混合交通流成为我国道路交通最显著的特征。2016年以来, 代表着“互联网+交通”的智能共享单车让自行车重新回归城市, 成为小汽车、公交、地铁外的第四大出行方式, 实现了“自行车王国”的人性化复兴[1]。但是, 这使得混合交通流中机非冲突矛盾更加突出, 尤其体现在平面交叉口。
非机动车是混合车流中的弱势群体, 在与机动车发生冲突、碰撞过程中, 由于缺乏必要的安全保护设施, 非动车骑行者会受到更严重的伤害[2]。因此, 本文借鉴交通冲突技术, 研究信号平面交叉口机非交通冲突, 分析影响机非冲突的主要因素, 并提出改善平面交叉口非机动车过街安全措施。
1. 交通冲突界定和数据采集
1.1 交通冲突界定
现阶段普遍采用的交通冲突定义是1977年在挪威奥斯陆召开的首届国际交通冲突学术年会提出的标准定义[3]。交通冲突被定义为:在可观测的条件下, 两个或者多个道路使用者在一定的时间和空间上彼此相互接近, 以至于如果任何一方不改变其运行轨迹, 将会发生碰撞的现象。
交通冲突实际是两个做相对运动的交通参与者在空间和时间上向事故接触点相互逼近的空间变化趋势, 是未产生交通损害的“准交通事故”。因此, 交通冲突发生的判别关键是避险行为的判断。
1.2 数据采集
在不同的道路交通环境、交通流量情况下, 混合交通流运行特性是不同的, 为了诠释信号平面交叉口交通冲突规律, 需要完成数据采集和数据提取。采集数据需要充分考虑冲突分析所需数据对象多样性、冲突数据时空连续性等方面。结合冲突分析数据特点和平面交叉口实际情况, 选择采用视频录像法和网格法相结合的方式进行冲突数据采集和提取。
2. 冲突因素分析
2.1 交通流量
机非冲突在宏观上是非机动车车流和机动车车流同时竞争同一道路资源或路权的过程。为了进一步解释冲突数和流量间的关系, 这里采用冲突数与不同对象相关交通量的回归模型[4,5], 即:
图2-1和图2-2展示了机非冲突率和左转非机动、直行非机动车、机动车交通量关系, 并运用SPSS进行回归拟合分析。
从图2-1和图2-2可知, 机非冲突与左转非机动车交通量、机动车交通量作用关系, 机非冲突与直行非机动车交通量、机动车交通量作用关系均为线性回归, 模型拟合复相关系数分别为为0.786和0.790, 其函数关系为:
线性回归模型表明, 机非冲突和左转非机动车交通量、直行非机动车交通量、机动车交通量相关性显著, 并随左转非机动车交通量、直行非机动车交通量和机动车交通量增大而增加。
2.2 冲突车型
本次分析将机动车分为三类, 小型车、中型车、大型车。图2-5显示了机非冲突中机动车车型比例。从图中可知, 小型车与非机动车发生的比例是最高的, 为82.49%, 而中型车、大型车分别为12.1%和5.5%。
非机动车分为自行车和电动自行车 (助动车) , 其各自的行驶车速不同, 对机非冲突的影响也不同。如图2-6中所示, 展示了机非冲突中自行车、电动自行车各自所占的比例。其中, 电动自行车与机动车冲突所占比例为58.2%, 高于自行车的比例41.8%, 主要原因是电动自行车的骑行速度比自行车要大, 骑行者穿越机动车流的心理更迫切而加速行驶, 导致产生机非冲突增多。
2.3 机动车速度
由于非机动车行驶灵活、易于加、减速、转向和穿插通行, 导致其速度、方向和行驶轨迹呈现多变的特点, 非机动车速度不易确定和记录。因此, 本次分析仅讨论机动车的速度对机非冲突的影响。图2-4展示了机非冲突时机动车平均速度与机非冲突数的关系。
从图2-4可知, 机非冲突数与机动车平均速度呈现抛物线关系, 但不是很显著, 复相关系数仅为0.5, 其函数关系式为:
图2-4中呈现抛物线主要原因可能是当机动车速度低时, 非机动车有充足时间采取避险措施来避免发生碰撞, 发生冲突较少;当速度9km/h~18km/h, 非机动车在通过交叉口时, 受到机动车速度干扰, 会使非机动车骑行者穿过机动车心理迫切, 而增加冲突;当机动车速度较大时, 非机动车骑行者不会选择冒险激进过街, 所以冲突较少。
