突發事件下公路網供需水平分析

文/徐安花 房建宏，青海省交通科學研究院

突發事件下公路網供需水平分析

文/徐安花 房建宏，青海省交通科學研究院

突發事件對公路網的共需水平的變化有重要影響，本文選取了交通事故、惡劣天氣情況從理論上分析了其對公路網供需水平的影響，指出不同因素對公路網供需水平的影響大小，從而有針對性的采取相關措施。

突發事件；公路網；供需水平；影響分析

引言

突發事件對于公路網的影響是不言而喻的，這個主要和突發事件的特性有關，突發事件的發生和分布具有隨機性，無論空間還是時間上，其必然對公路網系統的供給和需求水平產生一定的隨機影響，這種影響主要體現在路網通行能力和交通量的變化。為了進一步了解其變化特性，本文從交通事故和惡劣天氣方面對公路網供需水平進行分析。

1 交通事故下公路網供需水平分析

1.1 交通事故條件下路段通行能力分析

式中：θ1為表1中對應的折減值；Ca為公路路段自由流下的通行能力(pcu/h)。

表1 發生事故時公路路段可利用的通行能力比例

由公式可以看出，交通事故發生必然占用一定車道，從而通行能力受到影響，尤其是阻塞3條條車道時，通行能力只有不到原來的30%，極大的影響了通行情況。

1.2 交通事故條件下路段車速模型

當交通事故發生時，事故點上游的交通參數可表示為：

式中：ka為事故路段a的阻塞密度(pcu/km)；Qf為交通事故下的最大交通量（通行能力）(pcu/h)；Ca為公路路段a自由流下的通行能力(pcu/h)；vf為公路路段自由流下車速(km/h)。

從公式可以看出，事故路段的速度和折減值θ1密切相關，根據占用車道的情況速度的下簡稱程度不同，嚴重事故將嚴重影響通行，對于公路的供給能力也是一個很大的影響。

2 惡劣天氣下公路網供需水平分析

2.1 霧天公路網供需水平分析

2.1.1 霧天條件下駕駛行為分析

霧天跟車狀態下的停車過程如圖1所示，霧天必然影響駕駛人的視線，其安全距離就比較小。

圖1 霧天跟車狀態下的停車過程

2.1.2 霧天條件下路段自由流車速模型研究

霧天條件下高速公路路段自由流車速可以表示為

從公式可以看出，霧天的速度與能見度息息相關，能見度直接影響到速度，對通行能力必然有很大影響。

2.1.3 霧天條件下通行能力分析

根據研究，霧天公路路段通行能力折減系數θ2可以表示為

隨能見度的降低而減小，當能見度小于VISmin時公路封閉（高速公路能見度一般小于50m時封閉），通行能力則降為0，當能見度大于VISmax時公路路段的通行能力恢復至日常狀態下的實際通行能Ca。

霧天公路網中的出行者會根據霧的大小（霧的大小由平均能見度來反映）來決定是否出行。公路網的能見度隨霧的等級的不同有很大的差異，而能見度又限制了路段的自由流車速，進而影響了路段的通行能力。

2.2 雨雪天氣下公路網供需水平分析

2.2.1 雨雪條件下自由流車速模型研究

雨雪天氣主要影響輪胎與路面的摩擦因數，雨水大使得摩擦系數變小，附著力變小，影響車速。速度與降水強度、摩擦因數的關系可以表示為

結合車輛行駛安全距離，結合不同的天氣下的降雨強度，可以看出，速度是受到一定限制的。

2.2.2 雨雪條件下路段通行能力分析

由雨到雪，對通行能力的影響是一個循序漸進的過程，下雨天氣，路面附著力降低，而冰雪天氣路面附著力急劇下降。對于通行能力都有一個很大影響，此處用θ3來表示，其關系為

由此可知，雨雪天氣下，路段的通行能力的最大值即為日常情況下的路段通行能力，最小值為0。

2.2.3 雨雪天氣下公路網需求水平分析

從圖2、、3可以看出，雨雪天氣下，對公路網的交通變化有所區別。降雨直接影響交通需求，，是直線下降的，降雪有一個平穩各過度，但后期影響也比較大。開始時出行需求會隨降雪強度SI的增大而銳減，隨著降雪強度的增大，降低的速度變慢。

圖2 雨天交通需求水平與降雨強度關系

圖3 冰雪天氣下交通需求與降雪強度關系

3 總結

突發事件對公路網的共需水平的變化有重要影響，本文選取了交通事故、惡劣天氣情況來分析對公路網供需水平的影響，分析了不同階段對路網供需水平的變化。

[1]鄂德軍,詹嘉.霧天不同能見度下高速公路安全車速研究[J].公路與汽運,2009,(2):54-56.

[2]王煒.公路交通流車速一流量實用關系模型[J].東南大學學報（自然科學版）,2003,04:487-491.

[3]張義,高建平,賈海燕.降雨對高速公路行車安全的影響及對策[J].西部交通科技,2008,(2):20-24.

[4]吳煉.惡劣環境下區域公路網運行可靠性評價方法研究[D].南京:東南大學,2010.