歐陽劍,羅芷晴,熊文華,鮑瀚濤

（1.廣州市交通規(guī)劃研究院有限公司,廣東 廣州 510030; 2. 公安部交通管理科學(xué)研究所,江蘇 無錫 214151）

0 引言

城市平面交叉口作為連接城市道路之間的重要節(jié)點，是路網(wǎng)中交通安全風(fēng)險較高的區(qū)域。為提高平面交叉口的安全環(huán)境，國內(nèi)外專家學(xué)者圍繞平面交叉口的安全評價進行了大量研究。目前國內(nèi)外常采用的交叉口交通安全評價方法主要有4 種：基于交通沖突率的交叉口安全評價研究[1-2]、基于交通事故統(tǒng)計的交叉口安全評價研究[3]、基于交通流量的交叉口安全評價研究和基于安全服務(wù)水平的交叉口交通安全評價研究。其中，沖突點是指路口內(nèi)兩個及以上的交通參與者在同一時空下相互接近，如不采取避險行為就會發(fā)生碰撞的地點，當(dāng)沖突點越多，對交叉口交通安全的影響就越大，因此，歷來都是交叉口安全評價方法中的重要切入點。

然而，既有的交通沖突分析研究普遍存在評價數(shù)據(jù)難以采集、在交通管理工作中實用性不強等問題。該文通過探討不同類型沖突點在交叉口的安全風(fēng)險及其分布特征，確定沖突點風(fēng)險等級以及交叉口安全區(qū)域的劃分標(biāo)準(zhǔn)，進而建立基于交通沖突分級的城市交叉口安全評估方法，為開展城市平面交叉口安全分析評價與管理提供直觀、有效的決策依據(jù)。

1 交叉口沖突點分析

1.1 交叉口沖突類型及其安全風(fēng)險

交通沖突分級對于簡化數(shù)據(jù)采集具有重要意義，常見分類依據(jù)包括行駛方向、沖突主體、優(yōu)先行駛權(quán)等。不同類型的交通沖突產(chǎn)生的安全風(fēng)險也存在較大差異，主要包括五大類型。

（1）機動車之間沖突風(fēng)險。機動車在通過信號控制的平面交叉口時，會產(chǎn)生左轉(zhuǎn)、直行與右轉(zhuǎn)的機動車流，行駛方向不同的機動車流在平面交叉口范圍內(nèi)會形成很多沖突點。通常機動車經(jīng)過停車線后就開始加速行駛，若在接近沖突點前機動車雙方均不采取減速或轉(zhuǎn)向等避險措施，則此行駛過程很大概率會發(fā)生碰撞事故。

（2）機動車與非機動車之間沖突風(fēng)險。信號控制的平面交叉口單獨設(shè)置非機動車專用相位的情況通常較少，因此機動車都會與非機動車產(chǎn)生交通沖突。此外，存在不少騎行者對交通規(guī)章制度的不遵守、不執(zhí)行，或者在騎行過程中帶人、帶重物、雙手離把、扶肩并行、互相追逐等，這種違章騎行的行為會加大非機動車與機動車產(chǎn)生沖突的概率。

（3）機動車與行人之間沖突風(fēng)險。通常平面交叉口右轉(zhuǎn)機動車流不受信號燈控制，當(dāng)行人綠燈通過時，行人方向與右轉(zhuǎn)彎機動車流存在交叉，行人與機動車存在交通安全風(fēng)險，但由于右轉(zhuǎn)機動車的車速較慢，此類沖突造成的傷害較輕。同時，行人的自由度大，在行人走捷徑心理的支配下，往往會突然闖入駕駛員的行駛空間，造成較為嚴(yán)重的人員傷亡。

（4）非機動車之間沖突風(fēng)險。非機動車之間由于行駛方向不同也會存在交通沖突。通常，非機動車的車速在15 km/h 以下，二者發(fā)生碰撞造成的傷害較輕；若非機動車之間的碰撞發(fā)生在交叉口中心區(qū)域，雙方都處于加速狀態(tài)，且交叉口中心區(qū)域交通狀況復(fù)雜，很大可能增加騎行者的受傷概率，引發(fā)二次沖突。

（5）非機動車與行人之間沖突風(fēng)險。主要由非機動車、行人在穿越平面交叉口時因非機動車轉(zhuǎn)向與行人之間產(chǎn)生的交叉沖突所導(dǎo)致。通常該類沖突升級為交通事故、造成人員傷亡的概率較低。

1.2 交叉口沖突點分布特征

對于存在潛在交通沖突的城市交叉口，如T 形和十字形等，可根據(jù)機動車、非機動車、行人等不同交通參與者的軌跡流線確定出交叉口沖突點的位置、類型及數(shù)量。

1.2.1 T 形交叉口的沖突點分布

在無信號控制條件下，機非混行和二次過街的T 形交叉口分別存在42 個沖突點和39 個沖突點，二者的沖突點總數(shù)差異不大，且交通沖突均集中在慢行交通出行群體上（見圖1）。

