行人紅燈數(shù)字型倒計時信號燈對交叉口行人過街心理和行為的影響研究

黃 琦 鐘紹靈 張凌煊 狄兆華

1. 西南交通大學(xué)，交通運輸與物流學(xué)院，成都 610031

2. 中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司，線路站場設(shè)計研究處，武漢 430063

0 引 言

交叉口是交通事故多發(fā)地，而行人是交通中的弱者，一旦發(fā)生交通事故，行人可能受到較為嚴(yán)重的傷害。倒計時信號燈是指在普通交通信號燈的基礎(chǔ)上以設(shè)置數(shù)字或模擬光帶倒計時等形式，表示信號相位的剩余時間隨信號機的運行同步變化，倒計時信號燈可以使交通參與者掌握實時的信號相位情況[1]。

當(dāng)前針對倒計時信號燈對交叉口安全的影響，國內(nèi)外展開了許多相關(guān)研究。例如錢紅波對綠燈倒計時信號燈對交叉口安全的影響進(jìn)行了研究，得出了綠燈倒計時會誘發(fā)一部分駕駛員在綠燈末尾時加速通過路口，故不應(yīng)提倡使用機動車綠燈倒計時的結(jié)論[2]；余灝對倒計時信號燈對交叉口安全的影響進(jìn)行了研究，得出倒計時顯著提升了車輛在交叉口的冒險通行頻次，增加了交通沖突數(shù)，對交叉口交通安全水平存在負(fù)面影響的結(jié)論[3]。

但對倒計時信號燈安全性的研究主要集中在機動車信號燈，對行人信號燈卻鮮有討論。李曉莉通過問卷調(diào)查法對倒計時信號燈對過街行人的影響進(jìn)行了研究，得出了倒計時信號燈并不能提高行人交通行為意識的結(jié)論[1]。尹巖通過問卷調(diào)查法和攝像調(diào)查法對比研究了靜態(tài)人行信號燈、動態(tài)人行信號燈和倒計時人行信號燈對行人過街違章率的影響，得出了信號燈類型對行人違章率沒有影響的結(jié)論[4]。鄧小勇通過攝像調(diào)查法研究了有無倒計時信號燈對行人違章的影響，得出了有倒計時信號燈的行人違章率大于無倒計時信號燈的結(jié)論[5]。鐘章建通過實地調(diào)研對比了綠閃切換方式和倒計時切換方式對行人的影響，得出了倒計時切換方式比綠閃切換方式具有明顯優(yōu)勢的結(jié)論[6]。以上關(guān)于倒計時信號燈對行人過街安全性影響的結(jié)論存在差異，且在對比交叉口的選取上不夠精確，也沒有將行人信號燈的綠燈、紅燈倒計時分開進(jìn)行研究。

行人信號燈的綠燈倒計時對行人過街行為的影響主要體現(xiàn)在過街速度和綠燈末期的搶行行為上；而紅燈倒計時的影響主要體現(xiàn)在違章過街上。兩者作用對象、作用目的不同，對行人過街的影響也不同。本文通過問卷調(diào)查法和攝像調(diào)查法分別對紅燈數(shù)字型倒計時信號燈對交叉口行人過街心理和行為的影響進(jìn)行研究，在對比交叉口的選取上，盡量保持除信號燈類型外的其余影響因素相同或相似。參照錢紅波[2,7]將機動車信號燈的綠燈倒計時和紅燈倒計時分開研究的方式，本文將行人信號燈的綠燈倒計時和紅燈倒計時分開，僅研究紅燈倒計時。

1 問卷調(diào)查

為掌握紅燈數(shù)字型倒計時信號燈對行人過街心理的影響，本文采用問卷調(diào)查法（詳見附錄）。調(diào)查人員在成都市4個交叉口設(shè)置調(diào)查點，共發(fā)放200份調(diào)查問卷，實行“一對一”的調(diào)查方式，回收率100%。將問卷分性別和年齡段進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果如圖1～4所示。

圖1 是否支持設(shè)置行人紅燈數(shù)字型倒計時信號燈Fig.1 Pedestrian red signal light with digital countdown is or is not supported

1.1 行人對設(shè)置紅燈數(shù)字型倒計時信號燈的態(tài)度分析

圖1反映出不同性別、年齡段的行人對于在交叉口設(shè)置行人紅燈數(shù)字型倒計時信號燈的態(tài)度大致相同，都是絕大部分人支持設(shè)置。

圖2反映了不同性別、年齡段的行人支持設(shè)置行人紅燈數(shù)字型倒計時信號燈的原因?！霸?”即“知道紅燈剩余時間，以便做好過街準(zhǔn)備”，“原因2”即“減少等待焦慮之感，心理上舒服”。從圖 2（a）可看出，女性比男性更看重“知道紅燈剩余時間，以便做好過街準(zhǔn)備”，這可能預(yù)示著女性比男性更容易違章過街，而男性比女性更看重“減少等待焦慮之感，心理上舒服”，也可能與男性更不容易排解心理壓力有關(guān)；從圖 2（b）可看出，中年人最看重“知道紅燈剩余時間，以便做好過街準(zhǔn)備”，這可能是因為中年人承擔(dān)的生活負(fù)擔(dān)較重，所以比較重視時間。

