1、薀羀袃莀蚂螃膂荿莂薆膈莈薄学号1104090219年级2011级本科毕业论文信号交叉口犹豫区间设置分析专业交通工程姓名指导教师评阅人2015年5月中国南京BACHELORSDEGREETHESISOFHOHAIUNIVERSITYANALYZEOFDILEMMAZONEOFSIGNALIZEDINTERSECTIONCOLLEGEHOHAIUNIVERSITYSUBJECTTRANSPORTATIONENGINEERINGNAMEDIRECTEDBYPROFESSORNANJINGCHINA郑重声明本人呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
2、尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本设计（论文）的知识产权归属于培养单位。本人签名日期摘要国内外有关信号交叉口犹豫区间的研究，大都以小型车为分析对象，而且仅考虑交通流量不高的情况下对该区间的影响。然而，不同的因素，比如车种、行车速率、车流量等，对信号交叉口犹豫区间都有不同程度的影响。因此，仅针对特定状况下的研究，其结果必然不具有代表意义。基于信号交叉口犹豫区间是影响信号灯转换时段车辆通行是否安全的主要因素之一，本论文将针对不同的影响因素（车种、车辆临近速
3、度、车流量），进一步分析其对信号交叉口犹豫区间的具体影响。犹豫区间主要有两种定义一种是物理性质定义，另外一种是统计概率定义。物理定义就是在利用经典物理速度、加速度公式推导的基础上延伸的定义；概率定义是指通过统计手段进行分析得出来的定义。本论文对犹豫区间的界定采用的是ZEGEER定义（介于1090选择停车的驾驶者）。通过不同因素与停等百分比之间的关系分析其对信号交叉口犹豫区间的影响。本论文选取了南京市鼓楼区的六个交叉路口，除可分析不同因素对犹豫区间的影响外，亦可研究不同区域信号交叉口的犹豫区间的异同。调查结果表明，车种方面，大型车比例高将使犹豫区间更接近交叉口，小型车次之，而机车则较路口远；不同
4、临近速率下，速率越高，犹豫区间的范围越大且有往后的趋势；车流量方面，前方交通量越高，犹豫区间有往前移的现象，前方交通量越低，则犹豫区间有往后移动的趋势；至于各种因素对不同区域犹豫区间的影响则呈现相当的一致性。关键词交通安全；犹豫区间；影响因素ABSTRACTDOMESTICANDFOREIGNRESEARCHONSIGNALIZEDINTERSECTIONHESITATERANGE,MOSTLYINTHESMALLCARFORTHEANALYSISOFTHEOBJECT,BUTONLYCONSIDERTHETRAFFICFLOWISNOTHIGHIMPACTONTHERANGEHOWEVER,
5、VARIOUSFACTORS,SUCHASVEHICLES,TRAFFICSPEED,TRAFFICANDSOONSIGNALIZEDINTERSECTIONHESITATEINTERVALSVARYINGDEGREESTHEREFORE,FORTHESPECIFICSITUATIONUNDERSTUDY,THERESULTSARENOTNECESSARILYREPRESENTATIVEOFSIGNIFICANCEONLYSIGNALIZEDINTERSECTIONBASEDHESITATERANGEISONEOFTHEMAINFACTORSTHATVEHICULARTRAFFICSIGNAL
6、CONVERSIONPERIODIFTHESECURITYIMPLICATIONS,THISPAPERWILLFOCUSONDIFFERENTFACTORSVEHICLES,VEHICLEAPPROACHINGSPEED,TRAFFIC,FURTHERANALYSISOFITSSIGNALIZEDINTERSECTIONHESITATERANGETHESPECIFICIMPACTTHEREARETWOMAINDEFINITIONSHESITATEINTERVALONEISTHEPHYSICALNATUREOFTHEDEFINITION,THEOTHERISTHEDEFINITIONOFSTAT
