信号交叉口右转车与行人冲突模型及交通安全设计方法研究

作     者：盛林 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：程国柱

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：安全评价 人-车冲突模型 右转车二次冲突 改进TAdv 阶梯式停车线设计 

摘      要：每年约有130万人死于道路交通事故,全世界道路交通死亡者中约有一半是“弱势道路使用者,即行人、骑自行车的人和摩托车驾驶人。由于行人事故在交叉口的高发性,以及行人的弱势地位,越来越多的研究人员开始关注行人的安全问题。传统的安全分析方法以碰撞数据作为数据源,但受到碰撞数据完整性、准确性的制约。以交通冲突理论与技术为代表的替代安全措施在近年来快速发展,形成了较为完整的框架,但理论体系和应用方法仍需进一步研究。首先,本文调查了三个信号交叉口的右转车与行人冲突数据作为数据基础,将右转车二次冲突分为主要冲突和次要冲突,采用多角度的安全评价指标:DV框架(distance-velocity framework)、后侵入时间(post encroachment time,PET)、最大拒绝间隙、接受间隙、临界间隙、平均过街车速、特殊冲突,使用统计检验和绘制箱型图等方法,分析右转车二次冲突过程中行人过街的安全性,发现行人过街安全性在主要冲突和次要冲突中存在显著差异。其次,分析使用最为广泛的交通冲突指标距离碰撞时间(time to collision,TTC)和PET应用于人-车冲突分析中的不足,同时分析时间优势(time advantage,TAdv)及其类似指标应用于人-车冲突分析中缺陷。在此基础上,提出一种名为改进TAdv的新型交通冲突指标,以识别不存在碰撞轨迹的人-车冲突。使用TTC、PET、改进TAdv识别和分析信号交叉口右转车与行人冲突,将冲突类型、行人的个体特征(性别、年龄)、行人的行为特征(过街方向、过街速度、行人群体规模)、交通流特征(行人流量、右转车流量)和车辆特征(车辆类型和临近车速)作为影响因素,构建信号交叉口右转车与行人冲突模型,分析各影响因素对右转车与行人冲突概率的影响。最后,分析DV框架基本假设存在的缺陷,提出基于车速分析的改进DV框架。根据改进DV框架对驾驶人视角的要求,提出阶梯式停车线设计。使用K-means聚类方法对临近车速聚类,构建右转车与行人主要冲突模型,探讨右转车道减速带的设置方法。