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倒计时信号灯对过街行人的影响分析
时间:2012-10-18 20:17:34

1 引言
        近年来, 随着我国经济的迅速发展、城市化进程的不断加快以及车辆的飞速增加, 由此而引发的交通秩序紊乱、交通事故率增加以及道路空间利用率降低等问题越来越严重。交叉口是道路交通系统的瓶颈地带, 相交道路的各种车辆和行人都在此处汇集、通过或转向, 此处的车辆和行人冲突十分明显。美国1968年所做的调查表明, 36%左右的交通事故发生在交叉口, 东京市60%的交通事故发生在交叉口及其附近[1]。这些事故中很大一部分是由行人与车辆的冲突引起的。相对于机动车交通而言,行人交通具有较强的随意性, 且行人违章没有法律制度的制约, 因此行人的违章现象较为普遍, 但是行人是交通中的弱者, 一旦发生事故, 行人的伤亡率最高。据统计, 在我国道路交通事故中, 步行交通方式死亡人数为事故总死亡人数的25%左右[2]。周继红对重庆市1988~1997年共10年间调查所得的交通事故资料进行分析, 结果表明, 在这些交通事故所致的伤亡、重伤和死亡人数中, 行人分别占44.0%、56.4%和59.1%[3]。此外, 根据北京交管部门的统计结果, 2004年1月至2005年7月间, 北京共发生行人事故842起, 死亡200人, 伤703人, 直接经济损失726万多元。因此, 如何改善行人的过街行为, 提高行人过街的安全性, 是交通领域的一大课题, 目前国内外有关学者已对此进行了一定的研竟。
         Van Derlofske等人研究了在行人过街横道上铺设路面闪亮警示灯对警示驾驶员注意行人安全的影响, 研究表明, 该项设施能起到使驾驶员避让行人的作用[4]。Owen Keegan等人研究了红灯倒计时信号灯对行人行为的影响, 研究表明, 倒计时信号灯有助于提高行人的遵章率[5]。钟章建等人研究了不同相位切换方式对行人过街行为的影响, 得出数字倒计时的形式比绿闪的形式具有明显的优势[6]。张壮对有、无倒计时信号灯路口行人的步速进行对比,发现有倒计时信号灯的路口, 行人过街速度的均值和标准差均大于没有倒计时信号灯的路口[7]。另外也有相关学者对其他过街设施, 如安全岛、过街天桥或地道对行人的行为影响进行了大量研究。
        可以看出, 随着对行人交通关注的加强, 寻求更安全的、便利的行人交通设施越来越受到重视。行人倒计时信号灯是一种为行人过街提供时间信息的交通控制设施, 目前关于倒计时信号灯对行人行为的影响研究还不多, 而且多局限于数字型倒计时信号灯对行人行为的影响。本文通过问卷调查方式, 分析了行人对倒计时信号灯的需求、行人对不同倒计时信号灯的偏好以及在倒计时信号灯下的行为选择。
2 倒计时信号灯的特点分析
2.1 倒计时信号装置简介
        交通信号灯一般安装在交叉路口用来指挥并引导车辆和行人安全通行, 是一种向交通参与者发出特定指令信号的专用灯具。倒计时信号灯装置是指在普通交通信号灯的基础上以设置数字或模拟光带倒计时等的形式, 表示信号相位的剩余时间随信号机的运行同步变化。倒计时信号灯可以使交通参与者掌握实时的信号相位情况, 从而有利于交通参与者为自己的通行或停止做准备。
2.2 倒计时信号灯的分类
         倒计时信号灯依据不同的分类标准可分为不同的类型, 本文只介绍与本研究有关的倒计时信号灯分类。
         倒计时信号灯从显示方式上主要分为以下几种[8]。
2.2.1 灯光闪烁型
         以灯光的闪烁表示信号相位时间的减少, 一般在信号相位开始一段时间后启动闪烁形式。
2.2.2 光带递减型
         以光带递减方式模拟信号相位时间的减少, 一般最后一个光带的时间较长。
2.2.3 标准7段码型
        以数字的形式显示精确的信号相位剩余时间。
2.2.4 其他方式
        模拟信号相位时间的减少, 如以沙漏的形式。
        倒计时信号灯按所控制对象分为机动车倒计时信号灯、非机动车倒计时信号灯和行人倒计时信号灯, 行人倒计时信号灯是本文讨论的对象。
        通过实地调查发现, 北京市的行人倒计时形式主要是前三种形式, 且对于红灯倒计时则主要是光带递减形式。
2.3 各类倒计时信号灯的特点
        行人在过街时需要的时间信息包括: a)如到达时为绿灯, 则绿灯的剩余时间; b)如达到时为红灯, 则红灯的剩余时间; c)行人穿越马路或者到达某一安全位置所需要的时间。而普通信号灯传递给行人的是一个二元的信息, 有或无通行权, 倒计时信号灯则能给行人传递更为丰富的信息, 不仅能传递是否具有通行权的信息, 还能传递即将获得或者失去通行权的确定的或模糊的时间信息。本文从以下三个方面阐述三种倒计时信号灯的特点。
2.3.1 信息传达的清晰度
        闪烁型: 只能传达给行人距灯色变换时间不长且时间递减的信息。
        光带递减型: 能传达信号相位时间递减的信息, 且行人能根据光带递减的情况大概估计信号相位的剩余时间。
        数字型: 能清晰地告知行人信号相位的剩余时间。
        因此, 从剩余信号相位时间信息传达的清晰度上讲, 数字型倒计时信号灯是确定型的时间信息传达工具, 而闪烁型和光带递减型则是模糊型信息的传达工具, 出行者只能根据自己日常的出行经验或者靠猜测来决定自己的行为。
2.3.2 时间信息的辨识度
        与其他两种倒计时形式相比, 数字型倒计时的辨识度较低。当路口较宽, 信号灯显示器较小或有路边树木等遮挡时, 行人(尤其是视力欠佳的行人)将不能准确地辨识显示数字。而另外两种倒计时形式, 因信号灯的显示内容随时间动态变化, 因此更容易辨识。
2.3.3 行人的心理舒适度
        数字型倒计时信号灯因能告知准确的信号相位的剩余时间, 行人有充分的信息为自己的停或行、以及步速的选择做好心理准备, 因此其在此种形式的信号灯下, 行人的心理舒适度较高。闪烁型倒计时信号灯当绿闪启亮时, 传递给行人最直接的信息是灯色将要变换, 对行人来说有一种突变的感觉,因此会引发行人的心理紧张而加快脚步或者跑步通过。光带递减型居其中。
3 问卷调查分析
        为了掌握倒计时信号灯对行人过街心理和行为的影响, 本文从行人对倒计时信号灯的需求、偏好以及在倒计时信号灯下的行为选择三个方面设计了行人调查问卷。调查人员分别在北京市朝阳区两个路口附近设立了调查点, 每个路口的行人调查问卷各100份, 总计200份, 收回有效问卷173份, 对调查问卷进行分类统计, 分析调查结果。
3.1 行人对倒计时信号灯的需求分析(见图1、图2)

