基于沖突概率的無信號(hào)控制T形交叉口安全評(píng)價(jià)

基于沖突概率的無信號(hào)控制T形交叉口安全評(píng)價(jià)*

張小秀1楊曉光1▲趙靖2

(1.同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院上海201804；2.上海理工大學(xué)管理學(xué)院上海200093)

摘要為了更合理地評(píng)價(jià)無信號(hào)控制T形交叉口的安全水平，研究在交叉口類型劃分的基礎(chǔ)上，提出1種以交通沖突數(shù)的概率分布為評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全評(píng)價(jià)方法。其中，交通沖突數(shù)的均值和分布分別采用廣義線形模型和泊松分布描述，在廣義線形模型中，交通沖突數(shù)的均值為被解釋變量，沖突交通流的交通量為解釋變量，根據(jù)交通沖突數(shù)的均值估算，計(jì)算交通沖突數(shù)的泊松分布的概率。在利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)廣義線形模型的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定后，根據(jù)主路直行與非直行交通流量之間的差異性，進(jìn)一步提出了簡(jiǎn)化模型，將主路直行交通的影響簡(jiǎn)化為影響系數(shù)，并根據(jù)流量不同劃分為4個(gè)等級(jí)，通過分析交通沖突數(shù)的概率計(jì)算值與安全閾值數(shù)的概率臨界值之間的關(guān)系，進(jìn)行無信號(hào)控制T形交叉口的安全評(píng)價(jià)。最后通過實(shí)際案例，對(duì)模型的可操作性和準(zhǔn)確性進(jìn)行了檢驗(yàn)。研究表明，非直行流向流量較直行交通流量對(duì)交叉口安全水平的影響更大，利用文中所提出的簡(jiǎn)化模型，可重點(diǎn)調(diào)查其它流向流量，而主路直行交通流量只需觀測(cè)其流量大致范圍即可，平均工作效率提升25%。

關(guān)鍵詞交通安全；安全評(píng)價(jià)；無信號(hào)控制T形交叉口；沖突概率；回歸分析

中圖分類號(hào)：U491.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：2015-04-28修回日期：2015-07-13

基金項(xiàng)目*國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)：51238008)、上海理工大學(xué)博士啟動(dòng)(批準(zhǔn)號(hào)：BSQD201504)資助

作者簡(jiǎn)介：第一張小秀(1973-)，碩士研究生，高級(jí)工程師.研究方向：交通安全與系統(tǒng)設(shè)計(jì).E-mail：392316175@qq.com

A Safety Evaluation Model for Unsignalized

T-Intersections Based on Conflict Probability

ZHANG Xiaoxiu1YANG Xiaoguang1ZHAO Jing2

(1.SchoolofTransportationEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804 ,China;

2.BusinessSchool,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093 ,China)

Abstract:In order to evaluating the safety of the unsignalized T-intersections in a more objective way, this paper proposes a safety evaluation method after providing a detailed classification of intersections. The probability of traffic conflicts is used as the evaluation index. In this paper, the average of traffic conflicts and its probability are described using a generalized linear model and Poisson distribution. In the generalized linear model, the average of the traffic conflicts is used as the explained variable while the conflict traffic flow rate as an explanatory variable. The traffic conflict probability of Poisson distribution is estimated based on the estimated average of conflict traffic. A simplified model is developed after the model parameters are calibrated based on the survey data. The effect of the through movements on main-street is simplified by an impact factor, which is divided into 4 levels based on the volumes. By analyzing the relationship between the calculated value of traffic conflict probability and the critical value of safety probability threshold, the safety of the unsignalized T-intersections is evaluated. The feasibility and accuracy of the model is validated through actual cases. The results show that the traffic volumes of the turning movements have a greater effect on the safety than through movements. The study concludes that the volume of turning movements should be more carefully investigated than the volume of the through movements on main-road when using the proposed simplified model. The efficiency can be improved by 25% in average.

