·5 5 4 ·关爱生命预防事故基于实际特性的信号交叉口行人延误分析何雅琴裴玉龙( 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨1 5 0 0 9 0 )【摘要】信号交叉口行人延误是评价交叉口行人交通效益和服务水平的重要量度正确估计行人延误对于改善行人交通流以及整个混合交通流运行状况有着非常重要的意义然而，目前大多数研究都是基于行人完全遵章的情况，与现实情况不是很符合本文则从行人过街实际特性出发，考虑了行人违章这一普遍存在的现象，把行人过街近似看做是无信号控制条件下行人过街和有信号控制条件下行人过街两部分，建立了新的行人延误模型，并通过实例验证了模型的有效性关键字】行人延误行人违章相位资助项目：“十五”国家科技攻关项目“现代中心城市交通运输与管理关键技术研究”之“哈尔滨市智能交通应用试点示范工程”( 2 0 0 5 B A 4 1 4 8 1 8 )前言信号交叉口行人延误是评价交叉口行人交通运行状况，衡量行人服务水平的重要指标正确估计行人延误对于改善行人交通流以及整个混合交通流运行状况有着非常重要的意义关于信号交叉口行人延误的研究国内外有很多学者都进行了探讨，目前用的最普遍的行人延误模型是B r a u n l 9 7 8 年研究的模型，d = 掣式中：c 一行人周期g 一行人绿灯时间但是该模型假设信号控制下行人过街是完全遵守交通规则，并且绿灯相位到达行人没有延误，而实际生活中，行人违章现象非常严重，违章率极高，并且绿灯时间过街的行人也会承受一定的延误。
显然，上述模型不是很适合我国的实际情况因此，有必要从信号交叉口行人过街特性的实际出发，研究行人违章条件下的行人延误1 ．行人过街延误分析信号交叉口行人违章过街是行人过街的一个显著特征，主要是由于行人自觉遵守交通法规的意识相对薄弱，加上对行人管理重视不够以及缺少有效管理措施而致主要表现在红灯期间到达的行人无视交通信号灯的存在而直接闯红灯过街，即使他们等待也不是等绿灯相位，而是等待车流的可穿越间隙因此我们可以把违章过街的这部分行人看做是无控制条件下的过街，遵章行人仍然认为是信号控制条件下过街三、智能交通系统与技术·5 5 5 ·1 ．1 绿相位到达行人延误以前的研究大多数都认为绿灯时间到达过街的行人没有延误，但是实际调查中发现绿相位到达的行人过街仍然存在一定的延误，这主要是由行人过街过程中与右转车流冲突而引起的，行人寻找间隙穿越右转车流而产生延误根据车流影响下的行人延误公式为d i = e 旷Iq i —r 一1q i( 2 )d i 一车流i 影响下的行人延误q l 一车流i 的到达率丁一行人穿越机动车的最小车头时距，一般取丁为5 ．1 秒绿灯相位到达的行人人均延误为d 绿= Z ．d 右，( 3 )d 缴一绿相位到达的行人延误d 轧一右转车流i 影响下的行人延误1 ．2 非绿灯相位到达且违章行人延误分析虽然违章行人不存在等待信号灯而产生的延误，但是其过街时由于存在冲突车流的影响仍然存在一定的穿越延误。
违章行人过街可以近似认为是无信号控制条件下的行人过街，但是与无控制条件下过街又有一定的区别，即车辆是遵守交通规则，其车辆到达是随周期改变的将行人红灯信号相位所在的车辆相位称为冲突相位根据前面所提到的车流影响下的行人延误公式，可以得出冲突相位J 内冲突车流影响下的行人人均延误为：d i = ∑d i( 4 ) Id i 一冲突相位J 内到达过街行人的延误噍一车流i 影响下的行人延误1 ．3非绿灯相位到达且遵章行人延误分析信号控制下行人延误主要是由于行人等待信号灯而产生的延误，行人过街的延误与信号周期时间及行人绿灯时间密切相关，当信号周期时间增加，行人绿灯时间减少时，行人延误迅速增大p图1行人聚散及延误示意图图一为信号交叉口行人过街聚散及延误示意图，横轴代表时间，纵轴代表行人流量，从一时刻开始观察一个周期的行人运行情况时刻，行人过街绿灯亮，行人获得通行权，红灯期间到达等待的行人开始逐渐消散，由于人行横道的通行能力的限制，等候的行·5 5 6 ·关爱生命预防事故人不能立刻消散，需要有消散时间，在消散时间内到达的行人仍需要等待、排队通过，到疋时刻，聚集的行人全部离去，随后到达的行人直接通过人行横道，不需要排队；到兄时刻，行人绿灯信号结束，行人开始排队等待下一个绿灯信号；到死时刻，行人绿灯信号开始，行人开始过街，其运行方式回到瓦时刻，瓦一瓦这段时间为一个周期。
