北京市信号交叉口行人过街忍耐时间研究

北京市信号交叉口行人过街忍耐时间研究∗张智勇һ㊀郝晓云㊀王㊀东㊀巩㊀建㊀王㊀达(北京工业大学交通工程北京市重点实验室㊀北京１００１２４)摘㊀要㊀行人交通是信号交叉口交通的重要组成部分.目前信号交叉口的规划设计优先考虑机动车效率,为了保障机动车的通行效率,北京市多数行人过街环境遭到破坏,＂中国式过马路＂应运而生.结合当前北京市交通的特点,以红灯期间到达信号交叉口人行横道等待区的行人为研究对象,运用视频调查和人工调查相结合的方法获取北京市不同影响因素下行人过街忍耐时间的基础数据,采集了９５５４个行人过街忍耐时间样本.建立信号交叉口行人过街忍耐时间的C o x 风险回归模型,结果表明信号交叉口行人过街的最大忍耐时间是５２．８８s ,信号交叉口行人过街忍耐时间与温度㊁性别㊁年龄㊁出行时间㊁红灯时长㊁单位机动车流量㊁人行横道长度等影响因素有关,用地性质对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响不显著.关键词㊀交通管理;忍耐时间;行人过街;信号交叉口;C o x 风险回归模型中图分类号:U ４９１．２㊀㊀文献标志码:A㊀㊀d o i :１０．３９６３/j．i s s n１６７４Ｇ４８６１．２０１５．０４．００２AS t u d y o fT o l e r a n tW a i t i n g Ti m e o fP e d e s t r i a n s a t S i g n a l i z e d I n t e r s e c t i o n s i nB e i j i n gZ H A N GZ h i y o n g ㊀H A OX i a o y u n ㊀W A N GD o n g㊀G O N GJ i a n ㊀W A N GD a (B e i j i n g K e y L a b o f T r a n s p o r t a t i o nE n g i n e e r i n g ,T r a n s p o r t a t i o nC o l l e g e o f M e t r o po l i t a n ,B e i j i n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,B e i j i n g ,１００１２４)A b s t r a c t :P e d e s t r i a n s a r e a n i m p o r t a n t p a r t o f t r a f f i ca t t h e s i g n a l i z e d i n t e r s e c t i o n s ．A t p r e s e n t ,t h e p l a n n i n g an d d e s i g no f t h e s i g n a l i z e d i n t e r s e c t i o n s g i v e p r i o r i t y t o e f f i c i e n c y o f t h e v e h i c l e s ．I n o r d e r t o e n s u r e t h e e f f i c i e n c y of t h e v e h i Ｇc l e s ,m a n yp e d e s t r i a n s c r o s s i ng e n v i r o n m e n t sh a v eb e e nd e s t r o y e di nB e ij i n g ．＂C h i n e s e s t y l eo f p e d e s t r i a nc r o s s i n g＂w a s i n v e n t e d ．B a s e do n t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e c u r r e n t t r a f f i c i nB e i j i n g ,t h i s s t u d y f o c u s e s o n t h e p e d e s t r i a n sw h o a r r i v e a t t h e s i g n a l i z e d i n t e r s e c t i o n c r o s s w a l kw a i t i n g a r e a d u r i n g t h e r e d l i g h t ．At o t a l o f ９５５４p e d e s t r i a n s ＇w a i t i n g t i m ew e r e c o l Ｇl e c t e db y b o t hv i d e os u r v e y a n d m a n u a l s u r v e y u n d e r t h ed i f f e r e n t c o n d i t i o n s ．