基于生存分析的信號交叉口非機動車穿越行為研究.pdf

1、機動車與非機動車的混合交通是當(dāng)前我國城市交通的主要特征，也是造成我國城市交通擁堵和事故頻發(fā)的一個重要原因。非機動車出行靈活、準(zhǔn)時性高，是解決中短距離出行和接駁換乘的理想交通方式，作為符合我國國情并擁有廣泛群眾基礎(chǔ)的代步工具，在現(xiàn)階段依然具有不可替代性。以前的非機動車主要指人力自行車，近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，電動自行車的使用已越來越普遍。與人力自行車相比，電動自行車可到達的距離更遠，速度更快，但伴隨的交通隱患也更高，這給我國城市交通帶來了一

2、些新的問題。此外，非機動車是一種健康、環(huán)保、低能耗的出行方式。發(fā)展城市非機動車交通是預(yù)防和緩解交通擁堵、減少大氣污染和能源消耗的重要途徑之一，關(guān)系人民群眾的生產(chǎn)生活和城市可持續(xù)發(fā)展。
　　然而，城市交通中，非機動車是一個相對弱勢的群體，涉及到非機動車的交通事故比重一直居高不下。非機動車交通事故中，闖紅燈違規(guī)是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因，由于較差的法律約束和人們較低的安全意識，當(dāng)前非機動車的闖紅燈行為在我國極為普遍。目前，研究信號交叉口

3、非機動車闖紅燈行為的文獻很少，更鮮有文獻運用生存分析方法來分析非機動車闖紅燈行為。生存分析的優(yōu)點是可以考慮刪失數(shù)據(jù)，并能將事件的結(jié)果和出現(xiàn)此結(jié)果所經(jīng)歷的時間結(jié)合起來分析，非常適合用來研究信號交叉口闖紅燈行為。據(jù)此，本論文結(jié)合當(dāng)前我國交通的特點，以非機動車為主要研究對象，基于生存分析方法，重點分析城市干道信號交叉口非機動車的穿越行為，揭示信號交叉口非機動車騎行者的違規(guī)風(fēng)險、等待忍耐時間及其關(guān)鍵影響因素，并對特殊的管控措施進行評價。具體來講

4、，本論文的主要工作如下:
　　(1)非機動車穿越行為的實證調(diào)研。通過選取典型城市干道信號交叉口對非機動車穿越行為進行實地拍攝，獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。分析非機動車和行人穿越信號交叉口過程中的等待時間分布、等待區(qū)域空間分布、運行軌跡、運行速度、穿越間隙等，揭示信號交叉口自行車、電動車與行人的微觀行為差異。結(jié)果表明電動車的違規(guī)率明顯高于行人和自行車;來自兩側(cè)非機動車的違規(guī)率明顯高于直行到達的;行人不等待直接違規(guī)的比例顯著低于自行車和電動車;違規(guī)

5、者中行人的等待時間明顯比自行車和電動車長，電動車運行速度比自行車和行人的快，而穿越的安全界限則比自行車和行人小。
　　(2)非機動車騎行者的等待忍耐時間分布規(guī)律?；趯嵶C調(diào)研數(shù)據(jù)，建立信號交叉口非機動車穿越前的等待忍耐時間持續(xù)模型，對紅燈期間到達的非機動車在穿越前的等待忍耐時間進行估計，探索不同等待時間下非機動車闖紅燈違規(guī)率的分布。結(jié)果表明隨著等待時間的增加，非機動車的違規(guī)概率逐漸增大，18.2％的騎行者幾乎不等待就直接闖紅燈違規(guī)

6、;20.6％的騎行者愿意等待時間120s，甚至更長。并指出對刪失數(shù)據(jù)的不當(dāng)處理會導(dǎo)致明顯高估非機動車騎行者的闖紅燈違規(guī)率。
　　(3)非機動車闖紅燈行為的Cox風(fēng)險模型及其影響因素分析。構(gòu)建非機動車騎行者等待忍耐時間的Cox風(fēng)險模型，運用調(diào)查數(shù)據(jù)對模型參數(shù)進行估計，系統(tǒng)地分析各個潛在因素對騎行者的違規(guī)風(fēng)險和等待忍耐時間的影響。結(jié)果表明交通方式、等待位置、高峰期、從眾行為和機動車流量等對非機動車闖紅燈行為有顯著影響。電動車騎行者比自

7、行車的違規(guī)風(fēng)險更高，愿意等待的時間更短;等待位置越靠前（靠近路）違規(guī)風(fēng)險越大;平峰期的違規(guī)風(fēng)險大于高峰期;正在違規(guī)的人越多，機動車流量越小，則非機動車騎行者越容易違規(guī)，等待時間越短。并指出建立的Cox風(fēng)險模型可用來預(yù)測或評估這些交通運營、管理和政策的變化對非機動車闖紅燈行為的影響。
　　(4)非機動車通勤者的安全穿越可靠性建模與分析。運用可靠性思想和加速風(fēng)險模型理論，結(jié)合非機動車穿越問題，建立非機動車通勤者的安全穿越可靠性模型，基

8、于實證數(shù)據(jù)，找出最優(yōu)可靠性模型的數(shù)學(xué)形式，并揭示影響通勤者安全穿越可靠性的關(guān)鍵因子。進一步把非機動車通勤者分為等待者和不等待者兩類，分別探討了他們的安全穿越可靠性問題。結(jié)果表明在各個潛在影響因素中，騎行者的等待位置、來自方向和從眾行為等行為特征因素是影響非機動車通勤者安全穿越可靠性的最主要因素;Gompertz模型最適合用來擬合非機動車等待人群的安全穿越可靠性問題。
　　(5)交通協(xié)管的管控效果評價。通過運用Logistic模型、