王洪明，譚 亮，王劍波，熊 丹

(四川交通職業(yè)技術學院 公路交通安全四川省高校重點實驗室，四川 成都 611130)

0 引言

目前，我國中小城鎮(zhèn)道路和公路的路段人行橫道普遍無信號燈控制，隨著道路寬度和交通量增大，行人過街安全成為交通建設與管理需要重點解決的問題。雖然法律規(guī)定車輛在無燈控人行橫道應主動避讓行人，并且管理部門在近年也加強了執(zhí)法管理和宣傳教育，但在無管控時仍難達到安全有序通行。尤其在擁有4條以上車道的雙向路段，由于行人過街用時較長，不僅車輛普遍利用速度優(yōu)勢搶先通過人行橫道，行人也往往不待車輛讓行即開始穿越，存在很大安全隱患，如何從讓行模式上消減這種人車競爭現(xiàn)象是值得研究的問題。

目前對多車道路段無燈控人行橫道的讓行問題研究較少，并且都側重于行人方面。楊曉光等[1]將行人在雙向車流道路上的過街方式分為1次過街和2次過街2種，通過對不同交通量和路幅寬度條件下的行人延誤進行對比，提出了2種過街方式在雙向2車道和4車道路段的適用范圍；楊曉芳等[2]分析了不同道路寬度、不同行人流量下適合設置2次過街的機動車流量范圍，分別就有無燈控的雙向6車道和4車道路段提出了行人1次過街和2次過街的選取標準；向紅艷等[3]將行人過街的實際等待時間小于等于理想等待時間的概率定義為行人過街安全度，認為在有中途停駐設施時，行人2次過街可以增加安全過街間隙，提高過街安全度。上述研究都以行人延誤(即等待時間)為基礎討論行人過街方式問題，很少考慮車輛讓行因素，實質上是單純的行人讓行，與我國《道路交通安全法》第47條的規(guī)定相悖，且不符合人行橫道的實際通行狀況。無燈控人行橫道的通行過程應是人車雙方視情相互讓行過程，本文實際觀測多車道路段無燈控人行橫道，并分析不同行人過街方式的交通安全與延誤，研究兼顧行人優(yōu)先與道路通行效率的分車道讓行模式，VISSIM仿真表明該讓行模式可在不過分增加行人延誤的同時顯著降低車輛延誤。

1 行人過街調查研究

1.1 調研過程

選擇四川省瀘州市城區(qū)5處多車道路段的無燈控人行橫道，在高峰時段(7:15～8:15)內，錄像調查行人過街及來車讓行情況。實地觀測共獲得274組有效行人樣本，涉及1 092輛機動車(見表1)。

表1 觀測地點基本情況Table 1 Basic situation of the observation site

圖1為觀測標識與車道命名情況，如圖1所示，為便于測算車輛及行人速度，事先分別沿車行方向在路面每5 m處設一標識，沿人行方向量取人行橫道各相鄰標線的間距，并從道路中心往兩側將各車道分別依次命為A1，A2…和B1，B2…。

圖1 觀測標識與車道命名Fig.1 Observational signs and lane naming

1.2 調查數(shù)據(jù)分析

1)行人通過各車道的用時

圖2為行人穿越各車道的平均用時情況，如圖2所示，行人通過人行橫道各車道的平均用時在3.02～5.79 s之間，沿道路橫斷面大致呈中間長、兩側短分布，用時較長的為靠近中心的A1，B1車道。行人通過各車道的平均速度為0.60～1.19 m/s，比董艷濤等[4]調查的行人逐條車道過街速度稍低。

圖2 行人穿越各車道的平均用時Fig.2 The average times of pedestrians crossing the lanes

2)行人的中途停頓

在5處橫道上，共觀察到483人次的較明顯的行人中途停頓，停頓人數(shù)占總過街人數(shù)的77%，156人有2次以上停頓。圖3為行人進入各車道前的停頓情況，如圖3所示，停頓主要出現(xiàn)在進入B1，A1，B2車道時，停駐點集中于道路中心線和車道分界線位置。停頓時長主要受車道來車影響，但多人停頓時，常出現(xiàn)人群逐漸擠入車道而明顯縮短停頓時間的現(xiàn)象。此外，有中心護欄會增加在道路中心的停頓。

