地铁站施工围挡影响下人车冲突特性与安全风险控制

吴景龙 黄守刚 刘博航

（石家庄铁道大学 河北石家庄 050043）

地铁站施工围挡影响下人车冲突特性与安全风险控制

吴景龙 黄守刚 刘博航

（石家庄铁道大学 河北石家庄 050043）

地铁施工占道围挡对城市道路的通行能力以及城市交通安全带来极大影响，本文通过对石家庄轨道交通1号线人民广场站四期围挡形式进行调查，对围挡处的人车冲突特性进行分析，在可能冲突点进行全程录像。基于交通冲突技术理论，通过读取右转车辆通过能力、右转车辆的人车冲突次数及冲突过程中的车速变化过程，分析围挡施工对交叉口通过能力及人车冲突特性的影响；利用Vissim仿真软件对围挡后的交通环境指标进行了计算；在此基础上，总结归纳了过街行人、非机动车、机动车风险控制措施。

围挡 占道 通过能力 人车冲突 风险控制

随着中国经济的持续高速发展和城市化进程的不断加快，大城市与特大城市的交通拥堵问题愈加严重，最根本解决途径之一就是发展公共交通尤其是城市轨道交通。作为城市轨道交通中最主要的地铁，近年来得到大规模建设，建造完成后也将成为公共交通的骨干。地铁站采用暗挖法施工成本极高，因此，多采用盖挖或明挖法施工。无论是采用盖挖法还是采用明挖法施工，都不可避免地需要占用道路，占道施工减少了车辆的行车空间，降低了道路的通行能力[1]。

地铁站往往位于城市交叉口，这又使本已供需矛盾突出的城市交通负荷更加雪上加霜。交通拥堵更加导致过街行人和非机动车的无序通行，增大了风险后果严重程度和发生概率，主要体现在：

（1）围挡占道施工导致道路通行能力减小，施工人员、大型机械、高耸装备与东西南北车辆、过街行人构成了一个危险而复杂的交通环境；

（2）城市交叉口过街行人和非机动车多，而且运动方向多变，使得人车冲突点增加，人车冲突风险问题更加突出；

（3）占道施工一般加设高1.8m的围挡，造成右转弯车辆的视距三角形障碍，增加了人车冲突风险后果严重程度和发生概率[2,3]。因此，研究地铁站施工围挡影响下人车冲突特性与安全风险控制措施，就具有很强的工程背景和应用价值。本文以中国河北省石家庄轨道交通1号线人民广场站为例，分析4期分区施工围挡后过街行人与机动车之间的冲突特性[4,5]，总结归纳过街行人、非机动车、机动车风险控制措施。

1 地铁施工围挡及人车冲突特性

以石家庄轨道交通1号线人民广场站为研究对象，以4期围挡为例，研究地铁施工围挡对中山路-建设大街十字路口车辆通行能力及人车冲突特性的影响。4期围挡示意图如图1所示，共有三块围挡，围挡1位于路口东侧，占用车道面积最大，围挡2、围挡3分别位于路口西侧的南北两侧。为提高车辆通过能力，交叉口禁止左转；设置南北、东西直行的两相相位，南北向绿灯时间为73s，东西向绿灯时间为100s。

图1 四期围挡情况

1.1 人车冲突分析

由交叉口的红绿灯相位设置及车道布置形式分析人车冲突特性。由于交叉口禁止左转，因此不存在左转车辆与行人的冲突；人车冲突主要为右转车辆与行人的冲突，直行红绿灯为绿灯时，右转车辆主要与同向直行行人发生冲突，如图2所示B点；直行红绿灯为红灯时，右转车辆主要与非同向直行行人发生冲突，如图2所示A点。可以看出，无论何时都会存在过街行人与右转车辆的冲突。

图2 右转车辆冲突点及观测点

1.2 行人过街特性

行人过街穿越机动车道通常采用以下四种方式[6,7]，适时穿越、等候穿越、推进穿越和跟随穿越。适时穿越是行人到达行人过街横道时，恰好机动车流中出现可穿越间隙，不必等待，直接过街。等候穿越是指行人到达行人过街横道后，等待机动车辆减速、停驻或在车流中出现可穿越间隔后，选择适当时机过街。推进穿越指行人拒绝等待，或者等待时间超过行人所能承受的最大等待时间时，寻找机动车车流中可穿越间间隔，快步或跑动抢行通过。跟随穿越是指行人的从众性，即其他行人直接过街或推进过街时，跟随其后穿越街道。

在交叉口处，行人过街有随众心理，一般为成群前进。研究表明[8]，在交叉口等待的行人越多，行人的心理上会越放松，从而行为也越大胆；另外随着等待时间的增加，行人选择推进穿越的心理越强烈。

1.3 行人过街人车冲突情况

正常情况下是在等绿灯亮了以后，且直行车辆完全通过以后，行人和非机动车成群过街[8]。实际调查中除了右转车辆与行人的冲突意外，还出现以下几种冲突情况：

（1）有行人越过人行横道等待线，选择伺机快速过街，由于人们有从众心理，有第二个越过等待线的行人，人群便会不自觉的向前推进，当有行人迫使直行车辆减速停车后，人群便会在此时选择通过，而车辆只能等到人流较少，出现可通行的间隙时，车辆便开始通行。