Key words:traffic safety；safety evaluation；unsignalized t-intersections；conflict probability；regression analysis

▲通信作者：楊曉光(1959-)，教授、博導(dǎo).研究方向：復(fù)雜交通運(yùn)輸系統(tǒng)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)及管理與控制理論和技術(shù).E-mail：yangxg@mail.#edu.cn

0引言

交通安全問題因其負(fù)面影響力大，長(zhǎng)期以來是交通發(fā)展中不可忽視的問題。根據(jù)2013年世界衛(wèi)生組織道路安全全球現(xiàn)狀報(bào)告，每年約有130萬人因道路交通傷害而死亡。若不采取措施，預(yù)計(jì)2030年，車禍將成為第五大死亡原因[1]。因此，有必要對(duì)交通設(shè)施進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。

無信號(hào)控制交叉口作為道路的連接點(diǎn)，交通流向眾多，運(yùn)行復(fù)雜。雖然從法律意義上有明確的通行權(quán)優(yōu)先級(jí)定義，但在我國(guó)目前的管理水平下，駕駛?cè)送鶗?huì)出于減少等待時(shí)間的目的，忽略路權(quán)的優(yōu)先次序，導(dǎo)致交通事故頻發(fā)[2]。本研究針對(duì)無信號(hào)控制T形交叉口，在將交叉口進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上，提出了1種以交通沖突數(shù)的概率分布為評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全評(píng)價(jià)方法。該方法的交通沖突數(shù)的均值和分布分別采用廣義線形模型和泊松分布描述，考慮了2股沖突交通流的交通量，同時(shí)，進(jìn)一步考慮到無信號(hào)控制T形交叉口直行交通流量與非直行交通流量之間的差異性，將主路直行交通的影響簡(jiǎn)化為影響系數(shù)，并根據(jù)其流量不同劃分為4個(gè)等級(jí)，這種簡(jiǎn)化方法一方面可以避免對(duì)主要交流量進(jìn)行全部調(diào)查，增加調(diào)查工作，另一方面僅在調(diào)查次要交通流量基礎(chǔ)上，快速進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。

1相關(guān)研究綜述

目前關(guān)于交叉口交通安全評(píng)價(jià)的方法主要包括以下3類。

1)基于交通事故的安全評(píng)價(jià)方法。主要包括絕對(duì)指標(biāo)、相對(duì)指標(biāo)、綜合指標(biāo)[3]。絕對(duì)指標(biāo)是反映道路交通事故狀況的基本指標(biāo)，通常被稱為4大指標(biāo)的是：事故次數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失，絕對(duì)指標(biāo)是其他評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)量基礎(chǔ)。相對(duì)指標(biāo)中，人們引入了車輛保有量、交通量、人口或區(qū)域面積等因素作為比較的基礎(chǔ)，相對(duì)指標(biāo)分為結(jié)構(gòu)相對(duì)數(shù)、比較相對(duì)數(shù)、強(qiáng)度相對(duì)數(shù)、動(dòng)態(tài)相對(duì)數(shù)，利用這些指標(biāo)可以深入地認(rèn)識(shí)交通事故的發(fā)展變化程度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、對(duì)比情況、事故強(qiáng)度等[4-5]。該評(píng)價(jià)方法被認(rèn)為是最直接、最根本的方法，但存在著事故數(shù)據(jù)樣本收集周期過長(zhǎng)、不準(zhǔn)確、無法揭示交通參與者對(duì)交通事故的影響等問題。

2)基于交通沖突的安全評(píng)價(jià)。以沖突數(shù)或沖突率為指標(biāo)對(duì)采集到的沖突數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，進(jìn)而對(duì)考察對(duì)象的交通安全狀況進(jìn)行定量描述，主要包括：沖突數(shù)、沖突率、綜合交通沖突率。以沖突數(shù)為指標(biāo)，通過比較一定觀測(cè)時(shí)段內(nèi)不同交叉口的絕對(duì)沖突數(shù)，得出交叉口交通安全狀況的優(yōu)劣順序；以沖突率為指標(biāo)，即考慮沖突數(shù)的影響，又考慮交通量的因素，通過小時(shí)沖突數(shù)與小時(shí)當(dāng)量交通量的比值的大小，對(duì)交叉口交通安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)[6]；綜合交通沖突率在沖突率指標(biāo)的基礎(chǔ)上，將不同沖突類型進(jìn)行加權(quán)，得到評(píng)價(jià)設(shè)施安全水平的綜合指標(biāo)。該評(píng)價(jià)方法有短時(shí)間內(nèi)可獲取數(shù)據(jù)并可進(jìn)行評(píng)價(jià)、交通沖突中包含了人的因素等優(yōu)點(diǎn)[7-8]。