圖3 行人進入各車道前的停頓情況Fig.3 The pause before pedestrians enter each lane

3)來車讓行情況

在行人開始進入人行橫道時的路段上，對來車方向30 m范圍進行觀察，發(fā)現(xiàn)僅有17.3%的車輛有減速和停車反應，且集中于行人所在和將要進入的車道，與艾冠韜等[5]的調查結論相似。另有約2%的車輛在有或將有行人進入時變道繞行通過，加速從行人前方繞行者居多。此外，有9.1%的來車鳴笛或閃爍前照燈催促行人避讓，而此時位于B2車道之前的行人多在車道分界線或道路中心線駐足讓行，位于B3車道以后的則以加速穿越為主。

4)行人過街時的來車速度與來車時距

在有讓行表現(xiàn)的來車中，采取減速讓行的車輛占77.9%。表2為過街行人穿越各車道時來車情況，如表2所示，各車道來車到達人行橫道的速度大致呈道路中部高、兩側低分布，與道路限速的比值為：8車道路段為29.7%～76.9%、6車道路段為39.1%～74.5%，行人進入各車道時與該車道來車的平均時距為3.37～4.59 s，過街中途較大，臨結束時最小。來車時距與來車速度之間無明顯相關性，與段堅堤等[6]的調查結果基本一致。

表2 過街行人穿越各車道時來車情況Table 2 The traffic volume of each lane when pedestrians across the crosswalks

綜合來看，車輛在多車道路段對過街行人以分車道減速讓行為主，較少停車讓行，更難有路幅整體讓行，行人多數(shù)傾向于逐條車道利用來車間隙過街，與楊曉芳等[2，4，7-9]的調查情況基本相同。行人對過街時機的選擇主要受車道位置及來車影響，總體表現(xiàn)為穿越靠近道路中部的車道時警惕性較高，此時由于來車速度相對較快，行人穿越車道的耗時及停頓都顯著增加，當越過道路中心后，隨著車道來車速度降低，行人盡快完成過街的愿望趨強，與車輛搶行者增多。

2 過街讓行方式分析

2.1 逐路幅過街讓行

目前，對無燈控人行橫道一般參照燈控的路幅交替通行模式，根據(jù)道路有無中心隔離帶或安全島的不同，要求全路幅或半路幅的車輛對過街行人進行整體讓行。與之相應，行人應按路幅以1次或2次方式過街，在確認路幅內車輛已讓行后才能進入人行橫道，因此，在人車雙方均嚴格守法通行的情況下沒有發(fā)生相互沖突的可能，能夠有效確保通行安全。

而在通行延誤方面，當行人到達路幅邊沿時，如果路內車流沒有現(xiàn)成的安全穿越間隙，行人需要等待車流讓行。由于實際上多車道路段的不同車道行車速度存在較大差異，在各車道車輛均及時發(fā)現(xiàn)行人并采取讓行措施，行人延誤Tp1等于其中速度最高的車輛從發(fā)現(xiàn)行人到制動停車所消耗的時間。

(1)

讓行車輛的延誤Tc1，等于車輛減速停車讓行人通過后重新行駛，而相比連續(xù)行駛所增加的通行時間。

(2)

t2=(nd+l)/vp

(3)

t3=vc/3.6a′

(4)

(5)

(6)

式中：t1為汽車減速停車時間，s；t2為行人通過時間，s；t3為汽車重新起步行駛時間，s；t為汽車連續(xù)行駛時間，s；n為行人穿越的車道數(shù)；d為車道寬度，m；l為多名行人組團過街的首尾長度，m；vp為行人過街速度，m/s，可取1.2[4]；a′為起步加速度，m/s2，可參照制動減速度取值不超過2.0。隨著行人增多且分布離散時，車輛延誤將相應增大，并可能形成持續(xù)阻斷。

2.2 逐車道過街讓行

行人逐車道過街時，車輛延誤Tc2僅與本車道行人有關，相當于n=1時的Tc1；行人延誤Tp2則等于行人在各車道的延誤之和，并隨路段來車率增大而提高，其中，行人在各車道的延誤可參照式(1)計算。

可見，雖然實踐中行人逐車道過街主要是車輛缺乏禮讓的結果，使行人過街便利受到損失，但與行人逐路幅過街相比，卻可以縮小人車雙方的讓行范圍，有利于大幅減少車輛延誤和提高道路通行效率。楊曉芳等[2]認為這容易引起交通混亂，難以保障行人安全，然而，通過調查發(fā)現(xiàn)，在前述5處橫道上，2014—2016年發(fā)生的11起行人事故中，5起發(fā)生于行人從路邊進入橫道，6起發(fā)生于行人過街中途，事故形態(tài)均為汽車正面碰撞行人，碰撞時行人處于行走或突然停止狀態(tài)，雖然事故碰撞點都位于人行橫道內，但其成因主要是車輛不及時讓行和行人未選擇安全通行時機，究其根源都在于缺乏與行人逐車道過街相匹配的通行規(guī)范指引和安全保障措施，使雙方的行為缺乏可預見性，容易導致相互誤判。如果順應人車雙方的通行意愿，采取以車道為單元的分車道讓行模式，將有助于增強雙方規(guī)范讓行的自覺性，消除行人過街風險。

