郭存祿 張敬磊 蓋姣云 陳 慈 李夢(mèng)琦

(山東理工大學(xué)交通與車輛工程學(xué)院，山東 淄博 255000)

0 引言

近年來，隨著城市化進(jìn)程的日益加快，城市居民出行需求在不斷增加，路段行人過街的隨意性給行人帶來了很大的安全隱患[1]，常伴隨著交通事故的發(fā)生。行人作為道路交通中的弱勢(shì)群體，為保障路段行人過街的安全性，需加強(qiáng)路段行人過街的管控措施。喻靜[2]重點(diǎn)對(duì)不同類型的城市路段行人過街設(shè)施及其服務(wù)特性進(jìn)行研究，分析了路段行人過街設(shè)施存在的主要問題。陳美利[3]研究了行人過街設(shè)施的選型、選址和設(shè)施間距等關(guān)鍵問題，并選取石家莊市東南部一區(qū)域?yàn)橐?guī)劃對(duì)象，根據(jù)研究成果對(duì)過街設(shè)施進(jìn)行了設(shè)置。本文歸納了與路段行人過街管控相關(guān)的研究現(xiàn)狀，總結(jié)了路段行人過街管控策略的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件；指出路段行人過街管控存在的問題及其未來的發(fā)展趨勢(shì)。

1 路段行人過街管控策略

路段行人過街管控策略不僅要滿足行人過街，還要保證機(jī)動(dòng)車道上車輛的通行效率。根據(jù)城市道路的路段行人過街實(shí)際情況選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的管控策略。常用的管控策略大致分為以下幾種。

1.1 人行橫道

人行橫道是在車行道上用斑馬線標(biāo)記出來的供行人橫向穿越車道的步行區(qū)域，是城市道路中最為常見的行人過街設(shè)施。應(yīng)設(shè)置在路段行人過街較為集中，行人過街較為頻繁的路段。人行橫道的設(shè)置成本較低，簡(jiǎn)單易操作，能夠滿足行人過街的一般性需求。但在上下班高峰期過街人流量較大、車流量較大、車道數(shù)較多的路段，行人過街的安全意識(shí)差，駕駛?cè)送欢Y讓行人，行人在過街時(shí)可能不會(huì)一次性完成過街，會(huì)引發(fā)行人與機(jī)動(dòng)車的沖突，容易造成交通事故的發(fā)生。

1.2 二次過街

二次過街是為提高行人過街的安全性和過街效率而設(shè)置的行人過街設(shè)施。該過街方式適用于在道路較寬的路段設(shè)置駐足區(qū)，步行緩慢的老年人、兒童及殘疾人可以在駐足區(qū)停留，不用一次性的橫穿過街，為過街行人帶來了很大的方便，減少了交通事故的發(fā)生，在目前路段行人過街管控中發(fā)揮著非常重要的作用。但在一些路段上的二次過街設(shè)施，由于受道路條件限制出現(xiàn)駐足區(qū)面積不足的問題，使得等待過街的行人停留在駐足區(qū)，多數(shù)行人因溢出駐足區(qū)而集體站在機(jī)動(dòng)車道一側(cè)，對(duì)駕駛?cè)嗽斐梢欢ǖ母蓴_，駕駛?cè)藭?huì)選擇停車等待行人過街。

1.3 過街天橋和地下通道

過街天橋和地下通道是為緩解交通壓力而建造的立體過街設(shè)施。該過街設(shè)施適用于路段過街人流量大、車流量大的地段，用過街天橋和地下通道來代替人行橫道實(shí)現(xiàn)了過街行人與車道上機(jī)動(dòng)車的完全分離，避免了過街行人與機(jī)動(dòng)車的沖突，保證行人的安全過街和機(jī)動(dòng)車的暢行。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的一些城市還為過街天橋配備了升降式電梯和雨棚等附屬設(shè)施，可以幫助老年人、兒童及殘疾人解決過街問題，更加彰顯出立體過街設(shè)施的優(yōu)越性。

但考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)，由于工程造價(jià)費(fèi)用較高，一般情況下城市的路段行人過街不會(huì)選擇過街天橋設(shè)施；地下通道的工程造價(jià)費(fèi)用更高，是天橋的2倍左右，且后期的管理和維護(hù)費(fèi)用也較高。

