第四章 資料調查蒐集與特性分析
4.3 資料認定方式與處理
4.3.2 超越行人模式分類
透過觀察初步錄影分析，本研究發現行人行走行為有以下四種行為：直行超 越、偏向直行超越、直行超越偏向，與越過前方行人行為。在個別討論四種情形 前，由於行人會有個最小不能被侵犯的範圍，當超越行為發生時，兩人間距 D 必大於或等於兩個行人間最小相接距離（包含兩行人之間最小不能被侵犯的範 圍），即為兩人不會碰觸的最小距離。本研究發現超越行為可利用角度來判斷，
本研究將行人的偏向角度分為（1）θ=0°；（2）0°<θ≦45°；（3）45°<θ<90°。下 圖 22 為簡易表示圖。
經由初步的觀察分析發現
（A） 當偏向角度為 0°時，表示前方行人並未在同一直線上，故不需藉 由偏向角度來移動，即可超過前方行人。
（B） 當偏向角度大於 0°，表示前方行人可能在同一直線上，因為速度 或是其他種種因素（在其後章節會再進行討論敘述）超過前方行 人，需要藉由一偏向角度來移動，即可超越前方行人。
B
B A
A B
B
0<Θ<45 45≦Θ<90 θ
θ
Θ＝0
B B
A
圖 22 行人超越前方行人可能角度圖
由上述偏向角度之變化以下再個別討論：直行超越、偏向直行超越、直行超 越偏向，與越過前方行人行為。
一、 直行超越：當後方行人超越前方行人時，後方行人與前方行人並未 在同一直線上或不會碰觸到個人之最小不能被侵犯之範圍的直行 狀態，因此無偏向角θ 的產生，本研究將此狀況視為 θ=0°的特殊情 形。此種狀況之樣本取得方式，當後方行人已在距離前方行人 80-120 公分（行人間距），則開始紀錄，直到後方行人超過前方行 人即停止。
二、 偏向直行超越：由於後方行人與前方行人可能在同一直線上，或 因為會碰觸到個人會有最小不能侵犯的範圍造成相撞，故後方行 人需要以一個偏向角θ 來避免與前方行人互相碰撞（偏離人體寬 度），以偏向角θ 移動至不會碰觸前方行人後，在直線行走。取得
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而資料的判讀方式需由人工的方式來判定，由於人工之方式來判讀可能會產 生誤差，故需由訓練來降低誤差，但由於並無相關研究來說明行人移動間距取法，
而行人之間距離需多長也並無研究輔助，所以利用統計檢定來找出較佳之判讀方 法。由於誤差係為本研究之問題所在，判讀資料人員訓練亦為重要，訓練的方法 為將行人之實際移動距離與時間分割最後在累計加總距離進行比較，進而從中找 出最小誤差最小最能符合實際距離者。為方便後續研究之進行，本研究將採用固 定一段時間間隔（time interval）進行研究判讀。由於行人速度並不高，相關研究 發現亞洲人平均行速約 130 cm/s，若分割間隔太小例如取 1/30 為間隔抓取資料，
則每段時間間隔之移動距離平均為 4～5 cm，但本研究無法判讀如此係為之間具，
亦會使得實際移動距離與觀察移動距離產生相當的誤差。故本研究選取 1/6、1/5、
1/3 與 1/2 秒等時間間距。首先選取 30 筆資料來進行統計檢定分析，為了找出在 其中一種時間間距下之誤差為最小或無顯著差異，同時以此種時間間距來取得最 多資料數目，使得能代表母體之樣本，此種為時間間距，而研究假設如下：
H0：各時間間隔(N)下，實際步行距離(O)＝觀察步行距離(N) H1：各時間間隔(N)下，實際步行距離(O)≠觀察步行距離(N)
成對樣本 t 檢定，為兩組樣本有成對的關係檢定兩組平均數是否有差異，若 拒絕 H0則有顯著差異。本研究以 95％之信賴水準進行統計，結果如下表 4。
表 4 成對樣本 t 檢定 N 成對
樣本
平均數 標準差 平均數的 標準誤
自由度 T 顯著性 (雙尾) N=1/6 -19.667 16.501 3.0127 29 -6.528 .000 N=1/5 -20.333 10.662 1.947 29 -10.446 .000 N=1/3 2.333 20.625 3.766 29 .620 .540 N=1/2 2.000 19.547 3.569 29 .560 .579
