■潘 斌 ■佛山市城市規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究院，廣東 佛山 528000

1 引言

一般而言，交叉口信號(hào)的燈色變化是遵循從綠燈-黃燈-紅燈-綠燈的順序依次更迭，交叉口過渡信號(hào)是指交叉口信號(hào)燈從綠燈變成紅燈或從紅燈變成綠燈的過程中增設(shè)的過渡信號(hào)，最常見的過渡信號(hào)為黃燈、在綠燈尾設(shè)置綠燈倒計(jì)時(shí)或者綠閃燈。

根據(jù)部分事故資料統(tǒng)計(jì)，在城市道路上發(fā)生的交通事故有60%發(fā)生在平面交叉口內(nèi)，這其中又有90%的事故發(fā)生在信號(hào)過渡期間，即交通信號(hào)燈從綠燈變成紅燈或從紅燈變成綠燈的這段時(shí)間內(nèi)［1］。城市道路的交通事故從空間上講主要集中在平面交叉口范圍內(nèi)，從時(shí)間上講則主要發(fā)生在信號(hào)過渡期間。因此，對(duì)城市道路平面交叉口過渡信號(hào)的設(shè)置進(jìn)行深入研究是減少交通事故、保障交叉口安全的有效方法。

2 數(shù)據(jù)采集與處理

2.1 地點(diǎn)選擇

選擇用來采集數(shù)據(jù)的交叉口的初始標(biāo)準(zhǔn):

(1)調(diào)查進(jìn)口道的非機(jī)動(dòng)車流量＞250pcu/h，若小于該數(shù)值，則非機(jī)動(dòng)車到達(dá)分布的離散程度會(huì)很大，樣本的獲取難度大且不具有代表性;

(2)非機(jī)動(dòng)車流的構(gòu)成具有多樣性(男女比例、年齡階段);

(3)交叉口周圍有建筑物等制高點(diǎn)可清晰地觀測非機(jī)動(dòng)車從交叉口某一進(jìn)口道行駛至對(duì)向出口道整個(gè)過程;

(4)交叉口拍攝點(diǎn)能俯視辨析要拍攝的某進(jìn)口道團(tuán)簇在一起的每一輛非機(jī)動(dòng)車，這樣方可清晰拍攝到信號(hào)變換中的非機(jī)動(dòng)車行為。

2.2 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)的采集分為電動(dòng)自行車違章數(shù)現(xiàn)場調(diào)查、穿過交叉口兩個(gè)部分。違章數(shù)調(diào)查的方法是一個(gè)人站在交叉口，記錄綠-紅時(shí)黃燈和紅燈初期駛過停車線的電動(dòng)自行車數(shù)量;電動(dòng)自行車穿過交叉口行為的量化分析需要借助數(shù)碼攝像機(jī)記錄和視頻處理軟件。電動(dòng)自行車常成簇地集中在交叉口進(jìn)口道，因此拍攝需要兩臺(tái)攝像機(jī)同步操作，其中的一臺(tái)攝像機(jī)位于交叉口周圍20m 左右的制高點(diǎn)，保證從高空俯視整個(gè)非機(jī)動(dòng)車道，另一臺(tái)攝像機(jī)架位于交叉口附近，用來拍攝通信號(hào)，兩臺(tái)攝像機(jī)通過秒表實(shí)現(xiàn)同步。為了保證采集的數(shù)據(jù)能真實(shí)地反映現(xiàn)實(shí)狀況，數(shù)據(jù)采集選在晴天，連續(xù)拍攝4 天，具體時(shí)間為每天的14:00～16:00。

2.3 數(shù)據(jù)處理

拍攝的錄像資料要在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行信息提取。采用圖像處理軟件提取車輛關(guān)鍵駕駛行為參數(shù)。操作員獲得每一個(gè)點(diǎn)的位置，在確定好車輛初始位置后，跟蹤其行駛過程就得到了它的整個(gè)行駛軌跡。軟件的輸出是對(duì)應(yīng)于電動(dòng)自行車行駛時(shí)間的從一點(diǎn)行駛至另一點(diǎn)的一系列位置、加速度、速度、行駛距離等，處理時(shí)間間隔最小可以細(xì)化到1/10s。

在統(tǒng)計(jì)電動(dòng)自行車黃燈與紅燈初期違章數(shù)時(shí)，需要設(shè)置一個(gè)紅燈初期截止時(shí)間。根據(jù)Bonneson 等人的研究，紅燈開始4 秒之前的違章占到紅燈初期違章的95 以上［2，3］。為此，設(shè)置截止時(shí)間為紅燈開始后4s，加上黃燈的3s，最后的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為黃燈開始后7s 內(nèi)到達(dá)停車線并穿越交叉口的電動(dòng)車數(shù)量。