7、ISTICALPROBABILITYPHYSICALDEFINITIONISDEFINEDINCLASSICALPHYSICSVELOCITY,ACCELERATIONFORMULAISDERIVEDONTHEBASISOFTHEEXTENSIONANDTHEPROBABILITYISDEFINEDASANALYZEDBYSTATISTICALMEANSTOGETOUTOFTHEDEFINITIONINTHISPAPER,THEDEFINITIONOFHESITATIONINTERVALISUSEDZEGEERDEFINITIONBETWEEN1090OFMOTORISTSCHOOSEPARK
8、INGANALYZEITSIMPACTSIGNALIZEDINTERSECTIONHESITATEINTERVALTHROUGHTHERELATIONSHIPBETWEENTHEPERCENTAGEOFDIFFERENTFACTORSANDSTOPTHEPAPERSELECTEDSIXINTERSECTIONSNANJINGGULOUDISTRICT,INADDITIONTOANALYZETHEIMPACTOFVARIOUSFACTORSONHESITATIONRANGE,WECANALSOSTUDYDIFFERENTAREASSIGNALIZEDINTERSECTIONHESITATIONI
9、NTERVALSIMILARITIESANDDIFFERENCESSURVEYRESULTSSHOWTHATVEHICLETYPEASPECT,AHIGHPROPORTIONOFLARGEVEHICLESWILLHESITATERANGECLOSERTOTHEINTERSECTIONOFSMALLTRIPS,ANDLOCOMOTIVESAREMOREDISTANTINTERSECTIONAPPROACHINGATDIFFERENTRATES,THEHIGHERTHERATE,THEGREATERTHERANGEANDSCOPEOFHESITATIONHAVETOTRAFFICSIDE,INFR
10、ONTOFTRAFFICVOLUMEHIGHERHESITATEINTERVALPHENOMENONHASMOVEDFORWARD,THELOWERFRONTOFTHETRAFFIC,THENHESITATEDRANGEHAVEATENDENCYTOMOVEBACKWARDASFORAVARIETYOFFACTORSAFFECTDIFFERENTAREASOFHESITATIONTRENDAFTERTHEINTERVALITISSHOWINGCONSIDERABLECONSISTENCYKEYWORDSTRAFFICSAFETYDILEMMAZONEFACTORS目录摘要4ABSTRACT5目
11、录II第一章绪论111问题的提出112国内外研究综述2121国外研究现状2122国内研究现状2123国内外研究的不足点313犹豫区间与交叉口安全研究314研究目的415本文的主要内容及技术路线5第二章犹豫区间概念及影响因素综述721犹豫区间的概念722犹豫区间与交叉口黄灯时间设置研究923交叉口信号配时现状研究13第三章研究数据采集1531样本交叉口的选定原则1532样本交叉口的选定1533数据采集的内容2334观测时间的确定2335研究数据的采集方法2436本章小结25第四章研究数据采集结果及整理分析2641数据分析方法2642车种与停等百分比的关系2643临近速率与停等百分比的关系3144
12、车流量与停等百分比的关系34第五章不同因素对犹豫区间的影响分析3951不同车辆组成下小型车对犹豫区间的影响3952不同临近速率对犹豫区间的影响4053不同前方车辆数对犹豫区间的影响40第六章结论与展望4261主要结论4262研究展望42参考文献43致谢46第一章绪论11问题的提出平面交叉口就好比是大网的结，来自各个方向的车流在这里汇集、分流，因此极容易产生交通混乱和交通事故。交通混乱必然造成交通拥堵，增加了人们出行的时间，使得可用于工作生产的时间减少，而造成驾驶人及该区域经济上的损失。导致驾驶员情绪烦躁，增加了他们的压力，而进一步损害其健康，并且容易因情绪不好导致操作失误，从而引起交通事故。浪