同時再根據卡方檢定之適合度檢定發現下表 5 之結果：
表 5 卡方檢定
時間間隔 1/6 1/5 1/3 1/2 P-value 0.464628 0.245059 0.055296 0.036847
結果 拒絕 拒絕 拒絕 不拒絕
由表 4 及表 5 可知，在 95％之信賴水準下，當 N 為 1/3 秒及 1/2 秒時，成對樣本 t 檢定之統計結果接受 H0，即代表此兩組時間間隔下，實際步行距離與觀察步行
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距離無差異。另當 N 為 1/2 秒時，卡方適合度檢定接受 H0，比對兩種檢定取均 符合檢定，故本研究將以 1/2 秒之時間間隔做為後續資料收集之標準。
由經過統計結果確定觀察之時間間隔後，本研究將以一定之流程進行行人跟 隨資料之收集：
(1) 以 1/30 秒慢速播放錄影資料，逐步檢視行人之移動是否具有一定之超越 行為，發生超越前之行人間距取 80-120 公分。
(2) 找到不受人流影響之觀察對象，則回轉至跟隨行為發生時點，改以 1/2 秒間隔撥放以確定移動距離、行人間距及性別等變數。
(3) 紀錄完成後重覆第一步驟直到完成所需組數。
(4) 根據紀錄資料計算速度、加速度，以建立行人超越模式之用。
故本研究行人資料之收集流程如下圖 24 所示：
圖 24 行人資料收集流程圖 以 1/30 秒慢速觀 察行人移動
是否為超 越行為
回轉至跟隨起始時 間以 1/2 秒間隔記 錄移動距離、行人間 距、偏向角度及性別 等變數
計算行人之速度及 加速度
否
是
繼 續 下 一 筆
4.4 行人超越行為特性分析
藉由 4.2 節定義出四種不同超越行人模式，本研究由錄影資料總共蒐集 298 組樣本，直行超越資料共 75 筆，超越橫移資料共 30 筆，橫移超越資料共 30 筆，
越過前方行人資料共 14 筆。而其相關變數如前後行人之速度、加速度、偏向角、
行人間距、跟隨時間及性別等資料，將在各個不同的模式中個別討論，各模式也 將在各分節討論之。
4.4.1 性別
在觀察時間之後有 4 種情形，分別為直行超越、偏向直行超越、直行超越偏 向與越過前方行人；以性別與各個不同模式作為區分，其交叉比較如下表 6 所 示：
表 6 性別與跟隨型態交叉比較表
型態
性別 直行超 越
偏向直行超越 直行超越偏 向
越過前方行人 總和
女 人數 55 26 31 7 118
男 人數 95 34 29 21 180
總和 人數 150 60 60 28 298
4.4.1.1 直行超越狀況
在直行超越狀態下討論性別與本狀態之關係，後方超越者性別中，男性占 74.67％，女性占 25.33％，由此可發現男性在後方超越者時，會較有可能超越前 方行人。但探究前方行人之性別，前方性別為男性佔 52％，女性佔 48％，則並 無明顯較大之差異，僅發現男性為後方超越者的狀態較多，其結果如下表 7 所 示。
表 7 直行超越性別交叉比較表 前方
後方
男性人數 女性人數 Total
男性 人數
25 31 56
女性 人數
14 5 19
Total 39 36 75
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4.4.1.2 偏向直行超越狀況
在偏向直行超越狀態下討論性別與本狀態之關係，後方超越者性別中，男性 占 70％，女性占 30％，由此可發現男性在後方超越者時，會較有可能超越前方 行人。但探究前方行人之性別，前方性別為男性佔 46.67％，女性佔 53.33％，由 於樣本數並不多而所佔百分比較接近，故推論較無差異，同樣男性為後方超越者 的情形較多，其結果如下表 8 所示。
表 8 偏向直行超越性別交叉比較表 前方