圖2 支持設(shè)置紅燈數(shù)字型倒計時信號燈的原因Fig.2 Reasons for supporting red signal light with digital countdown

1.2 行人面對紅燈數(shù)字型倒計時的闖紅燈意愿分析

從圖 3（a）可以看出，大部分男性和女性在心理上認(rèn)為自己不會闖紅燈。從圖 3（b）可以看出，不同年齡段行人闖紅燈的意愿差異較大。100%的老年人認(rèn)為自己不會闖紅燈，青年人中認(rèn)為自己“不會闖紅燈”和“看情況”的約各占一半。這可能是因為老年人由于身體健康程度和步行速度的下降，心理上比中青年人更為保守。

圖3 行人面對紅燈數(shù)字型倒計時的闖紅燈意愿Fig.3 The pedestrians’psychological tendency to run the red light when seeing red signal light with digital countdown

從圖 4（a）和圖 4（b）可看出，很多行人選擇了“看情況”，在調(diào)查中了解到主要是看當(dāng)時的車流情況和旁邊其余行人的行為。少部分行人選擇了在“紅燈快結(jié)束時”闖紅燈，這說明紅燈數(shù)字型倒計時由于告知了行人紅燈剩余時間，會誘導(dǎo)出少部分行人在紅燈快結(jié)束時闖紅燈的意愿。圖4（a）中，100%的女性選擇了“看情況”，這說明女性在闖紅燈的時間段上表示出更大的隨機性。圖4（b）中，青年人在闖紅燈的時間段上表示出更大的隨機性（因為沒有老年人選擇提前過馬路，所以此圖中無老年人的數(shù)據(jù)）。

圖4 行人心理上的闖紅燈時段Fig.4 The pedestrians’ psychological period to run the red light

以上是對行人問卷調(diào)查的結(jié)果，由于問卷調(diào)查的局限性，只能調(diào)查到紅燈數(shù)字型倒計時信號燈對行人過街心理的影響，其對行人過街行為的影響則需要通過攝像調(diào)查法進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集來完成。

2 攝像調(diào)查

在攝像調(diào)查之前，需對行人違章行為進(jìn)行界定。行人違章行為包括空間違章行為和時間違章行為：空間違章行為是指不走人行橫道過街、斜插過街以及翻越機動車道欄桿等行為；時間違章行為是指不按照交通信號燈的指示過街。信號燈對行人違章行為的影響僅體現(xiàn)在時間違章行為上，綜合《中華人民共和國道路交通安全法》[8]的規(guī)定，本文中行人違章行為是指：在紅燈亮后踏入交叉口繼續(xù)過街的行為，在紅燈亮之前已經(jīng)進(jìn)入交叉口并在紅燈期間繼續(xù)過街的行為不予計入。違章率是指：紅燈期間違章過街人數(shù)占紅燈期間到達(dá)交叉口總?cè)藬?shù)的比例。分性別和年齡段的行人違章率是指：違章過街的該群體人數(shù)占紅燈期間到達(dá)交叉口的該群體總?cè)藬?shù)的比例。分不同紅燈時段的行人違章率是指：不同紅燈時段內(nèi)的違章過街人數(shù)占紅燈期間到達(dá)交叉口的總?cè)藬?shù)的比例。紅燈時段分為紅燈前期（紅燈時段前25s）、紅燈后期（紅燈時段后25s）和紅燈中期（除去紅燈前期和紅燈后期的其余紅燈時間）。

影響交叉口行人過街違章率的因素主要包括：行人信號燈類型、交叉口幾何形式、交叉口所處地理位置、人行橫道寬度、紅燈時長、路側(cè)吸引強度等[9]。在選取對比交叉口時，除了行人信號燈類型需分別是紅燈無倒計時信號燈和紅燈數(shù)字型倒計時信號燈，其余影響因素需盡量保持相同或相似。

本文選取A、B交叉口作為對比研究對象，交叉口A為成都市一環(huán)路與西體北路交叉口，交叉口B為成都市一環(huán)路與建設(shè)北路交叉口。交叉口A人行橫道兩側(cè)的土地利用情況為銀行、寫字樓、酒店等；交叉口B人行橫道兩側(cè)的土地利用情況為居民樓、寫字樓、眼鏡店等；兩交叉口人行橫道處均無明顯的大型購物中心或客流集散地等設(shè)施，所以認(rèn)為兩交叉口路側(cè)吸引強度相同。兩交叉口的影響因素對比見表1所示。

表1 兩交叉口的影響因素對比Tab.1 The influence factors’ comparison between the two intersections

