不同類型人行信號燈對過街行人的安全影響研究

尹 巖，曹長劍，李 靜，葛鵬森

（1.中國人民公安大學交通管理工程系，北京102623；2.上海市公安局交通警察總隊，上海200070）

0 引言

行人作為交通弱勢群體受到了社會的廣泛關注，一旦發生涉及行人的事故，行人輕則受傷，重則死亡。為了保證行人過街的交通安全，道路交通管理者通常在大中型交叉口處安裝人行信號燈，以劃分行人與機動車的時空通行權，減小人與車的交通沖突。目前我國主要使用的人行信號燈包括靜態人行信號燈、動態人行信號燈和倒計時人行信號燈等。人行信號燈最早出現在歐美國家，我國在20世紀80年代將其引進并使用，但對人行信號燈的類型、優缺點及其實際應用效果研究相對較少。因此，有必要通過在道路交叉口進行實地觀測，來研究各種類型人行信號燈的應用效果。本文通過分析不同類型人行信號燈對過街行人的交通安全的影響，有利于提高行人過街的交通安全與通行效率，進而減少“中國式過馬路”現象，增加行人過街的守法率。

1 不同類型人行信號燈特點分析

我國一般交叉口處人行信號燈主要包括：靜態人行信號燈、動態人行信號燈和倒計時人行信號燈。一些行人交通流量較小的路口或路段上，也有按鈕式人行信號燈，本文對按鈕式信號燈暫不作研究。

1.1 靜態人行信號燈

1.1.1 靜態人行信號燈的含義

靜態人行信號燈是最早在我國使用的人行信號燈，設在人流較多的重要交叉路口的人行橫道兩端，也是在各個城市使用最為普遍的人行信號燈。信號燈上方的紅燈鏡面上有一個紅色的小人形象，紅燈亮時，表示禁止行人進入人行橫道，但是已經進入人行橫道的，可以在保證安全的前提下繼續通過或者在道路中心線停留等候。下方的綠燈鏡面上有一個綠色的靜態行人形象，綠燈亮時，表示準許行人通過人行橫道。

1.1.2 靜態人行信號燈的特點

（1）簡單形象，傳遞信息清楚

靜態人行信號燈簡單形象，能夠清楚地向行人傳遞交通信息，在我國應用得比較早，也比較廣泛。

（2）經濟節能

相較其他類型的人行信號燈，靜態人行信號燈設計相當簡單，成本低，且用電量也較少，維護運行成本也少。

1.2 動態人行信號燈

1.2.1 動態人行信號燈的含義

動態人行信號燈是在紅燈鏡面上有一個紅色的小人形象，在綠燈鏡面上有一個綠色的動態行人形，這不僅能傳遞是否具有通行權的信息，還能傳遞即將獲得或者失去通行權的模糊（傳達給行人距燈色變換時間不長且時間遞減的信息）時間信息，是模糊型信息的傳達工具。

1.2.2 動態人行信號燈的特點

（1）信息的辨識度高

動態人行信號燈是在靜態人行信號燈的基礎上發展起來的，相比靜態人行信號燈，其更有利于向行人傳遞交通信息。

（2）提高行人過街速度

動態人行信號燈在綠燈期間的動態小人，可以向行人傳遞時間緊張、抓緊過街的信息，這也會使行人不自覺地加快腳步，提高行人的過街速度。

1.3 倒計時人行信號燈

1.3.1 倒計時人行信號燈的含義

倒計時人行信號燈是指裝有秒表，一般在綠燈期間顯示剩余綠燈時間，在紅燈期間不顯示時間的信號燈。倒計時人行信號燈的“秒表”，會因紅綠燈的變換“飛上跳下”。調查發現，我國一般交叉口處的倒計時人行信號燈形式主要是光帶遞減加數字倒計時。在禁止通行時，秒表是一個“沙漏”，在紅燈下方，顯示等待時間的長短，突出“禁行”；允許通過時，“沙漏”會變成數字，立即“飛”到綠燈上方，給行人以準確的通行時間概念。該信號燈以倒計時的形式清晰地告知行人信號相位的剩余時間，以便行人調整過街行為。

1.3.2 倒計時人行信號燈的特點

（1）時間信息傳達清晰

無論通過光帶遞減還是通過數字倒計時，可以向行人清晰地傳遞需要等待的時間或者過街所剩時間。

（2）行人的心理舒適度較高

倒計時人行信號燈能傳遞準確的信號相位的剩余時間，行人可以根據剩余時間調整自己的行為，如繼續通行、等待、加快步速等，因此在倒計時人行信號燈控制下，行人的心理舒適度較高。

