交叉口行人過(guò)街交通特性研究
——以呼和浩特市為例

韓亞雄,霍月英

(內(nèi)蒙古大學(xué) 交通學(xué)院，呼和浩特 010070)

行人交通是慢行交通的重要部分，越來(lái)越多的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)開(kāi)始逐步傾向于步行交通.為了更好地滿(mǎn)足居民的日常步行出行需求，國(guó)家和社會(huì)都積極提倡“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，在過(guò)街交通的規(guī)劃設(shè)計(jì)中考慮行人的實(shí)際過(guò)街需求.行人作為眾多交通參與者中的弱勢(shì)方，在面對(duì)現(xiàn)代化交通工具時(shí)，自身的安全性往往得不到保證，尤其在一些城市交叉口和路段，缺乏有效的行人過(guò)街設(shè)施對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)流和行人流進(jìn)行隔離，行人往往處于危險(xiǎn)的境地.

目前的大多數(shù)研究主要針對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的交通流特性展開(kāi)，并且進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及數(shù)學(xué)建模，而對(duì)于行人過(guò)街的交通流特性則缺乏整體和系統(tǒng)的研究，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較少且具有強(qiáng)烈的地域適用性.對(duì)交叉口行人過(guò)街交通流特性的調(diào)查分析，因地制宜地指導(dǎo)滿(mǎn)足實(shí)際行人過(guò)街需求的過(guò)街設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)，同時(shí)也為交通組織優(yōu)化管理措施提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而保證交叉口或路段的交通安全與暢通.以人為本的行人過(guò)街交通設(shè)計(jì)的不斷完善，對(duì)于步行交通甚至整個(gè)慢行交通系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步都具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義[1].

1 研究綜述

國(guó)外對(duì)于行人過(guò)街的研究主要有行人過(guò)街等待時(shí)間與違章行為之間的關(guān)系和行人過(guò)街設(shè)施選擇方面的研究.英國(guó)的Rouphailn等對(duì)信號(hào)和無(wú)信號(hào)控制交叉口展開(kāi)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：“男性比女性更容易違章，當(dāng)?shù)厝诉^(guò)街可忍受的極限等待時(shí)間45～60 s”.印度的 Geetam Tiwari[2]運(yùn)用生存分析法，對(duì)過(guò)街等待時(shí)間與過(guò)街冒險(xiǎn)行為的關(guān)系作了詳細(xì)的分析，但研究結(jié)果不具備廣泛的適用性.行人在過(guò)街時(shí)，往往存在著心理的抉擇.Sisiopiku等[3]的研究主要是通過(guò)美國(guó)許多城市的人行橫道進(jìn)行的，該研究發(fā)現(xiàn)影響行人對(duì)過(guò)街設(shè)施選取的因素，能在很大程度上為行人過(guò)街設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供借鑒作用，有一定的實(shí)際價(jià)值，但是該研究是定性的，還缺少相關(guān)的理論模型的支撐.

國(guó)內(nèi)的行人過(guò)街研究以行人過(guò)街速度、過(guò)街等待時(shí)間及可接受安全間隔距離等交通流特性為主.裴玉龍等[4]對(duì)冬夏的哈爾濱市的5種類(lèi)型的行人過(guò)街速度的統(tǒng)計(jì)，得出多種狀況下的速度值，為該市的過(guò)街交通規(guī)劃提供了借鑒作用.盧守峰和王紅茹[5]的研究以過(guò)街等待時(shí)間為主，對(duì)長(zhǎng)沙市的行人過(guò)街的特征行為展開(kāi)研究，最后構(gòu)建了過(guò)街等待模型；孫智勇等[6]分析了不同的沖突類(lèi)型下的行人過(guò)街的可接受安全間隔距離.

為研究交叉口行人過(guò)街交通特性，對(duì)呼和浩特市鄂爾多斯大街和錫林郭勒南路交叉口行人過(guò)街速度特性進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究.通過(guò)對(duì)采集到數(shù)據(jù)的整理，分別計(jì)算了交叉口整體的行人過(guò)街速度、分性別和分年齡的行人過(guò)街速度.最后，結(jié)合實(shí)際的行人過(guò)街情況，對(duì)調(diào)查采集的數(shù)據(jù)及計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了分析.