T h i ss t u d y d e v e l o p saC o xh a z a r d Ｇb a s e d m o d e l o f p e d e s t r i a n s ＇t o l e r a n tw a i t i n g t i m e a t s i g n a l i z e d i n t e r s e c t i o n s ．T h e r e s u l t s h o w s t h a t t h em a x i m u mt o l e r a n tw a i t i n gt i m eo f p e d e s t r i a n s i s ５２．８８s ．T h e t e m p e r a t u r e ,g e n d e r ,a g e ,t r a v e l t i m e ,r e d l i g h t t i m e ,t r a f f i c v o l u m e ,l e n g t h o f c r o s s Ｇw a l k sh a v e g r e a t i m p a c t s o n t h e p e d e s t r i a n s ＇t o l e r a n tw a i t i n g t i m e ,h o w e v e r l a n du s a g eh a v en o s i g n i f i c a n t i m pa c t s o n i t ．K e y wo r d s :t r a f f i cm a n a g e m e n t ;t o l e r a n tw a i t i n g t i m e ;p e d e s t r i a n c r o s s i n g s ;s i g n a l i z e d i n t e r s e c t i o n s ;C o xH a z a r d Ｇb a s e d M o d e l收稿日期:２０１５Ｇ０４Ｇ０７㊀㊀修回日期:２０１５Ｇ０７Ｇ０７㊀һ第一作者(通信作者)简介:张智勇(１９７３－),博士研究生．研究方向:交通规划．E Ｇm a i l :z h a n g ５８４７＠b jt u ．e d u ．c n 0㊀引㊀言在城市交通中,行人交通是１个相对弱势的群体,涉及到行人的交通事故一直居高不下.过去几十年,为了适应社会经济的发展,一直本着 以车为本 的理念,在进行交通设计时为了保障机动车的通行效率,多数道路行人过街环境遭到破坏,行人违法上道路行驶㊁违法占道㊁违反交通信号等不安全行为较为普遍.２００７~２０１２年造成行人交通事故的原因见图１.其中违法上道路行驶㊁违法占道㊁违反交通信号等分别占３３．３２％,１２．５０％和５４．１８％[１Ｇ６],违反交通信号是造成行人交通事故的主要原因.在机动化快速发展的情况下,信号交叉口秩９北京市信号交叉口行人过街忍耐时间研究张智勇㊀郝晓云㊀王㊀东㊀巩㊀建㊀王㊀达序混乱,信号周期长和行人违章过街三者组成了１个恶性循环状态,北京市也不例外.在优先考虑机动车交通运行效率的情况下,交叉口交通设施规划设计及建设管理理念未能对不同道路等级的行人过街行为给予不同的定位.在进行交通工程设计时,常常通过长周期信号控制方案㊁增加机动车车道数㊁压缩非机动车和行人的通行空间来保障机动车的流畅行驶,从而增加了行人的红灯等待时间,加剧了行人等待红灯的焦虑.同时,由于缺乏足够的服务于行人的人性化道路设施,造成行人违反交通法规,无视交通信号灯和交通标志,与机动车和非机动车抢行,造成交通秩序混乱,在增加了行人过街的危险性同时降低了交通流的总体运行效率.信号交叉口行人过街忍耐时间是行人和交通管理者共同关注的１个重要参数,是体现行人过街心理的重要指标,是设计交叉口信号控制方案的重要依据.当行人过街的等待时间超过其忍耐时间时,行人便会强行过街,出现人车混行的混乱状态,降低交叉口运行效率,并具有很大的安全隐患.因此,通过对北京市信号交叉口行人过街忍耐时间的研究,试图改善信号交叉口行人的过街环境,引导更多的城市居民参与绿色交通,从而缓解交通拥堵,实现北京市交通系统的高效运转以及交通系统良性㊁稳健发展,对于构建以人为本和建设宜居环境的和谐社会具有重大的现实意义.图１㊀２００７~２０１２年行人交通事故原因统计图F i g．１㊀P e d e s t r i a n t r a f f i c a c c i d e n t r e a s o n s s t a t i s t i c s i n２００７~２０１２1㊀文献综述A s a b a 和S a i t o [７]通过在日本的研究发现,行人过街等待的不耐烦峰值大约为４０~４５s,不耐烦感在２１~２８s 时已开始产生.英国R o u ph a i l 等[８]得出英国行人可忍受等待时间为４５~６０s.M a r t i n 和J o h n s o n [９]对北美及欧洲相关研究进行了回顾,当双向车流量低于１５００辆/h ㊁等待时间超过４０s 时,违章穿越机动车道的行人数量会急剧增加.