[論文レビュー] Simulation of Pedestrians Crossing a Street

Cornelia Boenisch, Tobias Kretz|ArXiv.org|Nov 15, 2009

Evacuation and Crowd Dynamics参考文献 12被引用数 28

ひとこと要約

本研究では、車両と歩行者の需要が変化する条件下で、VISSIMを用いて歩行者横断行動をシミュレートし、車両が優先権を持つ領域における衝突領域のダイナミクスに注目している。歩行者需要と移動時間の間に非単調な関係が示され、車両需要が1時間あたり700〜800台を超えると、車両の遅れが続くことで、その後続の歩行者がより効率的に横断できるようになるため、移動時間に一時的な最大値が生じる。

ABSTRACT

The simulation of vehicular traffic as well as pedestrian dynamics meanwhile both have a decades long history. The success of this conference series, PED and others show that the interest in these topics is still strongly increasing. This contribution deals with a combination of both systems: pedestrians crossing a street. In a VISSIM simulation for varying demand jam sizes of vehicles as well as pedestrians and the travel times of the pedestrians are measured and compared. The study is considered as a study of VISSIM's con ict area functionality as such, as there is no empirical data available to use for calibration issues. Above a vehicle demand threshold the results show a non-monotonic dependence of pedestrians' travel time on pedestrian demand.

研究の動機と目的

• 信号のない横断帯における車両と歩行者の相互作用ダイナミクスを、VISSIMの衝突領域機能を用いて調査すること。
• 実証的キャリブレーションデータが欠如する状況下で、車両および歩行者の需要を変化させた場合の歩行者移動時間への影響を検討すること。
• 歩行者の密度が、車両行動および共有都市空間シミュレーションにおける歩行者横断効率に与える影響を評価すること。
• 車両優先の下で歩行者-車両相互作用をシミュレートする際の、VISSIMにおける衝突領域の構造的挙動を調査すること。
• 歩行者需要が非線形的に車両流れおよび歩行者移動時間に影響し始める閾値を特定すること。

提案手法

• 車両および歩行者の標準モデルを用いて、VISSIMでシミュレーションを実施した。
• 横断部に3.5×3.5 mの衝突領域を定義し、車両優先と固定された衝突領域パラメータ（視認距離100 m、前後ギャップ0.5 s、安全係数1.5）を設定した。
• 歩行者需要を1時間あたり0〜15,000人に、車両需要を1レーンあたり1時間あたり0〜1,800台に変化させた。
• 移動時間は、衝突領域の開始（マゼンタ領域）から終了（緑領域）までの26 mを測定した。
• 歩行者は一定周期で挿入され、統計的オーバーフローを避けるために、入力密度は5人/m²まで制限した。
• シナリオごとに10時間のシミュレーションを実行し、移動時間、混雑長、車両遅れパターンを分析した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 固定された車両需要のもとで、歩行者需要を増加させると、信号のない横断帯における歩行者移動時間にどのような影響が生じるか？
• RQ2 どの車両需要閾値で、歩行者移動時間が非単調な挙動を示すか？
• RQ3 歩行者の存在による車両の遅れが、その後続の歩行者にとって横断機会をどの程度向上させるか？
• RQ4 高水準の歩行者および車両需要下で、車両の混雑長は時間経過とともにどのように変動するか？
• RQ5 高水準の歩行者需要において、歩行者移動時間の収束挙動は何か？また、入力密度の飽和とはどのように関係するか？

主な発見

• 車両需要が1時間あたり700〜800台を超えると、車両の遅れが増加することで、歩行者移動時間に一時的な最大値が生じる。
• 高水準の歩行者需要（例：12,000〜15,000/時間）では、シミュレーション結果が安定化する。これは入力密度が5人/m²に達し、さらなる挿入が制限されるためである。
• 低水準および高水準の車両需要において、歩行者移動時間曲線は容量に収束し、極端な条件下で類似した効率性を示す。
• 歩行者需要が容量に近い水準にある場合、混雑長に不安定な振動が生じる。これは、シミュレーション期間が振動周期の小さな整数倍であるためである。
• 歩行者が遅延を受けて車両が遅れる場合、その後続の歩行者は得られるギャップのおかげで、個々の移動時間が短縮される。
• 歩行者の後続ギャップパラメータが、衝突領域ダイナミクスにおいて最も影響力が大きく、これは歩行者が退去してから次の車両が進入するまでの時間ギャップを決定するためである。