任予躍，李浩領，胡子建

(長安大學 公路學院，陜西 西安 710064)

基于視頻檢測技術的路段行人過街速度研究

任予躍，李浩領，胡子建

(長安大學 公路學院，陜西 西安 710064)

隨著城市小汽車保有量的增加，城市道路中的交通事故數(shù)量和嚴重性也日益增大，行人交通安全問題更加受到重視。本文通過視頻檢測技術，采集了西安市育才路行人過街速度、路段車路速度數(shù)據，通過SPSS軟件建立了行人過街速度與與路段上來車的關系模型,對路段行人過街行為進行了分析。結果表明，路段行人過街速度受到路段車輛速度及車輛與行人之間的距離的影響。

行人過街；視頻檢測技術；SPSS建模

步行是城市居民出行的重要交通方式之一，而在道路交通系統(tǒng)中，行人為弱勢群體，也是交通傷害的主要受害者，2012年的全國道路交通事故統(tǒng)計數(shù)據表明，行人、乘客、摩托車駕駛員三者傷亡人數(shù)占總數(shù)的70%以上[1]。如何降低和減輕行人交通事故已成為城市交通管理的一項重點工作，要改善行人交通安全需要從多方而入手，這包括：行人合理過街行為的有效引導、教育，行人過街設施的優(yōu)化布置和設計[2]。在合理地誘導行人過街、優(yōu)化過街設施設計之前，需掌握行人的過街特性，以保證措施的有效性。因此，本文針對城市道路上的行人過街行為開展研究，通過行為數(shù)據采集，運用統(tǒng)計方法來解析行人過街行為。

本文通過對路段上的無過街信號的人行橫道上行人的過街行為的研究，來探尋行人過街步行速度與路段上來車的關系。行人過街速度與道路上車輛的位置與速度有關[3-4]，為簡化模型，忽略環(huán)境、行人年齡、性別等因素，只探討行人過街速度與道路上車輛的位置與速度的關系。

1 調查方法

通過對路段上人行橫道的調查和觀測來探究行人過街速度與道路上車輛的位置與速度的關系。選取西安市育才路上一人行橫道進行了觀測。該人行橫道位于長安大學北門口，長10 m，寬4.5 m，人流量較大。人行橫道所處的育才路為單行道，車輛運行方向為從西往東。車輛與行人沖突較嚴重，行人過街受車輛影響較大，過街一般需等待并尋找車輛間隙過街。

相關文獻表明，認為行人過街的步行速度與路段上來車的速度和車輛到人行道到距離有關。因此，對人行道上行人步行速度與鄰近人行道的車輛速度與距離進行了觀測。

使用攝像機對調查地點進行拍攝，并從中提取數(shù)據。將人行道的上游分為7個路段，每個路段長10 m，每隔一個路段貼一個白條，如圖1所示。這些白條用于估測上游來車的縱向位移。攝像機選擇架設在路側高樓，能同時拍攝到過街行人和上游來車。

圖1 調查方法示意圖

2 調查結果

通過后期對視頻的處理，得到行人過街的時間tc、距離人行道最近的車輛位置，車輛通過路段的時間td，整理后共得到50組有效數(shù)據，如表1所示。

表1 調查數(shù)據匯總

3 數(shù)據分析

對視頻觀測得到的數(shù)據進行處理，由于人行道長度和一個路段的長度已知，計算得到行人過街的步行速度以及車輛的行駛速度。由于60 m之外的車輛車速未進行測量，考慮到60 m外人行道對車輛車速的影響已經較小，故將60 m外的車輛車速統(tǒng)一取整條路上車輛的平均車速5 m/s，結果如表2所示。

表2 調查數(shù)據處理結果

4 模型建立

行人在過街前會依據來車的速度和自身與車輛的距離來預估車輛到達自身所在位置的時間，當行人判斷無法在這段時間內通過道路，行人則會選擇等待。如果判斷能在這段時間內通過道路，則會選擇合適的步行速度過街，即保證在預估車輛到達時間內通過人行橫道[5-6]。利用SPSS對過街時間與預估車輛到達時間進行回歸分析，得到：

tc=9.610-2.078ts+0.279ts2-0.01ts3

(1)

式中：tc為行人過街時間；ts為預計車輛到達時間。

vc=l/tc

(2)

vs=d/ts

(3)

故得到行人過街速度的模型為：

(4)

式中：vc為行人過街速度；vs為上游路段距離行人最近的車輛速度；l為人行道長度；d為上游最近車輛與人行道距離。

5 結 語

通過模型發(fā)現(xiàn)行人過街的速度受道路上來車的速度及其與人行道的距離有關，即行人會根據車輛的車速和到人行道的距離對車輛行駛至行人道的時間進行預估，并根據預估時間調整過街速度以在車輛到達前完成過街即要保證過街時間tc小于其預估的車輛到達時間td。

由于當車輛距離人行道較遠時，行人預估其到達時間時會將其減速考慮在內，故行人對車輛的實際預估到達時間應大于d/vs；而當車輛與人行道距離較近時速度較小且速度已經較穩(wěn)定，行人預估其到達時間等于d/vs。

[1] 公安部交通管理局.2012年全國道路交通事故統(tǒng)計報告[R].北京：公安部交通管理局,2013：51-52.

[2] 王小雙.基于排隊論的人行橫道寬度定量分析[J].洛陽理工學院學報(自然科學版)，2015，25(3)：33-36.

[3] 劉勝洪.無信號控制城市行人過街交通特性研究[D].重慶：重慶交通大學，2008：8-10.

[4] 趙瑩瑩，曲昭偉，江晟，等.基于視頻的行人過街速度特性[J].吉林大學學報(工學版)，2013，43(2)：298-303.

[5] 吳昌旭，馬舒，莊想靈.行人過街的認知心理過程和模型[J].心理科學進展，2013，21(7)：1141-1149.

[6]JinSheng，QuXiaobo，XuCheng，etal.Dynamiccharacteristicsoftrafficflowwithconsiderationofpedestriansroad-crossingbehavior[J].PhysicaA:StatisticalMechanicsanditsApplications，2013，392(18)：3881-3890.

Research on Road Pedestrian Crossing Speed Based on Video Detection Technology

REN Yuyue, LI Haoling, HU Zijian

(Chang′an University, Xi′an 710064, China)

With the increase of urban car ownership, the quantity and severity of city road traffic accident are increasing, especially, pedestrian traffic safety have been a serious problem. By using of video detection technology, the data of pedestrian crossing speed and vehicle speed in Xi′an Yucai road are collected in this paper. Road pedestrian crossing behavior is analyzed, and model has been established through SPSS software. It is shown in the model that the pedestrian crossing speed is influenced by the vehicle speed and the distance between vehicles and pedestrians.

pedestrian crossing；video detection technology； SPSS model

2016-11-20

任予躍(1991-)，男，浙江舟山人，在讀碩士研究生，主要從事交通規(guī)劃、交通安全方面的研究.

10.3969/i.issn.1674-5403.2017.01.006

U491

A

1674-5403(2017)01-0019-04