後方
男性人數 女性人數 Total
男性 人數
9 12 21
女性 人數
5 4 9
Total 14 16 30
4.4.1.3 直行超越偏向狀況
在直行超越偏向狀態下討論性別與本狀態之關係，後方超越者性別中，男性 占 66.67％，女性占 33.33％，由此可發現男性在後方超越者時，會較有可能超越 前方行人。但探究前方行人之性別，前方性別為男性占 36.67％，女性占 63.33
％，由於樣本數並不多而所占百分比較接近，但可以發現男性為後方超越者的情 形較多，而其結果如下表 9 所示。
表 9 直行超越偏向性別交叉比較表 前方
後方
男性人數 女性人數 Total
男性 人數
5 15 20
女性 人數
6 4 10
Total 11 19 30
4.4.2 速度 cm/s，後方行人平均速度為 152.127 cm/s，其統計資料如下表 10，次數分配如圖 25 所示。其中後方行人速度在 200 cm/s 以上者，代表該行人為小跑步加速跟隨，
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由上圖與表可發現，前方行人速度累積最多次在 120cm/s，而後方行人的速 度等於 160cm/s 累積最多次數，由敘述統計可得之後方行人之平均速度會高於前 方行人平均速度，故本研究進行檢定，確認後方行人於超越行為下之直行超越狀 態的平均速度與前方行人平均速度是否有顯著差異，則假設如下：
H0：前方行人速度與後方行人速度無顯著差異 H1：前方行人速度與後方行人速度有顯著差異
檢定結果如下表 11 所示，在 95%的信賴水準下，P-value 為 0.000<0.05，故 代表前方行人速度與後方行人速度有顯著差異。另如表 12 可知，前方行人速度 與後方行人速度具有統計上顯著相關，其相關係數為 0.490 屬於中度相關。
表 11 直行超越前後行人速度成對 t 檢定表 統計檢定量 T 自由度 顯著性
(雙尾) 前方速度 - 後方速度 -21.022 408 0.000
表 12 直行超越前後行人速度相關表
前方行人速度 後方行人速度 前方行人
速度
Pearson 相關 1 .490**
顯著性 (雙尾) .000
個數 409 409
後方行人 速度
Pearson 相關 .490** 1 顯著性 (雙尾) .000
個數 409 409
**. 在顯著水準為0.01時 (雙尾)，相關顯著。
本研究考慮性別對於速度會有影響，所以將進行資料分組，首先利用獨立 t 檢定確定後方超越者的速度是否因性別的不同而有差異，得到結果表示女性超越 者平均速度為 145.636 cm/s，男性超越者平均速度為 154.515 cm/s，由顯著性＝
0.182，男性與女性速度的變異相等，其 t 值為-1.733，P-value 為 0.084>0.05，此 結果說明，後方超越者的性別不同，對於其速度沒有顯著的不同，由於超越的狀 態是後方行人超越過前方行人，係因為前方行人可能行走過慢或種種情形，故男 女都有可能會超越行人，檢定結果如表 13 所示。
表 13 直行超越後方超越者速度與性別獨立 t 檢定
變異數相等的 Levene 檢定 平均數相等的 t 檢定 後方
性別
平均 速度
F 檢定 顯著性 t 自由度 顯著性 (雙尾) 後方
速度
女 145.6364 假設變異 數相等
1.787 .182 -1.733 407 .084 男 154.5151 不假設變
異數相等
-1.905 237.187 .058
由結果分析，本研究另外就以下幾種假設情況做統計檢定：
a. 後方之超越行人者速度是否因前方行人性別不同而有差異。
b. 前方行人為女性時，後方之超越行人者的速度在性別上是否有差異。
c. 前方行人為男性時，後方之超越行人者的速度在性別上是否有差異。
c. 前方行人為男性時，後方之超越行人者的速度在性別上是否有差異。