2 慢行交通與步行交通

2.1 慢行交通概述

隨著私家車(chē)擁有量的持續(xù)增長(zhǎng)，以機(jī)動(dòng)車(chē)交通為中心的交通發(fā)展方式給城市的發(fā)展和日常運(yùn)行帶來(lái)了許多新的問(wèn)題，環(huán)境污染、交通事故、交通堵塞等現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，同時(shí)這也在一定程度上降低了市民對(duì)于安全出行的期許.

慢行交通，是指將步行、自行車(chē)和公交車(chē)等出行方式作為城市交通優(yōu)先發(fā)展的目標(biāo).慢行交通作為城市交通的重要組成，對(duì)于交通空間結(jié)構(gòu)的完整和市民生活水平的提高有著重要的意義.在未來(lái)的城市慢行交通設(shè)計(jì)規(guī)劃中，應(yīng)倡導(dǎo)“以人為本”理念，合理制定自行車(chē)和步行等慢行交通出行方式的發(fā)展戰(zhàn)略，以滿(mǎn)足人們的安全、便捷出行的需求.

2.2 慢行交通中的步行交通

步行作為日常交通出行中最根本、最必要的方式，具有其他出行方式不可比擬的作用.然而，隨著現(xiàn)代交通工具的產(chǎn)生及快速發(fā)展，城市化步伐的加快及城市人口的大量集聚，使得許多的交通工具開(kāi)始不斷擠占人們的出行區(qū)域，城市步行交通環(huán)境不斷惡化.與此同時(shí)，從目前的城市規(guī)劃指導(dǎo)思想上來(lái)說(shuō)，仍然存在弱化步行者，重視機(jī)動(dòng)車(chē)的問(wèn)題，在以機(jī)動(dòng)車(chē)交通優(yōu)先的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中，行人的出行活動(dòng)區(qū)域被逐漸壓縮，慢行交通的推廣所要面對(duì)的問(wèn)題還有很多.

3 交叉口行人過(guò)街速度實(shí)地調(diào)查

3.1 調(diào)查地點(diǎn)

調(diào)查地點(diǎn)的選取應(yīng)該滿(mǎn)足一定的條件，使得觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)能正確地反映行人過(guò)街的真實(shí)情況[7].以下為選取觀測(cè)地點(diǎn)的一些原則：

1) 選擇信號(hào)控制的交叉口，且有人行橫道；

2) 調(diào)查區(qū)域內(nèi)的行人構(gòu)成要適當(dāng)，以滿(mǎn)足計(jì)算過(guò)街速度時(shí)對(duì)行人性別及年齡的要求；

3) 選擇的交叉口應(yīng)有合適觀測(cè)的行人數(shù)量，過(guò)大的行人流量會(huì)導(dǎo)致觀察者對(duì)觀察目標(biāo)的混淆，過(guò)少的行人流量又會(huì)使觀察者不能夠集中精力去完成調(diào)查，最后使計(jì)算結(jié)果的誤差增大；

4) 交叉口附近的土地利用類(lèi)型，是以政府辦公為主或是單純的商業(yè)用途類(lèi)型；

5) 調(diào)查地點(diǎn)具有不同的人行橫道長(zhǎng)度及信號(hào)相位；

6) 人行橫道的終點(diǎn)避免有電線桿等物體，以免影響行人過(guò)街速度.

綜合上述的條件及呼和浩特市的實(shí)際情況，選取鄂爾多斯大街與錫林郭勒南路交叉口作為調(diào)查地點(diǎn).

鄂爾多斯大街與錫林郭勒南路交叉口位于二環(huán)內(nèi)，周?chē)恋乩妙?lèi)型以商業(yè)和居住為主，該交叉口緊鄰嘉茂購(gòu)物中心；周末時(shí)，來(lái)購(gòu)物游玩的人較多，過(guò)街的行人流較多.該交叉口周?chē)酁橐恍┳≌^(qū)、醫(yī)院、酒店和學(xué)校等，出行的人群結(jié)構(gòu)較為合理，便于從不同的性別和年齡結(jié)構(gòu)去分析比較過(guò)街速度.綜合以上因素，故最終選擇該交叉口作為調(diào)查地點(diǎn).具體的交叉口示意圖及機(jī)動(dòng)車(chē)相位圖如圖1和圖2所示.