13、费燃料及污染引擎在交通拥堵时仍不断运转，持续消耗燃料，并且在堵塞的时候，车辆必须不断加速、刹车，增加燃料的耗费，因此交通堵塞不仅浪费能源，也造成空气污染。造成市民生活品质降低，而导致居民大量迁至郊区（即所谓的郊区化）。难以应变紧急状态当有紧急需要时，可能因为交通拥堵而难以达到目的。另一方面，据资料统计1，美国在道路平面交叉口发生的交通事故占交通事故总数的44德国郊区在道路平面交叉口发生的交通事故占交通事故总数的36，然而这一数据到了城市则达到了60以上；英国发生在交叉口的交通事故占总交通事故的33；而日本大约有59的交通事故发生在交叉口，法国为24；我国城市交通事故约有30发生在交叉口。道路网
14、的安全性能以及运行效率的发挥都与平面交叉口的安全有直接联系。犹豫区是指在信号交叉口出现的一种状态，在这种状态下，驾驶者无论加速还是减速都会闯红灯。而这种状态的发生时间是发生在绿灯和红灯临界位置，驾驶者闯红灯的结果无疑会致使在红灯时刻出现在交叉口范围之内，必然会造成与90度方向车辆的冲突甚至是碰撞。由于进入犹豫区车辆一般会选择紧急刹车或加速通过，车辆具有相当大的速度，车辆碰撞产生事故的严重性就会加大。另一方面，由于前方车辆的急刹，驾驶员可能因为来不及刹车而造成追尾。因此如何避免犹豫区的出现是亟待解决的问题。12国内外研究综述121国外研究现状国外早期研究中，为了设置最小黄灯时间，主要是基于犹豫区
15、间对黄灯间隔的研究。首先是GHM三人在研究黄灯设置时间问题时，提出了犹豫区间的概念及公式，其后曾经一度HCM和IRE对犹豫区间的公式研究产生分歧，后来大部分学者沿用了HCM的标定结果和公式。他们通过各种手段进行分析，包括场地实验、计算机模拟、现场观测等等。初步掌握了犹豫区间的大体分布和规律，发现了以ITE为代表的关于犹豫区间的推荐参数和公式。还有一些研究学者特别是CHANG、LIN等发现了一些经验的公式，虽然这些公式的参数无法用实际的交通意义来解释，但是从某些方面拟合了犹豫区间的规律。随着时间的推移以及犹豫区间研究的深入，人们对犹豫区间的关注更加侧重于安全角度。各国学者在研究犹豫区间的同时更倾
16、向于研究其的安全方面的应用，如何消除犹豫区间成为大家共同关注的问题。近年来国外对犹豫区间的研究主要集中在犹豫区间与现代科技、电子的结合上，比如研究智能信号灯，从而通过调整配时消除犹豫区间；还有在交叉口前设置警示信号灯来达到消除犹豫区间的目的等等。犹豫区间在国内的研究还刚刚起步，需要更多的人来研究国内交通条件下犹豫区间，从而从根本上消除犹豫区间，减少交叉口事故，提高交叉口安全水平。122国内研究现状国内对于犹豫区间的研究起步较晚，到目前为止发表涉及的文章不大于4篇，主要是对国外学者理论的直接应用。宁夏大学的王金梅和王兆安等在西安交大学报和公路交通科技上发表了文章，表明犹豫区间在中国存在，并应用了
17、GHM经典公式试图通过通过调整信号配时消除犹豫区。123国内外研究的不足点首先在国内犹豫区间的研究处于起步阶段。国内交叉口行人特征、机动车驾驶特性不同，国外相关研究不能直接应用于国内。其次国内外研究对倒计时信号灯交叉口的犹豫区间研究还处于起步阶段。再次，国内外对数字型倒计时信号灯的相关研究也属于起步阶段。最后国外对犹豫区间应用还处于设想和研究阶段，没有大量应用于工程实际。国内外的研究表明信号倒计时显示在安装一段时间后可以有效地减少驾驶员闯红灯行为，但随着时间的推移，闯红灯行为又有一定的回升。安装倒计时显示后，为保证路口安全，需要更长的绿灯间隔时长，这样会降低路口的通行能力。13犹豫区间与交叉口
18、安全研究经过研究表明进入犹豫区间的车辆往往会在无意识的情况下，出现冲出停车线和无法及时清空交叉口的情况从而导致与后面的车辆追尾和与侧面车辆的侧向碰撞事故。犹豫区间的存在严重影响了信号交叉口的安全水平，如何消除或缩小犹豫区间对提高信号交叉口的交通安全水平具有非常重要的意义，是国内外交通研究人员都非常渴望解决的难题。KMLUM和HARUNHALIM2在研究信号交叉口时，试验了在信号灯前面设置预提示信号灯。这种预提示信号灯可以提醒距离停车线远的车辆停车，也可以提醒距停车线近的车辆加速通过交叉口，以免信号灯变红时车辆还未完全通过交叉口，驾驶员可以利用预提示信号灯尽早停下来或加速通过以免陷入交叉口犹豫区
19、间。通过对装置设置的空间位置和时间位置的实验，发现根据不同的车流速度和不同时段，装置设置的空间位置和时间位置都会有所不同。PANAGIOTISPAPAIOANNOU3研究了希腊驾驶员的驾驶行为与犹豫区间和交叉口安全之间的关系。认为大部分驾驶员面对黄灯进入犹豫区间是因为进入交叉口时的速度过高和激进的心理作用所导致的。同时他认为怀有激进心理的司机很有可能在进入交叉口的时候陷入困境区，比较有效的解决方法是改善他们的驾驶行为和降低车速。近年来国外对犹豫区间的研究主要建立在犹豫区间与现代高科技电子产品的结合上，例如研究智能信号灯，从而通过调整信号配时消除或缩短犹豫区间；还有在交叉口前设置预提示信号灯来达