（3）調節行人過街行為及速度

過街行人根據所得到或估計的剩余等待時間或者剩余通行時間，可以判斷是否需要調整自己的行為以及如何調整。如，綠燈時間充裕可以適當放慢腳步；時間不足，可以適當加快腳步，甚至小跑幾步等。

（4）成本相對較高

倒計時人行信號燈是在靜態人行信號燈和動態人行信號燈的基礎上發展起來的，其程序時間、燈管等相對復雜，設計成本和運行維護成本都比其他兩種人行信號燈高。

2 人行信號燈對行人過街安全的影響研究

2.1 問卷調查法

本文從行人對人行信號燈的需求、偏好以及在不同類型人行信號燈下的行為選擇三個方面設計了行人調查問卷，以此來了解行人對人行橫道處不同類型人行信號燈的行為反應和評價，分析不同類型人行信號燈對行人過街心理和行為的影響。調查人員分別在北京市西城、東城和海淀區選擇三個典型的十字交叉口，對過往行人進行了問卷調查，每個路口的行人調查問卷各70份，總計210份，收回有效問卷200份，表1所示為調查結果。

表1 過街行人問卷調查結果

問題1、問題2 和問題3 是為了比較不同年齡和性別的行人對不同類型人行信號燈的偏好。從調查結果可以看出，不論男性還是女性，年齡多少，普遍偏好于倒計時人行信號燈的設立。

問題4是為了分析在有時間信息的倒計時人行信號燈面前，過街行人是否會根據時間信息調整自己的過街行為。問卷調查結果顯示，73%的行人看到過街時間充足時會選擇加快腳步通過人行橫道；26%的行人不會對倒計時信號燈給出的時間信息做出反應，認為只要在綠燈期間進入人行橫道就不算闖紅燈過馬路，自己的過街速度可以不受燈控影響；只有1%的行人會選擇等待下個過街時間充足的綠燈通行。

問題5 和問題6 是為了分析行人處于人行信號燈是紅燈狀況下的過街行為和違法過街的原因。問題5的調查結果表明，在不能獲知時間信息的燈控路口處，一半的人會選擇等待綠燈通行權；問題6的分析中可以看出周邊行人的過街行為對自己違法過街影響很大，51%的行人表示當看到周邊有人闖紅燈進入人行橫道行走時，他們也會不自覺的尾隨或側隨違法通行。

問題7 是為了比較行人在靜態人行信號燈、動態人行信號燈和倒計時行人信號燈處的過街步速，從調查結果中可見，一半以上的過街行人認為步速要視交通環境而變；還有一部分人認為動態人行信號燈由于給人們緊迫感，所以每當看到動態的綠人行走時，自己也會不自覺地加快腳步。

此外，從問題8可以看出，過街行人對于倒計時人行信號燈的設置還是非常擁護的，47%的行人主觀上認為倒計時人行信號燈的設置對他們遵守交通法規是有幫助的。

以上是對過街行人問卷調查的結果，當然由于問卷調查的局限性，不可避免地會存在較為主觀的判斷，因此有必要對有靜態人行信號燈、動態人行信號燈和倒計時人行信號燈的交叉口人行橫道處的行人行為進行實地觀察和數據采集。

2.2 攝像調查法

為了進一步驗證不同類型人行信號燈對過街行人的影響，本文采用攝像調查法觀測行人過街的微觀行為。分別選擇清華西路與學院路交叉口（有靜態人行信號燈）、清源路與興華大街交叉口（有動態人行信號燈）和太平橋大街與廣寧伯街交叉口（有倒計時人行信號燈）?？紤]到觀察角度，選擇高于交叉口地面4m 的隱蔽辦公樓窗邊為觀測點，選擇的三處觀測點視野較為開闊，且無其他遮擋物，數據采集較為清晰。采集數據之前，先設計數據的采集方案，確定攝像機的擺放位置，利用兩臺攝像機分別攝錄交叉口處行人和人行信號燈，攝錄前將兩臺攝像機的時間調成一致。依據研究需要，選擇采集人行橫道周邊10m左右視野范圍內的數據。本文通過選擇具有代表性的時段（一般為平峰時段），并考慮了天氣的影響，以確保獲得較高質量的、具有代表性的調查數據。