佛罗里达州«步行规划设计手册»[１０]提出,无论是否为信号控制过街,当行人过街等待时间超过３０s 时即会开始焦躁.G e e t a m T i w a r i 等[１１]对印度D e l h i 市的７个信号交叉口的行人进行调查,利用生存分析法得出了女性的平均等待时间比男性大２７％;女性的９０％行人等待时间比男性大４４％.行人不安全通行的概率与等待时间有关.卢守峰等[１２]利用生存分析法提出了长沙市行人过街最大等待时间为４０~５０s 的结论.郭宏伟等[１３]在北京市信号交叉口实测数据的基础上,建立了基于危险的行人过街等待持续概率模型,得出大多数行人能够接受的等待时间为５０s.刘光新[１４]通过分析上海市行人过街的等待规律,得到行人在路边等待过街最大可忍受等待时间为９０s,在中间安全岛的最大可忍受等待时间仅为５０s .环梅等[１５]通过摄像获得非机动车的等待忍耐时间及其影响因素数据,采用生存分析中的非参数方法建立等待时间的生存函数模型.结果表明,等待时间越长违规率越高.信号交叉口行人过街忍耐时间是多种影响因素相互综合作用的结果,统一的忍耐时间并不能客观反映真实的情况.国内外对行人过街忍耐时间的研究因素较为单一,多集中在不同性别㊁不同年龄行人等待时间的差异,造成其研究结论的可操作性不强.因此,笔者通过收集北京市信号交叉口不同影响因素下行人过街忍耐时间的数据,并对其进行统计分析,建立信号交叉口行人过街忍耐时间的C o x 风险比例模型,实现信号交叉口行人过街忍耐时间的系统化分析.2㊀信号交叉口行人过街忍耐时间定义及其影响因素２．１㊀信号交叉口行人过街忍耐时间的定义行人到达信号交叉口人行横道等待区域后,通过对信号灯灯色㊁人行横道长度㊁过街行人数量㊁机动车流量㊁非机动车流量等周围交通条件㊁道路条件以及过街环境的观察,如果行人信号灯为绿灯,则完成过街过程;如果行人信号灯为红灯,则原地等待行人信号绿灯并决定是否违章过街或等待至行人信号灯变绿灯后通行.行人在信号交叉口行人信号灯为红灯期间到达人行横道等待区等待过街,其等待时间有１个极限值,不会随０１交通信息与安全㊀２０１５年４期㊀第３３卷㊀总１９２期着红灯时间的变化而变化,当超出行人的忍耐极限时,行人就会在车行道分隔线处沿着车流方向缓慢前进寻找适当的穿越间隙或者选择逐车道过街的方式试图强行通过交叉口而不会在等待区处继续等待,这种行人在人行横道等待区处所能忍受的极限等待时间,称为信号交叉口行人过街的忍耐时间.其中,等待时间是指红灯期间行人到达人行横道等待区至行人开始离开人行横道等待区的时间差;人行横道等待区是指由道路路缘石至车行道分隔线在人行横道上围合的区域.通过国内外对信号交叉口行人过街忍耐时间的经验总结以及大量的调查分析,当信号交叉口行人信号灯为红灯期间,如果有７５％左右的行人违章过街时,信号灯对人行基本无约束作用,行人会成群结队地通过交叉口,导致交叉口运行秩序混乱.因此,本文定义７５％位的忍耐时间为行人过街的最大忍耐时间,即生存函数中２５％分位点为行人过街的最大忍耐时间.当行人过街等待时间大于其最大忍耐时间时,行人会感觉不舒适,无法忍受从而违章过街.２．２㊀信号交叉口行人过街忍耐时间的影响因素根据国内外研究现状以及实地调查分析,红灯期间到达信号交叉口人行横道等待区处行人决策是否过街与行人过街所处的环境因素㊁个人特性㊁出行时间㊁交通状况以及道路环境等因素有关,如图２所示.影响因素的选取及说明,见表１.当信号交叉口行人红灯时间太长,超过行人的最大忍耐时间时,多数行人会不顾信号灯的控制而强行穿越信号交叉口,从而违章过街.图２㊀红灯期间到达人行横道等待区处行人决策过街的主要影响因素F i g ．２㊀T h em a i n f a c t o r s o f c r o s s i n g be h a v i o r of t h e p e d e s t r i a n s a r r i v e d a t t h e s ig n a l i z e d i n t e r s e c t i o n c r o s s w a l kw a i t i n g a r e ad u r i n g th e r e d li gh t 表１㊀行人过街忍耐时间影响因素的选取及说明T a b l e ．１㊀S e l e c t i o n s a n d i n s t r u c t i o n s o f i n f l u e n c e f a c t o r s o f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g en d u r a n c e t i m e 分类含义数据类型说明环境因素温度分类变量１:＞３０ħ;２:２０~３０ħ;３:１０~２０ħ;４:０~１０ħ;５:＜０ħ行人特性年龄分类变量１:青少年(１８~３０岁);２:中年(３０~６０岁);３:老年(６０岁以上)性别分类变量１:男性;２:女性出行时间出行时间分类变量１:早高峰;２:晚高峰;３:休息日交通状况红灯时长数值型变量调查行人行走方向的红灯时长/s单位机动车流量数值型变量红灯期间与行人冲突方向的机动车流量/[p c u (l n m i n )－１]道路环境人行横道长度数值型变量调查行人行走方向的人行横道长度/m用地性质分类变量１:商业用地;２:住宅用地3㊀信号交叉口行人过街忍耐时间调查与分析３．