一种人性化高效率行人过街设施及其控制方法

摘要

本发明公开了一种人性化高效率行人过街设施及其控制方法。本发明的行人过街设施，设置在十字路口，包括：人行横道、中心安全岛、隔离带、车道红绿灯和行人红绿灯；其中，双向行驶车道的中间设置有隔离带；人行横道设置在双向行驶车道的路口；中心安全岛位于人行横道的中间将人行横道分成二段；车道红绿灯和行人红绿灯实行单向控制；在十字路口的四个转弯处分别设置转角安全岛。本发明通过行人红绿灯与车道红绿灯的配合，通过行人二次过街以及对不同方向的车流分别控制，增加了马路的利用效率，同时减少行人等候时间，转角安全岛解决人车冲突，大大提高了行人和车辆的整体通行效率；同时具有生态效益、社会效益和经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及道路交通领域，具体涉及一种人性化高效率通行的行人过街设施及其控制方法。 

背景技术

随着以人为本可持续发展的理念深入人心，行人交通作为城市交通的重要组成部分，逐渐受到重视。行人过街设施是连接整个步行系统的重要环节，是行人穿越马路的重要通道，也是行人与机动车发生冲突的主要区域。近几年，我国大城市随着机动车拥有量的迅速增长，交通问题越来越突出，行人与机动车矛盾凸显，出现了“中国式过马路”的独特现象，中国式过马路是指大家过马路往往无视红绿灯的存在，认为法不责众，只要凑齐一撮人就可以过马路的心理和行为，既导致了行人过马路的极度不安全，又使得机动车行驶困难，人车关系更加复杂化。同时由于红绿灯设置和道路过宽的原因，经常出现行人一个信号周期内无法完成一次性过街，特别是在大型的信号交叉路口，导致行人长时间曝露在道路中间，这不仅严重的影响了车辆的通行，同时也形成极大的道路安全隐患，如何解决人车矛盾已成为不可忽视的问题。 

目前，过街设施中主要分为两类：一类是平面行人过街设施，如人行横道、行人信号灯等；另一类是立体行人过街设施，如过街天桥和地下通道等。由于工程造价和便利程度等原因，平面过街方式还是最为普遍。因而如何解决行人与车辆的冲突，保障行人过街的安全，又不影响通行效率的过街设施的设计十分必要。但是在传统的行人设施过街规划与设计中，片面强调机动交通的通行效率，给行人造成了很大的不便，一方面行人过街的等待时间过长，据调查研究显示，国内行人过街等待时间普遍超过100s，有的甚至超过了120s，远远超过了行人能忍受的时间，导致行人产生焦虑，增加过街的违章率；另一方面绿灯不绿，红灯不红的现象也十分突出，即使显示绿灯，右转车辆不受红绿灯控制导致其经常与行人发生冲突，增加行人过街风险。 

中心安全岛的最早雏形出现在英国，1862年利物浦警察局在市内的6个十字路口设置了行人安全地带。1903年，交通安全之父威廉·伊诺在所写的《交通规则》中，第一次把“安全地带”称为“中心安全岛”（pedestrian refuge），从此，“中心安全岛”在世界各地被广泛的推广和 使用。在道路上设置中心安全岛，成为国际间普遍采纳及确认为安全的辅助行人过街措施。一些发达国家在行人中心安全岛的设置上已经形成了较为完善的成果，如美国的《行人安全设施设计》、新西兰的《步行网路规划和设施设计指南》、英国的行人中心安全岛设置标准、德国《步行设施设计导则》、澳大利亚的《人行设施设计规划导则》等都对中心安全岛的设置给予了详细的标准和设计规范。我国在这方面起步较晚，少数省市也尝试了不同类型的人行中心安全岛设计。其中主要的设计规范有《城市道路交通规划设计规范》、上海市《城市干道行人过街设施规划设计导则》、杭州市的《城市道路人行过街设施规划与设计规范》，但仅是对中心安全岛的基本设置作了简单的要求。目前我国主要的道路交叉口的中心安全岛形式有三种：1）地面标线形式的中心安全岛；2）栅栏式中心安全岛；3）台式中心安全岛。这些中心安全岛仅考虑了给行人提供一个暂时驻足的区域，对行人的通行能力及安全，车辆的通行以及设置的形式和位置以及配套设施的考虑不周，导致其安全效率低下，使用效率不高，并且严重影响原有的通行效率。 

