吉林大学学报(工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (1): 111-123.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20210613

• 交通运输工程·土木工程 • 上一篇    

城市路段行人不良过街行为决策模型及技术矫正措施

马丹(),裴玉龙(),刘涛,刘锐   

  1. 东北林业大学 交通学院,哈尔滨 150040
  • 收稿日期:2021-07-05 出版日期:2023-01-01 发布日期:2023-07-23
  • 通讯作者: 裴玉龙 E-mail:madanemail@163.com;peiyulong@nefu.edu.cn
  • 作者简介:马丹(1981-),女,讲师,博士研究生. 研究方向:道路交通安全,交通规划. E-mail:madanemail@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(71771047);中央高校基本科研业务费专项资金项目(2572020BG05)

Decision making model and technical corrective measures of pedestrian's bad crossing behavior in urban road section

Dan MA(),Yu-long PEI(),Tao LIU,Rui LIU   

  1. School of Traffic and Transportation,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China
  • Received:2021-07-05 Online:2023-01-01 Published:2023-07-23
  • Contact: Yu-long PEI E-mail:madanemail@163.com;peiyulong@nefu.edu.cn

摘要:

为缓解机动车与过街行人间的矛盾,在提出行人不良过街行为内涵后,基于成本效益理论分析了行人过街行为与行人心理期望之间的关联。利用Spearman相关系数、VIF预筛选出关键因素,再使用二元logistic回归模型构建了3种场景下的过街行为决策模型来筛选出可被改变的关键因素,并提出相应的技术矫正措施。为验证其效果,对比部分矫正前、后的行人不良过街行为发生次数,表明彩色斑马线等措施可以降低不良过街行为概率,矫正措施可以改善行人过街行为。

关键词: 交通管理, 行人过街, 二元logistic回归模型, 成本效益理论, 技术矫正措施, 路段过街

Abstract:

In order to alleviate the contradiction between motor vehicles and pedestrians, the connotation of bad pedestrian crossing behavior was proposed, and the correlation between pedestrian crossing behavior and pedestrians' psychological expectation was analyzed based on the cost-benefit theory. Spearman correlation coefficient and VIF were used to pre-screen the key factors, and then binary logistic regression model was used to construct the decision-making model of street crossing behavior in three scenarios to screen out the key factors that can be changed, and the corresponding technical correction measures were proposed. In order to verify its effect, the number of bad pedestrian crossing behavior before and after partial correction was compared, indicating that colored zebra crossing and other measures can reduce the probability of bad pedestrian crossing behavior, and the correction measures can improve the pedestrian crossing behavior.

Key words: traffic management, pedestrian crossing, binary logistic regression model, cost-benefit theory, technical corrective measures, road crossing

中图分类号: 

  • U491

表1

行人过街设施主要类型"

设施类型位置类型控制类型组成成分
平面行人过街设施路段信号灯控制人行横道(无障碍设施;安全设施;附属设施)
无信号灯控制人行横道(无障碍设施;安全设施;附属设施)
交叉口信号灯控制人行横道(无障碍设施;安全设施;附属设施)
无信号灯控制人行横道(无障碍设施;安全设施;附属设施)
立体行人过街设施路段无信号灯控制过街天桥(无障碍设施;安全设施;附属设施)
无信号灯控制地下通道(无障碍设施;附属设施)
交叉口无信号灯控制过街天桥(无障碍设施;安全设施;附属设施)
无信号灯控制地下通道(无障碍设施;附属设施)

表2

不同过街策略与设施下的行人期望"

过街策略过街设施行人期望
规范过街立体过街设施bgl1+bgl2+?+bglncgl1+cgl2+?+cgln=Expgl
平面信号控制过街设施bgs1+bgs2+?+bgsncgs1+cgs2+?+cgsn=Expgs
平面无信号控制过街设施bgw1+bgw2+?+bgwncgw1+cgw2+?+cgwn=Expgw
不良行为过街无过街设施bkz1+bkz2+?+bkznckz1+ckz2+?+ckzn=Expkz
平面信号控制过街设施bks1+bks2+?+bksncks1+cks2+?+cksn=Expks
平面无信号控制过街设施bkw1+bkw2+?+bkwnckw1+ckw2+?+ckwn=Expkw

表3

调查地点基本信息表"