3. 非机动车过街安全改善策略
非机动车在混合车流中属于弱势群体, 在机非冲突所引发的交通事故中, 特别容易受到伤害。因此, 最大程度的减少机非冲突, 提高信号平面交叉口非机动车过街安全性。根据信号交叉口机非冲突产生机理, 提出非机动车过街安全改善措施:
(1) 设置非机动车过街专用道
由于机非冲突是引发交叉口机非交通事故的主要原因, 在信号平面交叉口设置非机动车过街专用道, 在空间上分离机动车和非机动车, 是减少机非冲突和机非交通事故的重要措施。非机动车过街专用道主要有:非机动车直行专用道、非机动车右转弯专用道、非机动车左转二次过街专用道。
(2) 设置非机动车过街等待区, 并配合设置非动车过街专用相位
借鉴台湾的经验, 在机动车停止线前设置非机动车过街等待区, 并设置非机动车过街专用相位, 在时空上将非机动车和机动车分离开, 达到减少非机动车和机动车冲突的目的。
(3) 设置左转非机动车二次过街
左转非机动车与直行机动车之间的冲突是最严重的交通冲突之一, 最容易引起机非交通事故。左转非机动车二次过街交通组织可以有效的分离直行机动车和左转机动车, 即左转非机动车随本向直行非机动车过街, 到达等待区等候, 在下一个相位放行时, 再直行通过交叉口, 分两次完成过街。
(4) 限制电动自行车 (助动车) 速度
电动自行车和非电动自行车通过交叉口速度差是造成机非冲突的重要因之一。因此, 严格按照国标限制电动自行车 (助动车) 速度在20km/h内, 保障非机动车过街安全, 减少机非冲突事故。
4. 结束语
本文研究了信号平面交叉口机非冲突, 分析了影响机非冲突的主要因素, 提出了改善平面交叉口非机动车过街安全的措施。分析表明:机非冲突随左转非机动车交通量、直行非机动车交通量和机动车交通量增大而增加;小型车与非机动车发生的比例是最高;电动自行车与机动车冲突比例高于自行车;
针对影响非机动车过街安全的因素, 提出了非机动车安全过街的改善措施, 包括设置非机动车过街专用道;设置非机动车过街等待区, 并配合设置非动车过街专用相位;设置左转非机动车二次过街;限制电动自行车 (助动车) 速度。
摘要：运用线性统计方法, 研究平面交叉口机非交通冲突, 分析影响非机动车安全过街因素, 建立机非冲突预测模型。研究表明, 非机动车流、机动车流的增加会引起机非冲突增加;左转非机动车所占的比例增加, 导致机非交通冲突增加;电动自行车比例与机非冲突为显著正相关。针对平面交叉口机非冲突形成机理和演变规律, 提出了4项非机动车安全过街改善措施。
关键词：机动车,非机动车,信号平面交叉口,交通冲突,广义线性模型
参考文献
[1] 2017年共享单车与城市发展白皮书[R].北京:北京清华同衡规划设计研究院, 摩拜单车, 2017.
[2] 项乔君, 卢川, 吴群.基于冲突严重性划分的公路平交口安全评价[J].公路交通科技, 2008, 25 (8) :132-135.
[3] Federal Highway Administration (FHWA) .Traffic conflict techniques for safety and operation-observer manual.Department of Transportation, Washingtong, 1989.
[4] 张学亮, 邓卫, 郭唐仪等.基于冲突率的交叉口交通安全评价方法研究[J].交通运输工程与信息学报, 2007, 5 (1) :85-90.
[5] 杨艳群, 赖元文.基于冲突率的信号交叉口交通安全评价模型研究[J].交通标准化, 2010, (23) :136-140.