为了保障行人的安全及道路的通行能力，国内外对于行人过街的研究也有很多。在行人过街的等待时间的研究上发现，中国行人最大可忍受的等待时间为90s，但是行人在中间中心安全岛的可忍受时间仅为50s；在防止行人违章过街的措施上研究发现，最有效的方法是倒计时和城市协管员；在十字路口行人过街设施的设置中，发现右转渠化设施可以减少右转车与行人的冲突，增加行人过街的安全。 

信号控制交叉口的秩序混乱、长周期信号和行人违章过街三者组成了一个恶性循环，导致十字路口交通混乱。因而在车流量和人流量较大的十字路口的中心安全岛的规划设计中，需要解决在合理的行人等待时间范围内，行人能够安全的快速的过街问题，同时又能保障车辆在十字路口的通行效率。 

发明内容

为了解决因人车混行，交通拥堵导致的“中国式过马路”的问题，本发明提出一种人性化高效率行人过街设施及其控制方法，解决人车冲突，保障行人过街的通行安全，不仅可提高人行道行人的通过能力，而且也提高了车行道机动车的通过能力。 

本发明的一个目的在于提供一种人性化高效率行人过街设施。 

本发明的人性化高效率行人过街设施，设置在十字路口，十字路口的四个方向上分别为双向行驶车道，双向行驶车道的中间设置有隔离带；在每个车道的路口包括：人行横道、中 心安全岛、一个车道红绿灯和两对行人红绿灯；其中，人行横道设置在双向行驶车道的路口；中心安全岛位于人行横道的中间将人行横道分成二段，并且二段人行横道沿行驶方向部分错开，形成交错的二段人行横道；在路口沿行驶方向的末端设置一个车道红绿灯；在每一段人行横道设置一对行人红绿灯，分别设置在中心安全岛和路边，一对行人红绿灯面向一段人行横道相对设置，一对行人红绿灯同步控制；车道红绿灯和行人红绿灯实行单向控制；在十字路口的四个转弯处分别设置转角安全岛，转角安全岛位于非机动车右转车道的外侧。 

本发明的人性化高效率行人过街设施，设置在中间设置有隔离带的双向行驶车道的路口，包括人行横道、中心安全岛、两个车道红绿灯和两对行人红绿灯；其中，人行横道设置在双向行驶车道的路口；中心安全岛位于人行横道的中间将人行横道分成二段，并且二段人行横道沿行驶方向部分错开，形成交错的二段人行横道；在路口的两侧沿行驶方向的末端分别设置一个车道红绿灯；在每一段人行横道设置一对行人红绿灯，分别设置在中心安全岛和路边，一对行人红绿灯面向一段人行横道相对设置，一对行人红绿灯同步控制；两个车道红绿灯和两对行人红绿灯实行单向控制。 

本发明在双向行驶车道的中间，利用中间的隔离带和十字路口车道宽度的变化的空间设置中心安全岛，并且将人行横道分成交错的两段，配合两对行人红绿灯的单向控制，从而行人以二次过街的方式通过路口。进一步，人行横道的宽度为10米，为现有人行横道的宽度的两倍，增加一次通过马路的人数，并且尽可能减少对机动车流的影响。进一步，中心安全岛为台式，高出车道的距离为1～3cm，进一步保证行人的安全。 

本发明在路口采用两对行人红绿灯的单向控制，从而行人二次过街。并且与车道红绿灯配合，当车辆单向通过马路中心安全岛一边的时候，行人仍然可以通过另一半马路。这种二次过街方式，减少了行人的等候时间，降低行人因等候时间过长而增加的违章，同时还不影响车辆的通行时间和效率，提高了行人和车辆整体的通行能力和效率。 

进一步，本发明还包括安全柱，安全柱设置在中心安全岛的不与人行横道衔接的边缘。安全柱的表面设置有反光材料，夜间可反射荧光，提醒过往车辆此处有安全岛。 

进一步，本发明还包括无障碍通道，无障碍通道设置在二段人行横道未错开的部分，即可以作为快速通行区域，又可以为残障人士的过街提供方便。 

本发明进一步包括在十字路口的四个转弯处分别设置转角安全岛，转角安全岛位于非机动车右转车道的外侧，转角安全岛的端点分别对齐相应的两个路口的人行横道的边缘。行人躲避右转车辆进入转角安全岛等候，开始准备过马路，转角安全岛配有红绿灯，与中心安全 岛的行人红绿灯和车行红绿灯配合，指引行人正确过马路。并设置有警示牌，用于警示上游行驶车辆前方有安全岛及行人注意放慢车速。右转车有两种转弯形式，一种与非机动车道混行，一种受红绿灯控制。这种右转渠化的设施，减少右转车与行人的冲突，大大提高行人的过街效率及安全。 