序号调查地点地点类型
1

长江路与国际会展体育中

心北门处

人行横道
2

黄河路与春龙路的路侧出

入口

人行横道
3

哈尔滨市第一二五中学校

北门靠文昌街处

人行横道+过街信号
4学府路、北航街附近人行横道+过街信号
5尚志大街过街天桥人行横道
6和兴路南侧与清滨路人行横道+过街信号

图1

摄像机放置位置示意图"

表4

数据采集信息描述表"

因素类别序号因素名称因素描述及赋值
行人相关因素1性别虚拟变量,男=1,女=2
2年龄虚拟变量,少年(10~18周岁)=1,青壮年(19~59周岁)=2,老年(>60周岁)=3
3过街速度虚拟变量,慢=1,正常=2,快=3
4结伴过街人数实变量,单位:人
5同一时刻过街行人总数实变量,单位:人
6排队等待位置虚拟变量,第一排=1,第二排=2,第三排及后面=3
7等待位置违法虚拟变量,否=1,是=2
8等待时长实变量,单位:s
9路边违规停车虚拟变量,否=1,是=2
10过街类型虚拟变量,适时过街=1,等候过街=2,强行过街=3,跟随过街=4
11过街途中存在非机动车虚拟变量,否=1,是=2
12看手机虚拟变量,否=1,是=2
13携带大件行李虚拟变量,否=1,是=2
14带小孩虚拟变量,否=1,是=2
车流量相关因素15交通流状态虚拟变量,绿色=1,黄色=2,红色=3,深红色=4

道路及周边设施

相关因素

16安全岛位置虚拟变量,无=0,中间=1,两侧=2,中间和两侧=3
17路段非机动车道虚拟变量,否=1,是=2
18路段中央分隔带或围栏虚拟变量,否=1,是=2
19过街处电子摄像头监控车辆虚拟变量,否=1,是=2
20过街处红绿灯虚拟变量,否=1,是=2
21过街处遵纪守法相关警示牌虚拟变量,否=1,是=2
22周边用地性质虚拟变量,教育用地=1,居住用地=2,商业用地=3,混合用地=4
23路段车道数实变量,单位:条

有红绿灯时需

统计的因素

24红灯时过街虚拟变量,否=1,是=2
25绿灯即将开始时过街虚拟变量,否=1,是=2
26绿灯时过街虚拟变量,否=1,是=2
27绿灯即将结束时过街虚拟变量,否=1,是=2
因变量28行人存在不良过街行为虚拟变量,否=1,是=2

表5

相关系数计算结果"

整体情况有红绿灯情况无红绿灯情况
因素编号相关系数因素编号相关系数因素编号相关系数
10.0171-0.02310.047
2-0.02420.0092-0.069*
30.349**30.442**30.156**
40.074**40.109**40.034
5-0.182**5-0.228**5-0.079*
6-0.135**6-0.111**6-0.132**
70.347**70.122**70.503**
8-0.0368-0.102**80.047
90.048*90.082**9-0.005
100.289**100.365**100.155**
110.019110.063**110.003
120.087**120.065**120.116**
13-0.01813-0.004130.068*
140.042*14-0.015140.116**
150.193**150.308**15-0.081**
160.094**16-160.026
170.170**170.302**17-
18-0.038*18-0.096**18-
19-0.113**19-19-
20-0.113**20-20-
21-0.204**21-0.308**21-0.026
220.094**22-220.026
23-0.221**23-0.308**23-
240.571**
250.205**
26-0.661**
270.167**

表6

VIF值计算结果"

整体情况有红绿灯情况无红绿灯情况
因素编号VIF值因素编号VIF值因素编号VIF值
11.0411.0411.06
21.0421.0321.08
33.1133.0631.14
41.2141.2641.28
51.4651.5451.41
61.4261.3861.39
71.1571.0571.11
81.1681.1681.26
91.1691.2891.06
101.14101.44101.16
111.20111.17111.07
121.02121.03121.03
131.08131.05131.03
141.02141.01141.09
15105.47*15-151.03
162.4716-16-
17224.50*17-17-
18148.41*182.9218-
19-19-19-
20-20-20-
21-21-21-
22-22-221.42
235.07232.69231.03
2410.67*
254.13
2615.61*
275.79

表7

预筛选的因素"

序号整体情况有红绿灯情况无红绿灯情况
1性别性别性别
2年龄年龄结伴过街人数
3等待时长带大件行李等待时长
4过街途中存在非机动车带小孩路边违规停车
5携带大件行李红灯时过街过街途中存在非机动车
6交通流状态绿灯时过街安全岛位置
7路段非机动车道过街处遵纪守法相关警示牌
8路段中央分隔带或围栏周边用地性质