3 綠-紅過渡信號(hào)設(shè)置對(duì)電動(dòng)自行車的安全影響分析

以往研究顯示違章率與綠燈間隔時(shí)間密切相關(guān)，而綠-紅過渡信號(hào)包括了綠燈間隔，因此，對(duì)綠-紅信號(hào)設(shè)置對(duì)電動(dòng)自行車的安全影響分析以紅燈初期的違章率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.1 紅燈違章率統(tǒng)計(jì)

選取四個(gè)交叉口，通過對(duì)比分析綠閃燈、綠燈倒計(jì)時(shí)交叉口電動(dòng)自行車紅燈初期的違章率，評(píng)價(jià)兩種綠-紅過渡信號(hào)對(duì)電動(dòng)自行車的安全影響程度。其中成都北路-威海路、成都北路-北京西路的過渡信號(hào)設(shè)置為綠燈倒計(jì)時(shí)，武寧路-大渡河路、仙霞西路-劍河路的過渡信號(hào)設(shè)置為綠閃燈。

表1 各個(gè)交叉口黃燈與紅燈初期違章數(shù)統(tǒng)計(jì)表

黃燈與紅燈違章車輛數(shù)/百輛車是各個(gè)小時(shí)的違章車輛數(shù)除以小時(shí)流量。例如，成都北路威海路(南進(jìn)口)的每百輛車違章數(shù)=(131/2140)×100=6.12。

3.2 紅燈違章率顯著性分析

(1)分析方法

此處采用兩個(gè)比率的檢驗(yàn)來對(duì)比分析各個(gè)交叉口的紅燈違章率。以與分別表示一個(gè)交叉口的黃燈與紅燈違章數(shù)(μ1、μ2)在非機(jī)動(dòng)車統(tǒng)計(jì)量(n1、n2)中的比率，則有:

(2)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)

表2 紅燈違章率的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)1

a 在95%置信水平下(α=0.05)，?！癥”表示顯著，“N”表示不顯著。

b 負(fù)值表明前者的違章率小于后者的違章率。例如-1.08 意味著成都北路-威海路的違章率小于成都北路-北京西路的違章率。

表3 紅燈違章率的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)2

由檢驗(yàn)表1 可以得出，綠燈倒計(jì)時(shí)交叉口(成都北路-威海路、成都北路-北京西路)的違章率與綠閃燈交叉口(武寧路-大渡河路、仙霞西路-劍河路)相比，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯著，而綠燈倒計(jì)時(shí)的兩個(gè)交叉口違章率對(duì)比結(jié)果不顯著;由檢驗(yàn)表2 可以得出，綠閃燈的兩個(gè)交叉口違章率對(duì)比結(jié)果不顯著。

4 結(jié)語

本文針對(duì)綠閃燈、綠燈倒計(jì)時(shí)兩種過渡信號(hào)對(duì)電動(dòng)自行車的安全影響進(jìn)行對(duì)比分析，分析顯示燈倒計(jì)時(shí)與綠閃燈設(shè)置環(huán)境下的電動(dòng)自行車紅燈違章率差異明顯，而同種綠-紅過渡信號(hào)設(shè)置環(huán)境下的違章率差異不明顯，且綠燈倒計(jì)時(shí)交叉口紅燈初期的電動(dòng)自行車違章率標(biāo)明顯大于綠閃燈交叉口，標(biāo)明綠燈倒計(jì)時(shí)和綠閃燈對(duì)電動(dòng)自行車安全的影響是存在明顯差異的，且綠閃燈的安全性要優(yōu)于綠燈倒計(jì)時(shí)。

［1］錢紅波，李克平.綠燈間隔時(shí)間對(duì)交叉口交通安全的影響研究［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2008(06).

［2］Behrendt，J.Untersuchungen zur Gelblicproblematick an Knotenpunkten mit Lichsignalsteuerung.Strassenverkehrstechnik，Heft 101，undesverkehrsministerium，Bonn，West Germany，1970.(Cited in Mahalel ＆Zaidel(1985b)).

［3］Bonneson，J.，K.Zimmerman，and M.Brewer.Engineering Countermeasures to Reduce Red-Light-Running.Report No.FHWA/TX-03/4027-2.Texas Department of Transportation，Austin，Texas，August 2002.