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原文传递城市道路环境下人行横道处行人与机动车冲突分析与延误建模

论文题名：	城市道路环境下人行横道处行人与机动车冲突分析与延误建模
关键词：	城市;道路环境;人行横道;行人过街;机动车;冲突分析;延误模型;交叉口;平均延误;判定原则;路段;二次过街;冲突区域;运行行为;过街行人;北京市;运行效率;相互干扰;系统;控制条件
摘要：	机动车、行人以及非机动车高度混合运行是发展中国家城市道路交通的重要特征,近年来国内外不少学者对混合交通流问题进行了持续深入的研究,丰富了城市交通工程的研究成果。作为道路基础设施的人行横道是城市道路网中行人与车辆“争夺”通行权的重要区域,而在该区域发生的行人与机动车的相互干扰与冲突又是影响关联路段以及周围路网运行效率的重要因素,因此,有必要对人行横道区域范围内的行人过街与机动车运行行为(尤其是相互干扰与冲突行为)进行全面深入地研究。　　论文在全面回顾与讨论国内外有关行人与机动车冲突研究的基础上,结合北京市道路运行实际情况,分别从基于行人与机动车冲突、人行横道铺划位置和行人过街方式的角度构建了三种不同的行人-机动车延误模型,并通过仿真软件对人行横道处行人与机动车运行过程进行模拟,得到了相关的延误数据,为定量评价相关设计方案与优化措施的效果提供了新的思路,主要工作及研究结论如下: 　　 (1)从行人过街步速、可容忍等待时间、穿越机动车流的临界时间间隔、过街设施作用、冲突避让行为等方面对过街行人行为特性和行人与机动车冲突延误进行了分析与评述,总结现阶段国内外在这方面研究中存在的不足之处,主要包括:缺乏对行人避让距离的研究,没有涉及行人发生源位置因素和行人过街绕行因素,未考虑行人过街时间是否充足,对不同过街方式的研究多停留在定性分析,缺乏量化指标,等等。本论文主要针对这些不足展开研究。　　 (2)通过冲突区域概念界定了人行横道上行人与机动车的具体冲突范围,在望右与望左行人为区分标志的两类冲突类型以及4种12类冲突场景进行分析的基础上,确立了行人、机动车的行为判定原则,构建了基于冲突的行人-机动车延误模型,对相关参数进行了标定,并以北京市某双向4车道次干路为对象应用所定义的冲突区域、行为判定原则以及延误模型进行了仿真分析。结果表明,本文提出的冲突区域和行为判定原则可有效刻画过街行人和机动车的冲突过程。根据仿真输出数据,结合该延误模型,表明行人和机动车冲突导致的延误与二者流量成正相关关系,在周五晚高峰时段,当行人流量达到1196ped/h时,机动车流量达2610vdh/h时,行人平均延误为29.6s/ped,机动车平均延误为11.0s/veh。　　 (3)以路段上人行横道铺划位置选择为出发点,分析了过街行人与机动车冲突避让行为,探讨了路段行人和机动车延误的影响因素及特点,并重点讨论了铺划两处人行横道时行人与机动车冲突的4种场景;在分别建立行人延误模型和机动车延误模型的基础上构建基于人行横道位置的行人与机动车系统人均延误模型。为验证所构建的模型,以北京市西城区某支路为研究对象,在铺划单处和两处人行横道两种情况下应用了该模型并进行了仿真分析。结果表明,行人与机动车系统人均延误模型与人行横道位置密切相关,且行人平均延误远大于机动车平均延误;与单个人行横道相比,在500m左右的城市支路上铺划两处人行横道可显著提高行人和机动车运行效率。　　 (4)在讨论行人过街方式的基础上,分析了有信号控制条件下路段和交叉口人行横道处行人、机动车的行为特征,讨论了行人的3种过街行为和机动车的4种运行行为,基于冲突区域和冲突类型与场景分析,分别确立适于有信号控制条件下路段和交叉口处行人和机动车的行为判定原则,分析了高等级路段行人一次过街和二次过街两种过街方式下的行人和机动车延误情况,探讨了大型交叉口不同行人过街方式下相关延误的产生过程,并最终建立了路段和交叉口处基于过街方式的行人-机动车延误模型。分别以北京市某主干路和某平面交叉口为对象,研究一次过街和二次过街两种过街方式下的延误情况。结论表明,行人-机动车系统延误与行人信号配时关系紧密,行人二次过街方式并不能完全避免行人和机动车之间冲突,但是相对于一次过街其冲突数量已有明显降低。案例中在早晚高峰时段,行人二次过街时,路段处的系统人均延误比一次过街方式下分别减少14.3％和7.4％,在交叉口处的优化效果更为明显,分别减少了16.8％和9.5％。
作者：	高利平
专业：	交通运输规划与管理
导师：	毛保华
授予学位：	博士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文