不同类型人行信号灯对过街行人的安全影响研究

2014-12-26曹长剑葛鹏森

交通运输研究 2014年3期

尹岩，曹长剑，李静，葛鹏森

（1.中国人民公安大学交通管理工程系，北京102623；2.上海市公安局交通警察总队，上海200070）

0 引言

行人作为交通弱势群体受到了社会的广泛关注，一旦发生涉及行人的事故，行人轻则受伤，重则死亡。为了保证行人过街的交通安全，道路交通管理者通常在大中型交叉口处安装人行信号灯，以划分行人与机动车的时空通行权，减小人与车的交通冲突。目前我国主要使用的人行信号灯包括静态人行信号灯、动态人行信号灯和倒计时人行信号灯等。人行信号灯最早出现在欧美国家，我国在20世纪80年代将其引进并使用，但对人行信号灯的类型、优缺点及其实际应用效果研究相对较少。因此，有必要通过在道路交叉口进行实地观测，来研究各种类型人行信号灯的应用效果。本文通过分析不同类型人行信号灯对过街行人的交通安全的影响，有利于提高行人过街的交通安全与通行效率，进而减少“中国式过马路”现象，增加行人过街的守法率。

1 不同类型人行信号灯特点分析

我国一般交叉口处人行信号灯主要包括：静态人行信号灯、动态人行信号灯和倒计时人行信号灯。一些行人交通流量较小的路口或路段上，也有按钮式人行信号灯，本文对按钮式信号灯暂不作研究。

1.1 静态人行信号灯

1.1.1 静态人行信号灯的含义

静态人行信号灯是最早在我国使用的人行信号灯，设在人流较多的重要交叉路口的人行横道两端，也是在各个城市使用最为普遍的人行信号灯。信号灯上方的红灯镜面上有一个红色的小人形象，红灯亮时，表示禁止行人进入人行横道，但是已经进入人行横道的，可以在保证安全的前提下继续通过或者在道路中心线停留等候。下方的绿灯镜面上有一个绿色的静态行人形象，绿灯亮时，表示准许行人通过人行横道。

1.1.2 静态人行信号灯的特点

（1）简单形象，传递信息清楚

静态人行信号灯简单形象，能够清楚地向行人传递交通信息，在我国应用得比较早，也比较广泛。

（2）经济节能

相较其他类型的人行信号灯，静态人行信号灯设计相当简单，成本低，且用电量也较少，维护运行成本也少。

1.2 动态人行信号灯

1.2.1 动态人行信号灯的含义

动态人行信号灯是在红灯镜面上有一个红色的小人形象，在绿灯镜面上有一个绿色的动态行人形，这不仅能传递是否具有通行权的信息，还能传递即将获得或者失去通行权的模糊（传达给行人距灯色变换时间不长且时间递减的信息）时间信息，是模糊型信息的传达工具。

1.2.2 动态人行信号灯的特点

（1）信息的辨识度高

动态人行信号灯是在静态人行信号灯的基础上发展起来的，相比静态人行信号灯，其更有利于向行人传递交通信息。

（2）提高行人过街速度

动态人行信号灯在绿灯期间的动态小人，可以向行人传递时间紧张、抓紧过街的信息，这也会使行人不自觉地加快脚步，提高行人的过街速度。

1.3 倒计时人行信号灯

1.3.1 倒计时人行信号灯的含义

倒计时人行信号灯是指装有秒表，一般在绿灯期间显示剩余绿灯时间，在红灯期间不显示时间的信号灯。倒计时人行信号灯的“秒表”，会因红绿灯的变换“飞上跳下”。调查发现，我国一般交叉口处的倒计时人行信号灯形式主要是光带递减加数字倒计时。在禁止通行时，秒表是一个“沙漏”，在红灯下方，显示等待时间的长短，突出“禁行”；允许通过时，“沙漏”会变成数字，立即“飞”到绿灯上方，给行人以准确的通行时间概念。该信号灯以倒计时的形式清晰地告知行人信号相位的剩余时间，以便行人调整过街行为。

1.3.2 倒计时人行信号灯的特点

（1）时间信息传达清晰

无论通过光带递减还是通过数字倒计时，可以向行人清晰地传递需要等待的时间或者过街所剩时间。

（2）行人的心理舒适度较高

倒计时人行信号灯能传递准确的信号相位的剩余时间，行人可以根据剩余时间调整自己的行为，如继续通行、等待、加快步速等，因此在倒计时人行信号灯控制下，行人的心理舒适度较高。

（3）调节行人过街行为及速度

过街行人根据所得到或估计的剩余等待时间或者剩余通行时间，可以判断是否需要调整自己的行为以及如何调整。如，绿灯时间充裕可以适当放慢脚步；时间不足，可以适当加快脚步，甚至小跑几步等。

（4）成本相对较高

倒计时人行信号灯是在静态人行信号灯和动态人行信号灯的基础上发展起来的，其程序时间、灯管等相对复杂，设计成本和运行维护成本都比其他两种人行信号灯高。

2 人行信号灯对行人过街安全的影响研究

2.1 问卷调查法

本文从行人对人行信号灯的需求、偏好以及在不同类型人行信号灯下的行为选择三个方面设计了行人调查问卷，以此来了解行人对人行横道处不同类型人行信号灯的行为反应和评价，分析不同类型人行信号灯对行人过街心理和行为的影响。调查人员分别在北京市西城、东城和海淀区选择三个典型的十字交叉口，对过往行人进行了问卷调查，每个路口的行人调查问卷各70份，总计210份，收回有效问卷200份，表1所示为调查结果。

