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使用交通冲突研究的信号交叉口中五种自行车设施设计的比较
摘要
这项研究的目的是比较在不同交通量的信号交叉口的五个自行车设施布局中骑自行车的人的安全性，以评估在骑单车安全方面某些布局是否比其他布局好，并且开发方法以促进这种比较。这五种布局包括两条带有和没有单独右转车道的全长自行车道，两条截断的自行车道 - 其中一条骑车者和右转车辆在右转车道融合，另一条车道继续狭窄的自行车道,并且一个隐藏的自行车道。使用两种不同的交通冲突定义，在每个布局中骑自行车者的安全性被计算为骑车人分别在低，中和高车辆容积中与左转车辆和右转车辆发生冲突的风险。共观察到约35,500辆左转车辆，38,000辆右转车辆和1.6万辆自行车直行人员，导致12人左转和25人右转交通为基于反应的指标，25人为左转，80人左转和80人基于时间的指示符的右转流量冲突。结果显示，无论使用哪种冲突指标，冲突次数都太少，无法就各种交通量的自行车运动员哪种布局最安全得出确切结论，尽管该研究基于80小时的录像记录但是，凹进的自行车轨道似乎比其他几何布局更安全。为了便于检测冲突，我们开发了看门狗视频分析软件以减少视频数量。该软件将400小时的视频压缩成64小时，即其原始长度的16％。如果应该进行更大规模的交通冲突研究，使用该软件对于为分析提供足够的冲突特别重要。
关键词：慢行交通者；自行车设施；道路设计；信号交叉口；交通冲突；相对风险
1介绍
在一些国家，特别是在一些城市，骑自行车是一种经常使用的交通工具。 例如，在哥本哈根和阿姆斯特丹，自行车份额高于30％（DTU Transport，2014）。 然而，如果旅行相对不受保护，骑自行车的人如果发生事故会冒很大的风险。 2014年，欧洲有超过2000名自行车死亡者登记（欧盟委员会，2015年）。
自行车设施如自行车道（与路缘分离）和自行车道（在道路上用彩绘线分开）在丹麦经常被建造，以此来改善骑自行车者的安全感和意识的安全，以促进骑自行车。 然而，研究表明，自行车道不会改善骑自行车者的安全。
虽然在自行车道路段发生的自行车事故的数量减少，但交叉口发生了更多的事故（Agerholm，Caspersen，Madsen，＆Lahrmann，2006; Bach，Rosbach，＆Joslash;rgensen，1985;Garing;rder，Leden，＆Thedeacute;en，1994; Jensen ，2006;Joslash;rgensen＆Rabani，1969; Linderholm，1992; Wegman＆Dijkstra，1988）。与没有自行车道的交叉口相比，增加的转弯事故数量较多（Jensen，2006;Joslash;rgensen＆Rabani，1969），在信号交叉口尤其高（Jensen，2006）。与自行车道和自行车设施相比，自行车道在路段上对骑车人来说不太安全，但与没有自行车设施相比，自行车道似乎对交叉口受伤的骑车者数量没有影响（尼尔森，安德森和雷， 1996; Wegman＆Dijkstra，1988）。然而，Jensen（2006）发现在自行车道建设后，交叉路口以及道路路段的受伤骑车人和助力车骑手人数增加（统计上不显着）。
自行车道和自行车道的安全效应的差异表明，尽管自行车设施导致交叉口骑自行车者的事故更多，但一些布局可能比其他布局更安全。先前的研究主要比较了信号交叉口中自行车设施的各种几何布局，假设最佳布局对于骑车人而言更安全，而与交通量无关，并且因此通过控制这些差异来比较具有不同交通量的布局（参见例如Buch＆Jensen， 2012; Herrstedt，1979）。到目前为止，只有少数研究评估了骑自行车者使用不同交通量的不同自行车设施的风险，Linderholm（1992）就是一个例子。然而，已经表明自行车设施的最佳布局取决于交叉口的交通量（Vejregelraring;det，2010）。尽管如此，仍然不知道在哪个交通量下应该使用各种自行车设施来构建尽可能安全的自行车道。这项研究的目的是比较骑自行车者在信号交叉口常用的丹麦自行车设施布局的安全性，以评估哪种布局在各种交通量更好，并开发方法来促进这种比较。这项研究是根据交通冲突研究进行的，该研究基于五个交叉路口采用不同设计的自行车道的视频记录。
2背景
