行人橫道間隔

1、公安部、建設部暢通工程專項基金項目行人過街設施合理間隔研究研究報告行人過街設施合理間隔研究課題組2001年10月28日研究報告目錄1.1概述行人交通現(xiàn)狀及主要問題1.1.2 國內(nèi)外主要研究成果研究內(nèi)容和意義1.2行人出行特征和相關心理行人交通特征 (1)行人步行速度特性 (2)行人過街可穿越空檔 (3)行人穿越道路等候時間1.2.2 行人空間需求 (1)行人靜態(tài)空間需求 (2)行人動態(tài)空間需求 (3)行人心理緩沖空間行人違規(guī)的相關因素 (1)社會心理方面的原因 (2)基礎設施方面的原因 (3)其他方面的原因1.3行人過街需求分析1.3.1步行流形成的原因1.3.2 步行出行分布特征 (1)步行

2、出行的時間分布 (2)步行出行年齡分布特征 (3)步行出行目的分布特征 (4)步行出行職業(yè)分布特征 (5)步行出行時耗分布特征 (6)步行出行距離分布 (7)步行出行高峰小時特征1.3.3 步行出行在城市中的分布及影響因素 (1)步行主要分布地帶 (2)步行出行的影響因素 (3)行人過街需求的產(chǎn)生和分布1.4 行人過街設施合理間隔分析1.4.1行人過街設施有關介紹(1)形式及簡單分類(2)行人過街設施設計通行能力1.4.2行人過街設施合理間隔分析過程(1)行人過街設施設置原則和基本假設(2)從行人心理方面考慮行人過街設施間隔(3)從司機心理及車輛行駛性能方面考慮行人過街設施間隔(4)設施形式與

3、設施間隔的調(diào)整(5)從道路設計通行能力飽和程度方面考慮行人過街設施的間隔(6)從行人過街效率方面考慮行人過街設施的間距。結論1.5實例分析1.5.2 實例分析過程 實例分析的結果1.1概述行人交通現(xiàn)狀及主要問題 步行是人類最基本的交通方式，人們采用任何交通工具和任何目的的出行，其起終點總少不了步行，一般來說，人們步行都希望能自由自在，不受限制地到達目的地。 我國許多城市中心地區(qū)房屋密集、商店林立，市中心地區(qū)行人眾多，川流不息。已有的觀測資料表明，我國城市步行交通在總出行量中約占40%。而中等城市約占50%，小城市則多達60%以上。街道上或過街行人流量都相當大，據(jù)統(tǒng)計，高峰小時的人流量，北京西單

4、北大街為1.2萬人；上海的延安東路、靜安寺、四平路、徐家匯均在1.22.2萬人；廣州的中山路、北京路、起義路亦在0.51.7萬人之間，武漢、重慶、南京中心地區(qū)的人流量高達0.52萬人。 行人交通流量越來越大，但關于行人設施的規(guī)劃卻沒有明顯的改善。行人交通成為城市交通的薄弱環(huán)節(jié)，與其他交通方式相互之間的干擾越來越大。城市交通中對步行交通重視不夠，導致出現(xiàn)了很多的問題，主要表現(xiàn)為缺乏認真的研究，缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃設計，車流密集、過街困難，管理不力，步行困難等方面。1.1.2 國內(nèi)外主要研究成果 針對行人交通，國內(nèi)外已有部分學者做了一定的研究，也得到一些成果。比如：美國的弗洛因在其博士論文行人規(guī)劃和設計

5、中，詳細研究了人流的速度、流量、密度及行人占有空間等特征要素及其相互關系，提出了人行道服務水平劃分建議值；以色列學者普魯士等人對行人交通作了實地觀察和理論分析，發(fā)現(xiàn)步行道行人的步行速度平均值在1.031.28m/s之間，男性的步行速度比女性要快，步行速度隨人流密度增大而下降，在平均步行速度和平均行人密度之間建立了一元回歸模型。 我國對行人交通的研究也有一定的成果，特別是在行人的交通特性，步行出行分布特性，行人交通流的基本原理和通行能力等方面都作了一定的總結歸納。但是，如何把這些成果應用于實際之中，通過解決行人的需求來規(guī)劃行人交通設施缺乏進一步的研究。研究內(nèi)容和意義 城市交通中存在的一個普遍現(xiàn)象

6、是行人違章穿越道路，其原因是多方面的，其中重要的一點是行人過街設施設置不合理，在有過街需求的地方?jīng)]有設置過街設施或過街設施設置的間隔過大。如何解決行人交通的實際問題，在城市交通中既滿足行人的過街需求，不至于產(chǎn)生過大的繞行；同時，又不至于設置太多的過街設施，造成資源上的浪費，對車輛交通產(chǎn)生過大的干擾，實現(xiàn)協(xié)調(diào)行人和車輛對資源的利用，保障交通暢通的目的，具有現(xiàn)實的意義。1.2行人出行特征和相關心理 行人作為交通的主要參與者，是行人過街設施的主要受益者，其行為直接影響著設施的設置。行人交通特征 行人交通特征表現(xiàn)在行人的速度，對個人空間的要求，步行時的注意力等方面，這些與行人的年齡、性別、出行目的、教

