基于Logistic模型的城市道路交叉口电动车与机动车交通冲突研究

基于 Logistic模型的城市道路交叉口电动车与机动车交通冲突研究

丁齐

中国市政工程华北设计研究总院有限公司

摘要：论文首先通过调查了解了电动自行车的相关特征，如车辆本身特征，使用特征等。通过实地调查的方法获取了调查数据，分析了柳园路与柳州北路北十字交叉口电动自行车的交通特性。在实际调查的基础上，根据其穿越特点，建立了Logistic回归模型，用统计软件对模型参数进行了标定，并检验，最后计算出交通概率，进行交通安全评价。

关键词：交通冲突 电动自行车 交通特性 交通评价 交叉口

1.十字交叉口处电动自行车与机动车交通冲突类型

交通冲突产生的原因有很多，高峰时期交叉口车流量大，一个信号周期内车辆不能完全通过，会发生交通冲突；电动自行车使用者的随机选择行为及心理也会造成交通冲突；电动自行车自身的品质也会导致交通冲突，如果一个质量不过关的电动自行车在使用过程中失去控制，或者不能很好地执行驾驶员发出的指令，那必然会引起交通冲突；交叉口的位置选择也会在一定程度上诱发交通冲突。不同条件下交通冲突可以分为：

根据发生地点不同：交叉口交通冲突，路段交通冲突。

根据冲突角度不同：正向冲突，追尾冲突，交叉冲突。如图所示：

图2.1交通冲突分类

2.机非穿越的微观模型

2.1模型选择

现状研究机非穿越建模常用的方法：临界间隙理论，Logit回归模型。若选用第一种模型，则需要大量的数据和耗费大量的时间。由于在调查过程中发现，电动自行车与机动车之间的穿越符合0,1概率分布，要么穿越，要么不穿越，且自变量与因变量之间是非线性关系，而且数据样本具有随机性，同时使用最大似然法进行参数估计时，不需要太多数据，样本数量大于100即可，所以在研究机非穿越交通冲突时选用Logit模型比较合适。将穿越车辆（机动车或者电动自行车）的穿越行为作为因变量，即穿越或者不穿越。假设相互穿越的两股交通流穿越行为为y，当穿越车流接受间隙或延时，概率为P；不接受时为1-P。

P= （1）

式中：P--表示因变量取值为1的概率

--回归系数

--自变量

2.2直行电动自行车穿越右转机动车

根据调查，发现两辆机动车之间所提供的间隙对直行电动自行车是否穿越右转机动车有重要影响，在交叉口处一共收集了100组数据，有66组接受间隙，34组拒绝间隙。利用spss软件进行参数标定，各个参数的结果分别为 =-16.240， =10.113， 大于0，说明冲突点处间隙越大，电动自行车越有可能穿越，因此直行电动自行车穿越右转机动车的Logit模型为：

P= （2）

模型检验结果：

表2.1模型概述

分析：因为Logit模型的参数估计时利用的是spss软件中的最大似然法，最大似然值实际上是一种在0到1之间的概率，概率值越接近1，则表示模型越合适，所以模型利用似然比拟合优度检验，似然比拟合优度中检验中Nagelkerke和Cox and Snell两个伪系数，Nagelkerke R²值越接近于1，表明拟合效果越好。该模型中被解释变量为是否穿越，由统计结果知Nagelkerke R²统计量等于0.802，说明了被解释变量百分之八十以上的变动，证明模型拟合优度良好。

2.3右转机动车车穿越直行电动自行车

根据调查，发现冲突点处两辆电动自行车所提供的间隙和冲突点处电动车的处理对在冲突点处机动车驾驶员是否选择穿越有重要影响。为了验证上述因素是否真的对穿越行为选择有影响，建立如下Logit模型。利用spss软件进行参数标定，各个参数结果为 =-12.175， =4.407， 小大于0，说明冲突点处两辆电动自行车之间提供的间隙越大，越容易发生穿越，则Logit模型为：

P= （3）

模型检验结果：

表2.2模型概述

分析：该模型中被解释变量为是否穿越，由统计结果知Nagelkerke R

²统计量等于0.733，说明了被解释变量百分之七十三以上的变动，证明模型拟合优度良好。

3.电动自行车与机动车交通冲突概率计算

根据数理统计知识，在出现负二项分布P值很大时，可用泊松分布代替负二项分布进行计算，所以交叉口交通冲突概率等于机动车和电动自行车到达冲突区域的概率乘积，而二者的到达规律服从二项分布，所以建立交通冲突概率计算公式如下：

P= （4）

式中：P:交通冲突概率, t：间隙

：电动自行车到达率

:机动车到达率

根据调查数据计算得知，东进口处 为0.586e-bike/s, 为0.366vehicle/s。

利用Ashworth方法计算临界间隙，公式为：

（5）

式中： ：临界间隙

：接受间隙均值

：车流量

：接受间隙方差

根据调查数据，计算得出 =4.14， =1.24， =0.366vehicle/s,则 =3.69，则交通冲突概率P=0.655。同理可得，西进口处交通冲突概率P=0.383。

4.结束语

交通安全评价主要从人，车，路三个方面进行，只有行人以及驾驶员安全，车辆有序行驶，道路环境好，才能真正的保证交通安全。通过计算可知，本调查所选用的交叉口电动自行车和机动车两个方向的冲突概率分别为0.655和0.383，东进口处交通冲突概率较大，西进口处交通冲突概率较小，证明高峰时期东进口处发生机非冲突的概率较大，西进口处不易发生交通冲突，因此应该对东进口处采取适当措施，如加派执勤交警。

参考文献：

[1] 刘颖.城市电动自行车出行交通特性研究[J].交通与运输，2011（12）：37-39.

[2] 贾海亮.电动自行车交通特性研究[D].西南交通大学，2014.

[3] 程波.基于交通冲突的电动自行车交通安全研究[D].西南交通大学，2014.