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慢行交通混合过街特性及冲突模型研究

更新时间:2016-07-05

引言

近年来,中国各地政府纷纷倡导绿色出行,加强非机动车的发展。由于电动自行车廉价快捷、无需证照等特点,我国城市居民使用电动自行车的比例非常高。本文中研究的电动自行车为行驶在非机动车道与人行横道上的电动自行车,包括普通电动自行车和轻摩化的电动自行车。本文所研究的过街形式为:电动自行车与行人通过人行横道混合过街。在交叉口中,人行横道上的行人与电动自行车共同过街时会有许多的轻微交通冲突,这部分过街慢行交通的内部冲突会对行人与电动自行车混合过街产生较大干扰。

由于国外道路以机动车交通为主,对慢行交通安全研究较少。Fruin J定义行人冲突为:

由于过于靠近其他一个或多个行人,使得行人正常行走的速率受到中断或者暂停[1]。美国通行能力手册(2010)定义非机动车交通事件数为单位时间和单位道路长度内道路使用者之间相互逼近从而改变行驶状态的次数[2]。我国学者很早就开始对慢行交通安全进行研究。单晓峰把骑行者需要花额外精力做出的骑行行为,如减速、超车或者避让等定义为自行车事件数,通过事件数来描述自行车骑行者的舒适程度,并建立了路段上自行车事件数模型[3];周晨静等对信号交叉口自行车群释放速度特性进行了研究,获得了自行车群在绿灯时间里的释放速度规律[4];陈峻对南京多条行人-自行车共享道路路段进行调查,以实测数据为基础建立了自行车的超越与相遇冲突模型,并进行了敏感性计算[5];邓建华对人非共板上的行人和自行车进行研究,建立了人非共板条件下的混合交通流元胞自动机模型,通过阻挡概率来描述行人与自行车的干扰程度,用于评价交通运行状况[6];叶晓飞等研究了电动自行车与自行车的交通差异,建立了自行车交通事件数模型,得到电动自行车与自行车的换算系数计算公式[7]。综上所述,国内外对慢行交通做了一定的研究,但是行人与电动自行车混合过街的冲突研究尚处于空白。

借鉴交通冲突的定义以及已有慢行交通冲突的研究,本文定义人行横道上慢行交通混合过街冲突为:在慢行交通混合过街时,当慢行交通个体相互逼近,威胁到交通参与者(行人、电动自行车骑行者)的安全或使交通参与者感到不适,行人或骑行者必须花额外的精力采取一些行为避免危险发生,如超越前方速度较慢的慢行交通个体或者躲避对向或同向行进的慢行交通个体,这种现象称为慢行交通混合过街冲突。

1 数据调查与统计分析

由于本文不考虑机动车对过街慢行交通的影响,因此本文的调查地点选取以行人和电动自行车共同过街的信号交叉口人行横道。调查地点应符合以下要求:1)人行横道的各类慢行交通量应该足够大,并能够满足不同比例的要求;2)便于调查;3)过街形式为一次过街。选择在晴朗无异常天气和正常的道路交通情况下,工作日时间(周一上午到周五下午),每个调查点调查时间为下午4点到8点,每个时段调查前半小时,调查时间共2h,调查5个交叉口,共计调查10h。慢行交通速度调查见表1,密度与冲突数调查见表2。

表1 慢行交通速度调查表

表2 密度与冲突数调查表

编号 电动自行车密度(人/m2)行人密度(人/m2) 冲突数0.2 0.06 36 2 0.15 0.09 28 3 0.21 0.12 43…………1

2 慢行交通混合过街特性分析

2.1 速度特性

在速度性能方面,电动自行车速度与加速度均大于行人,速度差异是造成人行横道慢行交通混合过街冲突的主要原因之一。本文使用行程速度来研究慢行交通混合过街速度特性。设慢行交通起始位置坐标为(X0,0),时刻为tik,通过人行横道的位置为(Xi,Y)(Y表示人行横道的长度),时刻为ti(k+1),则慢行交通通过人行横道的行程速度为:

对5个信号交叉口的慢行交通进行速度调查,使用SPSS软件对过街的混合慢行交通中各种交通方式的速度进行分析,研究在混合交通互相干扰下,各种交通方式的速度分布。调查共获得258个行人过街速度样本和245个电动自行车过街速度样本。电动自行车通过人行横道的平均速度频率分布如图1所示。电动自行车过街平均速度的均值是7.89km/h,标准差为2.00,从数值可以看出电动自行车过街速度较慢,虽然存在车群过街现象,但是由于受车辆性能、对向交通和驾驶行为的影响,过街速度有一定离散性。对速度样本进行K-S检验得到p值为0.204,大于0.05,可以认为电动自行车过街平均速度服从正态分布。根据贾海亮[8]对成都市7个交叉口进行调查,获得218个电动自行车通过非机动车行驶区的速度样本,统计得到人行横道长度小于7m时,电动自行车的速度为8.67km/h,而当距离为20m时,电动自行车的平均速度为17.42km/h。通过速度对比可得:当电动自行车与行人共同过街并且存在对向交通时,电动自行车的骑行受到了较大的干扰,骑行速度较慢。

农药造成的食品安全涉及全社会,它的解决需要方方面面努力。如果我们尽把它的解决仅仅局限在农民、茶农身上,显然是舍本逐末。从农村改革开始,农业生产与生产关系的变革就没有停止过。其中,对农药化肥的情感与理智,无不受制于对其成本的“斤斤计较”。所以,从国家、从行业角度参与此事,把成本降下来才是唯一出路。

沐浴过后,紫云穿上那套连衣裙,显得格外动人。她把蒋浩德轻轻扶起,连声说道:“都是我不好,不该把你放在地上。”

图1 电动自行车过街平均速度频率正态分布图

对行人过街平均速度进行统计分析,行人过街平均速度频率分布如图2所示。根据计算得到,行人过街平均速度为4.37km/h,标准差为0.66。对行人过街速度进行K-S检验得到行人过街平均速度显著性水平为0.673,大于0.05,因此,可以认为行人过街速度符合正态分布。冯树民[9]调查得出的哈尔滨人行横道行人速度为5.29km/h,陈然[10]实测上海市行人步行平均速度为4.46km/h,两项研究均大于本文调查统计得出的混合交通过街的行人平均速度,说明慢行交通混合过街对行人过街造成了一定的干扰,而且,与电动自行车相比,行人受到的影响较小。

图2 行人过街平均速度正态分布图

2.2 密度特性

(3)慢行交通混合过街时,随着慢行交通密度的提高,慢行交通速度呈现下降的趋势。

式中,表示当量慢行交通数,换算成行人交通量;表示人行横道面积,单位为m2

调取五四路-湖东路交叉口高峰小时东西方向的人行横道视频数据,以2s作为时间间隔进行截图,调查每张截图人行横道中的慢行交通密度并记录,共调查10组高峰小时的绿灯放行时段,绘制慢行交通混合过街密度变化曲线图,如图3所示。

根据图3我们可以知道,慢行交通混合过街第一阶段慢行交通实体数迅速增加,时间较短暂;第二阶段人行横道中的慢行交通实体数达到饱和后呈现波动状态,随着进入人行横道的慢行交通个体减少而人行横道中的慢行交通个体不断离开人行横道,人行横道中的慢行交通实体数开始逐渐降低;当人行横道中交通实体数降到较低时,开始进入第三阶段,第三阶段对向相遇的慢行交通个体较少,人行横道中的慢行交通实体数继续减少。

图3 慢行交通混合过街密度变化曲线

两个时刻的慢行交通密度差值与时间长度的比值为慢行交通实体数的变化斜率。取交通密度变化斜率平均值,可得慢行交通密度斜率表,如表3所示。

从表3中可以看出,交通密度在0-12s升高,12s之后开始下降,其中16-18s下降最快,达到了-5.2。结合现场的观测情况与图3,可以初步判断在交通密度下降速度达到最快之后,大量的慢行交通开始离开人行横道,慢行交通开始逐步从第二阶段进入第三阶段,根据行人步行速度与人行横道长度情况,此段时间在6-10s之间。

表3 慢行交通密度斜率表

时段(s) 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18斜率 13.85 7.2 4.6 3.2 0.1 0.5 -1.35 -2.85 -5.2时段(s) 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32 32-34 34-36斜率 -2.05 -1.8 -3.1 -2.4 -2.65 -0.95 -1.15 -1.1 -0.65

2.3 速度与密度的关系

慢行交通中电动自行车和行人的比例并不是一个固定值,不同比例的慢行交通流参数不相同,因此引入一个慢行交通混合系数K:

2016年11月,时任《民主与法制时报》记者的杜涛欣实名举报吴浈,指称吴浈分管疫苗期间,涉嫌滥用职权、玩忽职守、渎职,负有不可推卸的责任。

本文对参加“2018年江苏省定向锦标赛暨江苏定向邀请赛”中南京普通高校的部分学生进行随机问卷调查,共发放150份调查问卷,回收150份调查问卷,删除无效问卷25份后,有效问卷为125份。

