行人设施的服务水平：在行人行为模式评估中模拟人的舒适感受外文翻译资料

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行人设施的服务水平：在行人行为模式评估中模拟人的舒适感受

摘 要

本文提出了一种评估行人设施运行质量的新方法：该方法基于每个在该地区移动的行人所感知到的个人舒适度。 在每个时刻，每个行人都会感受到舒适度，这是他们当前可用空间和所需空间的函数。 所需空间取决于受试者的行走方向以及身体和心理因素。 可用空间取决于行人的当前位置。 所提出的方法论将由于行人相互作用引起的当前不适量化为人际距离的连续函数。 拟议的方法已应用于经验数据。 提供并讨论实验数据并与广泛接受的服务评估方法进行比较。

关键词：行人步行服务水平，行人舒适，行人空间，Voronoi图，行人密度，步行，行为模式，道路生成

1.引言

在现代城市交通系统中，舒适的步行对行人的移动是必不可少的。

良好的步行设施促进人们步行，而贫穷的行人则不愿使用他们所在区域的步行设施和结构。这就有必要评估步行街设施的性能(道门，2002年)。传统上，行人设施的功能是根据服务水平(LOS)概念来评估的。评估行人现有设施的LOS有助于发现关键问题，从而确定改进它们的行动。评估新设施的行人LOS有助于在早期发现潜在的问题：如有需要可实施缓解措施。LOS概念指的是行人设施的运营质量，一些方法利用了车辆轨道交通原理评价行人交通的运营。其他方法更多地关注设施设计和步行环境，而不是实际的行人交通流。

本文的重点是个人的互动，他渴望他所穿越地区的环境和舒适度较高。也就是说，行人可以在没有太多干扰的情况下自由移动，这是因为行人与其他行人之间的相互作用和环境中的静态障碍。假设行人是一个人行走，与其他行人没有社会联系。社会团体，以及行走时团体成员的舒适感，已经超出了论文的范围，并在(Cepolinaamp;Menichini，2016；Cepolina，Menichini，amp;GonzalezRojas，2017)受到了质疑。

论文的结构如下：第2节概述了评估行人设施服务水平常见和被广泛接受的方法和手册; 第3节介绍了评估个人的建议方法；第3节介绍了评估个人舒适度的方法。第4节讨论了所提出的方法在实证数据中的应用，并将结果与广泛接受的LOS评估方法进行比较结论如下。

2.步行设施运行质量评价方法综述

本文已提出多项评估行人设施运行质量的方法。全貌(Sing和Jain，2011年；Sisiopiku等人，2002年；Sisiopiku，Byrd，和Chittoor，2015年)提出了行人设施的服务水平方法。

可以在以下各项之间进行第一次分类：基于道路特征的方法的A组和基于方法的B组容量。A组的方法主要是基于行人环境特征和行人对这些特征的感知。B组的方法仅基于作为流动的行人流动特性，流率、速度和密度，并考虑到行人环境，只为流量提供不同的阈值，根据特定步行区域的特征。

可以在汇总和分解的方法之间进行第二次分类，其中第一种方法指的是行人流的宏观特征（流速，速度和密度），而第二个则指个人行走轨迹。

2.1.基于道路特征的方法：A组

A组这些方法依据行人的感知，并试图量化行人在遇到某些道路特征时的舒适度。一些比较常见且被广泛接受的确定行人LOS的方法A组简要介绍如下。

SCI模型或Landis方法(Landis等人，2001年)：该模型是通过多变量回归分析建立的。基于观察结果，确定安全性(或舒适性)的自变量包括行人与机动车之间的横向分离、机动车交通混合、体积和速度。该模型及其预测是基于与交通状况相关的感知安全性，与实际安全数据不相关。HCM(2010)(“公路通行能力手册”，2010年)提出了一种与Landis方法类似的行人服务水平评估方法。

澳大利亚方法(Gallin，2001)提供了测试行人路线和确定哪些因素导致LOS的机会。这些因素被归类为设计因素(路径宽度、表面质量、障碍物、穿越机会)、位置因素(连通性、路径环境、冲突的可能性)和用户因素(行人数量、路径用户组合、个人安全性)。每个因素根据其优先级分配一个点，并根据从各个利益相关者获得的响应评级分配权重。

Dixon方法(Dixon，1996)方法是基于一个假设，即存在一个临界量的变量，必须在场以吸引非机动出行，定义一个描述设施提供的程度，鼓励行人使用的LOS评级。它主要考虑行人安全特性的措施，不考虑踏板流量。它简单易行，但相当随意。

旅行质量方法(Jaskiewicz，2000)将城市设计建筑原则与实际安全和能力结合起来。定义9个定性参数(建筑物和周围环境对步行路径的围护、考虑建筑物之间相互关系的建筑连接、与行人从公共空间到私人空间的移动能力有关的空间的复杂性和透明度、悬挑/遮阳篷/变化的屋顶线，遮荫树，缓冲区，路径网络的复杂性和物理组件/条件)。每个参数都有一个分数，平均得分是LOS。这些方法都是针对人行道和人行横道进行校准的，而不是针对室内行人环境的。

2.2.基于能力的方法：B组

这些方法采用了适当调整后的公路通行能力的原则来评价行人步行环境。使用最广泛的是HCM(2000)方法(公路通行能力手册，(2000年)。该方法是基于对行人流量和人行道空间、密度和速度的测量：“随着体积和密度的增加，行人速度下降。随着密度的增加和行人空间的减少，提供给个别行人的移动程度下降，行人流的平均速度也会下降”。然后，规划师可以在表中的固定时间间隔内的参考位置查找流量数据，以确定行人LOS等级。比如车辆流量，HCM(2000)为每个LOS等级提供了流率、速度和密度的值。（密度，ped / m²)，是一个非常重要的为行人提供空间的LOS评估措施。HCM(2000）将密度D_s定义为测量区域A中行人的数目(N)除以测量区域的延伸长度。