7、養(yǎng)、心境、體質等因素相關，也與行人生活的區(qū)域、街景、交通狀況等因素有關。(1)行人步行速度特性 步行速度的分布范圍較寬，從0.5m/s到2.16m/s，主要集中于1.0m/s到1.3m/s之間。步行速度不僅與行人性別、年齡、出行目的有關，而且受到沿街建筑物使用性能的影響：男性的步行速度比女性大，兒童的步行速度隨機性大，老年人步行較慢；有目的出行比無目的的出行步行速度要高；結伴出行比單個行人的步行速度低。 水平路段步行速度 各國的研究成果表明自由步行速度在0.51.5m/s間，平均為1.3m/s,我國規(guī)范采用1.01.2s/S。 行人過街橫道上的步行速度 根據(jù)國內(nèi)外的大量觀測研究，行人過街的步行

8、速度較人行道上的步行速度高，原因是行人想盡快穿過車行道的危險區(qū)，表1-1列出了英、美、日三國的研究成果。表1-1 國外行人過街步行速度（m/s）國家類別日本英國成年人美 國交通工程學青年（成）兒童十萬行人調(diào)查采用值速度1.21.521.221.41.60.9-1.01.2 東南大學徐吉謙教授曾對南京市新街口的行人過街速度進行觀測，結果見表1-2。表1-2 南京市行人過街實測步行速度（m/s）類別老年人中年人青年人男女男女男女速度1.18-1.081.09-.991.34-1.221.23-1.111.40-1.261.29-1.24 從表1-2可看出，行人過街步行速度比人行道的步行速度高，但兩

9、者之間具有類似的特點：男性比女性高，青年比老年高。 在穿過較寬的車行道時，行人的過街步行速度會發(fā)生變化，通常在前半幅怕來車時有疑慮，進入后半幅時，受趕快離開險地的心理支配，速度顯然加快，表1-3對前、后半幅的步行速度作了比較。表1-3 通過人行橫道前半幅與后半幅步速（m/s）開始穿越時橫道車輛情況前半幅步速后半幅步速無車輛144158車輛已過144167車輛已停160170 行人上下天橋、地道的步行速度 國外的觀測研究表明，天橋、地道上行速度慢，而下行速度快，老年和婦女更加明顯，我國觀測出的步速和日本觀測值相近，其平均值大致為0.550.94m/s，我國規(guī)范采用0.50.8m/s。(2)行人過

10、街可穿越空檔 行人穿過無信號控制的人行橫道時，需通過車輛的空檔穿越。由于道路機動車流為連續(xù)流，行人只有等到車流的車頭時距超過某個值時才能過街。車流中這個間隙時間就是行人可接受穿越空檔（TPC），其中包括行人的觀察及反應時間和穿過街道而不致與車輛發(fā)生沖突所需的時間，此穿越空檔可按公式1-1計算： TPC=W/Vp+Tb+Ta (1-1)式中，TPC行人可接受穿越空檔（s）； W機動車道寬度（m）； Vp行人的步行過街速度（m/s）； Tb車輛通過后，行人穿行前的觀察和反應時間，一般為1.5s； Ta行人過街后距下一輛車到達的安全間隔時間，一般為1.5s。 行人步行過街的速度是隨機變化的。不同類型

11、的行人，不同的路面、氣候條件都直接影響到過街速度的快慢。為了研究的方便，統(tǒng)一取規(guī)范設計值1.2m/s。(3)行人穿越道路等候時間 為等候機動車流中可穿越空檔的出現(xiàn)，行人常需要有一個等待時間，行人對等待時間有個忍受的時間限度，這個時間限度稱為可等待時間?？傻却龝r間分布范圍廣，平均男性為6s,女性為10s；女性的可等待時間比男性長。不論男性或女性，隨著年齡的增加，可等待時間也相應增加。觀測表明，可等待時間超過40s時，就有人冒險穿越，所以穿過人行橫道的可等待時間容許限度取40s為宜。 1.2.2 行人空間需求 人體下視的垂直投影面積決定著人行道的寬度等空間尺寸，也影響著人行道的實際容量。行人空間可

12、分為靜態(tài)空間、動態(tài)空間和心理緩沖空間。(1)行人靜態(tài)空間需求 行人靜態(tài)空間主要指行人的身體在靜止狀態(tài)下所占的空間范圍，身體前后胸方向的厚度和兩肩的寬度是人行道空間和有關設施設計中所必需的基本尺寸。對我國身著棉衣的男性調(diào)查得出，95%的男性工人，肩寬小于57.9cm,肩厚小于33cm。 國外將成年男子身體所占面積模擬成一個短軸為45.7cm,長軸為61.0cm的身體橢圓，其面積大于等于0.21m2 。 在擁擠狀況下，行人占用空間的當量面積大多分為以下四級：表1-4 行人占用不同靜態(tài)空間分級表類別接觸區(qū)域不接觸區(qū)域個人舒適區(qū)域可行動區(qū)域當量直徑cm/面積 m223.05/0.2845.7/0.66

