无信号控制路段行人过街行为与心理特征分析

曾小明，巫瑶敏，叶建斌，何伟杰，周绮雯，胡振源，何嘉辉

（佛山科学技术学院土木工程系，广东佛山528000）

无信号控制路段行人过街行为与心理特征分析

曾小明，巫瑶敏，叶建斌，何伟杰，周绮雯，胡振源，何嘉辉

（佛山科学技术学院土木工程系，广东佛山528000）

以佛山市禅城区为例，分析了无信号灯人行横道行人过街行为和心理特征。通过现场调查主、次干路与支路人行横道，不同性别、年龄段行人过街的步速，并以问卷调查的形式对行人过街忍耐时间进行分析。最后，根据行人主车道过街的时间域值，计算行人过街安全心理距离，对行人过街安全进行评价分析。

行人过街；路段无信号灯人行横道；行为心理分析；忍耐时间；安全心理距离

行人交通的特点是灵活、随机和快速，可以在极短的时间内改变交通行为，这会使路段的机动车产生较大的避让延误并存在着很大的安全风险。为此，本文通过对无信号灯控制路段人行横道相关数据的分析，系统研究行人的相关交通行为和特征，在此基础上，应用行为心理学的相关方法对忍耐时间和过街安全心理距离作深入的研究，提出了相关交通管理和合理设置人行交通设施的策略。

1　国内外研究现状

随着汽车交通的高强度、广泛使用，行人过街行为与汽车交通的冲突十分突出，国外的研究者在上世纪的前半叶就比较系统地开展了行人交通行为的相关研究。1936年ADAMS［1］研究了无信号控制行人过街延误问题，提出了ADAMS方程。FRUIN［2］完成了其关于步行规划与设计方面的论文“Pedestrian Planning and Design”。YAGIL［3］深入研究了步行者在交叉口的过街行为，开展了环境与个人状态对行人过街意识影响调查，较详细地分析了行人过街心理的影响因素。ZEEGER［4］等发现老年的步行者由于体能、机能下降的原因，对外界的影响反应较差，需要在路边等待较长的时间，穿越街道时往往不能充分注意交通环境。

在国内本领域中，马菁［5］根据环境心理学的相关理论和实况调研，分析了交通环境对步行者的影响和步行者个体之间的相互影响——称之为：从众行为。赵伟等［6］则从决策的角度研究行人通过街道时的行为，获得了人行横道上的步行者路径决策的行为特征。景超［7］分年龄分性别来开展步速测算的实证研究，研究步行者通过道路时的动、静态和心理活动空间，构建了步行者穿越街道时的安全心理距离公式。黄文忠和杨佩昆［8］通过研究构建过街行人的运动特征和到达规律的模拟模型，利用统计数据验证了模型输出的结果。

2　无信号灯情况下行人过街行为心理分析

2.1行人过街行为特征概述

对于无信号灯过街而言，行人过街大体分为3种情形，即待机过街、抢行过街和适时过街。行人过街采用哪种情形，取决于行人自身的交通行为习惯（交通安全意识）、交通时间需求程度和当时的交通状态。

当行人需要过街时，若交通流正好出现较大的车头间距（或车头时距），行人就会选择坦然地过街，即为适时过街。而当交通流中没有可以利用的车头间距时，行人就会有两种选择：一种是等待车头间距的出现，即待机过街；另一种是冒着危险，快速过街，即为抢行过街。

而对于一条多车道的主干道或城市快速路辅路，行人在穿越时需要针对各个车道上的交通状态选择其相对应的行为模式，呈现有4种行为特征类型［9］。

2.1.1匀速前进型

行人在确认道路上的各条车道均没有来车，或者是各车道上同时出现较大车头时距的情形下，行人能够放心地通过道路，行走步速较为平稳，且多为一次性穿越，即所谓的匀速前进。

2.1.2中途停驻型

如图1所示，当行人要过街时，其左侧“交通流”前端与行人所处位置之间形成的时距，大于行人穿越对应车道所需要的时间，因而可以具备过街条件。而当行人行至车行道中心线的位置时，行人右侧交通流正在快速逼近人行横道，且时距小于行人所需穿越时间，或者是右侧“交通流”正在川流不息地通过人行横道，暂时又找不到可以利用的车间时距，此时行人会选择暂时在中心线处等待，从而构成中途停驻。