20、到消除或缩短犹豫区间的目的等等。国内对犹豫区间的研究才刚刚起步，需要有更多的专业人才来研究国内交通条件下的犹豫区间，从而最大限度的改善犹豫区间问题，减少交叉口交通事故，提高交叉口行车安全水平。JIANWENSI11等人给出了目前最常见的四种不同犹豫区间检测装置，想通过利用计算机模拟对比试验对不同装置对消除犹豫区间的效果进行评价。通过分析研究结果发现，尽管每个设备都有各自的优点和缺点，但是BONNESON13装置在通常条件下，每个周期内限制更小数量的车辆进入犹豫区，并使交叉口的平均延误更小。王金梅引用GHM经典公式进行分析，通过对西安部分城市交叉口机动车辆的违规行为的调查分析，对设置有全红灯间隔
21、、没有设置全红灯间隔以及是否安装闯红灯自动检测系统的交叉口进行了比较研究，分析了闯红灯违规的特点，研究分析表明在信号灯相位及其间隔设置合理的前提下，安装闯红灯自动监测系统可以明显减少驾驶员闯红灯行为的发生，闯红灯自动检测系统使机动车驾驶员的行为规范得到改善。还给出了黄灯信号期通过交叉口车辆的微观仿真建模及其实验结果，初步探讨了减少闯红灯违规的有效措施，探索了犹豫区间与闯红灯的关系。14研究目的论文研究的目的在于阐述明了信号交叉口犹豫区的特性，研究不同因素对信号交叉口犹豫区间的影响以及犹豫区间与信号交叉口安全之间的关系。通过大量的数据分析以及实地观察研究信号交叉口属性对犹豫区间的影响以及犹豫区间
22、对信号交叉口安全的影响，有针对性的采取相应的措施，通过有效的消除影响犹豫区间的各种因素，达到减少道路交叉口交通事故、增加道路交叉口安全性、减少交通混乱现象的目的。并为信号交叉口的设计和改造提供理论依据。目前我国城市化处于高速发展时期,大城市特大城市继续改造与扩张,中小城市迅猛发展。随着人们生活水平的提高，交通工具的数量越来越多，给人们的生活带来极大方便的同时，也出现了一些交通问题。城市交通问题是本世纪以来发达及发展中国家一直为之困扰的问题,尤其是大城市,交通拥堵造成的时间浪费,运营成本的上升,交通事故的增多。城市交通事故目前正处于多发的关键时期。道路交通事故在一段时期内，还将随着经济的发展，汽
23、车保有量的持续增加，还有增长的趋势。在道路交通规划、设计、管理、法规和教育等方面，道路交通安全的科学决策和研究显得越来越重要。因此，做好交叉口交通安全的分析和研究工作对改善道路设施的安全性和提高交通安全的管理水平具有十分重要的意义。定量分析犹豫区对交叉口安全性的影响，建立物理方程和统计方程，获取了犹豫区判别模型。为信号灯交叉口设计和改造提供理论依据和定量的数据支持。研究信号交叉口犹豫区间的意义在于消除犹豫区间，提高交叉口的安全水平和通行能力。15本文的主要内容及技术路线本文以南京市区道路交叉口为研究对象，在驾驶员状态良好身体健康、心理稳定、遵守交通规则等、天气良好的情况下研究了不同因素，如车种
24、、临近速度、车流量等与信号交叉口犹豫区间之间的关系。发现不同因素对于城市信号交叉口犹豫区间的影响情况，为防止犹豫区间所引发的交通事故的发生制定相应对策提供了理论上的依据。本文的技术路线如图11。图11技术路线第一章国内外研究综述研究目的主要内容及技术路线问题的提出国内外研究综述样本交叉口的选定原则车种与停等百分比的关系犹豫区间对交叉口安全影响研究究研究目的犹豫区间定义与概念研究交叉口信号配时现状研究概念及现状研究数据采集数据采集的内容样本交叉口的选定数据分析方法研究数据的采集方法结论车流量对犹豫区间的影响临近速率对犹豫区间的影响车种对犹豫区间的影响车流量与停等百分比的关系临近速率与停等百分比的
25、关系数据处理信号交叉口犹豫区间设置分析第二章犹豫区间概念及影响因素综述21犹豫区间的概念“DILEMMAZONE”在国内还没有统一的叫法，一直沿用的是汉语直接翻译，所以叫法有很多种，其中主要的叫法有“疑虑判断区”、“困境区域”、“两难区域”、“两难地带”、“犹豫区间”等。本文称其为犹豫区间，下同。犹豫区间主要有两种定义4一种是物理性质定义，另外一种是统计概率定义。物理定义就是在利用经典物理速度、加速度公式推导的基础上延伸的定义；概率定义是指通过统计手段进行分析得出来的定义。TOMURBANIK通过大量的研究发现物理定义的犹豫区间是与红灯和黄灯间隔相联系的；而概率定义的犹豫区间则是与合理的检测系