１㊀调查方法采用视频采集及人工观测相结合的方法进行数据采集.通过在信号交叉口进行实地录像拍摄获取录像,采集每周期内红灯期间行人到达信号交叉口人行横道等待区的时刻㊁行人开始通过的时刻㊁机动车交通流量㊁行人性别㊁行人年龄等数据;通过人工观测的方法,采集人行横道长度㊁机动车车道数㊁行人红灯时长㊁行人绿灯时长等数据.３．２㊀调查地点根据研究内容,以及北京市实际情况,选取１０个不同的信号交叉口对行人过街的忍耐时间进行调查,信号交叉口的交通状况和道路环境概况,见表２.３．３㊀调查时间由于北京相同季节温差变化较大,因此本文选择＞３０ħ,２０~３０ħ,１０~２０ħ,０~１０ħ,＜０ħ５个温度段的工作日早高峰(０７:００~０９:００时)㊁晚高峰(１７:００~１９:００时)和休息日的１６:００~１８:００时这３个时间段进行调查,每个地点的过街视频录制连续时间至少为２h .本文共收集了９５５４个行人过街忍耐时间样本.其中,红灯期间离开人行横道等待区的忍耐时间数据８８８３个;绿灯期间离开人行横道等待区的忍耐时间数据６７１个.１１北京市信号交叉口行人过街忍耐时间研究张智勇㊀郝晓云㊀王㊀东㊀巩㊀建㊀王㊀达表２㊀信号交叉口的交通状况和道路环境概况T a b l e ．２㊀G e n e r a l s i t u a t i o no f t r a f f i c c o n d i t i o n s a n d r o a d e n v i r o n m e n t o f s i gn a l i z e d i n t e r s e c t i o n s 信号交叉口调查断面行人绿灯(含绿闪和黄灯)时长/s行人红灯时长/s 人行横道长度/m 机动车车道数用地性质双井桥广渠路５２２５６６０双向１４车道商业双龙路与西大望路交叉口双龙路４０１０５５５双向１０车道住宅广渠路与西大望路交叉口广渠路４４１３９５０双向１２车道商业劲松桥南磨房路３８１８５４５双向１１车道商业南磨房路与武圣路交叉口南磨房路３０８８４２双向７车道住宅松榆南路与武圣路交叉口松榆南路３８１０７３７双向９车道住宅劲松路与劲松中街交叉口劲松路２２１０８３５双向８车道住宅华威桥华威南路３１１３７３０双向７车道住宅南磨房路与武圣北路交叉口武圣北路４８１１２２６双向６车道住宅南磨房路与武圣路交叉口武圣路５４７６１８双向３车道住宅３．４㊀信号交叉口行人过街忍耐时间调查数据分析运用S P S S 对调查的数据进行初步分析,在不考虑绿灯期间离开人行横道等待区的忍耐时间数据时,信号交叉口行人过街忍耐时间的均值为３７．７６s ,其２５％位忍耐时间为１６．６５s ;５０％位忍耐时间为３１．３２s ;７５％位忍耐时间为５２．６２s ,即行人过街的最大忍耐时间是５２．６２s.见图３.图３㊀信号交叉口行人过街忍耐时间分布直方图F i g ．３㊀H i s t o gr a mo f e n d u r a n c e t i m e 4㊀信号交叉口行人过街忍耐时间的分布规律４．１㊀行人过街忍耐时间的基本函数与传统分析方法相比,生存分析法研究信号交叉口行人过街忍耐时间的优势在于可以将事件的结果和出现此结果所经历的时间结合起来进行分析,可以考虑删失数据,以及在不知道行人过街忍耐时间服从何种分布的情况下,确定行人过街忍耐时间与影响因素间的定量关系.本文将信号交叉口红灯期间到达行人的过街等待过程看作是１个生存分析过程.针对信号交叉口过街的行人而言,生存分析的事件即为信号交叉口红灯期间到达的行人其过街等待时间超过其过街忍耐时间而采取的违章过街行为.事件的起点为红灯期间行人到达信号交叉口开始等待过街的时刻,事件终点为行人开始违章过街的时刻.事件有２种结果:１种是在红灯期间行人的过街等待时间超过了其过街忍耐时间采取的违章过街;另１种是等到行人信号灯变为绿灯后再过街.红灯期间到达信号交叉口人行横道等待区㊁红灯期间离开人行横道等待区的行人的忍耐时间,其值可以精确获得,是完全数据;红灯期间到达人行横道等待区㊁行人信号灯变为绿灯后才开始过街的忍耐时间,不能确切知道其忍耐时间,为删失数据.生存分析中最重要的变量是生存时间,本文定义生存时间是指红灯期间到达人行横道等待区的行人从开始等待过街到开始采取过街行为的时间差.F (t )是指行人的忍耐时间小于t 的概率.则T 的分布函数为F (t )＝P r (T ɤt )＝ʏt０f (u )d u (１)㊀㊀S (t )是指红灯期间到达的行人在红灯期间离开人行横道等待区前的等待时间大于特定时间t 的概率,又称为生存函数S (t )＝１－F (t )＝P r (T ＞t )＝ʏ¥tf (u )d u (２)h (t )是指信号交叉口行人过街忍耐时间的风险函数是指红灯期间到达的行人在等待了时间t 之后,在红灯期间没有离开人行横道等待区的行人,在接下来的１个非常小的单位时间间隔Δt内通过人行横道等待区的概率,即在(t ,t ＋Δt )时段内通过的,又称为危险率函数.h (t )＝l i m Δt ң０P r (t ＜T ＜t ＋Δt T ＞t )Δt＝l i m Δt ң０P r (t ＜T ＜t ＋Δt )Δt ˑP r (T ＞t )(３)４．