图1　行人过街中途停驻型

2.1.3中途加快型

中途加快型，是指行人行至车行道中心线位置时，看到右侧“交通流”正在逼近人行横道，在“时距”上又与行人所需过街时间相当，行人只有加快步伐，才能顺利过街。

2.1.4中途放慢型

中途放慢型，是指行人到达车行道中心线后，看到右侧交通方向根本没有来车，或者来车相距很远时，行人会放慢脚步，呈现出不慌不忙的状态。

2.2不同年龄行人过街行为特征分析

由于步行者在性别、年龄上的不同，通过道路时所表现行为心理特征也会有较大的差异［10］。本文通过对佛山市禅城区五峰四路无信号控制的人行路口在平峰（13：00～13：30）时段和高峰（17：30～18：00）时段不同年龄行人过街步速进行调查，通过数据分析，得出相应结论。表1为五峰四路平峰时段不同年龄段行人过街步速表，表2为高峰时段不同年龄段行人过街步速表。

表1　五峰四路平峰时段不同年龄段行人过街步速表

表2　五峰四路高峰时段不同年龄段行人过街步速表

由表中数据可得少年过街平均步速最快，青年次之，中年人过街步速较慢，老年人过街速度最慢，仅分别为少年组平、高峰速度的59.66％和79.17％，从中分析得出不同年龄的行人过街行为主要有以下特点：

（1）少年具备了一定的独立活动能力，但是交通经验少，对过街危害性认识不深刻，过街时较为活跃，因此会选择快速步行过街；

（2）青年人身体强壮，行为能力强，心理状态不够稳定，步速相对较快；

（3）中年人心理状态较稳定，行为能力也很强，对过街危害性认识深刻，会相对有耐心且过街时遵守规则，其交通行为状态主要取决于自身的交通习惯；

（4）老年人的生理机能下降，反应较迟钝，因此会导致老年人过街步速较慢。

2.3行人过街步速分析

行人过街的决策过程是一个与环境实时信息交换的复杂过程，行人过街步速受过街时的个人心理状态和周边环境所影响，因此个体过街时的平均步速有很大差异。本文以在佛山市禅城区汾江路、建新路、五峰四路及天地路等进行行人行为调查所获取的数据为基础，具体分析行人的步速特征。图2为平高峰不同级别道路平均步速示意图。图2显示，无论平峰时段还是高峰时段，支路的平均步速均为最大，次干路次之，主干路最小。原因是支路受机动车干扰较小，行人过街延误减小，行人过街的步速加快；主、次干路的车流量较大，受机动车干扰较大，行人过街的心理特征由放松转变为警惕，导致行人过街的步速放慢。

图3　不同年龄段通过不同车道步速图

图3为佛山市禅城区汾江路平峰时段不同年龄段通过不同车道步速的示意图。该图显示行人到达第二车道的步速开始放缓，而准备到达第三车道时，行人步速明显降低。造成这一现象的原因是对向车道机动车流对行人造成延误，行人为确保自身安全，极可能需要等候出现安全间隙再继续过街，相当于造成了二次过街行为的发生。行人通过第四车道的步行速度加快，迫切希望尽快穿越行车道。同时根据分析可得，行人过街的步速跟行人数量没有直接的关系。

图4　不同性别通过汾江路平、高峰不同车道步速图

图4为不同性别通过汾江路平、高峰不同车道步速。由图分析可知，无论男女在平峰时段通过不同车道的步速，均高于在高峰时段通过不同车道的步速。原因是汾江路平峰的时候车流量较小，造成行人过街的延误也较小，行人过街时心理是放松的；反之，汾江路高峰的时候车流量较大，造成行人过街的延误也较大，行人心理由放松变为谨慎，步速放慢。另一方面男性的步速较女性大，原因是男性的身体素质强于女性，心理承受压力强于女性。

3　无信号灯情况下过街安全心理分析

3.1行人过街安全分析

在无信号灯情况下的过街行人，一开始是以一种比较慢的速度试探性前进，当确定安全的情况下，才加速通过车道。相关研究表明，交通的无序和安全隐患均源于步行者的强行穿越行为。英国学者N. Rouphail等研究者则有以下研究结果∶强行穿越街道的行为，与行人过街延误大小呈正相关关系，另外，无信号控制路口步行者所能承受的延误值一般小于有信号控制路口［9］。表3为其研究的平均步行者过街延误和强行穿越的步行者所占的比例关系。

