基于人行道的安全人机设计

    张西珠 戴麒祥

    摘 要：针对不同区域的人行道，分析和设计基于感应控制的路段路人安全过街系统，采用统计分析方法，在信号灯转换时，对时空及各类路人及车辆通过率进行统计，拟定在线对通过的路人及车辆的检测方案，综合利用安防探测、实体模拟栅栏和语音提示等技术，实时保护路人的安全通过率，提出车辆及路人过街感应信号控制通过时长方案。

    关键词：人行道设计；安全；通过率

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.120

    0 前言

    针对路人在通过人行道过程中使用手机而导致事故的出现，只是基于罚款层面解决不了实际问题；随着罚款数量的增加，表现出来的是路人公德性的缺失；随着事故隐患几率增大，事故数量上升在所难免，事故率也呈现逐年上升趋势，因此，进行基于人行道的安全人机设计尤为重要。

    1 路人看手机导致事故率的统计

    在市区、近郊区、偏远郊区等不同区域的人行道，路人通行量的多少和通过率大小不同；本课题需要研究不同城市跨几个动脉道路的人行横道设施并进行各种形式的比较分析。受访者中近73%的人在通过人行道时有使用或者玩手机的行为，而不玩手机的人数仅仅为27%。通过调查，路人在通过人行道时，观看手机屏幕的因素有很多；通过统计分析，受访者中占半数多的人，对如果在通过人行道时可能会有交通事故发生仍然存在侥幸心理；其他的受访者则表示隔一段时间就要看一下手机已经成为习惯，常会不自觉拿出手机看一下，或者迫不得已，通行时由于工作所迫必须接听手机；此外还有一定比例是玩手机成瘾的受防者。

    2 设计前的调查与研究

    通过分析路人过街延误、过街步速、最佳绿闪时间等，影响路人过街的安全与效率的多个因素；在人行道中增设多种辅助装置，设计与改进了信号控制系统，制定并实施一些公共规则让路人安全机制整体运转良好，在合理交通规则的帮助下，释放交通压力，从而提高人机系统的安全系数和运行有效性；为了避免路人在与机动车的冲突中受到不必要的伤害，需要有效的管理路人的通行行为与习惯。

    由于车辆和路人流量波动较大，定时控制将对相对路人过街时间浪费进行精准量化，优化了现有的路人过路信号控制方案，并实现了一种新的按钮式控制方案。首先，对人流量以及通过率进行检测。流量指道路的机动车及路人流动；然后再将路人按照优先次序和计划与交通优先方案联系在一起。路人优先通过方案和交通优先方案都考虑了车辆在第一阶段和路人的忍耐时间[1]。道路设施建设能否满足交通需求，必须采取交通信号控制来解决问题，才能更好地满足交通需求，该情况在主干道的交叉路人与机动车的冲突最为明显。一般情况下，中断路人过路的信号只考虑到路人与机动车之间的通行权，忽略了相邻交叉口的相位状态，严重干扰和影响了中间街区的交通流和相邻交叉口的信号控制效果[2]。为了解决这一问题，必须以协调信号控制、提高出行时间有效性和改善环境为目的，重点研究中区路人过街信号和交叉口信号系统，主要研究内容如下：

    交通调查分析中区路人过路信号控制参数以二次路和主干路的调查数据为基础，分析了控制参数在高峰时间和非峰值时间的变化特征[3]，包括周期、机动车的绿色时间、路人的等待时间、路人到达前的信号相位时间等。

    3 技术方案

    衡量路人安全的参数主要包括绿闪时间与路人步数等。在考虑交通安全的因素下还要考虑交通效率；保证给机动车余留有足够预通行的准备时间， 在不过多消耗机动车的等待时间的同时，保证路人的安全、通行质量和通过率。传统的人行道安全设计缺乏人文关怀和对车辆交通效率的重视，造成了路人过街方式的不安全性，给路人带来了不便和风险。在某中央安全岛设计有足够的路人过路设施，做一项明确的偏好调查，以了解不同年龄组别的路人对不同类型横过马路设施的喜好，包括青少年、成年人及老年人；动手机的频次，时长。结合公众意愿、动脉交叉行为分析和事故统计，提出了不同环境条件下城市道路交叉口设施选择的指导思想和要求。进一步探讨设置分级分隔交叉幕墙和中央安全岛的要求，強调“无害的路人过街”，而不是汽车的交通效率和路人不同程度的越界行为，这应该成为选择道路通行设施的最重要标准。

    路段路人过街设施按照控制方式可分为：无信号控制、定周期控制、感应控制。感应器根据红外原理改善路人过街的安全性，同时保证路人的有效通过率，不同区域人行道的设计：优先考虑路面机动车行驶时，驾驶员的视线是否可以提前顾及前方人行道以及路人。考虑减速带或条本身的结构、材质以及缓存大小，选取合适的位置与面积，以期实现与人行道的有效过度。考虑后期保养和维护成本与检修难度。在对人行道进行安全人机改进时不得对整体道路原有的结构性或者功能性的有所破坏。建立合理的维修保养制度并实施随时监视人行道的路人通行情况。充分考虑安全人机改进的安全性与经济性，高效性与美观性。

    4 结论

    严惩不遵守交通规则的行为，禁止红灯过马路，设立电子围栏报警系统提示器、设置威慑模拟墙。如使用投影技术制造一面光影幕墙，改善路人过街安全；设置自动起降栏杆等。在不让路人拿出手机等方面分析和制定技术方案。为了从根本上杜绝路人通过人行道时，有效避免因为翻看手机而发生的各类事故，基于海因里希理论的事故原则即事故三角形原则，在路人通过人行道的设计时长里，采用综合式技术，有效地将自动起降栏杆、带式减速、信号灯、语音提醒、手机暂时屏蔽防护或隔离区、电子围栏以及威慑模拟墙等多种技术智能化、集成化，按照安全人机方案，保证安全、经济和高效，真正实现时间和空间方面的人机匹配性最佳，做好应急备份的准备，保证路人、车辆以及国家财产的安全。

    参考文献：

    [1]何赏璐，郑长江，过秀成等.路段感应式信号控制行人过街系统设计[J].交通信息与安全，2012，30（03）：110-113+117.

    [2]孙慧芳.路段按钮式人行横道信号控制方案设计[J].交通科技与经济，2013，15（06）：55-58.

    [3]石冬花.路段人行横道按钮式信号与交叉口信号协调控制研究[D].北京：北京交通大学，2012：29-31.

    作者简介：张西珠（1966-），女，山西太原人，硕士研究生，教授，研究方向：安全工程。