２㊀行人过街忍耐时间的分布规律图４为有无删失数据时信号交叉口行人过街忍耐时间的累积生存率,信号交叉口行人过街的２１交通信息与安全㊀２０１５年４期㊀第３３卷㊀总１９２期累积生存率是其忍耐时间的减函数,随着忍耐时间的增加,行人的累积生存率降低.从图４中可以看出２条曲线的差异比较显著,在一定的累积生存率下,不考虑删失数据时行人忍耐时间下降的最快,考虑删失数据时行人忍耐时间下降的相对较慢.在相同的忍耐时间下,考虑删失数据的累积生存率和累积违章率趋于实际值,因此在处理数据时需要考虑删失数据.表３为有无删失数据行人过街忍耐时间的百分位数估计值.图４㊀有无删失数据时信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．４㊀D i s t r i b u t i o no f p e d e s t r i a n s c r o s s i n ge n d u r a n c e t i m e a t s i g n a l i z e d i n t e r s e c t i o n t a k i n gi n t o a c c o u n t o f c e n s o r e dd a t a o r n o t表３㊀有无删失数据时行人过街忍耐时间的百分位数估计值T a b ．３㊀P e r c e n t i l e e s t i m a t e s o f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g e n d u r a n c e t i m e t a k i n g ce n s o r e dd a t a i n t o a c c o u n t o r n o t 数据类型忍耐时间的估计分位数值/s２５．０％分位数５０．０％分位数７５．０％分位数均值/s 不考虑删失数据５２．６２３１．３２１６．６５３７．７６考虑删失数据５６．８４３３．２４１７．５７４１．０８增幅/％８．０２６．１３５．５３８．７９5㊀行人过街忍耐时间的Cox 风险比例模型５．１㊀行人过街忍耐时间的C o x 风险比例模型的建立㊀㊀令t 表示信号交叉口行人过街的忍耐时间,向量X 为１组影响因素,则C o x 回归模型的基本表达形式为h (t ,X )＝h ０(t )e x p (β１X １＋β２X ２＋ ＋βp X p )＝h ０(t )e x p (βX )(４)式中:h (t ,X )为t 时刻的风险函数;h ０(t )为基准风险函数(影响变量取０时t 时刻的风险函数);X １,X ２, ,X p 为１组影响影响因素或影响因素;β１,β２, ,βp 为影响因素对应的回归系数.如果βi ＞０,表示变量X i 增加时,危险率增加,X i 与危险率正相关,是危险因素;如果βi ＜０,表示变量X i 增加时,危险率降低,X i 与危险率负相关,是保护因素;如果βi ＝０,说明变量X i 增加时,危险率不变,X i 与危险率零相关,即影响因素X i 对信号交叉口行人过街的忍耐时间无显著影响.基于实证调查的行人过街忍耐时间数据以及对其相关的影响因素进行拟合,分析得到信号交叉口行人过街忍耐时间的累积生存函数图,见图５.从C o x 风险模型估计的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图可以看出:１)基于C o x 风险模型的信号交叉口行人过街忍耐时间的累积生存率是单调递减函数,随着忍耐时间的增大,行人继续等待过街的概率越小,行人违章过街的概率越大.２)C o x 风险模型估计的信号交叉口行人过街忍耐时间的７５％分位数是１８．７１s ,５０％分位数是３３．４８s ,２５％分位数是５２．８８s ,即行人过街的最大忍耐时间是５２．８８s.图５㊀信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．５㊀D i s t r i b u t i o no f p e d e s t r i a n s c r o s s i n ge n d u r a n c e t i m e a t s i gn a l i z e d i n t e r s e c t i o n 信号交叉口行人过街忍耐时间是多种影响因素综合影响的结果,不同的影响因素对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响不同.C o x 风险模型影响因素系数的估计结果,见表４.由表４温度㊁性别㊁年龄㊁出行时间㊁单位机动车流量㊁红灯时长㊁人行横道长度等７个影响因素的p 值均小于０．０５,说明这７个因素对信号交叉口行人过街的忍耐时间有着显著的影响.