街等候時(shí)間之間的相關(guān)性更加顯著。(RT2&T3>RT1&T2)。

表9　兩連續(xù)過街過程等候時(shí)間之間的相關(guān)系數(shù)

* p<0.05;**p<0.01.

4結(jié)語

行人三次連續(xù)過街等候時(shí)間之間的相關(guān)性與路面安全島的設(shè)置形式有關(guān)，其顯著性程度會因主干路安全島寬度的不同而存在差異，過街設(shè)施設(shè)計(jì)的形式會從心理角度對行人過街等候時(shí)間造成影響。在穿越被狹窄安全島分離的主干路時(shí)，前兩次過街之前的行人等候時(shí)間之間的相關(guān)性不顯著，在穿越被寬闊安全島分離的主干路時(shí)，前兩次過街之前的行人等候時(shí)間之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系；在三個(gè)調(diào)查地點(diǎn)A、B、C中，第二次和第三次過街之前的行人等候時(shí)間之間均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系。

主干路上安全島的寬度會影響行人對第二次過街行為負(fù)荷的認(rèn)知，寬闊的安全島會在行人的認(rèn)知上造成前兩次過街行為被分離成兩次獨(dú)立行動的印象，進(jìn)而使得在下次過街之前已經(jīng)重建耐心。在這種主干路被看作兩個(gè)獨(dú)立單元的情況下，等候時(shí)間之間的正相關(guān)關(guān)系將增強(qiáng)。進(jìn)一步研究可結(jié)合“以人為本”理念，將行人連續(xù)過街等候時(shí)間相關(guān)性規(guī)律應(yīng)用于道路交叉口的規(guī)劃中，優(yōu)化行人過街設(shè)施設(shè)計(jì)，促進(jìn)城市道路交通系統(tǒng)安全、順暢運(yùn)行。同時(shí)，在為此類交叉口配置信號燈時(shí)，應(yīng)充分考慮行人過街速度及過街等候心理極限時(shí)間，從行人心理認(rèn)知角度改善信號配時(shí)，減少行人闖紅燈的幾率，提高交叉口的行人過街安全性。

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Research on Waiting Time of Pedestrian

Before Crossing Three Successive Road Crossings

YE-Fei

(Zhejiang Institute of Communications, Hangzhou 311112, China)

Abstract:In order to explore pedestrian continuous crossing behavior rule on urban road, pedestrians who crossed three successive road crossings at no signal intersection were chosen as research object, based on behavior survey data, combined with time psychology, pedestrian waiting time at crossings and the influence factors were compared quantitatively from a broad range of road user and roadway factors angle. Through a within-subject design experimental plan, the data of typical intersection at site A, B and C was collected and statistically analysised, the correlation between three waiting time was explored based on different factor classification, a T-test for independent means of waiting times revealed that there are some correlation between the waiting time before three crossings, the significance will differ based on the width of refuge island on arterial road, the design style of street facilities will affect pedestrians’ psychological waiting time at the crossing.

Key words:transportation planning; pedestrian transportation; within-subject design; behavior survey; waiting time at successive crossings; correlation

浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，第16卷第1期，2015年3月

Journal of Zhejiang Institute of Communications

Vol.16 No.1,Mar.2015

浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，第16卷第1期，2015年3月

Journal of Zhejiang Institute of Communications

Vol.16 No.1,Mar.2015

作者簡介：謝寶智(1975-)，男，江蘇揚(yáng)州人，講師，碩士,E-mail:xiebaozhi2008@qq.com。 付昌輝(1974-)，男，浙江浦江人，副研究員，碩士，E-mail：fch1997@zjvtit.edu.cn。

基金項(xiàng)目：常州大學(xué)高等職業(yè)教育研究院資助項(xiàng)目(CDGZ2013016)；江蘇省教育科學(xué)研究院江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究課題(ZYB149) 浙江省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：2013W12)；浙江省2013年高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：JG2013258)

收稿日期：2014-11-23 2014-12-05

文章編號：1671-234X(2015)01-0070-05

中圖分類號:U491.2?

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A doi：10.3969/j.issn.1671-234X.2015.01.0016