3)基于速度一致性的安全評(píng)價(jià)。基于速度的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)多運(yùn)用于路段的安全評(píng)價(jià)，通過計(jì)算單車在道路各斷面的速度差、各斷面運(yùn)行速度差、運(yùn)行車速與設(shè)計(jì)速度差值等指標(biāo)，對(duì)速度一致性進(jìn)行評(píng)價(jià)[9-10〗。

以上3種方法各有優(yōu)劣，針對(duì)本文所研究的T形交叉口，第1、第2種方法均可使用?？紤]到數(shù)據(jù)采集的可行性及準(zhǔn)確性，交通沖突相對(duì)于事故數(shù)據(jù)更普遍且更易獲取，有利于增強(qiáng)模型的可移植性，國(guó)內(nèi)研究多基于交通沖突進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，并對(duì)沖突點(diǎn)數(shù)[11]和沖突大小指標(biāo)[12]進(jìn)行了研究。本研究將在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)無信號(hào)控制T形交叉口安全水平進(jìn)行建模，并基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定。

2模型建立

研究將從評(píng)價(jià)對(duì)象分類、評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算和安全水平判別3個(gè)部分展開，建立無信號(hào)控制T形交叉口安全評(píng)價(jià)模型。

2.1評(píng)價(jià)對(duì)象分類

道路交通沖突發(fā)生數(shù)量具有離散、整數(shù)的特點(diǎn)，一般情況下，單位時(shí)間內(nèi)交通沖突發(fā)生的次數(shù)符合泊松分布。但當(dāng)交通沖突數(shù)據(jù)過度離散，即樣本的均數(shù)與方差不相等時(shí)，泊松分布可能就不再適用[10, 13]。因此，本文引入交叉口類(或簇)的概念，將交叉口劃分為若干具有共同屬性與特征的類別，分別進(jìn)行研究，以控制沖突數(shù)據(jù)的離散程度，保障回歸分析的精度。針對(duì)本文所研究的無信號(hào)控制T形交叉口，具體分類原則及代號(hào)如下。

1)按交叉口所在區(qū)域，分為城市(U)和鄉(xiāng)村(R)。

2)按交叉口主路車道數(shù)，分為主路雙向2車道(2)和主路雙向4車道(4)。

按照上述分類原則對(duì)交叉口的類別進(jìn)行編號(hào)，如：U4，U2，R2分別代表城市主路4車道、城市主路2車道、鄉(xiāng)村主路2車道交叉口類，符合這些條件的交叉口類都有共同的屬性。后文將以交叉口類為對(duì)象確定單位時(shí)間內(nèi)交通沖突發(fā)生次數(shù)的期望值，交叉口類的每1個(gè)交叉口的交通沖突進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。

2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算

本研究采用交通沖突對(duì)無信號(hào)控制T形交叉口安全水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)無信號(hào)控制T形交叉口各流向的路權(quán)等級(jí)，將交通沖突界定如下。

1)低等級(jí)路權(quán)車輛或大于等于2輛車同時(shí)減速或排隊(duì)讓行高等級(jí)路權(quán)車輛，視為1次沖突。

2)低等級(jí)路權(quán)車輛在減速或停車讓過程中，影響其他流向車輛正常通行時(shí)，記為1次交通沖突。

3)低等級(jí)路權(quán)車輛利用高等級(jí)路權(quán)車輛間隙穿越，引起高等級(jí)路權(quán)車輛減速或排隊(duì)，視為1次沖突。

4)車輛讓行行人或行人讓行車輛均記為1次交通沖突。

就無信號(hào)控制T形交叉口而言，交通沖突的嚴(yán)重程度并不意味著絕對(duì)交通沖突數(shù)就大，且相關(guān)沖突交通流之間的交通流量或相差較大，或相當(dāng)，因此，采用交通沖突發(fā)生的概率對(duì)交叉口進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，則比較合理。