2.2.1 行人過街守法率的對比分析

不同類型人行信號燈行人過街守法率調查統計結果如表2所示。

表2 不同類型人行信號燈行人過街守法率

從表2可以看出，人行信號燈的類型對行人過街的守法率的影響不大，行人過街的守法率均在28%左右。在實際調查中也發現，行人過街時主要受交叉口有無交通警察或交通協管員、垂直方向的機動車車流、道路寬度等的影響較大，一般來說，交叉口有交通警察或交通協管員時，行人的遵守率明顯提高；垂直方向的機動車車流速度慢、車輛數少時，行人容易闖紅燈；交叉口較窄或較寬時，行人也容易闖紅燈。

2.2.2 行人過街速度的對比分析

不同類型人行信號燈行人過街速度調查統計結果如表3所示。

表3 不同類型人行信號燈行人過街速度（單位：km/h）

從表3可以看出，行人過街的平均速度由慢到快，依此為：靜態人行信號燈、動態人行信號燈和有倒計時人行信號燈。在倒計時人行信號燈的控制下，行人過街速度的均值、標準差和速度的波動范圍最大，這是因為在有倒計時人行信號燈的控制下，行人過街可以參考剩余綠燈時間，以此來調整過街的行為，尤其是過街速度。

2.2.3 行人與右轉機動車交通沖突的對比分析

本文所說的過街行人與車輛的交通沖突,是指如果車輛駕駛人和過街行人中的一方或雙方不改變自己的運動狀態（方向、速度等）就有可能造成交通事故的狀態。

不同類型人行信號燈行人與右轉機動車的交通沖突調查統計結果如表4所示。

表4 不同類型人行信號燈行人與右轉機動車的交通沖突

從表4 可以看出，不同類型的人行信號燈對行人過街時與右轉機動車的交通沖突的影響不同。在調查樣本量幾乎一樣多的情況下，行人與右轉機動車的交通沖突點數越少，行人過街速度就越快、越安全。行人與右轉機動車的交通沖突點數，由少到多依次為倒計時人行信號燈、動態人行信號燈和靜態人行信號燈。倒計時人行信號燈中，之所以行人與右轉機動車的交通沖突數最少，是因為有倒計時的人行橫道的道路相對較寬，行人可以看到剩余橫過道路的綠燈時間，在這種情況下，行人一般比較快速地橫過道路，遇到右轉機動車時，多數行人不會避讓機動車，機動車也會主動減速或停車避讓橫過道路的行人。當然行人與右轉機動車的交通沖突還與右轉機動車流量、道路狀況、當事人素質等因素有關。

3 結論

通過問卷法和攝像法兩種調查方法，本文得出以下結論：

（1）大多數行人希望被告知過街的時間信息僅僅只是需等待時間，并不太想知道可用過街時間，只要有綠燈通行權，哪怕倒計時顯示屏上顯示只剩下五六秒剩余時間，幾乎所有行人都會選擇從交叉口路邊人行道上快步走到人行橫道區域，然后待機迅速穿過人行橫道。

（2）在實際的調查中發現，人行信號燈的類型對行人過街的守法率沒有影響，行人過街守法率主要與行人過街垂直方向的車流間隙和其他行人的過街行為等因素有關。

[1] 王巖，楊曉光.基于交通安全的交叉口倒計時信號燈設置研究[J].中國安全科學學報，2006，16（3）：55-59.

[2] 孫智勇.信號交叉口人行橫道的行人交通特性研究[D].北京：北京工業大學，2004.

[3] 張壯. 城市四支信號交叉口行人交通特性及違法分析[D].北京：北京工業大學，2010.

[4] 裴玉龍，馮樹民.城市行人過街速度研究[J].公路交通科技，2006，23（9）：104-107.

[5] 余鑫，張貴賓，段力.行人穿越車流的特征性研究[J].道路交通與安全，2006，6（7）：18-20.

[6] 馬云龍，熊輝，蔣曉蓓，等.行人特性對步行行為影響分析[J].交通與運輸，2009，（1）：97-98.

[7] 張貴賓，李明輝，趙金鳳，等.行人過街需要分析研究[J].道路交通與安全，2007，7（3）：26-29.

[8] 李曉莉，陳靜，趙箐，等.倒計時信號燈對過街行人的影響分析[J].交通標準化，2011，10（19）：129-133.

[9] 余璇. 交叉口信號控制安全的研究[D]. 上海：同濟大學，2008.