男性对倒计时信号灯的需求

 

女性对倒计时信号灯的需求

        行人对倒计时信号灯的需求是行人倒计时信号灯设置的前提, 本文将行人对信号相位时间被告知的需求程度分为: 十分希望被告知、希望被告知、无所谓、不希望被告知四种。从图1和图2可以看出, 绝大多数的行人希望设置倒计时信号灯, 且对绿灯倒计时的需求强度要略强于对红灯倒计时的需求, 女性对倒计时信号灯的需求略高于男性。有约10%左右的人, 对倒计时信号灯有强烈需求; 约15%~23%的人觉得有无倒计时信号灯均可, 经了解发现这部分人认为平时过街时间上不紧迫, 愿意等待绿灯。
        另外, 问卷还涉及了两个补充问题来侧面反映行人对倒计时信号灯的需求性。调查结果显示, 约29%的人认为未知需等待的时间是诱发自己闯红灯的一个因素, 约24%的人不否认等待时间的未知性对自己闯红灯的促使性; 约20%的人经常有被堵在马路中央的经历, 约62%的人偶尔有被堵在马路中央的经历。

    以上调查结果表明, 无论是从行人过街的心理需要上, 还是从人们实际过街经历来看, 行人过街时对倒计时信号灯有较强的需求性。
3.2 行人对倒计时信号灯类型的偏好分析(见图3、图4)

男性对倒计时信号灯类型的偏好

 

女性对倒计时信号灯类型的偏好

        不同的信号灯类型有各自的特点, 通过偏好分析可以得到行人对几种常见倒计时信号灯的态度,本文主要对北京市常见的三种倒计时形式进行了调查。图3和图4表明无论是男性还是女性, 都更倾向于选择数字型倒计时信号灯, 对倒计时信号灯形式的偏好次序依次为: 数字型>光带递减型>闪烁型,且女性对数字型倒计时信号灯的选择性更高。少数不选择数字型倒计时信号灯的行人认为光带递减型的倒计时信号灯看起来“更好玩”, 或者认为数字型倒计时信号灯的数字不易辨别。另外, 行人对红灯数字型倒计时信号灯的偏好略大于对绿灯数字型倒计时信号灯的偏好, 说明如需被告知信号相位时间, 行人更愿意等待时间以准确时间的方式被告知。
3.3 行人在倒计时信号灯下的行为分析
        倒计时信号灯对行人过街的重要性, 主要体现在倒计时信号灯能传递给行人信号相位的剩余时间, 让行人可以对自己的通行行为做出选择。一般情况下, 绿灯末期和红灯末期行人的抢行对路口的影响最大, 一方面存在较大的安全隐患, 另一方面, 也会对机动车造成较大的延误。因此倒计时信号灯对行人的过街行为是否起作用以及起到什么样的作用则主要体现在信号相位时间末期行人的行为选择。
        图5显示了行人到达时, 倒计时信号灯显示为红灯末期行人的行为选择。调查结果表明多半的人会选择等待绿灯到来; 其次是看车流情况, 确定安全即通过; 再次是看其他行人的行为, 结果还表明女性更容易表现出从众的行为。图6显示了行人到达时, 倒计时信号灯显示为绿灯末期行人的行为选择。调查结果表明多半的人会选驻足, 等待下次绿灯; 20%以上的人会选择快跑通过; 15%的人会视人行横道上行人行走的数量来确定停或行, 这说明行人存在一定的侥幸心理, 认为机动车得让行行人。女性行人较男性行人更易选择快跑通过, 这可能与男性更加重视自己的社会形象有关, 同样, 与图5的结果相似, 女性行人易受其他行人的影响。