建立交通沖突估計(jì)模型，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)交通沖突發(fā)生次數(shù)的均值。對(duì)于交通沖突模型的基本形式，本研究借鑒交通事故預(yù)測(cè)模型的研究成果，采用廣義線性函數(shù)表述[10]。這是由于一方面，已有的交通流量與交通事故預(yù)測(cè)模型是經(jīng)典的模型形式，同時(shí)該模型形式是傳統(tǒng)的線性模型的延伸，以往交通事故預(yù)測(cè)研究結(jié)果表明廣義線性函數(shù)能夠反映傳統(tǒng)的線性回歸模型難以描述事故發(fā)生的隨機(jī)性、離散性和非負(fù)性特性[14-16]。另一方面，Migletz[17]和劉小明[18]的研究均指出交通沖突與交通事故發(fā)生規(guī)律具有相似性，借鑒交通事故預(yù)測(cè)模型的基本形式進(jìn)行交通沖突的計(jì)算具有可行性。經(jīng)過數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果證明，交通事故模型形式也適合于交通沖突對(duì)交通流量的關(guān)系描述。單位時(shí)間內(nèi)交通沖突數(shù)均值的廣義線形模型為：

(1)

式中：Ci為發(fā)生在交叉口類i觀測(cè)時(shí)段內(nèi)的交通沖突平均次數(shù)；V1i為發(fā)生交通沖突相關(guān)交通流量，veh/h；V2i為發(fā)生交通沖突相關(guān)交通流量，veh/h；β0，β1，β2為模型參數(shù)。

計(jì)算每個(gè)交叉口在單位時(shí)間內(nèi)觀測(cè)到發(fā)生y次交通沖突的概率P，P(Y=y)值用泊松分布的概率表示

(2)

式中：P為交叉口發(fā)生的概率；Ci為發(fā)生在交叉口類i觀測(cè)時(shí)段內(nèi)的交通沖突次數(shù)的平均值；y為交叉口交通沖突發(fā)生次數(shù)。

對(duì)每個(gè)交叉口而言，根據(jù)交叉口類在單位時(shí)間內(nèi)交通沖突發(fā)生的平均值，計(jì)算交通沖突次數(shù)大于或小于交通沖突次數(shù)安全閾值的概率，P(Y≤y)和P(Y≥y)值分別為

(3)

(4)

2.3安全水平判別

設(shè)定α為交叉口交通沖突概率安全水平值，P(Y≤N)或P(Y≥N)=α，α為交通沖突概率安全水平值，N為交通沖突次數(shù)安全閾值。

對(duì)于P(Y≤N)情況見圖1(a)，交通沖突次數(shù)小于N次的概率隨著交通沖突發(fā)生y次數(shù)的減小而逐漸減小。當(dāng)交叉口類中任一交叉口的交通沖突概率P(Y≤N)<α，也就是意味著，該交叉口交通沖突概率預(yù)測(cè)值小于交通沖突概率安全水平值時(shí)，對(duì)應(yīng)的交通沖突發(fā)生的次數(shù)小于交通沖突次數(shù)安全閾值，則交叉口處于安全水平；

對(duì)于P(Y≥N)情況見圖1(b)，交通沖突次數(shù)大于N次的概率隨著交通沖突發(fā)生y次數(shù)的增加而逐漸減小。當(dāng)交叉口類中任一交叉口的交通沖突概率P(Y≥N)<α，也就意味著，當(dāng)該交叉口交通沖突概率預(yù)測(cè)值小于交通沖突概率安全水平值時(shí)，對(duì)應(yīng)的交通沖突發(fā)生的次數(shù)大于交通沖突次數(shù)安全閾值，則交叉口處于不安全水平，同時(shí)，P(Y≥N)>α?xí)r，對(duì)應(yīng)的交通沖突發(fā)生的次數(shù)小于交通沖突次數(shù)安全閾值，交叉口處于安全水平。

綜上所述，筆者采用交通沖突數(shù)的概率分布作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)無信號(hào)控制T形交叉口進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，具體為

當(dāng)P(y≤N)<α或P(y≥N)>α,交叉口安全；當(dāng)P(y≥N)<α，交叉口不安全

(5)

