基于视频检测技术的路段行人过街速度研究

任予跃，李浩领，胡子建

(长安大学 公路学院，陕西 西安 710064)

基于视频检测技术的路段行人过街速度研究

任予跃，李浩领，胡子建

(长安大学 公路学院，陕西 西安 710064)

随着城市小汽车保有量的增加，城市道路中的交通事故数量和严重性也日益增大，行人交通安全问题更加受到重视。本文通过视频检测技术，采集了西安市育才路行人过街速度、路段车路速度数据，通过SPSS软件建立了行人过街速度与与路段上来车的关系模型,对路段行人过街行为进行了分析。结果表明，路段行人过街速度受到路段车辆速度及车辆与行人之间的距离的影响。

行人过街；视频检测技术；SPSS建模

步行是城市居民出行的重要交通方式之一，而在道路交通系统中，行人为弱势群体，也是交通伤害的主要受害者，2012年的全国道路交通事故统计数据表明，行人、乘客、摩托车驾驶员三者伤亡人数占总数的70%以上[1]。如何降低和减轻行人交通事故已成为城市交通管理的一项重点工作，要改善行人交通安全需要从多方而入手，这包括：行人合理过街行为的有效引导、教育，行人过街设施的优化布置和设计[2]。在合理地诱导行人过街、优化过街设施设计之前，需掌握行人的过街特性，以保证措施的有效性。因此，本文针对城市道路上的行人过街行为开展研究，通过行为数据采集，运用统计方法来解析行人过街行为。

本文通过对路段上的无过街信号的人行横道上行人的过街行为的研究，来探寻行人过街步行速度与路段上来车的关系。行人过街速度与道路上车辆的位置与速度有关[3-4]，为简化模型，忽略环境、行人年龄、性别等因素，只探讨行人过街速度与道路上车辆的位置与速度的关系。

1 调查方法

通过对路段上人行横道的调查和观测来探究行人过街速度与道路上车辆的位置与速度的关系。选取西安市育才路上一人行横道进行了观测。该人行横道位于长安大学北门口，长10 m，宽4.5 m，人流量较大。人行横道所处的育才路为单行道，车辆运行方向为从西往东。车辆与行人冲突较严重，行人过街受车辆影响较大，过街一般需等待并寻找车辆间隙过街。

相关文献表明，认为行人过街的步行速度与路段上来车的速度和车辆到人行道到距离有关。因此，对人行道上行人步行速度与邻近人行道的车辆速度与距离进行了观测。

使用摄像机对调查地点进行拍摄，并从中提取数据。将人行道的上游分为7个路段，每个路段长10 m，每隔一个路段贴一个白条，如图1所示。这些白条用于估测上游来车的纵向位移。摄像机选择架设在路侧高楼，能同时拍摄到过街行人和上游来车。

图1 调查方法示意图

2 调查结果

通过后期对视频的处理，得到行人过街的时间tc、距离人行道最近的车辆位置，车辆通过路段的时间td，整理后共得到50组有效数据，如表1所示。

表1 调查数据汇总

3 数据分析

对视频观测得到的数据进行处理，由于人行道长度和一个路段的长度已知，计算得到行人过街的步行速度以及车辆的行驶速度。由于60 m之外的车辆车速未进行测量，考虑到60 m外人行道对车辆车速的影响已经较小，故将60 m外的车辆车速统一取整条路上车辆的平均车速5 m/s，结果如表2所示。

表2 调查数据处理结果

4 模型建立

行人在过街前会依据来车的速度和自身与车辆的距离来预估车辆到达自身所在位置的时间，当行人判断无法在这段时间内通过道路，行人则会选择等待。如果判断能在这段时间内通过道路，则会选择合适的步行速度过街，即保证在预估车辆到达时间内通过人行横道[5-6]。利用SPSS对过街时间与预估车辆到达时间进行回归分析，得到：

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

(1)

式中：tc为行人过街时间；ts为预计车辆到达时间。

vc=l/tc

(2)

vs=d/ts

(3)

故得到行人过街速度的模型为：

(4)

式中：vc为行人过街速度；vs为上游路段距离行人最近的车辆速度；l为人行道长度；d为上游最近车辆与人行道距离。

5 结 语

通过模型发现行人过街的速度受道路上来车的速度及其与人行道的距离有关，即行人会根据车辆的车速和到人行道的距离对车辆行驶至行人道的时间进行预估，并根据预估时间调整过街速度以在车辆到达前完成过街即要保证过街时间tc小于其预估的车辆到达时间td。

由于当车辆距离人行道较远时，行人预估其到达时间时会将其减速考虑在内，故行人对车辆的实际预估到达时间应大于d/vs；而当车辆与人行道距离较近时速度较小且速度已经较稳定，行人预估其到达时间等于d/vs。

[1] 公安部交通管理局.2012年全国道路交通事故统计报告[R].北京：公安部交通管理局,2013：51-52.

[2] 王小双.基于排队论的人行横道宽度定量分析[J].洛阳理工学院学报(自然科学版)，2015，25(3)：33-36.

[3] 刘胜洪.无信号控制城市行人过街交通特性研究[D].重庆：重庆交通大学，2008：8-10.

[4] 赵莹莹，曲昭伟，江晟，等.基于视频的行人过街速度特性[J].吉林大学学报(工学版)，2013，43(2)：298-303.

[5] 吴昌旭，马舒，庄想灵.行人过街的认知心理过程和模型[J].心理科学进展，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

任予跃(1991-)，男，浙江舟山人，在读硕士研究生，主要从事交通规划、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