26、统设计以及根据争取的时间参数合适选择相联系的。1960年，GAZIS、HERMAN、MARADUDINGHM在研究黄灯时间的设置时首次系统地提出了犹豫区间的概念，以及经典的犹豫区间推断公式5。因为其主要是应用牛顿速度加速度定理理论进行推导的，所以称之为物理定义。GHM提出的物理定义具体为驾驶者在完全遵守交通规则的情况下，既不能在信号灯转成黄灯之后安全停止，也不能在信号灯转换成红灯之前完全通过交叉口，把这一状态在时间和空间上的区间叫犹豫区间。困境区可以被两个关键的GMH距离模型证明（图21），停车距离被定义为0X清算离被定义为CX。如果车辆在1号线前面或2号线后面，它不会经历任何困境。然而，如果
27、0X大于CX，如果车辆停在线1和线2之间、困境区就形成了并且到十字路口的距离是不够车辆停止的，黄灯时间也不够清理十字路口。在这种情况下，车辆在困境区既不能顺利停止也不能通过十字路口。司机不能做出决定是否要加速。下面的方程可以用来计算两个关键距离1960220202VVXC212110021WVX22其中0V车辆进入交叉口的速度M/S1司机启动的感知反应时间（S）2司机制动的感知反应时间（S）1恒定汽车加速度M2/S2汽车最大减速度M2/S黄灯间隔时间（S）W交叉口长度与车辆长度之和（M）图21犹豫区物理定义示意图概率定义是ITE南部技术报告SOUTHERNSECTIONITETECHNICAL
28、REPORT6提出的。1977年，ZEGEER7以停车线距离为标志首先给出了犹豫区间的概率定义黄灯开始时10停车车辆的位置到90停车车辆位置的空间范围称为概率犹豫区间。1981年，SHEFFI和MAHRMSSAI8指出，可以用在黄灯初始时刻车辆的停等百分比和停车距离的曲线图来确定这个位置。1985年，CHANGETA19以距离停车线的观测时间给出了犹豫区间的概率定义85停止车辆黄灯初始时刻距离停车线的行驶时间和最小距离停车线可通过时间的时间范围。图22犹豫区概率定义示意图22犹豫区间与交叉口黄灯时间设置研究早期对于犹豫区间的研究主要是针对设置黄灯时间，GHM在提出DILEMMAZONE物理定义
29、的同时也提出了计算最小黄灯间隔时间的公式2。图23信号交叉口犹豫区间涉及参数图现实中的停车情况是，车辆距离停车线距离必须大于最大减速距离，才能保证车辆不冲出停车线AVVX2200（23）通过交叉口的情况，车辆长度、交叉口长度和距离停车线的距离之和必须小于车辆在初始速度情况下施加最大加速度能所能行驶的距离，才能保证车辆能在红灯前通过交叉口。20021AVVLWX（24）公式23、24定义了有加速度情况下的犹豫区间。下面的25、26给定了匀速通过交叉口情况的犹豫区间。AVVXC220025WXV0026由以上公式，我们不难得出DILEMMAZONE和最小黄灯时间值，如下27、28所示WAVVXXD
30、C22000（27）00MIN2VWAV（28）其中MIN为最小黄灯间隔时间，0V初始速度，W为停车线和清除线的距离，L为车长，W为W和L之和，D为犹豫区的长度，为驾驶者反应时间。1965年ITEHANDBOOK提出了两个后来被认为错误的公式11SICAVTY,21（29）VLWAVTY22（210）其中1Y，2Y分别为车辆到达停车线的时间和车辆通过清空线的时间，L为车长，V为初速度，A为加速度，T为反应时间。可以看出其中V的物理意义是有悖于加速度公式ATVV01的，也就和GHM经典定律相悖。基于这两个公式建议将黄灯间隔时间设置在35秒之间。1977年和1986年WILLIAMS12、LIN1
31、3也同样犯了这样的错误。后来1982年ITEHANDBOOK提出了类似于GHM14的公式，用于红灯时间的设置。还用如下公式来计算最小黄灯时间AV20MIN（211）这也更正了1965年版ITEHANDBOOK的错误。总的来说，自1960年GHM提出关于犹豫区和黄灯设置时间的问题之后，国外学术界在黄灯的设置时间这个问题上大致分成了三个流派1以OLSON15和ROTHERY16以及MAY17为代表的基于物理概念的GHM公式的研究；2以CRAWFORD，TAYLOR18为代表的其他推荐公式的研究；3以WILLIANS，CHANGETAL，LIN19，LIN和VIJAYKUMAR20，LINETAL2