但用地性质的p 值大于０．０５,说明用地性质对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响不显著.因此,信号交叉口行人过街忍耐时间的C o x 风险比例模型为３１北京市信号交叉口行人过街忍耐时间研究张智勇㊀郝晓云㊀王㊀东㊀巩㊀建㊀王㊀达h (t )＝h ０(t )e x p －０．３１０X T １５－０．４７４X T ２５－０．５７７X T ３５－０．１８０X T ４５＋０．１２０X S －０．３９１X A １３－０．６２４X A ２３＋０．３８９X T １３＋０．１８１X T ２３－０．１２０X V －０．００９X R －０．０２３X L １æèçöø÷(６)表４㊀基于C o x 风险模型的影响因素系数估计结果及模型检验结果T a b ．４㊀R e s u l t s o fm o d e l t e s t a n d c o v a r i a n t c o e f f i c i e n t e s t i m a t i o nb a s e do nC o xh a z a r dm o d e l变量名称变量代码β标准差W a l d 值自由度p 值e x p (β)变量均值温度３６２．１０５４０．０００㊀温度１:温度５X T １５Ｇ０．３１００．０３４８３．２３６１０．００００．７３３０．１９４㊀温度２:温度５X T ２５Ｇ０．４７４０．０３４１９７．４８６１０．００００．６２３０．２０６㊀温度３:温度５X T ３５Ｇ０．５７７０．０３４２８８．６３９１０．００００．５６２０．２０４㊀温度４:温度５X T ４５Ｇ０．１８００．０３４２８．５６１１０．００００．８３５０．１９７性别X S０．１２００．０２１３１．１６３１０．０００１．１２７０．５１７年龄４３５．６９７２０．０００㊀青少年:老年X A １３Ｇ０．３９１０．０３２１４９．２０８１０．００００．６７７０．３３４㊀中年:老年X A ２３Ｇ０．６２４０．０３０４２７．２６９１０．００００．５３６０．５０１出行时间２０４．０４０２０．０００㊀早高峰:休息日X T １３０．３８９０．０２７２０４．０４０１０．０００１．４７５０．３５３㊀晚高峰:休息日X T ２３０．１８１０．０２７４６．４８９１０．０００１．１９８０．３１５单位机动车流量/[pc u (l n m i n )－１]X V Ｇ０．１２００．００６３５１．９８０１０．００００．８８７７．２５１红灯时长/sX RＧ０．００９０．００１３０４．７９８１０．００００．９９１１３１．４２１人行横道长度/m X L １Ｇ０．０２３０．００２１０５．２４５１０．００００．９７８３７．００４用地性质(商业:住宅)X L ２０．０８３０．０４８２．９６７１０．０８６１．０８７０．３９４５．２㊀行人过街忍耐时间影响因素分析５．２．１㊀环境因素对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响㊀㊀温度为五分类变量,不同的温度段内信号交叉口行人过街忍耐时间的累积生存率,见图６.图６㊀不同温度段的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．６㊀D i s t r i b u t i o no f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g e n d u r a n c e t i m eu n d e r d i f f e r e n t t e m pe r a t u r e 以＜０ħ为参考对象,X T １５的回归系数为－０．３１０＜０,是保护因素,相对风险率为e －０．３１０＝０．７３３,说明＜０ħ时行人的忍耐时间小于＞３０ħ时行人的忍耐时间;X T ２５的回归系数为－０．４７４＜０,是保护因素,相对风险率为e －０．４７４＝０．６２３,说明＜０ħ时行人的忍耐时间小于２０~３０ħ时行人的忍耐时间;X T ３５的回归系数为－０．５７７＜０,是保护因素,相对风险率为e －０．５７７＝０．５６２,说明＜０ħ时行人的忍耐时间小于１０~２０ħ时行人的忍耐时间;X T ４５的回归系数为－０．１８０＜０,是保护因素,相对风险率为e －０．１８０＝０．８３５,说明＜０ħ时行人的忍耐时间小于０~１０ħ时行人的忍耐时间.５．２．２㊀行人特性对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响㊀㊀行人特性对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响主要分为性别和年龄的影响,性别为二分类变量.不同性别的信号交叉口行人过街忍耐时间的累积生存率,见图７.以女性为参考对象,X S 的回归系数为０．１２０＞０,是危险因素,相对风险率为e ０．１２０＝１．１２７,说明女性的忍耐时间大于男性的忍耐时间.图７㊀不同性别的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．