十字路口的交错的二段人行横道，位于进入路口的车道的一段人行横道靠近路口，而位于离开路口的车道的一段人行横道远离路口，这样有利于左转车辆的转弯通行。 

本发明的另一个目的在于提供一种人性化高效率行人过街设施的控制方法。 

在十字路口，包括四个双向行驶车道，第一车道和第三车道为一对相对的车道，第二车道和第四车道为与第一和第三车道相垂直的一对相对的车道，设置有一个车道红绿灯和两对行人红绿灯，车道红绿灯和行人红绿灯实行单向控制，包括六个相位，具体的控制方法包括以下步骤： 

1）第一相位：第一车道和第三车道同一侧的车道红绿灯为绿灯，此侧车道的行人红绿灯为红灯，同时，其余的车道红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯； 

2）第二相位：第一车道和第三车道另一侧的车道红绿灯为绿灯，此侧车道的行人红绿灯为红灯，同时，其余的车道红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯； 

3）第三相位：第一车道向第二车道的左转车道的车道红绿灯为绿灯，第三车道向第四车道的左转车道的车道红绿灯为绿灯，其余的车道红绿灯为红灯，同时，第一车道向第二车道的左转车道的行人红绿灯为红灯，第三车道向第四车道的左转车道的行人红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯； 

4）第四相位：第二车道和第四车道同一侧的车道红绿灯为绿灯，此侧车道的行人红绿灯为红灯，同时，其余的车道红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯； 

5）第五相位：第二车道和第四车道另一侧的车道红绿灯为绿灯，此侧车道的行人红绿灯为红灯，同时，其余的车道红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯； 

6）第六相位：第四车道向第一车道的左转车道的车道红绿灯为绿灯，第二车道向第三车道的左转车道的车道红绿灯为绿灯，其余的车道红绿灯为红灯，同时，第四车道向第一车道的左转车道的行人红绿灯为红灯，第二车道向第三车道的左转车道的行人红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯。 

在双向行驶车道的路口，两个车道红绿灯和两对行人红绿灯实行单向控制，包括四个相位，具体的控制方法包括以下步骤： 

1）第一相位：中心安全岛一侧的车道红绿灯为绿灯，此侧的一对行人红绿灯为红灯，另一侧的车道红绿灯为红灯，此侧的一对行人红绿灯为绿灯； 

2）第二相位：一侧的车道红绿灯依旧为绿灯，此侧的一对行人红绿灯为红灯，另一侧的车道红绿灯转换为绿灯，此侧的一对行人红绿灯为红灯； 

3）第三相位：中心安全岛一侧的车道红绿灯转换为红灯，此侧的一对行人红绿灯为绿灯，另一侧的车道红绿灯依旧为绿灯，此侧的一对行人红绿灯为红灯； 

4）第四相位：中心安全岛两侧的车道红绿灯均为绿灯，两对行人红绿灯均为红灯。 

本发明在十字路口的四条双向行驶车道以各自的安全岛分隔为八条车道，的每个路口采用两对行人红绿灯控制，采用行人二次过街信号设计，并且与车道红绿灯配合，当车辆单向通过马路中心安全岛一边的时候，行人仍然可以通过另一半马路，此相位有六条车道的人行横道可以被行人利用，增加行人过街时间，提高通行效率。 

本发明的优点： 

1）通过行人红绿灯与车道红绿灯的配合，通过行人二次过街以及对不同方向的车流分别控制，使得在行人在通过马路一侧时，另一侧车辆仍然可以通行，增加了马路的利用效率，同时减少行人等候时间，大大提高了行人和车辆的通行效率； 