式中：α為設(shè)定交通沖突概率安全水平值；N為交通沖突次數(shù)安全閾值。

圖1　沖突概率與安全分析 Fig.1　Analysis of conflict probability and safety

3參數(shù)估計(jì)

選取寧波市長(zhǎng)春路與馬衙街支路、中山西路與天一家園支路、聯(lián)豐路與聯(lián)南社區(qū)支路、薛家南路與西城支路4個(gè)無信號(hào)控制T形控制交叉口，進(jìn)行交通沖突調(diào)查見圖2，這4個(gè)交叉口按類型劃分均屬于U4類交叉口。采用視頻錄像的方法對(duì)上述4個(gè)交叉口進(jìn)行沖突調(diào)查。調(diào)查時(shí)段為上午07：00～09：00時(shí)，下午17：00～18：00時(shí)，連續(xù)觀測(cè)5d。

圖2　交叉口交通沖突調(diào)查 Fig.2　The investigation of traffic conflict at intersections

以15min，1h或1d的交通流量建立的模型無太大的差別[19]，本文以15min為間隔，對(duì)交通量和交通沖突數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。運(yùn)用SAS9.2軟件模型進(jìn)行回歸方差分析、模型決定系數(shù)與回歸系數(shù)分析，見表1～表4。在模型參數(shù)估計(jì)的結(jié)果中，直行交通流量和其它流向流量對(duì)應(yīng)變量的統(tǒng)計(jì)量p值分別為0.081(>0.05)和<0.0001，運(yùn)用pearson相關(guān)系數(shù)進(jìn)一步，對(duì)上述直行交通流量和其他流向流量與沖突數(shù)相關(guān)性分析，顯示兩者均與沖突數(shù)線性相關(guān)。因此，將這2個(gè)變量納入回歸模型是合適的，見表1、表2。

表1　交通沖突模型參數(shù)

表2　沖突模型變量相關(guān)性分析

建立多元回歸模型后，檢驗(yàn)回歸模型整體顯著性水平見表3，將觀測(cè)值計(jì)算F統(tǒng)計(jì)量的p值與顯著水平α比較，結(jié)果顯示p<0.0001，可認(rèn)為該模型回歸方程是顯著的。且模型的決定系數(shù)分析也顯示模型的回歸效果較好見表4。模型殘差圖見圖3，數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)稱地緊密分布在橫軸附近，且沒有任何確定的趨勢(shì)。

表3　交通沖突模型回歸方差分析

表4　交通沖突模型決定系數(shù)和回歸系數(shù)分析

圖3　模型殘差圖 Fig.3　The residuals of the model

從表1～表4以及模型的殘差圖可得出，建立的直行與其他流向的沖突模型是合理的，單位時(shí)間內(nèi)交通沖突均值模型為

(6)

對(duì)于無信號(hào)控制T形交叉口，通常主路直行的交通流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他與之相沖突流向的交通流量，且流量相對(duì)穩(wěn)定，進(jìn)行交叉口交通沖突調(diào)查時(shí)，主路直行交通量不需專門調(diào)查，可根據(jù)與該交叉口的相鄰信號(hào)交叉口獲取，僅只需要獲取與主路直行沖突的其它流向流量即可，因此，對(duì)該類型交叉口交通沖突次數(shù)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化。為方便模型計(jì)算與簡(jiǎn)化，可根據(jù)主路直行交通量的劃分范圍，對(duì)模型簡(jiǎn)化為

(7)

式中：φ為主路直行車輛交通量影響系數(shù)，與主路直行交通量的大小有關(guān)。當(dāng)V1=400～500pcu/h，φ取6；當(dāng)V1=600～900pcu/h，φ取7；當(dāng)V1=1000～1400pcu/h，φ取8；當(dāng)V1=1500～2100pcu/h，φ取9。

4實(shí)例驗(yàn)證

為了檢驗(yàn)上述交通沖突次數(shù)簡(jiǎn)化模型，又對(duì)藍(lán)天路與麗園馨都支路、聯(lián)豐中路與都市港灣支路、聯(lián)豐路與169弄支路、興寧路與黃鸝新村支路交叉口進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查時(shí)長(zhǎng)均為2h。調(diào)查中主要對(duì)與主路直行沖突的其他流向流量和交通沖突次數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，各交叉口小時(shí)沖突數(shù)預(yù)測(cè)值與實(shí)際觀測(cè)值以及相對(duì)誤差見表5。