圖1 交叉口示意圖

圖2 機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)相位圖

所調(diào)查的路口是由東西走向的鄂爾多斯大街和南北走向的錫林郭勒南路相交而成的十字交叉口，各進(jìn)口道的車(chē)道數(shù)不盡相同，東、西、北、南各方向的車(chē)道數(shù)依次為4、5、6、7；其中，由于人工島的存在，每個(gè)進(jìn)口道均設(shè)有右轉(zhuǎn)的專(zhuān)用車(chē)道.東西方向出口道車(chē)道數(shù)為3，南北方向出口道車(chē)道數(shù)為4.過(guò)街速度調(diào)查的位置選擇了路口的東向和北向的兩處人行橫道；其中，東向的人行橫道長(zhǎng)度為20.4 m，北向的人行橫道長(zhǎng)度為28 m，觀測(cè)的地點(diǎn)選在東北角的人工島.

3.2 調(diào)查時(shí)間

由于行人樣本的隨機(jī)性，不同的時(shí)間調(diào)查出的行人過(guò)街的狀況也會(huì)有變化，調(diào)查選擇在工作日的平峰時(shí)間進(jìn)行，避免選擇在周末等人們出行密集的時(shí)間段，造成數(shù)據(jù)采集的困難.結(jié)合實(shí)際情況，調(diào)查日期選擇在2017-04-14，星期五；調(diào)查的時(shí)間段為09:00—12:00.

3.3 調(diào)查內(nèi)容

本文是研究行人過(guò)街的交通流特性，需要去分析比較不同性別和年齡行人的過(guò)街速度的差異.具體的行人過(guò)街參數(shù)及行人屬性如表1所示.

表1 行人過(guò)街參數(shù)及行人屬性

3.4 調(diào)查方法

行人過(guò)街的交通參數(shù)主要通過(guò)視頻采集的方式進(jìn)行，在一個(gè)綠燈周期內(nèi)，錄制所有人的全部過(guò)街狀態(tài)，最后，統(tǒng)計(jì)符合調(diào)查要求的過(guò)街行人的特征[8].對(duì)于行人過(guò)街設(shè)施參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，采用米尺和秒表實(shí)地調(diào)查，調(diào)查方法如表2所示.

表2 調(diào)查方法

3.5 調(diào)查樣本特性

通過(guò)對(duì)行人過(guò)街特點(diǎn)的分析，將性別和年齡作為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，分別研究行人過(guò)街的特性.考慮性別與年齡，主要是從過(guò)街行人的身體狀況和身體的靈活性出發(fā)的.隨著年齡的增長(zhǎng)，尤其當(dāng)年齡超過(guò)60歲以后，人體的靈活性會(huì)大幅度降低，從而導(dǎo)致了老年人在參與到過(guò)街交通時(shí)的差異性，過(guò)街的速度比中青年人慢.性別作為分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)主要是由男性和女性不同的身體素質(zhì)差異決定的.為了便于比較分析，將行人的年齡分為3類(lèi)：青年、中年和老年人.其中，對(duì)于一些特定的行人，出于其他因素的影響，不予考慮在內(nèi)，如攜帶重物過(guò)街的行人，年齡較小的兒童及一些借助其他工具過(guò)街的行人.

在調(diào)查得到的197個(gè)行人過(guò)街樣本中，有效樣本181個(gè)，有效率91.88%；其中，16個(gè)無(wú)效樣本主要是由于行人在到達(dá)馬路對(duì)岸時(shí)沒(méi)有選擇進(jìn)入人工島所致.為了調(diào)查的方便，同時(shí)對(duì)東向和北向的人行橫道通過(guò)的行人進(jìn)行調(diào)查，其中，鄂爾多斯大街人行橫道行人樣本95人，錫林郭勒南路人行橫道行人樣本86人，比例較為接近.將調(diào)查的行人樣本按照性別和年齡進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)：男性行人97人，占總調(diào)查人數(shù)的54%；女性行人84人，占46%.由于青年和中年人過(guò)街時(shí)的表現(xiàn)差距較小，將中、青年行人合并統(tǒng)計(jì)，中青年行人有143人，占調(diào)查總數(shù)的79%；老年人38人，占21%.