2）右转车有两种转弯形式，一种与非机动车道混行，一种受红绿灯控制，这种右转渠化设计，解决人车冲突，大大提高行人的过街效率及安全； 

3）通过提高车行和人行通过效率，缓解了交叉口的交通拥堵，从而减少了因堵车而增加的交通尾气，缓解空气污染； 

4）充分利用十字路口的空间，不涉及大规模道路基础设施及道路变更，投资少，施工易，见效快，有助于节省此类交叉口工程改造的投资。 

附图说明

图1为本发明的人性化高效率行人过街设施设置在十字路口的一个实施例的整体的平面示意图； 

图2为本发明的中心安全岛的平面示意图； 

图3为沿图2中A-A’线的侧视图； 

图4为沿图2中B-B’线的侧视图； 

图5为本发明的无障碍通道的平面示意图； 

图6为本发明的右转安全岛的示意图； 

图7为本发明的十字路口的信号相位相序图，其中（a）～（f）分别为第一至第六相位的相序图； 

图8为本发明的人性化高效率行人过街设施设置在双向行驶车道的路口的一个实施例的平面示意图； 

图9为本发明的人性化高效率行人过街设施设置在十字路口的全景的平面示意图。 

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。 

如图1所示，本实施例的人性化高效率行人过街设施，设置在十字路口，包括四个双向行驶车道，第一车道和第三车道为一对相对的南北方向车道，第二车道和第四车道为一对相对的东西方向车道，每个双向行驶车道分别包括两个方向的车道，中间分别设置中心安全岛，B1～B4分别为四条车道上的中心安全岛上的点。每条双向行驶车道的中间设置绿化隔离带8，行人过街设施包括：人行横道61和62、中心安全岛5、一个车道红绿灯VL和两对行人红绿灯WL；其中，人行横道设置在双向行驶车道的路口；中心安全岛5位于人行横道的中间将人行横道分成二段61和62，并且二段人行横道沿行驶方向部分错开，形成交错的二段人行横道；在路口的两侧沿行驶方向的末端分别设置一个车道红绿灯；在每一段人行横道设置一对行人红绿灯WL，分别设置在中心安全岛和路边，一对行人红绿灯WL面向一段人行横道相对设置，一对行人红绿灯同步控制；两个相对双向车道的两个车道红绿灯和四对行人红绿灯实行单向控制，中心安全岛一侧的车道红绿灯为红灯，另一侧的一对行人红绿灯为绿灯。四个转弯处分别设置转角安全岛7，转角安全岛7位于非机动车右转车道9的外侧。 

为了保障高峰时期行人的通行能力，增加一次性通行的人数，提高通行效率。人行横道加宽到10米，整个人行横道长度为27.5米（包含安全岛宽度为2.5米）。 

如图2所示，中心安全岛5为台式，高出车道的距离为2cm。利用中间绿化隔离带和十字路口车道宽度的变化的空间，长15m，宽2.5m，面积37.5平方米。2.5m的宽度不仅满足驻足行人的需求，还可以保证少量自行车行人的需求，并且与绿化隔离带结合，能够保证直行车辆不改变速度方向的通过十字路口。此水平下人均空间＞0.2～0.3平方米，站立时不可避免的接触他人，在队内行进已不可能，排队只能坚持很短的时间，否则会感到不舒服。舒适距离为人均0.5㎡。中心安全岛能容纳行人的有效面积为27.4，一般安全距离下能容纳54.8 人约为54人，极限状态可容纳137人。安全柱51设置在中心安全岛的不与人行横道衔接的边缘。安全柱的表面设置有反光材料。图3和图4分别为沿图2中A-A’线和B-B’线方向的侧视图。 

如图5所示，无障碍通道设置在二段人行横道未错开的部分，即可以作为快速通行区域，又可以为残障人士的过街提供方便。 

如图6所示，在十字路口的四个转弯处分别设置转角安全岛，转角安全岛为90度弯角，边缘设置有安全柱，并配有红绿灯。 

对于十字路口的红绿灯的控制，包括六个相位，图7中，B1～B4分别为第一至第四双向车道的中心安全岛上的点，A1～A4分别为路口的四个街角，如图7所示，具体的控制方法包括以下步骤： 

1）第一相位：如图7中（a）所示，时间分配为20s，第一车道和第三车道同一侧北向的车道红绿灯为绿灯，其余的车道红绿灯为红灯，同时，此侧车道的行人红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯。此时，北向直行车可以通行，同时南北方向的行人可以通行。中心安全岛上的点B1和B3西侧的行人可以通行。行人从A1和A4向中心安全岛上的点B1和B3通行，当各中心安全岛到达饱和54人时，所需时间约为19s。行人只需等待1s，便可以继续通行。 