13、53.3/0.9360.9/1.21 當行人攜帶有行李物品時，其所占用的空間相應增加。(2)行人動態(tài)空間需求 行人動態(tài)空間需求可分為步幅區(qū)域，感應區(qū)域，行人視覺區(qū)域以及避讓與反應區(qū)等。 男性步幅區(qū)域為66.6cm，女性為60.6cm，平均為63.7cm。感應區(qū)域受行人知覺、心理和安全等因素影響。通常情況下，對一個人進行觀察約需2.1m的距離，在此距離下，視覺感到舒服，也適合正常速度下人的步行（后腳不易被人踩到）。步行者以常速行走時，會在自己前面預留一個可見的區(qū)域，以保證有足夠的反應時間，以便采取避讓行為，這個區(qū)域可通過反應時間和正常速度相乘而得出，約為0.480.6m。(3)行人心理緩沖空間

14、一般來說，人們對私人空間都比較重視，步行者所選擇的個人空間，通常與他們的“領域”感、地位、文化、教育、民族習慣和自身形象有關。除了在某些特殊或困難的場合，如在公共汽車上或進出口擁擠的電梯外，一般情況下，行人將會利用一切機會，爭取個人空間，避免與他人身體接觸。 心理學家所做的人類緩沖區(qū)域的測量實驗，已經(jīng)確定了個人空間的較低要求范圍，約為0.220.26m2。 當強調(diào)舒適時，此緩沖區(qū)域變化幅度會更大，在實驗中，男性與女性都選擇與異性分開較大的距離，女性的身體緩沖區(qū)域面積范圍在0.370.46m2，而男性則在0.740.84m2。據(jù)國內(nèi)的觀測分析中，在擁擠的環(huán)境中，婦女趨向要求比男子有更大的緩沖區(qū)域

15、，而男子對于難免的碰撞，似乎有更大的忍受力和耐心。 一般來說，成年人步行時個人空間要求為0.92.5m2/人，兒童個人空間要求比較小，老年人則要求比較大。男性的空間要求比女性大；受教育程度高的人一般對個人空間要求高。行人違規(guī)的相關因素 行為是一種有目的、有意識的活動，人們在交通中的行為反應可概括為交通行為，即交通行為主體在交通活動中有目的、有意識的行為。行人作為交通的主體之一，其行為主要表現(xiàn)為行人的出行方式及利用交通設備的情況，行人過街違反交通規(guī)則也是一種行為。 國內(nèi)研究結果表明：心理因素、基礎設施、交通法規(guī)、管理力度和經(jīng)濟因素是造成行人違規(guī)的五大主要原因。(1)社會心理方面的原因 社會心理是

16、影響人們行為的一個重要因素，人們的行為往往受到社會、文化、心理等多種因素的影響和制約。行人違章心理主要表現(xiàn)在下列兩個方面： 貪圖便利的心理 人們的交通行為中，往往容易產(chǎn)生節(jié)約時間、抄近路的圖便心理。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有40.6的行人過街時不走天橋、地道主要考慮的是“不方便”。而調(diào)查對象在“闖紅燈”、穿越欄桿時的考慮則有42.4的人是因為“方便快捷”。有四成以上的人違規(guī)穿行、闖紅燈是為了貪圖方便。 從眾心理 調(diào)查行人的統(tǒng)計顯示，過街時不走人行天橋、地下通道和闖紅燈穿越欄桿的行為隨大眾者則占有12.1和5.2。“別人走，我也走”是他們中的大部分人的心態(tài)。這典型反映了一種社會盲從心理，從而導致違規(guī)行為的大量

17、發(fā)生。這種從眾心態(tài)嚴重的扭曲了人們的正常行為，從而使交通中的違規(guī)行為頻繁發(fā)生。(2)基礎設施方面的原因 基礎設施不完善。 人行天橋等過街基礎設施還不太完備，由于受人力、物力、財力等限制，基礎設施建設嚴重滯后于交通和經(jīng)濟的發(fā)展。 基礎設施設置不合理。 有些路段的人行天橋、地下通道、人行橫道存在著間距過大、位置偏遠、設置不合理等問題，行人因此較少利用這些設施。交通基礎設施設置不規(guī)范、不合理、不完備是影響行人違章穿越的一個重要因素。我國城市交通設施建設速度沒有跟上迅速增長的交通需求，導致交通供給能力不足；同時由于一些設施建設存在著部門、地區(qū)條塊分割的自我束縛，造成行人天橋、地下通道、人行橫道等存在布

18、局不合理、不完備的現(xiàn)象，從而使行人在使用時難以避免出現(xiàn)違規(guī)現(xiàn)象。(3)其他方面的原因 行人違規(guī)還有其他方面的原因，主要表現(xiàn)為對交通法規(guī)的不理解或理解片面，社會控制力度較低，現(xiàn)行法規(guī)對行人違規(guī)一般不采取懲罰措施或者懲罰措施太微弱等。 總之，行人違規(guī)穿越道路的原因很多，但是最根本的一個原因是行人過街設施的不合理性。因此，提出一套行人過街設施合理間隔的設置方法是非常必要的。1.3行人過街需求分析1.3.1步行流形成的原因 城市人流的形成取決于人們的出行方式，同時與城市的大小、用地布局、城市形態(tài)、人們工作及生活習慣與公共交通的方便程度有關。 在我國城市居民出行中，步行比重占有重要地位，這與我國城市的用