總體上，簡(jiǎn)化模型的平均誤差為19.4%，與以往沖突數(shù)預(yù)測(cè)模型平均誤差(約15.8%[20])相差不大，但對(duì)于無信號(hào)控制T形交叉口而言，其直行交通流量占交叉口總的沖突交通流的比例約80%以上，因此，在此條件下，本研究模型可顯著減少實(shí)際調(diào)查工作量，平均工作效率可提升25%，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。通過表5可以看出，總的來說，交通沖突均值估算模型預(yù)測(cè)結(jié)果一般情況下會(huì)大于實(shí)際觀測(cè)值，這主要是由于不同路權(quán)分配等級(jí)的交通流，在停讓時(shí)交通沖突點(diǎn)之間相互作用的影響造成的。在實(shí)測(cè)檢驗(yàn)的4個(gè)T形交叉口中，在其中2個(gè)T形交叉口預(yù)測(cè)模型表現(xiàn)較好，但在藍(lán)天路與麗園馨都支路交叉口和興寧路與黃鸝新村支路交叉口模型表現(xiàn)不十分理想，誤差達(dá)到了25%左右。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這2個(gè)無信號(hào)控制T形交叉口與下游信號(hào)控制交叉口間距較短，導(dǎo)致車輛到達(dá)受信號(hào)燈影響顯著，車流到達(dá)更為集中。根據(jù)本文中沖突觀測(cè)的界定規(guī)則1，低等級(jí)路權(quán)車輛或大于等于2輛車同時(shí)減速或排隊(duì)讓行高等級(jí)路權(quán)車輛視為1次沖突，同時(shí)也受交通沖突點(diǎn)之間的相互作用的影響，因此，觀測(cè)統(tǒng)計(jì)的沖突數(shù)明顯少于模型預(yù)測(cè)值。這反映出模型可能不適用于無信號(hào)控制T形交叉口距離信號(hào)控制交叉口距離較近的情況。

表5　交通沖突模型觀測(cè)值與預(yù)測(cè)值及相對(duì)誤差

進(jìn)一步計(jì)算P(Y≥y)和P(Y≤y)值見表6。設(shè)定交叉口類的交通沖突概率安全水平值，α=0.05，對(duì)照表6，P(Y≥N)<α=0.05和P(Y≤N)<α=0.05，然后可對(duì)這4個(gè)交叉口進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)。

藍(lán)天路與麗園馨都支路交叉口交通沖突的實(shí)測(cè)值為9次/h，P(y≤9)=0.0089<α，處于安全狀態(tài)；聯(lián)豐中路與都市港灣支路交叉口交通沖突的實(shí)測(cè)值為10次/h，P(y≤10)=0.018<α，處于安全狀態(tài)；聯(lián)豐路與169弄支路交叉口交通沖突的實(shí)測(cè)值為21次/h，P(y≥21)=0.3528，實(shí)際交通沖突次數(shù)未超過交通沖突>P(Y≥N)<α=0.05，處于安全狀態(tài)；興寧路與黃鸝新村支路交叉口交通沖突的實(shí)測(cè)值為27次/h，P(y≥27)=0.048<α=0.05，交叉口處于不安全狀態(tài)，需通過設(shè)計(jì)或管理組織手段等方式減少交通沖突。

表6　交通沖突概率臨界值

5結(jié)束語

本文針對(duì)無信號(hào)控制T形交叉口，在提出交叉口類的基礎(chǔ)上，分別采用廣義線形模型和泊松分布模型確定了交通沖突數(shù)的均值和分布。在利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)廣義線形模型的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定后，進(jìn)一步提出了簡(jiǎn)化模型。該簡(jiǎn)化模型通過影響系數(shù)來簡(jiǎn)化反應(yīng)主路直行交通量對(duì)安全的影響，影響系數(shù)則根據(jù)流量大小劃分為了4個(gè)等級(jí)，通過分析交通沖突數(shù)的概率計(jì)算值與安全閾值數(shù)的概率臨界值之間的關(guān)系，進(jìn)行無信號(hào)控制T形交叉口的安全評(píng)價(jià)。經(jīng)模型的簡(jiǎn)化，顯著減少了實(shí)際應(yīng)用中的調(diào)查工作量，平均工作效率可提升25%。論文最后利用實(shí)際案例，對(duì)模型的可操作性和準(zhǔn)確性進(jìn)行了檢驗(yàn)。研究表明：