则一个周期内平均行人过街延误为： 珐韭型■# 坠型r 一％为行人等待时间，如图所示即为■一乃丁l 一7 ' o = 0 一疋= T —g疋一五为红灯期间聚集的行人消散时间：乃一E ：丝盟‘m将式( 6 ) 、( 7 ) 代人到式( 5 ) 中，可以得到：略=丢[ ( h ) + 掣】( h )噍= 略+ 莩d 矧％一遵章行人平均延误( 5 )( 6 )( 7 )( 8 )( 9 )如一信号控制下行人延误d 右l 一右转车流影响下行人延误A 一行人到达率口一前后两排行人过街时距m 一每排能通过的行人数6 一人行横道宽度加一平均每个人过街所占的宽度，经实测我国行人平均肩宽为0 ．7 5 米，外加两边安全摆动距离0 ．2 5 米，可取形为1 米f 一人行横道长度“ 一行人过街速度1 ．4 考虑行人违章的行人延误假设行人均匀到达，综合考虑违章行人延误和遵章行人延误，可得到平均行人延误为： d = [ k l2 ．g A + k 2 ( T —g ) d 遵+ g d 绿] ／r( 1 0 )无论哪个相位内到达的行人过街都会受到右转车流的影响，因此，上式可以化简为 d = d 绿+ [ k l ；毋哆+ k 2 ( T —g ) d 信] ／r( 1 1 )面一冲突车流影响下的行人延误，不包括右转车流g i 一机动车相位歹的绿灯时间k l 一非绿灯相位到达且违章的行人比例三、智能交通系统与技米·5 5 7 ·后：一非绿灯相位到达且遵章的行人比例其他符号意义同前。
2 ．实例分析以哈尔滨红旗大街一黄河路交叉口南进口人行横道为例，人行横道长度为5 2 米宽度为6 米过街行人流量为3 8 6 人／h ，经实测行人过街速度为1 ．3 1 m ／s ，前后两人之间时距为1s ，行人过街所需横向宽度为l m 行人穿越最小车头时距为5 ．1 s 南进口直行、左转、右转机动车流量分别为8 3 6 p c u ／h 、11 6 p c u ／h 、2 1 4 p c u ／h ，北进1 3 直行流量9 8 5 p c u ／h ，东进1 3 左转流量1 2 6 p c u ／h ，西进口右转流量为1 5 0 p c u ／h 该交叉1 3 是四相位信号控制，周期是1 3 6 s ，相位1 是南北左转，绿灯时间1 9 s ，相位2 南北直行，绿灯时间5 6 s ；相位3东西左转，绿灯时间为1 7 s ；相位4 东西直行，绿灯时间3 2 s 行人绿灯时间为2 8 s ，红灯时间为l O S s ，非绿灯相位到达并遵守交通规则的行人比例为1 5 ．6 ％，非绿灯相位到达并且违章的行人比例为8 4 ．4 ％试计算南进口人行横道上的行人延误①根据调查结果显示，实测行人平均延误为：d = 6 ．6 4 0 s②根据上文的延误公式计算结果如下：d 南直= 4 ．6 6 9 sd m a = 0 ．4 4 3 sd 南右= 0 ．8 5 7 sd 北直= 5 ．9 9 8 sd 西右= 0 ．5 8 2 sd 东左= 0 ．4 8 4 sd f a ．= 4 7 ．4 8 0 s冲突相位1 的行人延误为d ，= 0 ．4 4 3 s冲突相位2 的行人延误为d ：= 4 ．6 6 9 + 5 ．9 9 8 = 1 0 ．6 6 7 s冲突相位3 的行人延误为d ，= 0 ．4 8 4 s绿灯相位到达的行人延误为d 缄= O ．8 5 7 + 0 ．5 8 2 = 1 ．4 3 9 s则整个周期行人人均延误为d = 1 ．4 3 9 + [ 0 ．8 4 4 ×( 1 9 ×0 ．4 4 3 + 5 6 ×1 0 ．6 6 7 + 1 7 ×0 ．4 8 4 ) + 0 ．1 5 6 ×1 0 8 ×4 7 ．4 8 0 ] ／1 3 6 = 9 ．6 9 2 s，、2 ③由公式d = 生{ 让计算的行人延误为j ：4 2 ．8 8 2 s二C由以上计算结果可以看出，本文所提出的计算行人延误方法比人们一直使用的d =竺{ 掣计算延误更为精确。