图2

模型拟合流程图"

表8

模型拟合优度检验"

不同情况Cox&Snell R2Nagelkerke R2
整体情况0.3370.457
有红绿灯情况0.5080.700
无红绿灯情况0.4380.585

表9

拟合模型预测精度"

不同情况

实测

结果

预测结果

正确百

分比/%

整体情况154013691.9
41168262.4
总体百分比80.2

有红绿灯

情况

10486094.6
12747378.8
总体百分比89.1

无红绿灯

情况

5353394.2
16233167.1
总体百分比81.6

表10

模型参数标定结果"

序号整体情况有红绿灯情况无红绿灯情况
名称参数值名称参数值名称参数值
1年龄:青壮年-0.584过街速度:正常3.569年龄:青壮年-1.585
2年龄:老年-0.514过街速度:快4.504年龄:老年-2.014
3过街速度:正常2.612同一时刻过街行人总数-0.139过街速度:正常-20.746
4过街速度:快3.371排队等待位置:第二排0.842过街速度:快-19.798
5结伴过街人数0.091排队等待位置:第三排及后面1.118同一时刻过街行人总数-0.107
6同一时刻过街行人总数-0.164等待位置是否违法:是1.517排队等待位置:第二排-0.679
7等待位置是否违法:是4.415路边违规停车:是0.961排队等待位置:第三排及后面-0.525
8等待时长-0.017看手机:是2.771等待位置是否违法:是24.391
9过街类型:等候过街0.672非机动车道:是-2.400等待时长-0.029
10过街类型:强行过街2.391红灯时过街:是4.610路边违规停车:是-4.572
11过街类型:跟随过街4.865绿灯时过街:是-3.455过街类型:等候过街0.361
12遇到非机动车:是0.448绿灯即将结束时过街:是-1.002过街类型:强行过街21.564
13看手机:是2.064常量0.905过街类型:跟随过街5.125
14带孩子:是1.321看手机:是2.279
15非机动车道:是-0.683带孩子:是3.403
16中央分隔带或围栏:是1.196周边用地:居住用地-0.317
17电子摄像头监控车辆:是2.123常量21.853
18常量-3.987

表11

关键因素筛选结果"

序号整体情况有红绿灯情况无红绿灯情况
1年龄过街速度年龄
2过街速度同一时刻过街行人总数过街速度
3结伴过街人数排队等待位置同一时刻过街行人总数
4同一时刻过街行人总数等待位置违法排队等待位置
5等待位置违法路边违规停车等待位置违法
6等待时长看手机等待时长
7过街类型非机动车道路边违规停车
8遇到非机动车红灯时过街过街类型
9看手机绿灯时过街看手机
10带孩子绿灯即将结束时过街带孩子
11有非机动车道周边用地
12中央分隔带或围栏
13电子摄像头监控车辆

表12

关键因素可能导致过街成本及效益的分类"

关键因素因素情况可能产生的成本可能产生的效益
过街速度过快危险成本时间效益
过慢延误成本安全效益
等待位置是否违法违法危险成本、处罚成本时间效益
不违法其他安全效益、道德效益、稳定交通流
等待时长时长较短扰乱交通流时间效益
时长较长时间成本安全效益、稳定交通流
过街类型适时过街其他安全效益
等待过街时间成本安全效益
强行过街危险成本时间效益
跟随过街扰乱交通流时间效益
看手机危险成本心理效益
不看其他安全效益
带孩子违规过街其他教育意义
违规过街危险成本其他
中央分隔带或围栏其他安全效益
没有危险成本其他
电子摄像头监控车辆处罚成本安全效益、道德效益、稳定交通流
没有危险成本其他
有无信号灯时间成本安全效益、稳定交通流
危险成本时间效益

图3

路段弧线式斑马线形式"

图4

发光斑马线"

图5

折线式斑马线"

图6

折线式斑马线"

图7

彩色斑马线"

表13

部分矫正措施矫正效果"

矫正措施不良过街行为矫正前发生概率/%矫正后发生概率/%降低概率/%
设置隔离护栏在斑马线范围外过街34.9716.218.77
与机动车抢行过街5.785.560.22
不通过天桥过街83.9918.9665.03
横穿马路时跑步过街7.477.450.02
设置彩色斑马线在斑马线范围外过街34.9711.7923.18
与机动车抢行过街5.783.042.74
过街时不观察左右车辆26.7312.5514.18
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