式中,表示慢行交通中的电动自行车交通量;表示慢行交通中的行人交通量。

本文调查了福州市5个十字交叉口的20个人行横道的不同时段慢行交通过街交通流,共获得108个符合要求的慢行交通速度和密度数据。对调查数据进行统计分析,分析K值在0.56-0.65之间的慢行交通流速度-密度关系,并参考K值为0的行人过街研究中的行人流速度和密度数据,绘制慢行交通速度-密度图,如图4所示。

图4 慢行交通速度-密度分布图

分析图4可知:当密度较小时,慢行交通处于自由流状态,速度较高,混合的慢行交通平均速度在9km/h到10km/h之间;密度较大时,混合交通的速度大小分布在2km/h到3km/h之间。随着密度的提高,混合的慢行交通速度呈现下降的趋势。

3 慢行交通混合过街冲突模型

3.1 电动自行车与行人换算系数研究

式中,为电动自行车移动时的占用面积、单位为m2为行人移动时的占用面积,单位为m2分别为电动自行车过街时间、行人过街时间,单位为s。

通过对几种互动情境的分析,不难发现,基于共享型生活服务平台,社区的社会资源得以充分利用,并实现了价值的共同创造。价值一般有两种表现形式,即直接价值与间接价值。直接价值可以体现为现金流的形式,即通过商业化活动直接转化为经营收入和其他类型价值,直接价值容易测度;间接价值的形式是隐性的,其价值蕴涵在各项业务活动之中,不容易测度[13]。共享型生活服务平台一般带来的间接价值包括社会资本价值和顾客价值。社会资本常指社会主体间紧密联系的状态及其特征,顾客价值一般被认为是顾客的感知价值。共享型生活服务平台的社区共创价值清单如表1所示。

电动自行车移动时的有效长度为:

本文研究的人行横道上的过街交通流是由行人和电动自行车组成的混合交通流,行人和电动自行车的动力性能和尺寸不相同,过街时占用的空间资源不同,而且两者的速度不同,相互间的影响也不相同。在研究慢行交通混合过街冲突时行人和电动自行车的交通量和交通密度是没有可比性的,需要将混合交通量换算成同一类型的交通量进行计算。因此,本文需要对电动自行车与行人的换算系数进行研究。

式中,为电动自行车移动时的有效长度,单位为m;为电动自行车移动时的有效宽度,单位为m,电动自行车有效宽度是其车身宽度与两边横向净空之和,根据调查,车身宽度取0.62m,单边横向净空取0.25m,所以取1.12m。

电动自行车移动时的占用面积为:

目前,对于换算系数的求解计算存在不同的观点和角度,因此换算系数的求解方法较多,主要有容量计算法、速度-流量计算法、道路占有率法、车头时距计算法等多种方法。本文采用时空资源占有率的方法计算电动自行车密度与行人密度的换算系数。电动自行车相对于行人的换算系数模型为:

式中,为电动自行车过街速度,根据前面调查分析可取为7.89km/h;为骑行者反应时间,取0.5s;为粘着系数,取0.5;为道路纵坡;在此取0%,为安全间距,取0.8m;为电动自行车自身长度,根据调查,取1.7m。于是,按式(6)计算得=4.1m,按式(5)计算得=4.6m2

行人移动时的占用面积为:

本文对风电接入电网后备用容量的确定方法进行了总结,分析了考虑可中断负荷作为备用容量的优势,归纳了备用容量费用分摊的方法和原则,为风电并网后辅助服务中的备用容量费用分摊问题提供了一些思路。但是,在备用容量的研究中,仍然存在着很多问题。

式中,为行人移动时的有效长度,行人行走步幅约0.66m,前后保持一步半距离自由度,故取为1m;为行人行走时一条行人带宽度约为0.8m,因此取为0.8m。根据式(7)计算得=0.8m2

Animal care and experimental protocols were approved by the Sichuan Medical Experimental Animal Care Commission.