行人在倒计时信号灯下的行为选择(到达时为红灯末期)

 

行人在倒计时信号灯下的行为选择(到达时为绿灯末期)

 4 问卷调查结果分析通过对问卷调查结果的分析, 可以得出以下结论。
4.1 从行人过街的心理需要上, 大多数希望被告知过街的时间信息有: 需等待时间和可用过街时间; 从实际的过街经历也可看出倒计时信号灯的必要性, 且对绿灯倒计时的需求更强烈一些。
4.2 因为数字型的倒计时信号灯等传递给行人准确的时间信息, 绝大多数行人愿意选择数字型倒计时信号灯, 且女性对数字型倒计时信号灯的选择性更高一些。
4.3 在倒计时信号灯下, 虽然多数行人表示愿意遵守交通规则, 或不采取冒险行为, 但是仍有部分人表示: 红灯末期会视车流和其他行人而定; 在绿灯末期, 选择冒险跑步通过或视人行横道上的行人而定。在实际的观察中也可发现, 对于不少人而言, 确定过街与否的关键因素并不是行人信号灯的灯色, 而是与自己垂直方向的车流情况或者其他行人的行为。
        以上结论表明, 倒计时信号灯作为一种人性化的交通设施, 能满足行人过街时对时间信息的需要, 提高行人过街的心理舒适度, 但是倒计时信号灯并不能提高行人的交通行为意识, 因此不能从根本上改善人的行为表现。
5 改善行人过街行为的建议
        在道路交通系统中, 行人交通占有很大的分量, 且我国交通参与者的整体素质普遍偏低, 这是我国的基本国情。因此, 要想提高交叉口处的通行效率, 保证交叉口处的交通安全性, 必须改善行人的过街行为, 而改善行人的过街行为则需从内、外两方面入手。
5.1 外在条件的改善
        通过改善行人交通设施来改善行人的行为, 即通过设置(设计)更为安全的、便利的、舒适的行人交通设施来提高行人遵规守法的便利性和积极性。
        改善行人的交通设施应从以下两个方面入手: a)合理设置控制设施, 如倒计时信号灯的采用, 信号灯安装位置、大小的合理性, 行人信号相位的合理配时等; b)合理设置行人过街设施, 如人行横道位置、宽度等的选择, 安全岛的合理设置等。
5.2 内在条件的提高
        通过提高行人的交通行为意识来改善行人的行为, 即通过提高行人的交通安全意识、交通守法意识和交通秩序意识来从根本上提高行人的遵纪守法性。
        辩证唯物主义认为, 物质决定意识, 意识对物质具有反作用。行为意识对人的行为起着方向盘的作用, 它决定着某种行为是否发生以及发生的强度如何。因此提高交通行为意识才能从根本上改善行人的行为。
        提高行人的交通行为意识需要从以下两方面入手: a)加强对行人交通安全、交通法规和交通秩序的宣传教育, 提高行人的路权观念,尊重个人和他人的通行权, 维护交通秩序; b)提高行人违规的执法力度, 缺乏有效的外在约束是行人违章的重要原因之一, 在高峰期间或事故多发路口, 对严重违规的行人给予严厉的处罚, 以外界刺激的方式来提高行人的交通行为意识。
参考文献
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[3] 周继红, 王正国, 等. 重庆市近十年交通事故抽样调查分析[J]. 解放军医学杂志, 2002, (1): 44-45.
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[5] Keegan Owen, O′Mahony Margaret. Modifying pedestrian behavior[J]. Transportation Research Part A, 2003, (37): 889-901.
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[7] 张壮. 城市四支信号交叉口行人交通特性及违法分析[D]. 北京: 北京工业大学, 2010.
[8] 王岩. 交通信号倒计时装置国内外应用现状及思考[J]. 中国新技术新产品, 2008, (12下): 73.基金项目: 北京工业大学第八届自然科技基金(YKJ-2010-3595)
作者简介: 李晓莉(1984—), 女, 河南开封人, 北京工业大学硕士研究生, 研究方向为交通信息与交通行为控制。

 
 
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