各种研究已经评估了信号交叉口中不同几何布局的安全效应（如图1所示），以评估哪些布局对骑车者来说是最安全的。根据比较自行车道和十字路口的安全情况，建议在十字路口前20-30米处终止自行车道，并迫使道路使用者相互靠近以提高骑车人的可见度（Herrstedt，1979年）。两个布局在全长自行车轨道上进行了测试，其余部分从自行车轨道终止的交叉点开始测试：（1）截断的自行车轨道，然后是右转车道，其中骑车人与右转弯合并汽车。骑自行车者事故的数量没有差异，而轻便摩托车车手的经历显着减少（Herrstedt，1979）和（2）截断的自行车道，然后是狭窄的自行车道和内部车道的标记带有虚线条纹的交叉点或蓝色通道。结论是，骑自行车的人的安全得到了改善，但交叉口内的标记并未影响道路使用者的行为（Herrstedt等，1994）。后来对信号交叉口的蓝色自行车标记的研究表明，蓝色标记减少了标记四路交叉口只有一个交叉口的事故和受伤人数（Jensen，2008）。但是，蓝色标记应该用于稀疏地，因为它们往往会以牺牲其他道路使用者和交通信号灯为代价，吸引过多的冲突点到路面和骑自行车的人，从而导致更多的追尾碰撞和红灯事故，当两或四交叉口是蓝色的（Jensen，2008）。对交通冲突频率影响的模拟研究表明，虚线自行车标记和绿色自行车标记减少了交通冲突的发生（Hurwitz，Jannat，Warner，Monsere，＆Razmpa，2015） 。
在自行车道右侧出现隆隆的条纹，迫使骑车人靠近车辆，似乎通过减少右转车事故的数量来提高骑车人的安全（Jensen＆Nielsen，1999; Nielsen，1994b）。除了隆隆的条纹之外，停车线从交叉路口进一步向后移动了五米，以增加骑车人在红灯停下时特别是右转车辆的能见度。然而，研究交错停止线产生不同的结论。 Linderholm（1992）和Herrstedt等人。 （1994）得出结论，交错停车线提高了信号交叉口骑自行车者的安全性。类似地，高级停车线，即放置在交错停车线前的自行车箱，改善了骑车人的安全性（Dill，Monsere，＆McNeil，2012; Linderholm，1992; Weigand，2008）。 Buch和Jensen（2012）发现交错停车线的影响取决于交叉口之前的车道数量和车道类型。如果交叉口有一两条车道，事故发生率比预期的要少，而事故多于预期发生在三条或更多条车道的交叉处。单独的右转车道导致交错停车线对右转车事故的影响有限，而直行车和右转车的共用车道导致事故数量显著增加。
分离的自行车交叉口，其中自行车道从交叉口的平行道路凹进，可用于在一个地点收集易受伤害的道路使用者（骑车者，行人），并通过移动他们的停车线来增加骑自行车者的可见度，与机动车辆相比更具前瞻性。在接近交叉路口时，自行车道要么与道路分离（Garing;rder等，1994），要么放置在道路附近（Vestergaard，2013）。在十字路口，自行车道位于斑马线左侧，在自行车道左侧形成一个空间，让右转车辆可以停下来，等待骑自行车者和行人过来，而不受来自后方的车辆压力主要道路（Garing;rder等，1994）。在模拟机研究中，自行车道与道路的分离对交通冲突的频率没有产生一致的影响（Hurwitz等，2015）。
3方法
3.1调查设计
该研究将交通冲突作为事故的替代方法。交通冲突是指两个或两个以上的道路使用者在时间和空间上彼此如此接近，以至于如果他们的速度和方向保持不变，则它们将发生碰撞。但是，由于至少一名道路使用者执行回避机动，冲突就能避免（Hydeacute;n，1987; Kraay，1982）。选择这种方法是因为丹麦所有的骑车人事故中只有一小部分是由警方记录的。警察在事故发生后在医院或急诊室接受治疗的骑自行车者总数的5％左右（统计丹麦，2014年）。因此，事故研究的结论通常仅基于实际发生的少数事故。与此相反，交通冲突研究包括所有安全危急情况。如果记录的事故不代表所有事故，事故研究的结果可能会得出与交通冲突研究结果不同的结论。此外，作为冲突研究进行研究时，可以更好地估计冲突发生时的交通量。对于机动车辆和骑车人来说，准确的交通量是必不可少的，以便将不同的交叉设施布局中的骑车人的安全性与交通量相关联。但是，在大多数交叉路口，车辆可用的交通量已过时或不存在，他们通常是手动进行的，因此不会定期收集。骑单车人数特别少见。除此之外，事故分析所用的几年的时间跨度内交通模式和交通量可能已经发生了显着变化，特定交叉口的变化可能不符合总体趋势。因此，很难收集新的交通量并转换为事故发生时间。由于交通冲突比事故的频率更高（Hydeacute;n，1987），因此可以在短时间内收集足够的数据，从而可以同时收集交通量和冲突数据。