以五四路口为例,电动自行车通过人行横道的平均时间为8.7s,行人通过人行横道的平均时间为15s。

Step1:首先将适量的乳液和尿素霜按照1∶1的比例混合均匀,乳液最好选用较稀薄的质地。Step2:取几粒维生素E胶囊扎破,将维生素E挤到其中搅匀。Step3:拿一个合适的容器,将调制好的护手霜装进去,需要的时候就可以随时拿出来用了。

根据以上研究,可以得到电动自行车相对于行人的换算系数为:

3.2 交通密度与冲突的关系模型

以交通冲突调查为基础,对本文研究的5个交叉口的20个人行横道进行交通密度调查,选取6min为时间间隔,记录每6min内慢行交通过街前两阶段内平均交通密度与交通冲突数,获得200组样本数。

使用电动自行车与行人换算系数,将交通方式统一换算成行人,使用SPSS软件对慢行交通密度ρ与冲突数TC进行回归分析,结果见表4。

通过表4可以发现,根据判定系数R2值,各回归模型的回归拟合程度都较高,其中R2值为0.841。

取二次方回归方程作为慢行交通冲突模型,二次方拟合回归如图5所示。得到拟合方程如下:

图5 二次回归方程图

交通密度与冲突数的回归方程与实际情况相符,当单位面积中的行人或电动自行车数量增多时,慢行交通密度增加,慢行交通个体之间的空间变少,容易产生摩擦和碰撞,因此慢行交通个体间的冲突数也会增加。

3.3 实例分析

取80组实测数据进行实例分析,根据交通密度与交通冲突回归模型可以预测交通冲突数,将冲突实测值与预测值作比较,得出图6。

图6 冲突实测值与预测值比较

表4 慢行交通密度与冲突数回归分析结果

从图6可知,冲突回归模型预测的冲突值与冲突实测值曲线近似,说明本文建立的冲突回归模型能够较好地预测慢行交通混合过街的冲突情况。

4 结束语

(1)通过对5个交叉口的慢行交通速度调查,得到电动自行车过街平均速度的均值是7.89km/h,行人过街平均速度为4.37km/h,电动自行车和行人过街受到干扰,速度有所降低。

(2)慢行交通过街时,慢行交通密度先上升,后下降,分成三个阶段。

本章研究各个不同交叉口的交通密度情况,定义慢行交通密度为某一时刻人行横道内单位面积内的当量慢行交通实体数。

根据笔者所在研究团队实地调研,行政分割和景区体制机制障碍是阻碍地区间及地区内部旅游合作的关键症结。如在A级景区分布最为密集的永济市,隶属于市文物局管辖的蒲津渡遗址与邻近的隶属于山西鹳雀楼旅游集团有限公司的鹳雀楼、普救寺、神潭大峡谷等景区并没有旅游合作。

(4)采用时空资源占有率的方法计算电动自行车密度与行人密度的换算系数,得到电动自行车与行人的换算系数为3.34。

(5)本文建立了交通密度与交通冲突的二元回归方程,并用实测数据验证了模型的有效性。

参考文献:

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许昌市位于东经 113°03′-114°19′,北纬 33°42′-34°24′,地处河南省中部,伏牛山余脉向豫东平原过渡地带,地势西北高,东南低,平均海拔70米左右。建成区内地形平坦,流经市区的清河、清泥河、饮马河、运粮河、护城河、天宝河、许扶运河等7条河,市区及周围的北海、芙蓉湖、鹿鸣湖、东湖、小西湖、灞陵湖、双龙湖、秋湖湿地8大湖泊。本研究主要以许昌市建成区为主,主要涉及许昌市的四个区:魏都区、东城区、建安区、高新区。魏都区位于许昌市中心城区,东城位于许昌市区东部,建安区位于许昌市中部,环抱许昌市魏都区,高新区位于许昌市区西南部,与市区紧密相邻。

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下肢左右侧骨骼肌IEMG相关系数的大小反映了受试者在下肢各肌肉用力上的一致性。相关系数越大说明受试者在该肌肉上的用力一致性越高。对照组相关系数具有显著性的骨骼肌为胫骨前肌、股外侧肌和臀大肌,实验组为胫骨前肌、股内侧肌、臀大肌和股二头肌。对照组胫骨前肌、股外侧肌左右侧IEMG差异显著,且具有显著的相关性,均是右侧放电量较大且明显高于左侧,说明对照组下肢右侧胫骨前肌、股外侧肌高于左侧且具有高度的一致性。对照组在练习太极拳时更应当注意通过对这两块骨骼肌额外的放松练习提高恢复速度。同理,实验组更应当注重对右侧股内侧肌和左侧臀大肌的放松练习。

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二、带好必备的药品。旅行当中带些必备的药品是聪明的办法。谁能保证自己旅行途中不生病呢?一旦身体不适,身边的小药就能救大急。

郑柯,郭财贵
《城市公共交通》 2018年第3期
《城市公共交通》2018年第3期文献
天津公交 作者:天津市公共交通集团(控股)有限公司,供稿
太原公交 作者:太原公共交通控股(集团)有限公司,供稿
北京公交 作者:北京公共交通控股(集团)有限公司,供稿
武汉公交 作者:武汉市公共交通集团有限责任公司,供稿

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