19、地布局及居民工作、生活習慣有很大的關系。步行流形成的主要原因有： 城市中，學校分布很廣，學生一般都就近入學，以步行出行為主，而且出行頻率高，步行比重大。 家務出行中以購物為主，我國城市商業(yè)布局歷來分布范圍廣泛，商業(yè)服務點服務半徑小，有利于步行購物，特別是我國傳統(tǒng)生活方式中的一個特點是農(nóng)貿(mào)市場都布置在居民住點附近，存在大量的短距家務步行出行。 工作人員就近午餐午休，步行出行多。 大學生大多在學校住宿，個體出行工具相對較少，存在一定的步行出行。商業(yè)文化中心內(nèi)的短距離出行以步行為主。公交出行的客流在到站后都以步行到達目的地。一般情況下，學校、生活服務設施、文化娛樂設施甚至就業(yè)崗位等在城市中的分布越廣

20、泛、普遍，居民越會采取步行方式出行，城市步行人流的比重就越高。1.3.2 步行出行分布特征 通過對各個城市的居民進行步行出行調(diào)查，掌握居民步行現(xiàn)狀，并在此基礎上通過對不同區(qū)域、不同時間、不同目的、不同職業(yè)和不同年齡的居民出行分析，找出居民出行的變化規(guī)律，得到居民步行出行分布特征，為步行出行預測和規(guī)劃提供依據(jù)。(1)步行出行的時間分布 城市居民出行在1天24小時中的分布，有單高峰（住宅區(qū)早上），雙高峰（商業(yè)區(qū)，早，晚），三高峰（市中心商務區(qū)）及四高峰等形式。大中城市步行出行一般有4個高峰，早上7-8點為早高峰，分布時間短，峰形陡峭，中午有兩個高峰，11-12點較高，13-14點較低，晚高峰在16

21、-18點，分布時間較長，但峰值不高，峰形平緩。由此可以說，許多大中城市都有一個最大的高峰值在早晨，兩個午高峰，一個晚高峰，這基本上構成當前大城市步行出行時間分布的特點。(2)步行出行年齡分布特征 從我國的大部分城市的居民出行調(diào)查中，步行出行主要集中在兒童、青少年、和老年群體。(3)步行出行目的分布特征 在各種出行目的中，上學、購物、文體采用步行方式的比例最大。(4)步行出行職業(yè)分布特征 不同職業(yè)在步行中所占的比重較大的有小學生、中學生、家務。(5)步行出行時耗分布特征 由于城市大小、結構布局、商業(yè)網(wǎng)點和學校的分布不同，居民步行出行的時耗不同，基本上都在半小時以內(nèi)。(6)步行出行距離分布 受到體

22、力限制，步行出行距離一般都在23公里以內(nèi)，天津小于2km的占90%，徐州小于2.5km的占98%，上海小于2.5km的占92%。(7)步行出行高峰小時特征 所謂步行出行高峰小時特征系指高峰小時的出行時間、時長、高峰小時步行出行量占全天總的步行出行量比重。 高峰小時與峰期時長的分布，早高峰基本上在6：309：00，一般時長只有1個小時，上升快，下降快，峰形陡峭，南方城市峰期早，多在8點以前，北方較晚，多在8點以后；晚高峰多在16：0019：00，時間長多為2小時，峰形較平緩；中午峰多在11：0014：00，峰形平緩，有的明顯有11：0012：00和13：0014：00兩個高峰值，峰形不高。1.3

23、.3 步行出行在城市中的分布及影響因素(1)步行主要分布地帶 現(xiàn)狀中，城市中步行人流主要集散地點是學校、市中心、商店、購物中心、對外交通車站、公交換乘樞紐和居住區(qū)內(nèi)。學校、市中心、商店、購物中心地區(qū)步行者速度較慢，持續(xù)時間長，聚集的人流密度大，因此需設置較寬敞的人行道，較多的人行橫道、人行天橋和地道。(2)步行出行的影響因素 步行出行的直接原因與城市布局和出行目的相關，一方面是整個城市配套設施布局較為合理，另一方面人們的購物、游憩、鍛煉和社交等不帶有強制性的出行比例增大。在合理的出行距離內(nèi)人們都采用隨意性的，不受時間約束的步行方式。另外，由于人行天橋等設施對自行車出行造成了不便，一些居民的出行

24、從自行車方式改為步行方式。 (3)行人過街需求的產(chǎn)生和分布 行人如果采用步行出行，免不了的是要穿越道路，所以步行出行的分布特征相應也為過街需求研究提供一定的依據(jù)?，F(xiàn)在城市道路網(wǎng)絡四通八達，整個城市被路網(wǎng)切割成一個個格子，如果步行出行的起終點不在同一個格子內(nèi)，行人過街需求就產(chǎn)生了。 過街需求到處都可能存在，但需求較大的地方還是比較有規(guī)律的，下列地點附近的道路往往就有較大的過街需求： 能吸引大量顧客的大型購物中心，超市；位于主要交通樞紐旁的市民休息廣場（如南京的鼓樓廣場）；各種影劇院、展覽館等文化設施場館；公交站旁，大量由公交帶來的步行客流需要穿行過街；商業(yè)步行街（如南京的湖南路）。 上述的五種地