７㊀D i s t r i b u t i o no f p e d e s t r i a n s c r o s s i n ge n d u r a n c e t i m eu n d e r d if f e r e n tg e n d e r年龄为三分类变量,不同年龄的信号交叉口行人过街忍耐时间的累积生存率,见图８.以老４１交通信息与安全㊀２０１５年４期㊀第３３卷㊀总１９２期年人为参考对象,X A １３的回归系数为－０．３９１＜０,是保护因素,相对风险率为e －０．３９１＝０．６７７,说明老年人的忍耐时间小于青少年的忍耐时间;X A ２３的回归系数为－０．６２４＜０,是保护因素,相对风险率为e －０．６２４＝０．５３６,说明老年人的忍耐时间小于中年的忍耐时间.图８㊀不同年龄的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．８㊀D i s t r i b u t i o no f p e d e s t r i a n s c r o s s i n ge n d u r a n c e t i m eu n d e r d if f e r e n t a ge ５．２．３㊀出行时间对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响㊀㊀出行时间为三分类变量,不同出行时间信号交叉口行人过街忍耐时间的累积生存率,见图９.图９㊀不同出行时间的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．９㊀D i s t r i b u t i o no f p e d e s t r i a n s c r o s s i n ge n d u r a n c e t i m eu n d e r d if f e r e n t t r a v e l t i m e㊀㊀其中,以早高峰为参考对象,X T １３的回归系数为０．３８９＞０,是危险因素,相对风险率为e ０．３８９＝１．４７５,说明休息日行人的忍耐时间大于早高峰行人的忍耐时间;X T ２３的回归系数为０．１８１＞０,是危险因素,相对风险率为e０．１８１＝１．１９８,是危险因素,说明休息日行人的忍耐时间大于晚高峰行人的忍耐时间.５．２．４㊀交通状况对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响㊀㊀单位机动车流量是数值型变量,是连续变量,影响因素回归系数X V 为－０．１２０＜０,是保护因素,说明与行人行走冲突方向的单位机动车流量越大,行人违章过街的概率越低,行人的忍耐时间越大.单位机动车流量每增加一个单位,行人违章过街的风险率将减少１１．３％(１－e －０．１２０＝０．１１３).红灯时长是数值型变量,是连续变量,影响因素回归系数X R 为－０．００９＜０,是保护因素,说明红灯时长越长,行人违章过街的概率越低,行人的忍耐时间越大.红灯时长每增加１s ,行人违章过街的风险率将减少０．９％(１－e －０．００９＝０．００９).５．２．５㊀道路环境对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响㊀㊀人行横道长度是数值型变量,是连续变量,影响因素回归系数X L １为－０．０２３＜０,是保护因素,说明人行横道越长,行人违章过街的概率越低,行人的忍耐时间越大.人行横道长度每增加１m ,行人违章过街的风险率将减少２．２０％(１－e－０．０２３＝０．０２２).6㊀信号交叉口行人过街忍耐时间Cox 比例风险模型的验证㊀㊀分析单位机动车流量㊁红灯时长㊁人行横道长度变化时,信号交叉口行人过街忍耐时间的变化及在一定的忍耐时间分布下的累积生存率的变化情况,从而验证信号交叉口行人过街忍耐时间C o x 风险比例模型的适用性,同时,也为分析不同交叉口的行人过街忍耐时间,以及为信号配时的优化方案提供１个理论指导.图１０㊀不同单位机动车流量的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．１０㊀D i s t r i b u t i o n o f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g en d u r a n c e t i m eu n d e r d i f f e r e n t u n i t o f v e h i c l e s f l o w５１北京市信号交叉口行人过街忍耐时间研究张智勇㊀郝晓云㊀王㊀东㊀巩㊀建㊀王㊀达图１０为单位机动车流量变化下的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图,从图中可以看出,单位机动车流量的变化对行人过街忍耐时间具有显著的影响,单位机动车流量越大,行人过街忍耐时间越大.表５为不同单位机动车流量下行人过街忍耐时间的百分位值.