3 分車道讓行模式的構建

3.1 分車道讓行關系

按照交通沖突原理，車輛的沖突過程包括駕駛人反應和車輛反應2個階段，受行駛速度和制動過程制約，其沖突距離和沖突時間通常都遠大于行人。因此，就路段的單位車道與人行橫道交織而言(如圖4所示)，在及時觀察到對方的情況下，車輛的可能沖突對象是正處于交織區(qū)內和即將進入交織區(qū)的行人，而行人的可能沖突對象則是將要進入交織區(qū)且沖突距離不足的車輛，雙方需視情采取相互讓行措施。

圖4 分車道讓行示意Fig.4 The sketch of yielding model of different lanes

按照制動協(xié)調時間最短的車輛估算，在常規(guī)道路限速(30～80 km/h)范圍，從駕駛人開始采取制動措施到車輛停止期間，行人相應的步行距離約為5.3～13.6 m，意味著車輛的1次停車過程，至少可以讓其本車道內的行人走出車道和相臨車道的行人到達本車道邊沿。將人行橫道內的本車道及其左右相鄰車道區(qū)域作為一次分車道讓行的行人范圍，不僅能夠充分限制讓行過程的人車延誤，提高道路通行效率，而且車輛在限速較高路段還可以適當降低制動強度，僅以減速方式即能達到安全讓行目的。據(jù)此，從回避交通沖突角度出發(fā)，道路來車與過街行人之間的分車道讓行關系分為如下2種情形：

1)車輛讓行

當人車雙方相互發(fā)現(xiàn)時，如果車輛與人行橫道的距離足夠其正常制動停車，車輛應當至遲從安全制動距離sc1開始減速乃至停車，讓行人先行通過本車道。

(7)

2)行人讓行

當人車雙方相互發(fā)現(xiàn)時，如果車輛即便采取制動措施也不足以使讓行范圍的行人通過本車道時，則在車輛到達人行橫道之前不能通過本車道的行人應當在車道外駐足，讓車輛先行通過人行橫道。根據(jù)本車道的行人清空時間，此時車輛與人行橫道停止線之間的最小安全距離sc2應滿足以下公式：

(8)

由于人的視距遠大于sc1和sc2，人車雙方實際上能更早發(fā)現(xiàn)對方并從容采取讓行措施，例如前述5處橫道的讓行車輛中，超過78%的只采取了減速讓行。

3.2 分車道讓行規(guī)則

按照車輛最長制動協(xié)調時間(0.8 s)[11]和最大車道寬度(3.75 m)[13]估算，當車速大于或等于30 km時，sc1>sc2。為此，可以將路段上游距人行橫道停止線sc1和sc2的位置分別作為車輛讓行標示線和行人讓行標示線，根據(jù)行人優(yōu)先與通行效率兼顧的原則，由人車雙方按如下規(guī)則通行：

1)當車輛到達讓行標示線時應當減速行駛，遇人行橫道內有行人正在通過本車道或者即將從相鄰車道進入本車道的，應當停車讓行。

2)當車輛到達行人讓行標示線時，人行橫道的本車道內行人應當快速通過，還未進入本車道的行人應當在車道外等待車輛通過。

3.3 分車道讓行的安全保障措施

分車道讓行的人行橫道結構如圖5所示，為了確保人車分車道讓行的安全有序，需要配套采取如下安全保障措施：

1)設立易于觀察的人行橫道讓行標識。實現(xiàn)分車道讓行的關鍵在于人車雙方能夠根據(jù)彼此的位置關系準確作出讓行判斷，并向對方傳達自己的通行意圖。然而，由于人的深度知覺和運動知覺易受情境影響，并且人車之間缺乏直接可靠的信息傳遞途徑，需要通過必要的外部措施來輔助雙方的觀察與判斷，確保其行為的安全可靠性。現(xiàn)有的人行橫道預告標識與道路限速之間無明確對應關系[14]，并且在實際交通環(huán)境中的視認性較差，不能滿足分車道讓行車輛和行人的觀察需要。為此，可以將車輛讓行標示線和行人讓行標示線之間的路面鋪設成較為醒目顏色(如暗紅色)，以整體作為人行橫道的讓行識別區(qū)。

