车头时距服从Weibull分布条件下行人过街流量研究

万江云 张清泉

作者简介：万江云（1988.10-），男，汉，重庆忠县，重庆交通大学，硕士，交通规划。

张清泉（1989.04-），男，汉，河南省开封市，重庆交通大学，硕士，交通规划。

摘要：本篇文章基于间隙接受理论和weibull分布原理，理论研究行人安全过街流量。文章由三个论述小节组成：第一小节理论分析行人过街损失时间；第二小节，理论分析行人过街时间；第三小节，理论分析行人过街流量。本篇文章希望能为行人交通规划提供更多的理论帮助。

关键词：weibull模型；交通安全；损失时间；过街时间

引言

在城市一般路段，没有交通信号灯控制给予行人通行权，行人只能利用机动车间的空隙适时选择性的过街，这个过程便可以用间隙接受理论进行解释。车辆间的空隙产生原因：1.车辆间保持安全距离的需要；2.一段时间内无车辆到达，自然形成车辆间的空隙。行人在交通系统中处于弱势地位，当行人穿越街道时，更是处于弱势地位，此时行人便会观察街道的交通流状况，寻求车辆到达空隙，当空隙大于行人过街所预期的安全距离时，行人便会穿越道路，完成过街行为。本文重点研究Weibull分布车头时距下行人安全过街人数。

1.行人过街时间损失计算

T时间段内共有m辆车通过，m辆车通过有m个车头时距，车辆在通过人行横道过程中，由于车辆的阻挡，即使车辆速度很低，行人速度很快，行人也不能利用这段时间，形成时间损失。

在T时间段内行人可利用车头时距时间

t总=T-mt′

式中：t总——T时间段内行人可利用（危险通过和安全通过）车头时距时间

T——总时间

m——T时间段内通过的车辆数

t′——每辆车通过损失过街时间

t′=L+L′v车

式中：L——标准小客车长度，取L=6m

L′——人行横道长度

v车——小客车行驶速度

在T时间段，行人可以安全利用车头时距通过的总时间约为

t有效=T-mt′×phi>τi=T-mt′×exp-τi-γβ-γαi

=T-m×L+L′v车×exp-τi-γβ-γαi

式中：t有效——T时间段，行人可以通过的时间

车头时距τ′

即：τ′=hi×1-X%

pτi ′ < hi < τ''i = ∫τ''τ′f（τ）dh = ∫τ''τ′αβ-γτ-γβ-γα-1exp-τ-γβ-γαdh= exp-τ′-γβ-γα-exp-τ''-γβ-γα

车头时距τ′

式中：ti——车头时距τ′

当τ′

2.行人过街时间计算

ni=ghi

式中：ni——ti时间段内可以通过的单向行人数排数

根据观察，行人过街与机动车不同，行人在获得通行权或不是单个的，而是聚集在一起通过，因此，将聚集在一起过街的行人看作是一个行人“群集”，来考虑。行人群体过街会呈现多种排队方式，既可以一排一人，又可以一排多人，排队方式多种多样。当一排过街行人最多5人时，n排行人便呈现出多种排队方式。

单排行人（1～5人）过街时间：h1

h1=t=Wv人+R+Y

式中：h1——单排行人（1～5人）过街时间

W——道路双向机动车道宽度

v人——行人过街平均步行速度

N——单向过街人行横道每排人数，取5人/排

R——行人观测道路车流情况，判断车间安全间隙所需的时间

Y——第一排行人在穿越过程中受对向行人干扰后增加的时间

v人通常取1.2m/s；R和Y值按下式计算

R=2.28-0.26×Q人/3600×D

式中：Q人——单向小时行人流量

D——行人等待时间

Y不大于0.2s，考虑不利情况，取Y=0.2s；

双排行人（2～10人）过街时间：h2=t+Δt

三排行人（3～15人）过街时间：h3=t+2Δt

n排行人（n～5n人）过街时间：hn=t+n-1Δt

式中：hn——n排行人安全穿越所需车头时距

Δt——行人流两排行人之间的人头时距

3.过街行人流量计算

ghi=tihn×M=tiM×t+n-1Δt=T-m×L+L′v车×exp-τ′-γβ-γα-exp-τ''-γβ-γαm×exp-τ′-γβ-γα-exp-τ''-γβ-γα×t+n-1Δt1

式中：——向上取整符号

求出对应的ni，对应人数，n～5n

总结

Weibull分布模型有别于传统的负指数分布模型，Weibull分布模型更加详细的考虑了行人过街有效利用时间和不可以利用的时间，这样使得行人过街流量分析更符合实际，计算出的流量更准确。（作者单位：重庆交通大学）

参考文献：

[1]裴玉龙、冯树民. 基于交通冲突的行人过街危险度研究[J]哈尔滨工业大学学报2007，39（2）：285-287

[2]景超. 行人过街交通特性研究[D].吉林大学博士论文.

[3]黄伟，傅惠民. Weibull分布多元回归分析方法[J]；航空动力学报；2003，05