1)所建立的安全評(píng)價(jià)模型與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)的擬合程度較好，與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比，簡(jiǎn)化模型可將誤差控制在30%以內(nèi)。誤差主要來源于兩個(gè)模型檢驗(yàn)點(diǎn)距離信號(hào)控制交叉口較近，車流到達(dá)分布與模型標(biāo)定時(shí)的情況差異較大。

2)對(duì)于無信號(hào)控制T形交叉口，非主流向(直行)流量較直行交通流量對(duì)交叉口安全水平的影響更大。

3)在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到主路直行交通流量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他與之相沖突流向的交通流量，且相對(duì)穩(wěn)定，調(diào)查中可重點(diǎn)觀測(cè)其它流向流量，而主路直行交通流量只需觀測(cè)其流量大致范圍即可，由此可大大減少調(diào)查工作量。

本研究將無信號(hào)控制T形交叉口作為1個(gè)獨(dú)立的對(duì)象進(jìn)行研究，未考慮路網(wǎng)中其它交叉口的影響。因此所建立的模型不適用于無信號(hào)控制T形交叉口距離信號(hào)控制交叉口距離較近的情況。下一步研究中，一方面應(yīng)就交叉口所在區(qū)域及車道數(shù)的不同，分別進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，以形成1個(gè)完整的無信號(hào)控制T形交叉口安全評(píng)價(jià)體系；另一方面，應(yīng)研究交通流到達(dá)分布的影響，以適應(yīng)其運(yùn)行受路網(wǎng)中其它交叉口影響的情況。

參考文獻(xiàn)

[1] 世界衛(wèi)生組織．道路安全全球現(xiàn)狀報(bào)告[R].瑞士，日內(nèi)瓦：世界衛(wèi)生組織．2013.

World Health Organization．Global status report on road safety[R].Switzerland,Geneva: World Health Organization．2013.

[2]成衛(wèi). 城市交通沖突技術(shù)理論與應(yīng)用[M]. 北京：科學(xué)出版社,2006.

CHENG Wei.Theory and Application of Urban Traffic Conflict Technique [M]. Beijing: Science Press, 2006. (in Chinese)

[3]沈斐敏. 道路交通安全[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

SHEN Feimin. Road traffic safety[M].Beijing: China Machine Press, 2008.(in Chinese)

[4]曲麟智. 城市信號(hào)交叉口安全評(píng)價(jià)研究[D]. 北京：北京郵電大學(xué)，2011.

QU Linzhi. Analysis on safety of urban signalized intersection[D]. Beijing: Beijing University of Posts and Telecommunications, 2011. (in Chinese)

[5]劉耀輝. 基于TCT公路平交口安全評(píng)價(jià)及改善[D]. 西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2010.

LIU Yaohui. Road intersection safety evaluation and improvement based on traffic technique[D]. Xi′an: Chang′an University, 2010. (in Chinese)

[6]項(xiàng)喬君，陸鍵，盧川，等. 道路交通沖突分析技術(shù)及應(yīng)用[M]. 北京：科學(xué)出版社，2008.

XIANG Qiaojun, LU Jian, LU Chuan, et al. Analysis and application of road traffic conflict technique[M]. Beijing: Science Press, 2008. (in Chinese)

[7]袁黎，袁荷偉，項(xiàng)喬君，等. 基于交通沖突分析的公路信號(hào)交叉口安全評(píng)價(jià)[J]. 交通信息與安全，2010，28(1): 117-120.