2)在人行橫道內設置車道間駐足帶。為確保行人讓行時有安全的駐足空間，除了在人行橫道的道路中心位置設置安全島，還應在對應各車道分界線位置設置寬度不小于500 mm的車道間駐足帶。為了與橫道標線相區(qū)別，駐足帶宜采用黃色實線。條件允許的，還可在駐足帶兩端的邊角處設置反光路鈕。

3)限定車輛的通行軌跡。實踐中有少數(shù)車輛在遇行人過街時采取變道繞行方式通過人行橫道，容易使行人誤判車輛動態(tài)而引發(fā)危險，為此，應將車輛讓行標示線至人行橫道下游不少于5 m范圍的車道分界線設置為實線，必要時還可采用震蕩標線，禁止車輛變道和跨線、壓線行駛。

4)限制車輛的通行速度。車輛的側向安全凈空與其行駛車速有關，為確保行人在車道間讓行時的安全，應當在行人讓行標示線位置設置區(qū)域限速標志。參考本文調查的車輛通過人行橫道平均速度以及聶進等[15]對行人碰撞速度的傷亡風險研究，宜將車輛通過人行橫道的速度限定在30 km/h以內。

圖5 分車道讓行的人行橫道結構Fig.5 The crosswalk structure diagrams of yielding model of different lanes

3.4 分車道讓行的適用條件

1)實行人行橫道分車道讓行的路段應當有良好的空間視距，以保證人車雙方至少在車輛到達人行橫道讓行識別區(qū)之前，彼此都能夠充分觀察到對方。

2)為保證行人在車道間駐足讓行時的安全，要求路段的各車道在滿足最大允許車型通過時仍有足夠的側向凈空。根據(jù)我國的道路車輛寬度和間接視野裝置外伸量最大限值[16]，對于全部通行小型車輛的路段，車道寬度應不小于3.50 m；對于允許通行大型車輛的路段，車道寬度應不小于3.75 m。

3)為避免轉彎車輛的內輪差危及行人安全，位于彎道的人行橫道不適宜采用分車道讓行。

4 VISSIM仿真驗證

3車道路段人行橫道仿真模型如圖6所示，建立半幅3車道路段人行橫道模型，對傳統(tǒng)車讓人和分車道讓行的車輛及行人延誤進行仿真對比。模型參數(shù)標定為：車道寬3.75 m，人行橫道寬6 m，小型車組成比0.9，車流量按200 pcu/h梯度增加。為保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，仿真時間為600～7 200 s，隨機數(shù)取42。

圖6 三車道路段人行橫道仿真模型Fig.6 Simulation model of pedestrian crosswalk in three vehicle road section

圖7 仿真結果Fig.7 Simulation results

分別以路段限速40和50 km/h、過街人流量400人/h為例進行仿真，結果如圖7所示?？梢?，兩種讓行方式在不同路段限速下的人車延誤隨車流量變化特征總體相似，均在車流量小于1 800 pcu/h時呈較緩慢增長，在車流量大于1 800 pcu/h后增速加快，并且各項延誤值均隨限速提高而有所增大。其中，相對于40和50 km/h的路段限速，分車道讓行的行人延誤分別較傳統(tǒng)車讓人的長0.02～3.19 s和0.02～3.20 s，而分車道讓行的車輛延誤則分別較傳統(tǒng)車讓人的短0.92～7.19 s和1.01～7.87 s。分車道讓行能在不過分增加行人延誤的同時顯著降低路段車輛延誤。

5 結論

1)傳統(tǒng)逐路幅過街讓行模式對多車道路段人行橫道缺乏針對性，并且單純強調車輛讓行義務，容易形成嚴重的車輛延誤，促使車輛在無執(zhí)法監(jiān)管時放棄讓行和競爭通行。

2)行人逐車道過街有助于提高道路通行能力，但為了降低行人過街阻力和防止發(fā)生事故，應當按照行人優(yōu)先與通行效率兼顧的原則建立人車協(xié)同的分車道讓行模式，并相應完善人行橫道讓行識別區(qū)、行人駐足帶和區(qū)域限速等安全保障措施。VISSIM仿真表明，在多車道路段人行橫道采取分車道讓行，可在小幅增加行人延誤的同時顯著降低車輛延誤。

3)本文僅針對多車道路段人行橫道的分車道讓行模式作了探討，除此外，設置讓行識別區(qū)對于其他無燈控人行橫道也具有參考價值。

[1] 楊曉光，勞云騰,云美萍.無信號控制路段行人過街方式適用性研究[J].同濟大學學報(自然科學版)，2007，35(11)：1466-1496.