4 交叉口行人過(guò)街速度分析

4.1 總體的行人過(guò)街速度

通過(guò)采集鄂爾多斯大街和錫林郭勒南路交叉口東向和北向人行橫道上通過(guò)的181個(gè)行人的過(guò)街時(shí)間，其中鄂爾多斯大街人行橫道95人，錫林郭勒南路人行橫道86人，得到的過(guò)街時(shí)間分布如表3、表4所示.

表3 錫林郭勒南路北側(cè)人行橫道行人過(guò)街時(shí)間分布

通過(guò)對(duì)行人過(guò)街時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，得到相應(yīng)的過(guò)街速度.錫林郭勒南路人行橫道行人過(guò)街平均速度為1.48 m/s，鄂爾多斯大街為1.46 m/s.

通過(guò)對(duì)上面所有的過(guò)街速度的匯總，計(jì)算出總體的行人過(guò)街平均速度為1.43 m/s.總體的行人過(guò)街速度頻方分布圖如圖3所示.

表4 鄂爾多斯大街東側(cè)人行橫道行人過(guò)街時(shí)間分布

圖3 總體的行人過(guò)街速度分布

從過(guò)街速度分布圖可以得出，該交叉口的行人過(guò)街速度主要集中在0.7～2.3 m/s，其中較多的集中于1.1～1.7 m/s，出現(xiàn)頻數(shù)最高的速度區(qū)間為1.2～1.3 m/s，頻次為27.

結(jié)合實(shí)際觀測(cè)情況可以看出，過(guò)街速度較低的樣本主要是一些行動(dòng)較為緩慢的老年人，但這些人出現(xiàn)的頻率較少；在鄂爾多斯大街人行橫道，由于人行橫道較短，大部分行人包括一些行動(dòng)不便的老年人都能在綠燈時(shí)間內(nèi)通過(guò)馬路，這從前面統(tǒng)計(jì)的鄂爾多斯大街人行橫道過(guò)街時(shí)間分布表可以看出：過(guò)街時(shí)間超過(guò)25 s的人的頻數(shù)為0.而在錫林郭勒南路人行橫道，人行橫道較長(zhǎng)導(dǎo)致相應(yīng)的過(guò)街時(shí)間也較長(zhǎng)，可能存在有行人在綠燈時(shí)間內(nèi)不能通過(guò)馬路的情況，在調(diào)查中，過(guò)街時(shí)間在35～40 s行人有2人，不排除這部分人受到信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)的影響而加快了過(guò)街的速度，從而使得他們?cè)诩t燈亮之前通過(guò)馬路.在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，發(fā)現(xiàn)了許多的違章過(guò)街行為，當(dāng)紅色信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)將要結(jié)束的時(shí)候，已經(jīng)有許多的行人走到人行橫道中央等待機(jī)動(dòng)車(chē)通過(guò).在調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)來(lái)往的非機(jī)動(dòng)車(chē)較多，且非機(jī)動(dòng)車(chē)與行人流混雜在一起通過(guò)人行橫道，很少有電動(dòng)自行車(chē)去走專(zhuān)門(mén)劃定的非機(jī)動(dòng)車(chē)道.

4.2 不同性別的行人過(guò)街速度

性別對(duì)其過(guò)街速度會(huì)產(chǎn)生影響，通過(guò)對(duì)97個(gè)男性和84個(gè)女性樣本的分析，得到了不同性別的過(guò)街速度分布，如圖4、圖5所示.

圖4 男性過(guò)街速度分布

圖5 女性過(guò)街速度分布

從上面的過(guò)街速度分布可以得出結(jié)論：男性過(guò)街速度為1.1～1.7 m/s，整體較為集中，這與男性的過(guò)街特征有關(guān)；而女性的過(guò)街速度分布則較為松散，這同樣與女性過(guò)街的特點(diǎn)有關(guān).