32、1为代表的基于公式28的后续研究。MAY研究了不同减速能力车的行为，最后认为那些希望加减速又能做到的司机而言，犹豫区可以被消除。CRAWFORD和TAYLOR22在实验车道上获取并给出了基于犹豫区间对策的黄灯设置公式606820KVVW（212）WILLIAMS23为了更小的黄灯间隔设置，提出了如下公式ADVWAV22850850（213）其中A为通过的交通流的最大加速度，D为最近的距离直行和垂直方向车的冲突，850V为85位速度。作者否认了当交叉口信号灯变绿的时候过街交通流可以被控制在一定速度限制以内。STIMPSON24在MARYLAND和GEORGIA两个地方做实验以研究设置最小黄灯时间
33、间隔的问题。但实验的结果却验证了公式28的结论。SHEFFI和MAHMASSANI25建立了35MPH速度的驾驶行为模型，用以估算犹豫区间的长度和位置。但包含了错误的参数有理假设，他们用概率计算求出了犹豫区间的边界。CHANG26采用了以下公式计算绿灯间隔时间VWAVARY2214其中Y是黄灯间隔，AR是全红时间，V是85位交叉口临近速度。在试验了不同的交叉口后，他们建议将黄灯间隔修正为45秒和一个可变的全红周期。其他的研究主要是LIN以及他的实验室者（LIN，VIJAYKUMAR）WORTMAN和FOX27。提出了以下两个公式VWBAYCY4215其中V是交通流的平均速率，A、B和C是线性回
34、归的参数。这两个公式共同的缺点在于回归参数没有交通方面的定义。最后给出的所有交叉口都适用于推荐的时间（45秒）。同济大学的董博等认为信号控制交叉口由于绿灯间隔时间设置不当而可能导致犹豫区间的问题，有必要通过对实际车辆运行情况进行推算，结合路口限速、交叉口的几何条件等客观因素，提出了分析模型和最小绿灯间隔时间的计算公式，以达到消除犹豫区间的目的。在分析了各种情况后，发现汽车在接近交叉口时可能产生犹豫区间。基于汽车不加速通过交叉口的前提下的研究表明，采用最小绿灯间隔时间计算办法，可以更好地解决犹豫区间问题28。23交叉口信号配时现状研究绿灯倒计时设备很多，但是基本上分为两种。一种是1920年就开始
35、用的，分五个格，每过1S熄灭一个格；另一种是类似于钟表，指针指红灯前剩余的绿灯时间，因为会造成驾驶者误认为是钟表，所以已经停用。被广泛用于国内的数字显示倒计时还没有人进行研究，其操作性和效果还有待认定。重叠显示被认为是先进的显示器来显示相位的变换。闪烁绿灯的方法最早应用于十九世纪六十年代的以色列，在黄灯之前，存在一个包含于绿灯时间的一个3秒的绿色闪烁。MAHALEL和ZAIDEL29研究表明绿闪较黄灯更能增加犹豫区和追尾事故的发生，并发现有害的情况一般发生在郊区或者流量小的交叉口。而德国的BEHRENDT30研究表明绿闪优于黄灯，不可替代。维也纳的KNOFIACHER31绿闪可以减少头、侧相撞
36、，加长黄灯时间会取得更好的效果。MRIBRAHIM等人33对吉隆坡的交叉口和马来西亚一些城市的倒计时装置进行了研究。这些倒计时装置可以使驾驶员判断他们变绿灯的时间，也可以判断通过路口的剩余绿灯时间，可以让他们在变红灯前安全停止。这些信息可以帮助驾驶员减少他们的延误，特别有利于首车。目前，对6个交叉口进行了研究，3个有信号灯倒计时装置、3个没有信号灯倒计时装置，采用了数码相机作为视频录像装置采集场地数据。录像过程是在天空晴朗的工作日进行的。数据收集包括交叉路口的分段与信号计时器的确定，录像过程和路口道路长度的测量。录像机被固定在交叉路口来观察停车线和汽车排队长度。然后录像带再经过显示器摘录数据。
37、由此来研究倒计时信号灯对驾驶员的驾驶行为、安全水平的影响。KMLUM和HARUNHALIM35对新加坡交叉路口安装的绿灯信号灯倒计时显示装置对驾驶行为的影响进行了相关研究，采用了前、后对比的方法，连续4天对路口进行观测，对比分析绿灯无倒计时状态后，以及安装后15月,45月,57月后驾驶员闯红灯行为进行了对比研究，研究结果表明，绿灯倒计时安装安装后15月时，闯红灯行为显著下降，但是随着时间的推移，闯红灯行为又有一定的回升。HKOLL等人8的研究探讨了在黄灯之前有、无绿闪指示对驾驶行为的影响。在瑞典、奥地利和德国的10个地点获得了大致5000个信号周期的影音记录。借助图像分析软件，得到如下结论在有
