老年人视角下信号交叉口人行横道服务水平评价方法研究

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我国社会老龄化程度的逐年加重,给交通领域带来了巨大的挑战,也引起了诸多学者的关注。步行是老年人最主要的出行方式,信号交叉口是老年人步行出行面临的交通状况最为复杂的节点。同时,老年人在信号交叉口面对较复杂的静态交通信息和动态交通场景时,内心的反应过程和对各类动-静态交通场景的评估与其他中青年人有所区别,表现出的反应时间及行为动作均与其他中青年行人有所差异。因此从老年人的视角对信号交叉口人行横道服务水平进行评估是提升老年人出行安全性和步行体验的一项基础工作,对于保障老年人流动性、满足老年人出行需求、提升老年人生活质量具有重要意义。首先,通过行人过街场景眼动实验和文献回顾对信号交叉口人行横道服务水平潜在影响因素进行了初步分析。通过实地调查和人工提取数据的方法获得了重庆市22条信号交叉口人行横道的行人特征、交通特征、几何特征和信号控制方案等相关数据;利用截断式的问卷调查方法得到了老年人对于以上人行横道在过街安全性、便利性和效率性的感知评价。基于上述实测数据,利用相关性分析得到了老年人视角下的信号交叉口人行横道服务水平评价指标为不受信号控制的右转交通量、行人过街设计速度、人行横道两端是否设置缓坡和人均延误。其次,构建老年人视角下的信号交叉口人行横道服务水平评价模型。从调查的22条人行横道中选取其中20条人行横道数据进行模型构建:以确定的4个评价指标为自变量,以过街老年人的感知评价为因变量,基于模糊线性回归的方法建立了评价模型。通过对评价模型中每个自变量在一定范围内进行随机取值组合,得到了一系列服务水平得分的随机数据,采用模糊C均值聚类对随机数据进行分析得到了信号交叉口人行横道服务水平等级划分的建议阈值。然后,对构建的模糊线性回归模型进行了检验评价、方法比较与灵敏度分析。分别选取平均绝对误差、均方根误差、平均绝对百分比误差和拟合优度指标对模糊线性回归评价模型的精度进行了评价,并与逐步回归模型进行比较,结果表明本文构建的模糊线性回归模型的精度更高,且能更为准确地对老年人视角下的信号交叉口人行横道服务水平进行表达。选取分类系数、平均模糊熵和分类成功率对聚类性能进行了分析,并与基于满意度比例的服务水平等级划分方法进行了比较,结果表明模糊C均值聚类算法的聚类性能较好。最后,对构建的评价模型进行了实例验证。使用另外2条人行横道对评价模型进行了验证,结果显示根据问卷调查得到的服务水平实际值与模型计算得到的预测值之间较为接近,服务水平等级的划分结果一致。选取其中某条人行横道进行灵敏度分析,并阐述了对老年人视角下信号交叉口人行横道服务水平研究的工程应用。综上,本文从老年人的视角出发,基于定量的交通数据和定性的感知数据构建了信号交叉口人行横道服务水平评价模型,可以为信号交叉口的行人过街设施改进等提供参考。
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