传统上，交通冲突研究是在现场使用训练有素的观察员进行的。由于这种方法存在丢失或错误判断冲突的风险，而没有提供再次浏览的选项，通常会收集这些网站的录像。但是，手动分析视频片段通常非常耗时。因此，研究人员开发了视频分析软件，用于自动跟踪道路使用者自动识别交通冲突，以减少花在分析视频片段上的时间（参见例如Laureshyn，2010; Saunier＆Sayed，2007）。通常，性能440 T.K.O.此类系统的Madsen，H.Lahrmann / Transportation Research Part F 46（2017）438-450随着视频复杂度的增加而降低，例如，通过快速变化的天气和光线条件，遮挡，阴影和复杂交通场景与多个道路用户群共享相同的空间（Buch，Velastin，＆Orwell，2011）。因此，对于视频分析结果的评估来说，人工实地调查仍然是必要的，特别是对于检测流量冲突等复杂任务而言。因此，视频分析软件的主要目的应该是减少必须手动评估的视频数据量。在这项研究中，我们开发了视频分析软件（Bahnsen，Madsen，Joslash;rgensen，Lahrmann，＆Moeslund，2014），其目的有两个：（1）减少需要手动分析的视频材料的数量以识别流量冲突; ）分别执行左转车辆，右转车辆和直行自行车的自动交通计数。 Bahnsen和Moeslund（2015）给出了该软件的技术描述。该工具是一个所谓的看门狗系统，用于检测应该进一步调查的事件，同时丢弃视频中没有任何兴趣活动的部分。这项研究通过识别和提取有可能成为交通冲突的事件来减少视频数据。由于交通冲突只有在两个道路使用者在时间和空间上相互靠近时才会发生，因此一个潜在的冲突被定义为一个车辆和一个骑车人同时到达的事件。如果骑车人在车辆离开该区域后2.5秒内到达冲突区域，或者骑车人在车辆抵达同一区域之前离开该区域达1.0秒（Nielsen，1994a），则同时到达。
这项研究主要涉及两类冲突：骑自行车者与右转车辆之间的冲突以及骑车者与左转车辆之间的冲突。 根据警方记录，这类冲突类型是由于这种相互作用导致骑自行车者和车辆之间最常见的两种事故类型而选择的。 丹麦警方2010年至2014年的事故记录显示，16.5％的单车伤害事故涉及右转车辆和直型单车，而13.0％涉及左转车辆和直行单车（Vejdirektoratet，2015年）。 在所研究的布局之一中，骑车者和右转车辆在路口前合并。 该研究包括在这个交叉路口合并冲突，因为预计右转车辆和骑自行车者之间的大多数冲突将发生在路口前的右转车道上。 图2说明了本研究中包含的冲突类型。
3.2自行车设施布局
本研究包括丹麦指南（Vejregelraring;det，2010）推荐的典型丹麦布局（广告）的四个信号交叉点的检查，以及至少在丹麦的一个信号交叉口，实验设计（e）中的自行车设施 信号交叉口。 布局e在施工前需要特别许可，并且只在丹麦的几个地点存在（Vestergaard，2013）。 布局如下：
（a）全长自行车道与单独的右转车道相结合。
（b）截断的自行车道，然后是单车右转车道，其中骑自行车者和车辆合并。
（c）全长自行车道与共用车道相结合，用于直行车辆和右转车辆。
（d）截断的自行车道，然后是狭窄的自行车道和共用车道，以实现直行和右转
汽车。
（e）嵌入式自行车道与共用车道相结合，用于直行车辆和右转车辆。
图3显示了自行车设施。具体地点根据骑车人和转向车辆的高交通量选择。根据警方记录，这五个自行车设施中没有一个发生过大量事故。此分析中所包含类型的事故（参见图2）未在2004-2013年的任何布局b，d和e中登记。在布局a和c中登记了两起事故 - 每个十字路口发生一次右转和一次左转事故。在所有布局中，自行车设施都是单向的，跟随交通总方向（即右手驾驶）并因此骑在向相同方向行驶的车辆的右侧。机动车辆在转弯前必须给骑自行车者让行。在具有自行车轨道的布局中，轨道升高到道路上并且用路缘分开。自行车道在交叉点之前的停靠线处停止，并且继续与交叉路口内的道路相同的高度。
自行车道与道路处于同一水平线上，并由30厘米宽的白色标记隔开。 一些布局具有交错的停止线（a，d和e），通过该线停止骑车人后方5米或更远的机动车辆。 在两种布局中，十字路口内的自行车道有彩色标记（a：蓝色，e：红色）。所有道路使用者在该方向开始绿色阶段之前为右转车辆设置右转专用相位。 除了一个十字路口（e），骑自行车的人不能在红灯时右转，即不遵守交通信号灯。
由于布局b（46米）中长的右转专用车道，摄像机视图无法捕捉自行车道停止和右转车道开始的交叉点。 这一点位于摄像机视图上游约18米处。 照相机视图外部存在一些合并冲突的风险。 然而，从录像中观察到的结果显示，许多右转车辆在该交叉路口的较晚时间改变车道。
3.3数据收集
五个交叉点的录像记录于2013年5月，6月和9月收集。该研究基于5天（星期一至星期五）上午5点至晚上9点的录音。 在每个路口，
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