YUAN Li, YUAN Hewei, XIANG Qiaojun, et al. Safety evaluation of signalized intersection using traffic conflict technique[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2010，28(1): 117-120. (in Chinese)

[8]KIRK, ADAM, STAMATIADIS, et al. Development of intersection safety exposure estimates Through Conflict Models[C]. Transportation Research Board 91st Annual Meeting. Washington, DC: Transportation Research Board, 2012.

[9]郭唐儀，鄧衛(wèi)，LU John. 基于速度一致性的高速公路出口安全評(píng)價(jià)[J]. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2010，10(6): 76-81.

GUO Tangyi, DENG Wei, LU John. Safety evaluation for freeway exit ram based on speed consistency[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2010，10(6): 76-81. (in Chinese)

[10] 唐琤琤，張鐵軍，何勇，等. 道路交通安全評(píng)價(jià)[M]. 北京：人民交通出版社，2008.

TANG Chengcheng, ZHANG Tiejun, HE Yong, et al. Road traffic safety evaluation[M]. Beijing: China Communication Press, 2008. (in Chinese)

[11]潘福全，張麗霞，陸鍵，等. 無信號(hào)平面交叉口機(jī)動(dòng)車沖突點(diǎn)數(shù)計(jì)算模型[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，47(2): 259-263.

PAN Fuquan, ZHANG Lixia, LU Jian, et al. Calculation models of conflict points for motorized vehcles at unsignalized intersections[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2013,47(2): 259-263. (in Chinese)

[12]陳凱. 基于T形道路交通安全沖突評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[J]. 交通科技，2007(1): 93-95.

CHEN Kai. Establishment of Traffic Conflict Index[J].Transportation Science&Technology, 2007(1): 93-95. (in Chinese)

[13]趙永紅，白玉，楊曉光. 基于Poisson過程的交通沖突預(yù)測(cè)模型研究[J]. 交通信息與安全，2011，29(1): 8-11.

ZHAO Yonghong, BAI Yu, YANG Xiaoguang, Stochastic process-based traffic conflict predicting model[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2011，29(1): 8-11. (in Chinese)

[14]黃靖南. 臺(tái)灣區(qū)中同高速公路肇事分析與預(yù)測(cè)模式之研究[D]. 臺(tái)灣：國(guó)立交通大學(xué)，1984.

HUANG Jingnan. Analysis on Zhongtong highway accident of Taiwan region and study on prediction mode [D]. Taiwan: National Chiao Tung University, 1984. (in Chinese)

[15]劉小明，任福田，朱弘戈. 基于數(shù)量化理論的高速公路交通事故預(yù)測(cè)方法[J]. 道路交通與安全，2001(1)：18-24.

LIU Xiaoming, REN Futian,ZHU Hongge. Highway traffic accident forecasting methods based on quantification theory[J]. Road Traffic & Safety, 2001(1):18-24. (in Chinese)

[16]秦利燕，許洪國(guó). 基于量化理論的高速公路交通安全評(píng)價(jià)模型[J]. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，10(4)：33-36.

QIN Liyan, XU Hongguo. Traffic safety evaluation model of super highway based on quantification theory[J]. Journal of Shandong Jiaotong University, 2002, 10(4):33-36. (in Chinese)

[17]MIGLETZ, D.J.,GLAUZ, W.D,BAUER, K.M. Relationships between traffic conflicts and accidents. Report No: FHWA/RD-84/042[R].Washington D.C.:US Department of Transportation, Highway Administration,1985.

[18]劉小明，段海林. 平面交叉口交通沖突概率分布模型及安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究[J].交通工程，1997，23(3)：44-50.

LIU Xiaoming，DUAN Hailin.Research on traffic conflict probability distribution model and safety evaluation standard at intersections[J].Traffic Engineering, 1997，23(3)：44-50.(in Chinese)

[19]MIAOU S P, LUM H. Modeling vehicle accidents and highway geometric design relationships[J]. Accident Analysis ﹠ Prevention, 1993,25(6):689-709.

[20]陳曦. 基于交通沖突定量分析的交叉口危險(xiǎn)度模型研究[D]. 北京：北京交通大學(xué)，2012.

CHEN Xi. Research on the intersection risk degree model based on traffic conflict quantitative analysis [D].Beijing: Beijing Jiaotong University, 2012. (in Chinese)