38、绿闪指示的情况下，由于驾驶员倾向于低估允许通行的时间，因此较易过早刹车。该研究对交通流进行微观仿真，并用离散选择模型拟合驾驶员的刹车行为，结果显示速度、距停车线的距离对刹车行为的显著因素。NEWTON等人32采用驾驶模拟舱研究黄闪信号灯TLCAS对驾驶行为的影响。TLCAS在实绿灯后，配以黄色闪烁灯，旨在为驾驶员提供更多的信息以便驾驶员能够安全停车或穿过交叉口，并减少信号交叉口入口处的事故频率。TLCAS对驾驶行为的影响如下降低闯红灯次数，车辆的减速度减小较常规信号控制而言，驾驶员对信号灯变化的第一反应呈现出更大的个体差异，从而导致了前后车之间更大的冲突。最终认为通过黄灯闪烁增加黄灯时间这一做
39、法对交叉口安全状况无影响。但是这一研究的不足是没有对TLCAS这一治理措施进行纵向研究即前、后对比分析。RETTING等人7评价了黄灯间隔时间延长和自动红外测速执法对于降低闯红灯的作用。在费城位于宾西法尼亚州的两个交叉口的六个入口道延长黄灯时间间隔1秒，并在数月后安装自动红外测速执法，作为实验组并选择了邻近的三个交叉口作为对照组。研究发现在延长黄灯时间间隔后，闯红灯起数降低了36，在安装自动红外测速执法后，又进一步将闯红灯起数降低了96。NEWTON等人32研究了黄闪表明黄闪减少了闯红灯但是增加了犹豫区从而增加了加速通过和减速停止的加速度强度。WONG等人33通过询问调查研究评价新加坡数字倒计
40、时的感知作用，研究表明数字倒计时系统可以帮助犹豫区驾驶员停止操作，但也使驾驶员趋于信号灯未通行情况进入交叉口。同济大学的杨晓光等人34对倒计时信号灯对驾驶行为的影响的研究表明倒计时会诱发一部分驾驶员在绿灯末尾时加速通过路口，和红灯变绿灯下一相时头车提前高速到达冲突点，可能引发重特大交通事故，因而需要更长的绿灯间隔时间保证信号换相时的交通安全。第三章研究数据采集31样本交叉口的选定原则本文研究的前提条件是驾驶员的生理以及心理状态良好即驾驶员技术熟练、完全遵守交通规则，在道路上的行驶经验丰富，身体健康和心理状况良好，研究影响交叉口犹豫区的各种因素车种、行车速度、车流量等之间的关系，找出影响犹豫区的
41、主要因素。具体原则如下（1）路口的附近须有视野开阔并且能架设录像设备的地点（例如过街天桥或高楼等）。（2）调查路口和临近的交叉口的距离不能太短，以免影响驾驶员的行为。（3）尽量选择不同几何特征的交叉口，以进一步研究道路几何特征对驾驶员行为特征的影响。（4）尽量避免选择设有公交站牌、出租车招呼站、路边停车等干扰度高的交叉口。（5）避免选择要有路面施工、道路路面破损等可能改变驾驶员行为选择的交叉。（6）避免选择以人工操作为标志的交叉口。32样本交叉口的选定根据上一小节的选定原则，本研究共选取六个交叉口作为分析对象，所选交叉口的信号配时以及几何特征如表31所示，所选交叉口如表31所示。表31交叉口信
42、号配时及几何特征路口类别绿灯时间（秒）黄灯时间（秒）全红时间（秒）红灯时间（秒）路口宽度（米）车道数几何特征1743255306三幅路23131104344单幅路3563254385四幅路4483283646四幅路5413259322三幅路6353262213单幅路（1）北京西路/西康路交叉口（简称路口1）本交叉口调查的临近路段为北京西路，北京西路是南京市东西方向的重要干道之一，以银杏和梧桐为主要行道树。东至鼓楼广场，西起石头城路，路幅宽度2749米。西进口道设有四个车道（两个直行车道，一个右转车道，一个左转车道），其路口车型组合主要为小型车、面包车以及大型车。图32北京西路/西康路交叉口示意
43、图（2）宁海路/北京西路交叉口（简称路口2）本交叉口调查的临近路口是宁海路，宁海路是南京市鼓楼区的一条南北向街道，是一条早在1930年就开辟的老街，北起江苏路广场，南到随家仓。北进口道设有四个车道（一个右转车道，两个直行车道，一个左转车道），其路口车型组合主要为小型车和中型车，而大型车所占的比例非常小，是因为经过此路线的公交车路线不密集所致。因此本交叉口主要分析对象为中、小型车。图33宁海路/北京西路交叉口示意图（3）广州路/虎踞路交叉口（简称路口3）本交叉口调查的临近路口是广州路，交叉路口位于清凉山脚下，临近清凉门公园。东西方向是连接南京老城区和河西地区的主要干道之一，南北方向是则城西干道，