表1 过街行人问卷调查结果

问题1、问题2 和问题3 是为了比较不同年龄和性别的行人对不同类型人行信号灯的偏好。从调查结果可以看出，不论男性还是女性，年龄多少，普遍偏好于倒计时人行信号灯的设立。

问题4是为了分析在有时间信息的倒计时人行信号灯面前，过街行人是否会根据时间信息调整自己的过街行为。问卷调查结果显示，73%的行人看到过街时间充足时会选择加快脚步通过人行横道；26%的行人不会对倒计时信号灯给出的时间信息做出反应，认为只要在绿灯期间进入人行横道就不算闯红灯过马路，自己的过街速度可以不受灯控影响；只有1%的行人会选择等待下个过街时间充足的绿灯通行。

问题5 和问题6 是为了分析行人处于人行信号灯是红灯状况下的过街行为和违法过街的原因。问题5的调查结果表明，在不能获知时间信息的灯控路口处，一半的人会选择等待绿灯通行权；问题6的分析中可以看出周边行人的过街行为对自己违法过街影响很大，51%的行人表示当看到周边有人闯红灯进入人行横道行走时，他们也会不自觉的尾随或侧随违法通行。

问题7 是为了比较行人在静态人行信号灯、动态人行信号灯和倒计时行人信号灯处的过街步速，从调查结果中可见，一半以上的过街行人认为步速要视交通环境而变；还有一部分人认为动态人行信号灯由于给人们紧迫感，所以每当看到动态的绿人行走时，自己也会不自觉地加快脚步。

此外，从问题8可以看出，过街行人对于倒计时人行信号灯的设置还是非常拥护的，47%的行人主观上认为倒计时人行信号灯的设置对他们遵守交通法规是有帮助的。

以上是对过街行人问卷调查的结果，当然由于问卷调查的局限性，不可避免地会存在较为主观的判断，因此有必要对有静态人行信号灯、动态人行信号灯和倒计时人行信号灯的交叉口人行横道处的行人行为进行实地观察和数据采集。

2.2 摄像调查法

为了进一步验证不同类型人行信号灯对过街行人的影响，本文采用摄像调查法观测行人过街的微观行为。分别选择清华西路与学院路交叉口（有静态人行信号灯）、清源路与兴华大街交叉口（有动态人行信号灯）和太平桥大街与广宁伯街交叉口（有倒计时人行信号灯）。考虑到观察角度，选择高于交叉口地面4m 的隐蔽办公楼窗边为观测点，选择的三处观测点视野较为开阔，且无其他遮挡物，数据采集较为清晰。采集数据之前，先设计数据的采集方案，确定摄像机的摆放位置，利用两台摄像机分别摄录交叉口处行人和人行信号灯，摄录前将两台摄像机的时间调成一致。依据研究需要，选择采集人行横道周边10m左右视野范围内的数据。本文通过选择具有代表性的时段（一般为平峰时段），并考虑了天气的影响，以确保获得较高质量的、具有代表性的调查数据。

2.2.1 行人过街守法率的对比分析

不同类型人行信号灯行人过街守法率调查统计结果如表2所示。

表2 不同类型人行信号灯行人过街守法率

从表2可以看出，人行信号灯的类型对行人过街的守法率的影响不大，行人过街的守法率均在28%左右。在实际调查中也发现，行人过街时主要受交叉口有无交通警察或交通协管员、垂直方向的机动车车流、道路宽度等的影响较大，一般来说，交叉口有交通警察或交通协管员时，行人的遵守率明显提高；垂直方向的机动车车流速度慢、车辆数少时，行人容易闯红灯；交叉口较窄或较宽时，行人也容易闯红灯。

2.2.2 行人过街速度的对比分析

不同类型人行信号灯行人过街速度调查统计结果如表3所示。

表3 不同类型人行信号灯行人过街速度（单位：km/h）

从表3可以看出，行人过街的平均速度由慢到快，依此为：静态人行信号灯、动态人行信号灯和有倒计时人行信号灯。在倒计时人行信号灯的控制下，行人过街速度的均值、标准差和速度的波动范围最大，这是因为在有倒计时人行信号灯的控制下，行人过街可以参考剩余绿灯时间，以此来调整过街的行为，尤其是过街速度。

2.2.3 行人与右转机动车交通冲突的对比分析

本文所说的过街行人与车辆的交通冲突,是指如果车辆驾驶人和过街行人中的一方或双方不改变自己的运动状态（方向、速度等）就有可能造成交通事故的状态。

不同类型人行信号灯行人与右转机动车的交通冲突调查统计结果如表4所示。

表4 不同类型人行信号灯行人与右转机动车的交通冲突

从表4 可以看出，不同类型的人行信号灯对行人过街时与右转机动车的交通冲突的影响不同。在调查样本量几乎一样多的情况下，行人与右转机动车的交通冲突点数越少，行人过街速度就越快、越安全。行人与右转机动车的交通冲突点数，由少到多依次为倒计时人行信号灯、动态人行信号灯和静态人行信号灯。倒计时人行信号灯中，之所以行人与右转机动车的交通冲突数最少，是因为有倒计时的人行横道的道路相对较宽，行人可以看到剩余横过道路的绿灯时间，在这种情况下，行人一般比较快速地横过道路，遇到右转机动车时，多数行人不会避让机动车，机动车也会主动减速或停车避让横过道路的行人。当然行人与右转机动车的交通冲突还与右转机动车流量、道路状况、当事人素质等因素有关。