25、點中，前4種行人過街帶有集中性，只分布在相應點的四周，最后1種是行人過街需求沿線均勻分布；行人流在時間的分布上，第4種情況相對來說時段性不太明顯（深夜與凌晨除外），其他情況下帶有明顯的時段性。1.4 行人過街設施合理間隔分析1.4.1行人過街設施有關介紹(1)形式及簡單分類 人行橫道 指定為行人過街的通道，有條紋式（斑馬式）人行橫道線和平行式人行橫道線。人行橫道的寬度為人行道的1.5倍，我國城市道路設計規(guī)范為4m。 人行信號燈 一般在信號控制交叉口及非支路路段中間和干道優(yōu)先交叉口越過干道（相當于路段中間）的人行橫道處都應設置人行信號燈。信號控制交叉口人行信號燈一般按信號燈組的配時統(tǒng)一安排，采取

26、固定配時；路段中間人行橫道信號燈，國外多采用行人按鈕式信號燈，它實際上是一種半感應信號；在某些特殊地方，如有大量小學生過街的地方，應設置人行信號燈。 人行天橋與人行地道 人行過街天橋及地道是一種昂貴的行人立交過街設施，但是一種最徹底的人車分離設施，可消除大部分的人車沖突。由于天橋及地道需要較大的投資，同時行人過街必須上下天橋或進出地道，增加不便。因此，在確實需要設置的地方設置天橋和地道，才能使投資見到交通效益，不然，反而會引起行人在天橋或地道之前亂穿馬路。 為了研究的需要，根據(jù)各種行人過街形式與地面機動車交通的相互關系，將這幾種形式主要分為兩大類：一種是與地面車流形成干擾的平面形式，如人行橫道

27、和人行信號燈,稱之為平面行人過街設施；一種是與地面車流相分離的立體形式，如人行天橋和人行地道，稱之為立體行人過街設施。(2)行人過街設施設計通行能力 行人過街設施設計通行能力的確定，一般是通過計算設施的理論通行能力，然后修正為設施的可能通行能力，最后得到設施的設計通行能力。交通工程手冊對行人過街設施的設計通行能力的確定介紹如下： 理想條件下，各種過街設施的基本通行能力，可按式1-2計算： Nbw=3600Vp/Spbp （1-2）式中，Nbw1米寬行人過街設施基本通行能力（人/hm）； Vp行人在過街設施處的步行速度（m/s）； Sp行人行走縱向間距（m）； bp行人橫向間距（m）； 由于橫向

28、干擾不同，人行速度變化大，行人過街設施可能通行能力采用0.50.7的綜合折減系數(shù)（車站碼頭的人行天橋、人行地道干擾較大，采用0.5，其余采用0.7）。 由于行人過街設施所處的地位和不同服務水平的要求，行人設施的設計通行能力可用折減系數(shù)修正如下：全市性的車站、碼頭、商場、劇院、影院、體育場館、公園、展覽館及市中心區(qū)行人集中的人行橫道、人行天橋、人行地道等設計通行能力的折減系數(shù)為0.75。商場、商店、公共文化中心及區(qū)中心等行人的人行橫道、人行天橋、人行地道等設計通行能力的折減系數(shù)為0.80。 區(qū)域性文化商業(yè)中心地帶行人多的人行橫道、人行天橋、人行地道等設計通行能力的折減系數(shù)為0.85。支路、住宅區(qū)

29、周圍道路的人行橫道設計通行能力的折減系數(shù)為0.90。具體結果見表1-5：表1-5 人行橫道、人行天橋、人行地道設計通行能力折減系數(shù)0.750.80.850.9人行橫道2000210023002400人行天橋、地道180019002100車站碼頭的人行天橋、地道14001.4.2行人過街設施合理間隔分析過程(1)行人過街設施設置原則和基本假設 設置原則 行人是過街設施交通流中的主體。行人過街設施是否能夠發(fā)揮其預期的效能，關鍵在于它是否能夠滿足使用者的便捷心理，并對機動車交通造成的干擾不大。因此，行人過街設施設置應滿足以下原則： A 整體性原則 設置行人過街設施時，不能只考慮某一交叉口或者路段的人

30、流，必須對行人源范圍內(nèi)的人流通盤考慮。 B 適應性原則 必須從行人的使用心理出發(fā)，設置行人過街設施，真正發(fā)揮其作用。 C 定量與定性分析相結合原則 定性指的是確定設置行人過街設施的必要性，并宏觀確定行人源的范圍；定量指的是利用確定的行人源范圍，提出設施的形式與間距。D時間最優(yōu)原則 必須優(yōu)先體現(xiàn)使用者的便捷心理，也就是時間觀念。 E 協(xié)調(diào)性原則 必須將行人和機動車一起考慮，協(xié)調(diào)兩者的關系。 基本假設行人過街設施分為兩大類：平面過街設施和立體過街設施。在平面過街設施中，行人與機動車互相干擾，關系復雜，而立體過街設施不存在相互干擾問題，著重分析行人平面過街設施間距的確定問題。有關基本假設如下：行人流

31、沿道路兩側均勻分布；行人流和機動車流到達符合泊松分布；行人等候車輛可安全穿越間隙的時間超過一定值時，應考慮設置行人過街設施。 假設此時車輛的到達服從泊松分布，行人穿越車行道的寬度為W,車流量為Qv,設行人過街速度為Vp,行人橫穿道路所需的最小時間（行人可接受安全穿越空檔）為TPC，為了保證行人在TPC時間內(nèi)安全穿越，道路上行駛車輛的車頭時距必須大于TPC，而大于TPC的車頭時距出現(xiàn)的概率按式1-3計算，則一個小時內(nèi)行人能橫穿的次數(shù)Nc,可按式1-3計算： （1-3） 1小時內(nèi)行人能橫穿的次數(shù)確定后，則行人的平均等候時間tw也可求出，tw=3600/Nc，把結果與行人所能容忍的等待時間tb作比較