圖1 T 形交叉口機非混行的交通沖突分布示意圖

1.2.2 十字交叉口的沖突點分布

機非混行的十字交叉口沖突點高達(dá)148 個（見圖2），以機動車與非機動車之間的沖突為主，且集中在交叉口內(nèi)部；設(shè)置二次過街設(shè)施后，十字交叉口的沖突點降至84 個，涉及慢行交通群體的交通沖突大幅減少，并且機動車與非機動車通過交叉口時各行其道，二者的沖突點從交叉口中心轉(zhuǎn)移到非機動車過街通道，大大降低了交叉口內(nèi)部的安全風(fēng)險。

圖2 十字交叉口機非混行的交通沖突分布示意圖

1.2.3 五路交叉口的沖突點分布

以二次過街情形為例，五路交叉口的沖突點增至145個（見圖3），且多為機動車之間的交通沖突，其占比超過三分之一，交叉口內(nèi)部存在很高的安全風(fēng)險，從側(cè)面反映了信號控制是實現(xiàn)交通流時間分離、提高多路交叉口安全性的重要措施。

圖3 五路交叉口二次過街的交通沖突分布示意圖

1.2.4 交叉口沖突點特征總結(jié)

隨著交叉口岔數(shù)的增加，交叉口的沖突點呈幾何增加，尤其是與機動車相關(guān)的沖突點，從而將大大增加交叉口出行群體的危險性。此外，二次過街設(shè)施能有效降低交叉口中非機動車之間、機動車與非機動車之間、非機動車與行人之間的沖突點數(shù)量，提高慢行交通出行群體的過街安全性；還能從空間上實現(xiàn)交叉口機非軌跡的有效分離、機非沖突點的合理轉(zhuǎn)移，有助于提高交叉口內(nèi)部的安全服務(wù)水平和管理水平。

1.3 交叉口沖突點等級劃分

沖突嚴(yán)重程度是指交通沖突導(dǎo)致交通事故發(fā)生的可能性程度。大量研究結(jié)果表明，沖突越嚴(yán)重、沖突頻率越高，導(dǎo)致事故發(fā)生的可能性就越大?；跊_突主體及其造成的沖突風(fēng)險嚴(yán)重程度來劃分交叉口的沖突點等級，可劃分為四種等級類型，具體以十字形交叉口為例（見圖4）說明如下。

圖4 十字交叉口的沖突點等級劃分示意圖

A 級沖突點指機動車之間的沖突，因為機動車之間的沖突升級為交通事故的概率最大，且沖突造成的傷害最為嚴(yán)重。B 級沖突點包括發(fā)生在距離機動車停車線較遠(yuǎn)位置處的機動車與非機動車、機動車與行人之間的沖突，認(rèn)為此類沖突會對騎乘者、行人造成較大傷害。C級沖突點包括發(fā)生在距離機動車停車線較近位置處的機動車與非機動車、機動車與行人之間的沖突，以及相鄰進口左轉(zhuǎn)彎非機動車之間的沖突，此類沖突通常傷害較輕。D 級沖突點包括非機動車與行人、非機動車與非機動車之間的沖突，因沖突主體的出行速度都較慢，此類沖突傷害最輕，且升級為交通事故的概率極低。

2 交叉口安全區(qū)域劃分

合理的渠化除了能夠提高交叉口的通行能力以及運行效率以外，還能夠在空間上實現(xiàn)交通流軌跡的有效分離，進一步降低交叉口的交通沖突，提高其安全服務(wù)水平。以十字交叉口為例，基于不同等級沖突點的空間分布特征，將交叉口內(nèi)各流向交通流行駛軌跡所需空間之外的空間劃分為三類不同風(fēng)險等級的安全區(qū)域。

2.1 低風(fēng)險區(qū)域

在步行和非機動車等慢行群體專用過街通道上，機動車與過街行人、非機動車之間存在潛在沖突風(fēng)險，由于各交通主體需要進行啟動且速度較慢，所以不同交通流間，尤其是行人和非機動車間較難發(fā)生嚴(yán)重交通沖突，其潛在沖突點的等級以C 級和D 級為主，因此將行人與非機動車專用過街通道區(qū)域定義為交叉口的低風(fēng)險區(qū)域（見圖5）。

圖5 十字交叉口安全區(qū)域劃分

2.2 中風(fēng)險區(qū)域

在信號控制平面交叉口中，通常未針對右轉(zhuǎn)機動車設(shè)置專用右轉(zhuǎn)相位，默認(rèn)在紅燈相位中機動車仍被允許右轉(zhuǎn)，這就增加了右轉(zhuǎn)機動車與右側(cè)進口過街行人、同進口直行非機動車的沖突概率，因此將交叉口內(nèi)部的右轉(zhuǎn)彎區(qū)域定義為中風(fēng)險區(qū)域。為提高中風(fēng)險區(qū)域的安全性，通常會在區(qū)域設(shè)置右轉(zhuǎn)導(dǎo)流島，通過導(dǎo)流島將右轉(zhuǎn)車輛在進入交叉口之前分離出來，右轉(zhuǎn)車輛從島后通過，只保留直行和左轉(zhuǎn)車輛進入交叉口。