表3　平均行人过街延误与强行穿越行人所占的比例关系

当路段没有过街信号或信号灯设置不合理时，步行者的过街交通将会出现混乱，行人步行特性具有较大的主观性和随机性，可以在极短的时间和距离内变更自己的想法和行动。行人安全过街行为与其心理特性有内在性的联系。行人过街前的决策过程是一个与环境实时信息交换的复杂过程。在过街前，影响行人过街方式的因素主要由个人心理状态和个人对环境的感知决定，个人心理状态取决于行人过街时的情绪，如因时间紧迫而产生的焦虑情绪，因与旁人聊天或电话聊天而造成的注意力不集中或亢奋情绪等。行人通过对过街需要的时间、安全距离、不确定性等因素的分析判断，结合自身的特点，如期望过街的时间及对舒适度、安全感的要求等选择过街方式。据日本桔田氏调查，行人不遵守交通规则乱穿道路时的心理活动如表4［10］。

表4　行人走行时的心理活动

3.2行人过街忍耐时间分析

行人过街的忍耐时间存在一个极限心理值，在没有信号灯的情况下，当等待车队车辆之间的安全空隙的时间超过了步行者的忍耐时间时，步行者一般会冒险在车辆之间的空隙中通过，这个临界时间即为行人过街忍耐时间。英国ROUPHAIL等人研究得出英国步行者的忍耐等待时间为45～60 s；德国相关机构的研究表明，德国人的忍耐限度是60 s；日本的ASABA和SAITO的研究结果是，日本人不耐烦等待峰值约为接近50 s；同济大学的研究结果是杭州的步行者的相关值约为70～90 s［11］。本文作者通过问卷调查形式，实地调查了佛山市禅城区、南海区、顺德区、高明区和三水区等五区，回收979份有效问卷，通过分析数据得出结论：受调查行人的可忍耐时间近30％的人不超过30 s，近20％的人不超过20 s，15.71％的人忍耐时间不超过60 s。表5为无信号灯下行人过街忍耐时间的比例关系。

表5　无信号灯下行人过街忍耐时间比例关系

在现场调查过程中发现行人在无信号控制人行横道过街时，在路边等待一段时间后，部分步行者会在车流中寻找空挡，抢行过街。由于步行者的法律意识、教育背景、性别、出行目的差异，不同群体过街忍耐时间亦有所不同。在这次调查中发现，本科及其以上学历的群体，普遍能接受的忍耐时间在40～50 s，而本科学历以下的群体普遍的忍耐时间为30 s以内。男性的忍耐时间一般低于女性忍耐时间。再者，参加娱乐锻炼的群体一般接受的忍耐时间在60 s或以上，但以上班或上学作为出行目的的群体普遍能接受的时间为30 s以内。

3.3行人过街安全心理距离分析

行人过街安全心理距离是指步行者试图穿越街道前，判断某车道上距自己最近的机动车到达人行横道时步行者能安全穿越街道的距离。计算模型如下

式（1）中：L安—行人过街安全心理距离；Vi车道—第i车道机动车平均速度，m/s；L横道—人行横道宽度，m；n—车道数；V人—行人个体平均过街步速，m/s；t反—行人反应时间，一般为1.8 s；l安—到达车辆据行人的安全距离，取3m。

作者根据佛山市禅城区汾江中路创业大厦东门路段（双向四车道主干道）、五峰四路佛山科学技术学院北门路段（双向四车道次干道）、天地路铂顿城北门路段（双向两车道支路）高峰时期行人步速调查，得出各等级道路行人过街安全心理距离如表6所示。

表6　各等级行人过街安全心理距离

在本次调查中，发现行人过街安全心理距离与道路等级并非呈线性相关，次干道行人过街安全心理距离最大，主干道次之，支路最小。

通过心理分析发现，在次干道，车速虽然不快，但由于车流量也不大，行人在观察到车流稀疏的情况下，会理所当然地认为“不需要赶时间过马路”而减慢步行速度。而同时，步速的减慢致使行人认为自己能够安全过街时离机动车的距离也随之相应增加。