32、,若tw>tb要考慮設置行人過街設施。(2)從行人心理方面考慮行人過街設施間隔 一般來說，行人希望能安全快速穿越道路，就要求有相應的行人過街設施，而且是過街設施間距越小越好。但是，由于車輛交通同樣要利用有限的資源，行人的要求就受到限制。因此，行人有一個可忍受的繞行時間，一旦超過這個時間，行人就可能失去耐性，而違章穿越道路。 行人可忍受的繞行時間（來回雙向）的確定，可采用問卷或其他調(diào)查形式，抽樣統(tǒng)計歸納出行人為利用過街設施所能容忍的繞行的時間tb。行人在人行道上的步行速度為VP,則行人所能忍受的繞行的距離為d=VPtb。行人最不利位置是恰好在過街設施的正中間，如圖1-1所示。因此，行人過街

33、設施的間距一般不超過行人所能忍受的繞行距離，Smax=2*d/2= VPtb。圖1-1 行人過街設施最大間距示意圖(3)從司機心理及車輛行駛性能方面考慮行人過街設施間隔 只有平面行人過街設施才對機動車流形成干擾，因此，司機心理和車輛的駕駛特性只對行人平面過街設施間距起限制作用。從司機心理方面來考慮，司機不希望頻繁的停車、減速、加速等過程，所以司機的要求是行人平面過街設施的間距越大越好。但是由于還要考慮行人過街行為的順利完成，無法讓過街設施的間距變得很大。這樣，司機的心理和駕駛特性就對行人平面過街設施的最小間距起了限制。 對司機所能忍受行人過街設施間距的確定，可采用問卷或其他調(diào)查形式，然后抽樣統(tǒng)

34、計歸納出司機所能忍受行人過街設施間距，這就是行人過街設施的最小間距Smin。(4)設施形式與設施間隔的調(diào)整 從行人過街的過程來看，行人一般利用最近的過街設施過街。先假設行人過街設施的間隔S,就可確定行人源的范圍，統(tǒng)計出行人在此設施處過街的流量。在知道行人流量和機動車流量的情況下，討論不同過街設施形式下行人和機動車的相互關系，再對設施間隔進行調(diào)整。 從行人與機動車輛的關系來看，如果哪一方面獲得優(yōu)先通行權，那么其通行就居于主要地位，另一方面就要受其影響和制約。 未設行人過街設施的情況下未設行人過街設施的地方，車輛具有優(yōu)先通行權，行人通過車輛可穿越空檔來完成過街行為。機動車輛的到達率為，對于1小時內(nèi)

35、大于t秒的車頭時距所出現(xiàn)的次數(shù)為Qe-t,同理，大于(t+dt)的車頭時距出現(xiàn)的次數(shù)為Qe-(t+dt),因此，1h內(nèi)在t到t+dt間的車頭時距所出現(xiàn)的次數(shù)為： Qe-t-Qe-(t+dt)=Qe-t(1-e-dt) Qe-t1（1dt+2dt2/2!-3dt3/3!+） Qe-tdt （1-4） 上式表明，在t（t+dt）的車頭時距在1h內(nèi)所出現(xiàn)的次數(shù)，而其總時間T，=Qe-tdt*t,因此大于或等于t的所有車頭時距的時間T就是對T，積分。=3600e-t(t+1) （1-5） 沒有任何行人過街設施的地方，行人的最大可通行時間就是車輛大于或等于車頭時距TPC的時間TV。則行人1小時內(nèi)所能過街

36、的最大人數(shù)為： M= Nbw *B* TV/ 3600= Nbw *B*3600e-t(t+1)/ 3600 （1-6） 如果行人的到達量大于M，不是行人過街受阻，就是車輛交通將受到干擾，應該考慮設置行人過街設施。此時，M就是設置行人過街設施的行人臨界交通量Qp0。 使用行人信號燈控制的情況下 在使用行人信號燈控制的地方，行人和機動車輛的通行時間是嚴格分開的，其通行能力要考慮通行時間的折減。反之，如果知道其各自的實際流量可確定其通行時間。設置行人信號燈時，假設信號燈的間距為S(Smin<S< Smax)，計算行人的到達量Qp，將行人的到達量Qp與具有全部通行權的人行橫道的通行能力N

37、bw*W作比較，求出行人需要的最小通行時間TP。同樣將機動車流量與路段通行能力Na進行比較，求出機動車輛所需的最小通行時間TV，然后對行人與機動車輛進行通行時間的分配。 假設行人過街設施形式的間距為S，就可統(tǒng)計出在這區(qū)間內(nèi)的行人流量Qpc，則行人所需最小通行時間為 TP=Qpc/(Nbw*W) （1-7）式中， TP行人每小時所需最小通行時間（s）； Nbw1米寬過街設施的通行能力 (人/hm)； W過街設施的寬度 (m)。 根據(jù)道路機動車流量Qv和路段通行能力Na（不考慮行人過街設施的影響），可以求出車輛的每小時最小通行時間： TV=Qv/Na*3600 （1-8）式中，TV 車輛的每小時最