1.4 按鈕式信號(hào)裝置

路段行人過街按鈕式信號(hào)裝置是由行人手動(dòng)控制的信號(hào)裝置。當(dāng)行人需要過街時(shí)，只需按下信號(hào)燈柱上的按鈕，行人過街信號(hào)顯示綠燈，機(jī)動(dòng)車道信號(hào)顯示紅燈，行人可以待機(jī)動(dòng)車停穩(wěn)后安全過街。而在沒有過街行人按的時(shí)候機(jī)動(dòng)車道信號(hào)一直顯示為綠燈，這不僅解決了行人的過街問題又提高了道路的通行能力。但對(duì)于道路交通狀況復(fù)雜，機(jī)動(dòng)車道的車流量較大，趨近于飽和狀態(tài)，此時(shí)過街行人按下按鈕，行人過街的紅燈信號(hào)會(huì)隨即變成綠燈，會(huì)使得機(jī)動(dòng)車道變得更加擁堵；亦或機(jī)動(dòng)車流快要全部通過人行橫道，此時(shí)過街行人按下按鈕，行人過街的紅燈信號(hào)隨即變成綠燈，使得機(jī)動(dòng)車流的尾部車輛不能清空，按鈕式信號(hào)裝置固定的綠燈時(shí)間就顯得不盡合理。

1.5 感應(yīng)式信號(hào)裝置

路段行人過街感應(yīng)式信號(hào)裝置是由人臉識(shí)別檢測(cè)模塊、信號(hào)控制模塊、行人過街信號(hào)燈、機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈等組成[4,5]。該裝置能夠動(dòng)態(tài)的檢測(cè)等待過街的行人數(shù)量、年齡等信息，自適應(yīng)的管控行人過街，滿足不同類型行人的過街需求，有效降低了行人過街的延誤，減少了行人過街的隨意性，提高了車道上機(jī)動(dòng)車的通行效率。但避免不了行人不過街而誤操作的問題，人臉識(shí)別檢測(cè)會(huì)受到天氣等多界因素的影響，使得檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性不夠，產(chǎn)生一定誤差。目前，在城市道路的路段行人過街管控中，很少采用感應(yīng)式信號(hào)控制裝置，一方面由于成本費(fèi)用較高，另一方面是路段感應(yīng)式信號(hào)控制設(shè)施與城市道路交通組成的特點(diǎn)不適應(yīng)。

2 路段行人過街管控發(fā)展趨勢(shì)

針對(duì)目前的路段行人過街的管控仍存在一些問題，一些過街設(shè)施的利用率偏低，如二次過街行人延誤值較大，高峰期出現(xiàn)行人與機(jī)動(dòng)車搶行的現(xiàn)象，交通事故時(shí)有發(fā)生；按鈕式信號(hào)裝置固定的行人過街信號(hào)周期，按下按鈕行人過街的紅燈隨即變成綠燈會(huì)造成的交通擁堵或車道上的車流不能及時(shí)清空等問題。為滿足路段行人更加安全、便捷的過街，同時(shí)保證機(jī)動(dòng)車的通行效率，需要研究技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理的管控方案。在未來路段行人過街管控研究應(yīng)當(dāng)以智能管控為中心。

本文將提出一種路段行人過街智能管控方案，該方案由檢測(cè)裝置、信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制裝置、機(jī)動(dòng)車闖紅燈抓拍裝置組成[6]。路段行人過街智能管控流程如圖1所示。

檢測(cè)裝置包括行人檢測(cè)與車輛檢測(cè)。行人檢測(cè)采用了紅外熱成像無損檢測(cè)技術(shù)，作為近年來應(yīng)用較為廣泛的一種新興檢測(cè)技術(shù)，具有檢測(cè)面積大、非接觸、速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，完成對(duì)等待過街行人的檢測(cè)；車輛檢測(cè)采用了在車道上埋置感應(yīng)線圈進(jìn)行檢測(cè)。信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制裝置根據(jù)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并與兩邊交叉口信號(hào)裝置實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。機(jī)動(dòng)車闖紅燈抓拍裝置是結(jié)合路段機(jī)動(dòng)車的紅燈信號(hào)，檢測(cè)機(jī)動(dòng)車是否存在闖紅燈行為，并對(duì)闖紅燈機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行抓拍。機(jī)動(dòng)車闖紅燈抓怕流程如圖2所示。該系統(tǒng)明顯提高了路段行人過街的安全性，降低路段行人過街時(shí)的延誤，減少了路段車輛的交通擁堵。

3 結(jié)語

本文在分析各類路段行人過街管控設(shè)施的基礎(chǔ)上，綜合考慮路段過街行人的安全、延誤，駕駛?cè)说难诱`等影響因素，管控方案在技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性等指標(biāo)。整理得出近年來路段行人過街管控系統(tǒng)的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種路段行人過街智能管控方案。該方案能快速的檢測(cè)出等待過街行人數(shù)量和排隊(duì)車輛長(zhǎng)度，并與兩交叉口信號(hào)控制機(jī)完成聯(lián)動(dòng)控制，建立一個(gè)安全、高效、完善的路段行人過街管控系統(tǒng)，為合理的設(shè)置路段行人過街管控策略提供參考。