調(diào)查日期為2015年1月某工作日，調(diào)查時段是具有代表性的晚高峰時段 16:00~19:00。調(diào)查人員對交叉口A、B的人行橫道進(jìn)行3 h連續(xù)攝像，攝像要求覆蓋行人等待區(qū)、人行橫道以及對向行人信號燈，攝像視頻界面清晰，方便后期從中提取性別、年齡等數(shù)據(jù)。后期采用人工判別的方式反復(fù)播放攝像視頻進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分性別、年齡段記錄每個紅燈時段的等待過街行人數(shù)、違章過街行人數(shù)（見圖 5）。視頻中出現(xiàn)了少數(shù)兒童，由于兒童年齡較小，沒有自己的主見，大多跟著成年人一起過街，所以兒童的樣本不予計入。攝像調(diào)查法的精確度較高。

圖5 行人違章率Fig.5 The pedestrian violation rate

從圖 5（a）可知，紅燈數(shù)字型倒計時信號燈同時提高了男性和女性的違章率。結(jié)合前文問卷調(diào)查的結(jié)果，可知其對行人過街心理和行為的影響反差較大，雖然大部分人心理上認(rèn)為自己面對紅燈數(shù)字型倒計時信號燈不會闖紅燈，但是攝像調(diào)查的結(jié)果卻表明違章率不降反升。這可能是因為本次調(diào)查的交叉口紅燈時長較大，行人得知等待時間過長之后反而更傾向于違章過街。圖 5（a）也表明，紅燈數(shù)字型倒計時信號燈對女性違章率的提高幅度更大，女性對于過長的等待時間表現(xiàn)出了更低的忍耐度，這與問卷調(diào)查中女性比男性更看重“知道紅燈剩余時間，以便做好過街準(zhǔn)備”是一致的。

從圖 5（b）可知，紅燈數(shù)字型倒計時信號燈同時提高了老、中、青年人的違章率，而且雖然所有老年人表示沒有闖紅燈的意愿，但攝像調(diào)查結(jié)果卻表明老年人違章率的提高幅度最大，達(dá)一倍以上。這可能也是因為本次調(diào)查的交叉口紅燈時長較大，老年人對于過長的等待時間忍耐度更低。這也說明，在生理上相對弱勢的女性和老年人行人群體并不適合在交叉口等待過久，否則行人即使有意愿遵章過街，但過大的紅燈時長對于行人違章率的影響已經(jīng)超過了行人心理上的意愿。

從圖 5（c）可知，紅燈數(shù)字型倒計時信號燈提高了紅燈各個時段的違章率，尤其是紅燈前期提高幅度最大，其次是紅燈后期。這與前文問卷調(diào)查得到的紅燈前期行人的闖紅燈意愿很低是相反的，這可能是因為調(diào)查交叉口的紅燈從前期就開始倒計時，紅燈前期到達(dá)的行人在得知等待時間過長之后更傾向于違章過街。這也說明在紅燈時長較大時，倒計時并不適合從紅燈前期就開始顯示。而紅燈后期的違章率也較高，這與前文問卷調(diào)查中少部分行人選擇了在“紅燈快結(jié)束時”闖紅燈的意愿是一致的。

3 結(jié) 論

綜上所述，可以得出在紅燈時長較大時，紅燈數(shù)字型倒計時信號燈相比于紅燈無倒計時信號燈會提高行人違章率的結(jié)論。相關(guān)研究表明，隨著過街距離增大，行人的違章率降低[9]。而交叉口B的人行橫道寬度比交叉口A寬5m，行人違章率反而更高，這更加說明了上述結(jié)論。

因此建議在紅燈時長較大時，謹(jǐn)慎使用行人紅燈數(shù)字型倒計時信號燈。在大規(guī)模推廣倒計時信號燈的同時，應(yīng)當(dāng)針對交叉口信號相位特點，合理選用信號燈類型，使其在保證行人過街安全方面發(fā)揮更好的作用。

[1] 李曉莉，陳靜，趙箐，等. 倒計時信號燈對過街行人的影響分析[Z]. 2011，129-133.

[2] 錢紅波，韓皓. 機動車綠燈倒計時對交叉口交通安全的影響研究[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報, 2010，（03）：9-13.

[3] 俞灝，劉攀，羊釗，等. 倒計時信號燈對交叉口交通安全影響研究[J]. 交通信息與安全, 2014，（02）：6-10.

[4] 尹巖，曹長劍，李靜，等. 不同類型人行信號燈對過街行人的安全影響研究[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化, 2014，（03）：51-54.

[5] 鄧小勇，郭雪東，熊輝. 不同行人過街信號燈對行人違章的影響分析[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，（13）：37-41.

[6] 鐘章建，李濤，冷兆華，等. 城市道路行人相位切換方式評價研究[J]. 華東公路，2010，（02）：83-85.

[7] 錢紅波. 機動車紅燈倒計時對交通安全與通行效率的影響研究[J]. 交通信息與安全，2011，（03）：65-68.

[8] 中華人民共和國道路交通安全法[S]. 長春：吉林人民出版社，2006，05.

[9] 藍(lán)曉琴. 路段行人過街遵章率影響因素及提高對策研究[D]. 北京：北京工業(yè)大學(xué)，2012.

附 錄

紅燈數(shù)字型倒計時信號燈調(diào)查問卷