2.3 高風(fēng)險區(qū)域

同進口、不同轉(zhuǎn)向機動車之間的沖突大多發(fā)生在交叉口的中心區(qū)域，且沖突點以A 級為主，易出現(xiàn)交通事故。為降低交叉口沖突發(fā)生概率，通常在該位置設(shè)置斜紋填充的白色圓形或菱形區(qū)域，用以區(qū)分車輛大、小轉(zhuǎn)彎，及交叉路口車輛左右轉(zhuǎn)彎的指示，車輛不得壓線行駛；機動車向左轉(zhuǎn)彎時，必須緊靠中心圈的左側(cè)轉(zhuǎn)彎。

根據(jù)交通沖突點數(shù)量和風(fēng)險等級將交叉口內(nèi)部空間劃分為高風(fēng)險、中風(fēng)險、低風(fēng)險三大區(qū)域，其安全程度主要受各流向機動車行駛軌跡的影響，往往通過在此空間上設(shè)置交通島，或輔以交通標(biāo)志標(biāo)線來實現(xiàn)分離沖突、分離沖突角度、渠化交叉口多余的路面、規(guī)范交通和引導(dǎo)正確的交叉口使用方式、保護行人、確定交通控制設(shè)施的位置等功能，在交叉路口內(nèi)部為交通參與者提供一個相對安全的空間。

3 交叉口安全風(fēng)險評估

3.1 綜合沖突指數(shù)

根據(jù)沖突點分級標(biāo)準(zhǔn)以及交叉口實際的信號配時方案、渠化設(shè)計方案等前提條件，確定交叉口存在的沖突點數(shù)量，并通過加權(quán)平均計算得到交叉口綜合沖突指數(shù)，如公式（1）所示。

式中，α——交叉口的綜合沖突指數(shù)；wi——第i類沖突點的權(quán)重，利用專家評分法確定各權(quán)重取值分別為0.4、0.3、0.2、0.1；ni——第i類沖突點的數(shù)量。其中，第1、2、3、4 類沖突點分別對應(yīng)A 級、B 級、C 級、D級沖突點。

3.2 安全風(fēng)險等級劃分

平面交叉口的綜合沖突指數(shù)反映出不同的交通安全風(fēng)險水平狀況，每個等級的描述如下：

3.2.1 Ⅰ級的特別安全

綜合沖突指數(shù)取值范圍為[0，0.15]，機動車、非機動車和行人之間產(chǎn)生的交通沖突數(shù)少，發(fā)生交通沖突的概率低，交通安全風(fēng)險嚴(yán)重程度低，交通秩序良好。

3.2.2 Ⅱ級的比較安全

綜合沖突指數(shù)取值范圍為(0.15，0.2]，機動車、非機動車與行人之間產(chǎn)生的交通沖突數(shù)不多，發(fā)生交通沖突的概率不高，交通安全風(fēng)險嚴(yán)重程度不高，各進口車道車流量大，交叉口參與者交通安全心理壓力較大。

3.2.3 Ⅲ級的臨界安全

綜合沖突指數(shù)取值范圍為(0.2，0.3]，機動車、非機動車與行人之間的交通沖突數(shù)多，發(fā)生交通沖突的概率高，交通安全風(fēng)險嚴(yán)重程度高，各進口車道車流量較大，交通運行秩序較差，交叉口參與者交通安全心理壓力大。

3.2.4 Ⅳ級的不安全

綜合沖突指數(shù)取值范圍為(0.3，0.4]，機動車、非機動車與行人之間的交通沖突數(shù)很多，發(fā)生交通沖突的概率很高，交通安全風(fēng)險嚴(yán)重程度很高，進口車道車流量很大，交通運行秩序混亂，交叉口參與者的交通安全心理壓力很大。

4 結(jié)論

（1）圍繞交叉口交通安全進行多維度分析，根據(jù)沖突點空間分布特征及其風(fēng)險嚴(yán)重程度確定了沖突點和安全區(qū)域的等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了基于交通沖突分級的城市平面交叉口安全風(fēng)險評估方法，解決了傳統(tǒng)方法數(shù)據(jù)獲取難度大、實用性不強等弊端。

（2）充分考慮不同風(fēng)險等級沖突點對交叉口安全水平的影響程度，利用專家評分法實現(xiàn)了交叉口綜合沖突指數(shù)的量化計算，并提出交叉口安全風(fēng)險等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)，有助于交通管理部門實現(xiàn)對交叉口交通管制效果更加直觀、規(guī)范的評估，有效指導(dǎo)后續(xù)改善工作。