38、小通行時間（s）； Qv道路實際車輛流量（輛/h）； Na不考慮行人過街設施影響的路段通行能力（輛/h）。 如果TP+TV>3600s，說明平面行人過街設施已無法滿足整個系統(tǒng)內(nèi)交通需求,建議修建立體行人過街設施。 如果TP>TV，行人的過街需求已上升到重要的地位，為行人安全考慮，建議也需要修建立體行人過街設施。 否則，如果限制行人通行時間，那么車輛有效通行時間比： C1=（3600-TP）/3600 （1-9） 如果限制車輛的通行時間，那么車輛有效通行時間比： C2= TV/3600 （1-10） 對行人和車輛綜合考慮，分給車輛的有效通行時間比用下式計算： C01C12C2 （1-

39、11）式中，1行人交通地位參數(shù)，1越小越重要； 2車輛交通地位參數(shù)，2越大越重要。 1<1, 2<1, 1+2=1。 C0確定后，根據(jù)行人的等待時間一般不超過40s，即車輛的通行時間一次性不超過40s，可對信號燈周期加以限制。 人行橫道處 在人行橫道處，行人的通行權優(yōu)先，車輛要穿越行人可穿越空檔來完成通過人行橫道的行為。假設人行橫道的間距為S(Smin<S< Smax),車輛可穿越行人最小時距為tpv，因此大于或等于tpv的所有行人時距的時間就是： （1-12）式中，TP 車輛可穿越行人時距的時間總和（s）； PC行人在過街設施處到達率（人/s）； tpv車輛可穿越行人

40、時距（s）。 行人在過街設施處到達率可計算如下： PC=P *S/m （1-13）式中，PC行人在過街設施處到達率（人/s）； P行人沿線到達率（人/s）； S行人過街設施間距（m）； m行人成排過街，每排通過人數(shù)(人)。 車輛可穿越行人的時距tpv包括車輛穿過人行橫道的時間，車輛的最小安全間距和司機的反應時間。車輛可通過的流量如式1-14所示： QV0=TP/tV （1-14）式中，QV0車輛可穿越行人時距通過的流量（輛/h）； TP車輛可穿越行人時距的時間總和（s）； tV使車輛安全行駛的最短車頭時距，稱為極限車頭時距或臨界車頭時距， 一般采用2S。 將車輛可通過流量與實際流量作比較，如果

41、 QV< QV0,車輛可以完全通過人行橫道。反之，如果QV >QV0，可通過調(diào)整人行橫道的間距，重定行人源范圍，調(diào)整行人在過街設施處的到達率。(5)從道路設計通行能力飽和程度方面考慮行人過街設施的間隔 路段通行能力的修正 路段設計通行能力（或實用通行能力）可根據(jù)一個車道的理論通行能力進行修正而得。對理論通行能力的修正包括車道數(shù)、車道寬度、自行車影響及交叉口影響四個方面。即 Na=N0*C*n, （1-15）式中，Na單向路線設計通行能力(pcu/h)； N0條車道的理論通行能力(pcu/h)； 自行車影響修正系數(shù)； 車道寬影響修正系數(shù)； n,車道影響修正系數(shù)； C交叉口影響修正系數(shù)

42、。 將行人過街的平面設施形式(與地面車流有相互干擾)看成一個次要道路,就可以把行人對道路通行能力的影響近似用交叉口影響修正系數(shù)C來修正。 交叉口影響修正系數(shù)，主要取決于交叉口控制方式及交叉口間距。當交叉口間距較小時，交叉口的停車延誤在車輛行駛時間中所占的比例較大，不利于道路空間的利用、道路通行能力的發(fā)揮及路段車速的提高。交叉口間距的增大，有利于提高路段通行能力及路段車速的提高，有利于充分利用道路空間。 實際經(jīng)驗表明，路段通行能力的提高值與交叉口間距基本上呈線性關系。因此，交叉口影響修正系數(shù)可用公式414計算： （1-16）式中，S行人平面過街設施間隔（M）； C0交叉口有效通行時間比，視交叉口

43、控制方式而定，信號交叉口即為綠 信比。 交叉口有效通行時間比 采用與前面相同的方法確定。 對行人過街設施間隔的調(diào)節(jié) 通過Na=N0*C*n,計算出路段的設計通行能力后，如果車輛實際流量Qv<Na,那么此行人過街設施間隔是合理的，如果Qv<Na,且相差的范圍不是很大，可小范圍嘗試增大間距S（如果兩者相差很大，就必須在其他方面也作調(diào)整），重復以上步驟，最后能滿足Qv<Na。 這一過程的流程圖如圖1-2所示。(6)從行人過街效率方面考慮行人過街設施的間距。 以上主要討論通行能力對過街設施間距的限制。但是，僅解決通行問題是不夠的，行人過街延誤也是一個重要的研究方面。 行人流遠比車流復