（2）当过街行人还没有完全穿越街道，此时变为红灯，行人的行为一般为三种，奔跑过街；不顾直行车辆，继续匀速过街；驻足等待。

2 围挡对人车冲突特性的影响

由分析可知，人车冲突主要为右转车辆与非机动车及行人的冲突，因此选择四个方向的右转冲突点为研究对象，定义四个冲突点为O、P、M、N，其中P 位置没有围挡，O、M、N位置有围挡，围挡形式如图1所示。在这四个冲突地点进行实地拍摄，采集人车冲突原始数据样本，时间段为每天上午9: 00-10: 00，相同天气条件下共计拍摄了10 d，原始视频数据共计40 h，以此作为数据提取的基础。对采集到的视频利用图像处理软件提取冲突数据，最后利用统计软件完成冲突数据的分析。

通过对视频数据的分析，研究有围挡条件下的冲突点O、M、N与没有围挡条件下的冲突点P进行分析。分别得到四个观测点右转车辆正常行驶状态下通过道路交叉口的速度和过街时间数据各150组，受到行人和非机动车干扰后的数据各500组；潜在冲突点M在正常行驶状态下的通过交叉口速度与过街时间150组，受到行人干扰后的数据300组。

表1 当量汽车换算系数

预调查发现，路口的机动车车型主要为公交车（大型客车）、中型客车、小汽车、小货车、中型货车。车辆换算系数按《城市道路交通规划设计规范》（GB 50220-95）附录A.02和A.02取值，如表1所示。

研究右转车辆的过弯速度时，对四个右转区域分别划分入弯区域和整个过弯区域，应用视频处理软件对摄像视频资料按帧显示，观测记录每一辆车的入弯速度和平均过弯速度。

2.1 围挡对车辆通过能力及人车冲突影响

首先对四个测量点的单位之间内的通过能力及人车冲突次数进行统计，具体统计数据如表2所示。P处设置专用右转车道，且没有围挡；L处设置专用右转相位，机动车出弯处有围挡；M处设置专用右转相位，机动车入弯处有围挡；O处没有设置专用右转相位，机动车出弯入弯都有围挡；可以看出通行能力大小排序为P>M>N>O，P处和M处都设置专用右转相位，M处入弯处围挡的存在降低了车辆的通过能力；N处通过能力小于M处通过能力，N处在机动车出弯位置设置围挡，虽然右转车辆的视线较好，但是在右转区域由于没有围挡的存在，行人和非机动车等待区域分布散乱，占据了大部分右转区域，降低了车辆通过能力，且中山路由东向西非机动车及行人与右转车辆也会产生较大冲突，增加了右转车辆与行人的冲突比例，此时的冲突比例达到最高，达到88.6%。O点处通过能力最小，冲突比例与P、M两处基本一致，由于O位置没有专用的右转相位，大大降低了右转车辆的通过能力，但是围挡的存在并没有增大人车冲突的比例，这是由于右侧围挡情况下，右转车辆对由南向北和东西向行人有较好的视距，虽然由北向南行人有非常差的视距，但是由于由北向南行人较少，并且此处设置协警进行交通管制，减小了人车冲突的比例。通过分析表明，围挡的存在降低了车辆的通过能力，但是围挡的不同形式决定了人车冲突的比例。

表2 不同右转车道通过能力及人车冲突情况

2.2 围挡对右转车辆行车速度影响

对所提取的车辆正常行驶状态下通过道路交叉口的速度数据进行分析，分别计算右转车辆无干扰情况下的入弯速度、无干扰情况下的平均过弯速度、有干扰情况下的入弯速度及有干扰情况下的平均速度。计算结果如表3所示。可以看出，无干扰情况下，O位置处的入弯速度和过弯速度都最小，其它位置的入弯速度和平均过弯速度相差不大；有干扰情况下，同样是O位置处的入弯速度和过弯速度最小，入弯速度的大小为P>M>N>O，可以看出P和M位置的入弯速度相差不大，N位置由于围挡的存在，导致非机动车等待区域较小，行人及非机动车较多采用推进穿越，因此人车冲突致使机动车入弯速度较慢。由于建设大街南侧机动车等待区域较为靠南，P、M两处有较大的非机动车穿越区，虽然两处的机动车驾驶员的视线最好，但是较长的右转区域使得人车冲突次数增加，降低了过弯速度，P、M、N处在有干扰情况下的过弯速度相差不大。

图3为右转车辆的平均过弯速度统计结果，可以看出，P、M、N三处的通过速度主要在5-10km/h区间内，比例在67%左右；O位置处通过速度在0-5km/h区间所占比例最大，达到46.2%，且通过速度在10-15km/h区间所占比例最小；M位置处，通过速度10-15km/h区间所占比例最大，占比28%，且0-5km/h区间所占比例最小。