YANG Xiaoguang，LAO Yunteng，YUN Meiping. Application of different pedestrian cross patternto no-signal controlled segment [J]. Journal of Tongji University (Natural Science) ，2007，35(11)：1466-1496 .

[2] 楊曉芳，韓印，付強,等.無信號控制路段行人過街管理策略研究[J].計算機工程與應用，2009，45(9)：204-206.

YANG Xiaofang，HAN Yin，F(xiàn)U Qiang，et al.Study of manage strategy for pedestrian crossing at unsignalized zebra [J.] Computer Engineering and Applications，2009，45(9)：204-206.

[3] 向紅艷，張清泉.無信號控制路段行人過街風險分析模型[J].中國安全科學學報，2016，26(4)：126-130.

XIANG Hongyan，ZHANG Qingquan. Model for evaluating risk of pedestrian in crossing unsignalized road [J]. China Safety Science Journa，2016，26(4)：126-130.

[4] 董艷濤，常玉林，張鵬.無信號控制路段行人過街速度分析[J].公路交通科技，2016，33(2)：120-124.

DONG Yantao，CHANG Yulin，ZHANG Peng. Analysis of pedestrian crossing speed in unsignalized controlled section[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development，2016，33(2)：120-124.

[5] 艾冠韜，鄧院昌，舒凡.廣州市機動車人行橫道讓行行為及影響因素分析[J].中國安全生產科學技術，2016，12(12)：133-137.

AI Guantao，DENG Yuanchang，SHU Fan. Analysis on yielding behavior and its influencing factors of motor vehicle at pedestrian crosswalk in Guangzhou[J].Journal of Safety Science and Technology，2016，12(12)：133-137.

[6] 段堅堤，龍科軍,李磊.無信號控制路段過街橫道處行人過街行為[J].系統(tǒng)工程，2013，31(4)：116-121.

DUAN Jiandi，LONG Kejun，LI Lei. Pedestrian behavior on unsignalized midblock pedestrian crosswalk[J]. Systems Engineering，2013，31(4)：116-121.

[7] 苑紅偉，肖貴平.大城市無信號控制人行橫道行人過街延誤分析[J].中國安全科學學報，2008，18(5)：23-27.

YUAN Hongwei, XIAO Guiping. Delay analysis of pedestrians crossing unsignalized crosswalks in big cities [J]. China Safety Science Journal，2008，18(5)：23-27.

[8] 廖明軍，王凱英，史鈺瑩,等.無信號路段行人過街決策行為模型[J].北華大學學報( 自然科學版)，2015，16(6)：818-821.

LIAO Mingjun，WANG Kaiying，SHI Yuying，et al.Pedestrian crossing decision making model at unsignalized midblock [J]. Journal of Beihua University (Natural Science)，2015，16(6)：818-821.

[9] 張惠玲,楊林玉.穿村鎮(zhèn)路段行人-機動車沖突觀測與分析[J].科學技術與工程,2016,16(7):270-274.

ZHANG Huiling，YANG Linyu. Surveying and analyzing of the traffic conflict between pedestrian and vehicle at the highway segments passing through villages[J].Science Technology and Engineering,2016,16(7):270-274.

[10] 趙亮,劉浩學.駕駛行為特性與人格特征關系研究[J].中國安全生產科學技術，2016，12(8)：171-177.

ZHAO Liang，LIU Haoxue. Study on relationship between driving behavior characteristics and personality traits [J]. Journal of Safety Science and Technology，2016，12(8)：171-177.

[11] 中華人民共和國公安部.機動車運行安全技術條件：GB7258-2017[S].北京：中國標準出版社，2017.

[12] International Standards Organization. Mechanical Vibration and Shock - Evaluation of human exposure to whole-body vibration - Part 1 : General requirements：ISO2631-1-1997 [S].Geneva：ISO，1997.

[13] 中華人民共和國交通運輸部.公路工程技術標準：JTG B01-2014[S].北京：人民交通出版社，2015.

[14] 全國交通工程設施(公路)標準化技術委員會.道路交通標志和標線 第3部分：道路交通標線：GB5768.3-2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

[15] 聶進，吳京梅，吳玲濤,等.基于行人和自行車交通安全的城市道路限速值研究[J]. 中國公路學報，2014，27(7)：91-97.

NIE Jin，WU Jingmei，WU Limgtao，et al. Study on urban road speed limit for pedestrian and bicyclist traffic safety [J]. China Journal of Highway and Transport，2014，27(7)：91-97.

[16] 全國汽車標準化技術委員會.汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質量限值：GB1589-2016[S].北京：中國標準出版社，2016.