HCM(2000)行人LOS测量方法具有很大的优势-相对容易收集数据用于其计算，并且随后的LOS计算也较为简单。HCM(2000)方法力求提供一种通用的测量方法，可在地点和时间之间进行指数的比较。但是，在交通规划和工程方面的研究表明，现有的HCM（2000）分析行人LOS的方法当前HCM（2000）分析行人LOS的方法并能不准确地反映在某些情况下复杂的行人经验。最重要的是，HCM(2000)方法没有考虑到许多影响行人步行体验的物理、环境和心理因素。

表1列出了上述行人LOS评估方法中包含的因素的比较。

因为它涉及分类方法,它们需要行人在时间上的位置，因此需要轨迹。如果有视频数据，则可以通过跟踪算法或行人模拟获得现有行人基础设施的轨迹。在最近的行人模拟器中(Blueamp;Adler，2001年；Duives，Damen，amp;Hoogendoorn，2014年；Clidl，Hartmann，amp;Borrmann，2013年；Wang，Lo，Liu，amp;Kuang，2014年；肖，高，曲，和Li，2016)，行人被表示为

走向一个目标的同质独立个体。在这样做的过程中，奥顿的个人可能会受到其他人的干扰，在这种情况下，他们相互作用以避免对方：这种行为导致模拟的轨迹。

给定一组M个人的轨迹X{(X₁);(X₂);......(X₃)}为二维X_i=(X_i(t),Y_i(t)),分配给每个行人i在时间t₀时刻一个确定的位置。

局部密度法是一种基于Voronoi图的分解方法。

在数学上，Voronoi图是将平面划分成基于粒子的区域(在我们的例子中是行人)。图1显示了Voronoi图的一个例子，一个区域被分配给每个粒子：该区域包含与相关粒子更接近的所有粒子而不是其他粒子。与每个粒子相关的私有区域称为Thiessen Polygonor Voronoi区域。一个Voronoi区域的边界，实际上是两个相邻粒子的中垂线的距离，称为Voronoi链。Voronoi链的交集通常涉及三个Voronoi区域，称为Voronoi节点。

知道行人在某一时刻的确切位置，我们得到每个行人i的Voronoi区域,称其大小为Ai。每个行人i的局部密度被定义为作为A_i的倒数。

Voronoi区域允许考虑每个人可用的特定空间而不是观察区域密度的平均值，因此可以在A组行人中跟踪行人间空间可用性的不均匀性。

肖等人(2016)将Voronoi地区Ai视为仅限于行人的私人区域，并将其命名为个人心理空间（或个人空间），因为Voronoi区域包含所有距离相关行人较近的点。肖等人认为，局部密度是评价步行环境舒适度的一个有利指标。 然而，假设局部密度作为评价舒适度的一个指标是有缺点的。局部密度只取决于行人的位置，而舒适度的变化取决于：(a)步行方向的人：在行走方向上的陌生行人对舒适的影响比后面或侧面的陌生人更严重，与相对距离相同；(b)人群中的不同个人和心理方面的差异。

本文建议使用手册，为步行设施舒适度的评估和审查提供一个标准方法。在下文中，我们将参考两份手册，一本用于机场设施，另一份用于人行道。

国际航空运输协会在“机场发展参考手册”(国际航空运输协会，2014年)中采用了综合服务水平概念规划新的终点站设施及监察营运服务表现的指引架构现有设施。该手册采用静态和动态的容量概念和车辆流率(B组)的原理：由此产生的LOS类别是由重要变量共同决定的：用于处理(动态)设施、空间、速度和等待时间；用于容纳(静态)设施、空间和占用时间。流率特性的阈值考虑了特定步行区在以下几个方面的影响：车厢的可能性、坐着和站立的乘客以及位置类型：走廊、楼梯等。

表1“行人视线评估方法中所包含因素的比较”(Sisiopiku等人，2015年)

伦敦交通公司开发了“行人舒适度指南”(伦敦交通，2010年)以改进规划设计步行环境，鼓励步行。本指南以道路特性为基础(A组).这一指南是针对伦敦的需要而制定的，并提供了一种全面的方法：考虑到不同地区类型的不同用户行为，从商业街到交通交汇处；包括街道家具和静态行人的真实影响，例如橱窗购物者。该指南同时满足行人过街和行人交叉点的需求，而此分类则是基于拥挤程度的舒适度。行人拥挤是指单位时间内单位长度人行道宽度的行人数量。针对不同的区域类型和一天的时间提供指导。

图1.红色是粒子的位置，蓝色连接了Voronai形成了Voronai区域。（为了解释这个图

例中颜色的引用，请参考本文的网页版本）

本文对文献综述中的主要问题进行了总结。只有B组的方法可以适用于室内环境和室外环境，它们都只考虑行人的流动特性，而A组方法则需要针对行人道路特定特征的行人感知特征进行校准。本文提出的方法属于B类，因为它只考虑了行人的运动轨迹，因此也适用于室内环境。

聚合方法与分类方法相反，无法跟踪感知观景区内行人舒适的不均匀性。该模型像局部密度法一样是分类的，因此能够跟踪观察区域内行人感知舒适度的差异。

局部密度法只考虑行人的位置，而行人感知到的舒适度的强烈取决于步行方向，因为人们希望在他们的前面比在后面和侧面有更多的空间。提出的方法试图考虑步行方向以及行人的习惯和行为。

3.拟议方法

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资料编号：[5330]</p

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