通過(guò)整理，得到了男性的平均過(guò)街速度為1.44 m/s，女性為1.42 m/s.這與總體的行人過(guò)街速度1.43 m/s較為接近，這是由于男性與女性行人的比例較為接近，同時(shí)，男性與女性的過(guò)街速度的差異也是由許多因素決定的，從生理上來(lái)說(shuō)，男性的身高普遍高于女性，腳步跨度較大；從性格方面來(lái)說(shuō)，男性往往比女性更加容易急躁，過(guò)街時(shí)行動(dòng)較快[9].總的來(lái)說(shuō)，男性過(guò)街速度和女性差別不大，這也與人行橫道的長(zhǎng)度較短以及樣本的大小有關(guān).

4.3 不同年齡的行人過(guò)街速度

處在不同年齡段的人，其行走速度也有差別.在前面的調(diào)查對(duì)象中，將行人按年齡歸為青年、中年和老年，但從實(shí)際來(lái)看，中年人和青年人在過(guò)街時(shí)的表現(xiàn)差距不大，對(duì)于過(guò)街速度的影響不大；而老年人因?yàn)楦黜?xiàng)生理機(jī)能的衰減，各種感覺(jué)器官都與中青年人存在差距，導(dǎo)致其過(guò)街速度較慢.下面通過(guò)對(duì)143個(gè)中青年和38個(gè)老年行人樣本的計(jì)算，分別得出中青年人和老年人的過(guò)街速度.具體的過(guò)街速度的分布如圖6、圖7所示.

圖6 中青年人過(guò)街速度分布

圖7 老年人過(guò)街速度分布

從分布來(lái)看，中青年人過(guò)街速度為1.1～1.7 m/s.這與總體的行人過(guò)街速度分布一致，這是由于過(guò)街的人群中，中青年男性及女性占據(jù)了大多數(shù)，而老年男性及女性樣本較少，且過(guò)街速度均偏低，故對(duì)總體的影響不大；老年人過(guò)街速度的分布由于樣本少，整體分布較為松散，大致集中于1.0～1.3 m/s.

通過(guò)計(jì)算，得出中青年人的平均過(guò)街速度為1.50 m/s，老年人群體為1.17 m/s.對(duì)比總體的行人過(guò)街速度1.43 m/s，中青年人群體對(duì)于整體的過(guò)街速度的影響不大，而老年人群體的平均的過(guò)街速度與該平均值偏差較大，這也驗(yàn)證了身體機(jī)能的衰退對(duì)于過(guò)街速度的影響較大.

5 結(jié)束語(yǔ)

1)交叉口總體的行人過(guò)街平均速度1.43 m/s，其中，老年人群體的過(guò)街速度為1.17 m/s，相比于中青年人的1.50 m/s的平均過(guò)街速度，老年人的過(guò)街速度偏低，這直接體現(xiàn)在過(guò)街時(shí)間的差異上，由于錫林郭勒南路北側(cè)人行橫道較長(zhǎng)，且行人信號(hào)燈綠燈時(shí)間僅為40 s，對(duì)于一些行動(dòng)不便的老年人，在40 s內(nèi)通過(guò)馬路往往有些緊迫.

2)男性的平均過(guò)街速度為1.44 m/s，女性為1.42 m/s.從生理和性格上來(lái)說(shuō)，男性過(guò)街的優(yōu)勢(shì)愈加明顯，體現(xiàn)為男性的過(guò)街速度略高于女性.

3)在交叉口的行人過(guò)街速度調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，許多行人在行人信號(hào)燈還未變色就走到了馬路中央伺機(jī)通過(guò)；還有一些行人過(guò)馬路時(shí)不走人行橫道，而是橫穿馬路到達(dá)對(duì)岸的街道，在穿行的過(guò)程中不僅對(duì)于生命安全構(gòu)成了威脅，也對(duì)于正常行駛的車(chē)流造成了一定的干擾.

4)調(diào)查發(fā)現(xiàn)有交警在馬路對(duì)面指揮交通，但仍然有不少人選擇違章過(guò)街，而馬路對(duì)面的行人則正常遵守交通秩序，這也說(shuō)明了行人的守法意識(shí)的淡薄，不夠自覺(jué).同時(shí)，人工島設(shè)置的隔離柵欄沒(méi)有發(fā)揮作用，對(duì)于行人的過(guò)街的管制不夠.