44、雜，行人的主動性更強，受制約的因素較少，要研究行人過街延誤的困難較大。通過行人過街計算機模擬，來研究行人過街設施間距。計算機模擬的結論之一，是行人到達量對行人過街效率有影響，而且，行人到達量達到一個臨界值后，行人過街延誤明顯增加。只要確定這個臨界值，就可以對行人設施的間距加以限制。 模型模擬 道路機動車流可看做符合泊松分布,車流量為Qv，道路寬度為W，人行橫道寬度為B，行人到達量為Qpc（區(qū)間到達量）。系統(tǒng)中客觀存在的不可控變量有：機動車流中車輛間的車頭間距，行人到達率，行人過街的步行速度，行人個人空間要求。行人過街的主要效率指標有：行人等候時間，行人平均延誤，最大等候過街人數(shù)，行人實際過街人

45、數(shù)，平均等候過街人數(shù)。 選擇了模擬逐輛車的微觀模型，采用了較高效率的事件掃描法，系統(tǒng)中的事件有：行人到達人行橫道；行人步行過街；車輛通過人行橫道；模擬時間結束。模擬模型框圖如圖1-3所示。 機動車輛到達模型和行人穿行過街模型如下： 機動車輛到達符合泊松分布，車頭時距分布符合負指數(shù)分布： P(ht)=e-t （1-17）行人只能等到車流的車頭時距H大于行人可接受穿越空擋TPC時才可穿行過街。當車流的車頭時距H大于TPC時，人行橫道的行人通過數(shù)可采用公式1-18計算： M=(H- TPC)*D*VP*B （1-18）式中，MH時間內(nèi)通過人行橫道的行人數(shù)（人）； TPC行人可接受穿越空檔（s）； D

46、行人密度（人/m2）； VP行人過街步行速度（m/s）； B人行橫道寬度（m）。相差較大調(diào)整其他因素計算路段設計通行能力NaQv<Na確定間距S計算車流有效通行時間比C0計算過街設施對車流影響系數(shù)CTP+TV>3600設立體行人過街設施統(tǒng)計行人流量調(diào)查機動車流量計算各自所需最小通行時間TP，TV在限制范圍內(nèi)假設設施間距TP>TV設立體行人過街設施是是是是否否否否圖1-2 由流量確定行人過街設施間距過程開始輸入系統(tǒng)參數(shù)構造事件表從事件表中選擇下次事件車輛到達置行人穿行過街的起點時間產(chǎn)生下一輛車到達事件行人到達能穿行過街重置穿行時刻不能穿行過街求上次過街至這次過街結束時共有多少行

47、人到達,計算本次等候人數(shù),過街人數(shù)和阻滯人數(shù)重置穿行時刻模擬結束時間到計算各種指標結束模擬圖1-3 計算機模擬過程框圖 模擬結果模擬中對每一種參數(shù)的模型都作了10次獨立的模擬，每次模擬了系統(tǒng)10小時的活動，然后取其試驗的平均值作為該模型參數(shù)下的試驗結果。 行人是靠穿越車流中車輛的間隙過街的。當?shù)缆奋嚵髁抗潭ㄔ谀硞€值時，行人到達量變化，行人過街效率也在變化。假定過街時行人密度為1人/m2，人行道寬度為4m，步行過街速度平均值1.5m/s，街道寬度為12m，車流量為1000輛/h，得出表1-6的模擬結果。表1-6 行人到達量與行人過街效率行人到達量（人/h）平均延誤（s/人）延誤人時（人h）最大等

48、候人數(shù)（人）最大阻滯人數(shù)（人）實際過街人數(shù)（人）10014.13.925189920013.77.6352820030018.115.2736330140018.420.3888039550024.433.7149138495600355921820660070051.9100.730328669580082.918456654877090089.2222.35615438751000200552.9124112248941100291.3893.7176417379421200390.81308.9266726599461300486.51756.934513421967 行人到達量和行人過

49、街效率（行人平均延誤為指標）的關系曲線如圖1-4所示。圖1-4 行人到達量與平均延誤關系曲線圖 圖1-4顯示，行人平均延誤隨行人到達量的增加而增大。行人到達量比較小時，平均延誤的變化比較平緩，行人到達量達到某個值后，平均延誤急劇上升。這個值可以看作是在一定的車流量下，能讓行人正常通過的行人通行能力臨界值，超過這個臨界值行人的平均延誤將大大增加。 表1-6的數(shù)字表明，行人到達量增加時，延誤人時、最大等候人時、最大阻滯人數(shù)也在增加。在某些地點由于物理位置的限制無法容納太多的等候行人，可能出現(xiàn)平均延誤在正常的接受范圍而最大等候人數(shù)超過了該地點的允許值。在這種情況下行人過街通行量的控制指標是最大等候人數(shù)而不是平均延誤。另外從表中的實際過街人數(shù)的變化可以看出，在一定范圍內(nèi)行人到達數(shù)與實際過街人數(shù)基本一致，當行人到達量大到一定程度，實際過街人數(shù)已不能與行人到達數(shù)同幅增加，而只能停滯在某個值附近。 因此，可以通過控制行人過街效率的某個指標，得出行人的到達量的臨界值，在周圍行人過街需求已知的條件下，就可以得出行人過街設施的間距不超過某一值。結論 行人過街設施有平面設施和立體設施兩大類，行人平面過街設施間距設置過程如下：u 調(diào)查確定行人所能忍受的繞行距離，即行人過街設施的最大間距。