44、是南京市中心主干道的交叉口之一，承担着南京市中心大部分的过境交通。交叉口由于交通流量大，交通组成复杂，地形条件不佳，在早晚高峰堵塞严重。交叉口为异形交叉口，相交于虎踞路南北两路、广州路和清凉门大街。经线路改造后，其中虎踞路南北两路为四块板，中间设有绿化分隔带，机动车道与非机动车道设有绿化花坛。广州路和清凉门大街为三块板，清凉门大街机动车道与非机动车道用分隔栏隔开，广州路非机动车道与机动车道用绿化分隔带隔开。东进口道设有五个车道（一个右转车道，两个直行车道，两个左转车道），其路口车型组合包含小、中、大型车。图34广州路/虎踞路交叉口示意图（4）虎踞路/汉中路交叉口（简称路口4）本交叉口调查的临近
45、路口是虎踞路，虎踞路是南京城西鼓楼区的重要干道，南北走向，同城东的龙蟠路构成龙盘虎踞之势。北至北京西路，南至汉中门大街，交通流量大，交通组成复杂，中间设有绿化分隔带，机动车道与非机动车道设有绿化花坛，人行横道设有交通安全岛。南进口道设有六个车道（四个直行车道，一个右转车道，一个左转车道），由于处于交通要道，交叉口交通量大，车型组合复杂。图35虎踞路/汉中路交叉口示意图（5）湖南路/湖北路交叉口（简称路口5）本交叉口调查的临近路口是湖南路，湖南路位于南京市主城区西北部，西起山西路市民广场，东至中央路，是南京第一条柏油马路，是南京古城最繁华的商业街之一。东进口道设有两个车道，一个直行右转车道，一个
46、直行左转车道。机非分隔带将机动车道与非机动车道分开，未设置中央分隔带。道路的车流量不大，车型组合也较平均。图36湖南路/湖北路交叉口示意图（6）汉口西路/宁海路（简称路口6）本交叉口调查的临近路口是汉口西路，东进口道设有三个车道，一个直行车道，一个左转车道，一个右转车道。机非分隔带将机动车道与非机动车道分开，未设置中央分隔带。道路的车流量不大，车型组合也较平均。图36汉口西路/宁海路交叉口示意图以下是调查现场实景图图37调查现场示意图图38调查现场示意图33数据采集的内容本研究共计采集几下几项资料（1）交叉口名称。（2）交叉口的几何特征。（3）交叉口的信号配时。（4）黄灯开始的时间。（5）全红
47、开始的时间。（6）黄灯开始时车辆所在的位置。（7）车辆行驶到停车线的时间。（8）驾驶员的选择（是否通过交叉口）。根据以上采集到的资料可以进一步整理得到以下资料（1）车辆的临近速度。（2）车辆距离停车线的距离。（3）车辆受车流干扰的程度（如与前方车辆之间的距离、前方车辆数）。（4）车辆的到达顺序。根据进一步整理出的资料，本研究可更进一步分析各个因素（车种、临近速度、车流量）与停等百分比之间的关系，借此探讨各个因素对犹豫区的影响。34观测时间的确定根据国外的研究数据来看，犹豫区通常出现在高速接近交叉口并且流量为非饱和流状态的交叉口，犹豫区的车流速度大约在60KM/H左右，流量小于1000的情况下最
48、容易出现犹豫区。根据上述研究，我们选择观测时间段的标准有两个一个是速度较高，接近60KM/H；另一个是车流量尽量小于1000辆每天每车道。综合上述两点，又因为下午十点以后车流量开始急剧下降，导致每个周期中出现第一个停止以及最后一个通过的车辆概率下降，增加了工作量，所以我们选择每天上午六点到九点，下午五点到九点（周末以及节假日除外）进行实地观测、录像。35研究数据的采集方法由于需要详细分析车辆在信号周期中的细节特征，人工现场观测无法有效实施，所以需要借助摄像机进行数据采集。调查时以两个人一组，配置摄像机、皮尺、三脚架以及白色胶带等器材。数据采集分两步进行第一步，用高分辨率摄像机进行现场摄像；第二
49、步，借助电脑软件进行人工数据采集、分析。（1）摄像在观测车道的两侧需要预先交管民警协助沿各车道的中央分隔带自停车线开始向后90米范围内每隔5米贴上彩色纸条标记，以便进行驾驶行为的观测摄像。摄像机根据实际交叉形式灵活选择位置架设，在有天桥的交叉口摄像机直接架在天桥上进行摄像，在没有天桥的地方可以将相机架设在信号灯灯架上或者在两旁高建筑上进行摄像。图39拍摄位置示意图2）人工数据采集先把DV磁带利用格式转换器转换成WMV格式的视频，再转化成可以帧播放的AVI格式文件，最后采用专门的软件进行帧播放，观察每1/40秒内车辆的位置变化，可以得到较精确的车辆速度、加速度、位置等参数。具体做法就是先按照每个不同摄像角度和不同比例依据事先设置好的彩色纸条把录像中的位置找出来，然后在电脑屏幕上通过拉细线的方法，确定出每10米的位置，最后利用播放软件确定出车辆的位置以及某一段位移所经过的帧数。36本章小结本章节详细说明了本研究所用采用的数据采集方法、采集时间的选择、样本交叉口的选择条件以及对样本交叉口的数据采集内容。准确且符合实际的数据既是确保研究