3 ．结论本文在建立行人延误模型过程中，考虑了行人违章这一普遍存在的因素，并且考虑了绿灯相位到达的行人过街所承受的行人延误，并通过实际调查的数据验证了模型的有效性，对于今后的行人方面研究有一定的意义但是本文仍然假设行人到达是均匀到达的， 因此，同时也存在一定的局限性·5 5 8 ·关爱生命预防事故参考文献[ 1 ] B r a u n ，R ．，R o d d i n ，M ．，1 9 7 8 ．N C H R PR e p o r t1 8 9 ：Q u a n t i f y i n gt h eB e n e f i t so fS e p a r a —t i n gP e d e s t r i a n sa n dV e h i c l e s ．T r a n s p o r t a t i o nR e s e a r c hB o a r d ，N a t i o n a lR e s e a r c hC o u n c i l ，W a s h i n g t o n ，D ．C ．[ 2 ] W e r n e rB r i l o n ．T h o r s t e nM i h n e rC a p a c i t ya n dD e l a y sa tI n t e r s e c t i o n sW i t h o u tT r a f f i cS i g n a l sT R B2 0 0 5A n n u a lM e e t i n gC D - R O M[ 3 ] 刘广萍，裴玉龙．信号控制下交叉E l 延误分析及其公式推导．中国公路学报[ 4 ] 王迎华．行人交通特性分析及交通组织的改善措施．哈尔滨工业大学[ 5 ] 裴玉龙，冯树民．基于交通冲突的行人过街危险度研究．哈尔滨工业大学学报( E I ) ．录用[ 6 ] 陈白磊，彭国雄．无信号控制下城市行人过街延误分析．道路交通与安全，2 0 0 1[ 7 ] 黄文忠，杨佩昆．无控制人行横道处的行人和机动车延误分析．同济大学学报，1 9 9 5P e d e s t r i a nD e l a yi nS i g n a lI n t e r s e c t i o nC o n s i d e r i n gP e d e s t r i a nP e c c a n c yH eY a q i n ，P e iY u l o n g( S c h o o lo fT r a f f i cS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g ，H a r b i nI n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y ，H a r b i n1 5 0 0 9 0 ，C h i n a )A b s t r a c t ：P e d e s t r i a nd e l a ya ts i g n a l i z e di n t e r s e c t i o n si st h ei m p o r t a n tm e a s u r et oe v a l u a t et h ep e d e s t r i a nt r a f f i ce f f i c i e n c ya n ds e r v i c el e v e l ．E s t i m a t i n gp e d e s t r i。