相对之下，虽然主干道车流量大、车速快，但行人注意力集中，动作利索而使行人过街步速加快，所以行人过街安全心理距离会比在次干道的要短。

支路上的行人过街安全心理距离主要影响因素则是机动车的车速，支路上的车速比较慢，行人认为，自己离机动车的距离应不需要太长便能安全过马路。

图5　行人过街安全心理距离分析图

4　结论

（1）不同年龄行人过街时表现的行为特征和心理特征有所差异：年龄小，速度快，反之，年龄大，速度也慢。

（2）对行人平均步速的研究后得出：平高峰时段，均为支路平均步速最大，次干路次之，主干路最小；行人过街步速受周围环境影响；行人在平峰时段通过车道的步速均高于在高峰时段通过车道的步速；不同性别过街步速有所差异，男性的步速较女性大。

（3）行人过街的忍耐时间存在一个极限心理值，佛山市行人的忍耐极限时间普遍为30 s。

（4）行人过街行为受其安全心理距离影响，安全心理距离与道路等级并非呈线性正相关，而是次干路行人过街安全距离最大，主干道次之，支路最小。

［1］丹尼尔L·鸠洛夫，马休J·休伯.交通流理论［M］.蒋璜，译.北京：人民交通出版社，1983.

［2］FRUIN J.Pedestrian Planning and Design［M］.NY：Metropolitan Association of Urban Designers and Environmental Planners，1971.

［3］YAGIL D.Beliefs，motives and situational factors related to pedestrians’self-reported behavior at signal-controlled crossings［J］.Transportation Research Part F.2000（3）：1-13.

［4］ZEEGER，C V，STUTTS JC，HUANG H，et al.Rodgman.Analysis of elderly pedestrian accidents and recommended countermeasures［J］.Transportation Research Record.1993（1405）：56-63.

［5］马菁，任晓峰.浅析环境对人们行为的影响——外界条件对行人的影响［J］.华北水利水电学院学报：社会科学版，2004（11）：110-112.

［6］赵伟，肖贵平，苑红伟.对城市道路交叉口左转专用车道设计的探讨［J］.工业安全域环保，2006：32（11）：25-27.

［7］景超，王殿海，梁潇.路段人行横道行人过街行为心理分析［G］//国务院学位委员会、教育部学位管理与研究生教育司.可持续发展的中国交通2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（上册）.北京：中国铁道出版社，2005：6.

［8］黄文忠，杨佩昆.无控制人行横道处的行人和机动车的延误分析［J］.同济大学学报：自然科学版，1995，23（1）：31-36.

［9］金治富.交通心理学［M］.北京：中国人民公安大学出版社，2003.

［10］李得伟，韩宝明.行人交通［M］.北京：人民交通出版社，2011.

［11］刘光新，李克平，倪颖.交叉口行人过街心理及交通行为分析［J］.交通科技与经济，2008，49（5）：58-61.

【责任编辑：周绍缨410154121@qq.com】

Analysis of non-signal control of pedestrians’behavior and psychological characteristics

ZENG Xiao-ming，WU Yao-min，YE Jian-bin，HE Wei-jie，ZHOU Qi-wen，HU Zhen-yuan，HE Jia-hui

（Department of Civil Engineering，Foshan University，Foshan 528000，China）

This paper mainly analyzes the behavior and psychological features of pedestrian when they cross the pavement with out traffic light in Chancheng District of Foshan city.We analyze in two ways.One is making a survey to record the pace of those pedestrians in different ages and genders on the pavement of primary roads，collector roads and branches.The other is doing a questionnaire among the pedestrian to see how long they can endure while waiting for the passing.Finally，we calculate the pedestrian's safety psychological distance when going across the street based on their time domain of crossing every car lane，and analyze as well as evaluate the safety of crossing.The research findings are practical and of good reference value for the traffic sector and planning administration.

pedestrian crossing；pedestrian road without traffic light；behavior and psychological analysis；endurance time；psychologically safe distance

B845

A

1008-0171（2016）05-0026-06

2016-05-30

曾小明（1967-），男，广西桂平人，佛山科学技术学院副教授，硕士生导师。