当单位机动车流量从３p c u /(i n m i n )增加到８pc u /(i n m i n )和１３p c u /(i n m i n ),行人过街的最大忍耐时间从３９．４７s 增加到５８．４８s 和８４．５１s.图１１为不同红灯时长下的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图,从图中可以看出,红灯时长的变化对行人过街忍耐时间比较显著的影响,红灯时长越长,行人过街忍耐时间越大.表６为不同红灯时长下行人过街忍耐时间的百分位值.当红灯时长从１００s 增加到１３０s 和１６０s ,行人过街的最大忍耐时间从４６．０４s 增加到５４．８２s 和６５．１８s.表５㊀不同单位机动车流量下行人过街忍耐时间的百分位值T a b ．５㊀P e r c e n t i l e e s t i m a t e s o f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g en d u r a n c e t i m e u n d e r d i f f e r e n t u n i t o f v e h i c l e s t r a f f i c 单位机动车流量/[pc u (l n m i n －１)]忍耐时间的估计分位数值/s２５．０％分位数５０．０％分位数７５．０％分位数３３９．４７２４．９８１４．１８８５８．４８３７．０４２０．７９１３８４．５１５５．１６３０．８５图１１不同红灯时长的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．１１㊀D i s t r i b u t i o no f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g e n d u r a n c e t i m e u n d e r d i f f e r e n t r e d l i gh t t i m e 表６㊀不同红灯时长下行人过街忍耐时间的百分位值T a b ．６㊀P e r c e n t i l e e s t i m a t e s o f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g e n d u r a n c e t i m e u n d e r d i f f e r e n t r e d l i gh t t i m e 红灯时长/s忍耐时间的估计分位数值/s２５．０％分位数５０．０％分位数７５．０％分位数１００４６．０４２８．９１１６．２９１３０５４．８２３４．５８１９．４２１６０６５．１８４１．３４２３．２５㊀㊀图１２为不同人行横道长度下的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图,从图中可以看出,人行横道长度的变化对行人过街忍耐时间比较显著的影响,人行横道长度越长,行人过街忍耐时间越大.表７为不同人行横道长度下行人过街忍耐时间的百分位值.当人行横道长度从２４m 增加到３２m ,４０m ,４８m 时,行人过街的最大忍耐时间从４５．５２s 增加到５１．３０s ,５７．８３s ,６４．９５s.图１２㊀不同人行横道长度的信号交叉口行人过街忍耐时间分布图F i g ．１２㊀D i s t r i b u t i o n o f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g en d u r a n c e t i m eu n d e r d i f f e r e n t l e n gt ho f c r o s s w a l k 表７㊀不同人行横道长度下行人过街忍耐时间的百分位值T a b ．７㊀P e r c e n t i l e e s t i m a t e s o f p e d e s t r i a n s c r o s s i n g e n d u r a n c e t i m e u n d e r d i f f e r e n t l e n gt ho f c r o s s w a l k 人行横道长度/m 忍耐时间的估计分位数值/s２５．０％分位数５０．０％分位数７５．０％分位数２４４５．５２２８．６２１６．１１３２５１．３０３２．３４１８．１８４０５７．８３３６．５６２０．５１４８６４．９５４１．２６２３．１６㊀㊀由此可以看出,笔者所提出的C o x 风险比例模型可以很好的用来描述影响因素对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响.7㊀结束语本文运用视频调查和人工调查相结合的方法获取北京市不同影响因素下行人过街忍耐时间的基础数据,并对其进行统计分析.建立了信号交叉口行人过街忍耐时间的C o x 风险回归模型,模型估计信号交叉口行人过街的最大忍耐时间是５２．８８s .研究结果表明,信号交叉口行人过街忍６１交通信息与安全㊀２０１５年４期㊀第３３卷㊀总１９２期。