表3 不同右转车道过弯速度

通过以上分析表明，施工围挡对交叉口右转机动车量的通过能力影响很大，较高的围挡影响驾驶员的视距，从而导致机动车的过弯速度降低，从而降低机动车通过能力，并且较大围挡区域（如O位置）占据行车道位置，使得机动车道减少，无法设置专用右转车道，从而降低右转车辆的通过能力；人车冲突比例不仅仅受到围挡的影响，机动车车道布置形式、非机动车等待区域等都会对人车冲突产生影响。

图3 不同右转区域车速分布

图4 地铁施工围挡后交通仿真模型

3 仿真分析

3.1 仿真建模

利用Vissim交通仿真软件进行建模分析，Vissim软件主要应用于城市交通网络（特别是交叉口）交通运行状况仿真分析，能够真实的反映和重现实际交通状况，可以为交通方案的优化和评定提供依据。

道路条件如图1所示，交通通过能力如表2所示，依据中山路-建设大街平面布局图在Vissim软件中建立围挡后的仿真模型，输入调查的交通流量数据，最后得到围挡后的交通仿真模型，如图4所示。

3.2 结果分析

对该路口不同围挡形式下右转车辆的交通状况进行模拟仿真，得到该路段的仿真结果，如表4所示。

表4 仿真结果指标值

由分析结果可知，P位置处的车均延误、排队长度最大，而N位置处的延误、排队长度最小，这不仅是由于P位置的机动车通行量较大的原因，也是由右转车道设置不同所导致的；O位置处的车均延误及排队长度处于较小水平，说明围挡对车辆的延误水平及排队长度的影响不大。为了减少右转车辆的延误时间，在有能力的条件下应尽量设置为如N位置处的车道形式，即一个专用的右转车道和一个右转与直行共用车道的形式。

4 围挡后人车冲突控制措施

城市道路中的围挡施工会对大大降低机动车通行能力、增加人车冲突的复杂性，为了提高机动车通行能力、减少围挡区域交叉口处的事故率、降低施工围挡对城市交通的影响，有针对性的提出以下措施：

（1）直行停车线距离围挡边缘位置不宜过远，最好超出围挡边缘一些，这样可以提供行人与机动车司机更好的视距和更多的信息。

（2）根据围挡形式合理设置行车道位置和红绿灯形式。

（3）设置半通透围挡。围挡形式为上半部透明，下半部挡住。

（4）在交叉口安排人员进行交通管制及交通舒解。

（5）根据不同的围挡情况，合理设置公交站牌位置，引导行人的过街方向。

（6）四是加大安全宣传力度，在视距三角形区域设置醒目的安全警示标志，告诫司机师傅在经过该区域时要提高警惕，减速慢性，安全行驶。

针对不同的围挡形式，对围挡后的冲突点进行分析，在保证能够满足通行能力的条件下，可以选择多种措施来保证城市道路交叉口能够安全、有序的运行，减少交通事故。

5 结论

通过对石家庄地铁1号线人民广场站施工围挡对人车冲突特性的调查研究，分析了围挡对人车冲突及右转车辆通行能力的影响，结果表明：

（1）围挡的存在降低了车辆的通过能力, 但是围挡并不一定会增大人车冲突的概率，围挡位置、行车道设置、红绿灯设置都会影响到人车冲突特性。

（2）不同围挡形式以及没有围挡情况下，机动车过弯速度主要集中5-10km区间，占比超过50%；机动车入弯出弯都有围挡为最不利情况，通过速度在0-5km/h区间所占比例最大，达到46.2%。

（3）右转车道布置形式对车辆的延误水平及排队长度的影响较大，而围挡形式的影响较小。

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[4]陈晓明,邵春福,聂伟. 行人影响下的信号交叉口通行能力研究[J]. 土木工程学报,2007,40(3):92-97+109.

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Conflict Characteristics and Safety Control of Pedestrians and Vehicles under the Condition of Fenced Construction of Metro Stations

WU Jing-long HUANG Shou-gang LIU Bo-hang

(School of Traffic and Transportation of Shijiazhuang Tiedao University Shijiazhuang Hebei 050043)

Fenced construction of metro stations on streets has a significant influence on the traffic flow and the traffic safety of a city. Through the investigation into the fence during the fourth period of the construction at People's Square Station of Shijiazhuang Metro Line 1, this paper analyzes the characteristics of the conflicts between pedestrians and vehicles around the fence, having full-time videos at the possible conflict sites. Based on the traffic conflict technology theory, through monitoring the traffic capacity of the right-turning vehicles, the frequency of the conflicts between the pedestrians and the right-turning vehicles, and the speed change of the vehicles during the conflicts, the paper analyzes the influence the fenced construction has on the traffic capacity and the characteristics of the conflicts between pedestrians and vehicles, makes calculations with Vissim software on the traffic environmental indicators after the fence is built. At last, the pater summarizes the risk control measures towards pedestrian crossing the street, non-motor vehicles and vehicles.

fence street-occupying traffic capacity pedestrian-vehicle conflict risk control

A

1673-1816(2017)02-0001-07

2016-06-29

吴景龙（1977-），男，汉，山东菏泽人，讲师，硕士，研究方向交通运输工程。