2）第二相位：如图7中（b）所示，时间分配为20s，第一车道和第三车道另一侧南向的车道红绿灯为绿灯，其余的车道红绿灯为红灯，同时，此侧车道的行人红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯。此时南向直行车可以通行，同时南北方向行人仍然可以通行。行人从中心安全岛上的点B1和B3分别向街角A2和A4通行。 

3）第三相位：如图7中（c）所示，时间分配为30s，第一车道向第二车道的左转车道的车道红绿灯为绿灯，第三车道向第四车道的左转车道的车道红绿灯为绿灯，其余的车道红绿灯为红灯，同时，第一车道向第二车道的左转车道的行人红绿灯为红灯，第三车道向第四车道的左转车道的行人红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯。此时南北方向的转弯车辆开始通行，街角A2与中心安全岛上的点B1和B2上的行人，街角A4与中心安全岛上的点B3和B4上的行人仍可以自由通行。 

4）第四相位：如图7中（d）所示，时间分配为20s，第二车道和第四车道同一侧西向的车道红绿灯为绿灯，其余的车道红绿灯为红灯，同时，此侧车道的行人红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯。此时西向直行车辆通行，同时东西方向行人可以通行。中 心安全岛上的点B2和B4南侧的行人可以通行，同第一相位类似，经过约19s，中心安全岛上的点B2和B4达到饱和，行人只需少许时间等待中心安全岛另一侧的通行绿灯亮起。 

5）第五相位：如图7中（e）所示，时间分配为20s，第二车道和第四车道另一侧东向的车道红绿灯为绿灯，其余的车道红绿灯为红灯，同时，此侧车道的行人红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯。此时东向直行车辆通行，同时东西方向行人仍然可以继续通行。南北方向中心安全岛上的点B2和B4北侧的行人从中心安全岛上的点B2和B4到达街角A1和A3。 

6）第六相位：如图7中（f）所示，时间分配为30s，第四车道向第一车道的左转车道的车道红绿灯为绿灯，第二车道向第三车道的左转车道的车道红绿灯为绿灯，其余的车道红绿灯为红灯，同时，第四车道向第一车道的左转车道的行人红绿灯为红灯，第二车道向第三车道的左转车道的行人红绿灯为红灯，其余的行人红绿灯为绿灯。此时东西向转弯车辆开始通行，街角A1与中心安全岛上的点B1和B4上的行人，街角A3与中心安全岛上的点B2和B3上的行人仍可以自由通行。 

与此同时，在六个相位中，部分右转车辆可以与非机动车道混行，不受红绿灯控制，但是需要限制速度在20km/h以内。 

本实施例的通行能力如下表所示： 

  车辆通行能力 行人通行能力 通行能力 9600veh/h 31834人/h 规范要求通行能力 4400～5000veh/h 2000人/h 调研十字路口通行能力 815veh/h（不含右转车） 2590人/h 调研路段高峰期流量统计 2610veh/h 2392人/h

图8为本发明的行人过街设施设置在双向行驶车道的路口的示意图，如图8所示，包括人行横道61和62、中心安全岛5、隔离带8、两个车道红绿灯VL和两对行人红绿灯WL；其中，双向行驶车道的中间设置有隔离带8；人行横道设置在双向行驶车道的路口；中心安全岛5位于人行横道的中间将人行横道分成二段61和62，并且二段人行横道沿行驶方向部分错开，形成交错的二段人行横道；在路口的两侧沿行驶方向的末端分别设置一个车道红绿灯VL；在每一段人行横道设置一对行人红绿灯WL，分别设置在中心安全岛和路边，一对行人红绿灯面向一段人行横道相对设置，一对行人红绿灯同步控制；两个车道红绿灯和两对行人红绿灯实行单向控制。 

图9为本发明的人性化高效率行人过街设施设置在十字路口的全景的平面示意图。 

可见本发明的通行能力远远超过设计要求。由于人行横道加宽，通行效率高，安全岛的设计尽量避免了人车冲突点，而且信号灯设置充分考虑到市民过街的需要，大大减少了行人等待时间，所以应用于实际中能很好的改善十字路口的人车混行，交通拥堵问题，有效解决中国式过马路现象。 

最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。