基于VISSIM仿真的高速公路预防性养护社会成本分析

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1、SHANGHAIH一一s◎基于VISSIM仿真的高速公路预防性养护社会成本分析张彦宁，黄洪刚，丛林，吴林灼(1．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804；2．上海嘉浏高速公路建设发展有限公司，上海200030)摘要：讨论了社会成本的组成因素，并基于社会成本难以量化的特点，采用VISSIM交通仿真建立了社会成本计算模型。通过VISSIM建模仿真和社会成本模型计算得到社会成本相关经济指标，并采用生命周期分析法得到直接成本与社会成本效益费用比，分析社会成本与直接成本之间的相关关系。最后得出结论：预防性养护方案在直接成本和社会成

2、本两方面优于常规养护方案。关键词：VISSIM；高速公路预防性养护；预防性养护社会成本；生命周期分析法0引言胎磨耗费用、延误费用以及有害气体排放造成的间接预防性养护是一种在路面发生结构性破坏之前实费用。施的，改善路面性能的养护方法，其效果及评价通常与1．2费用计算路面性能指标以及经济指标密切相关。目前在进行预1．2．1车辆油耗防性养护方案分析时，通常着重考虑道路管理者及道车辆油耗根据交通量预测，采用VISSIM仿真建路使用者的直接费用支出，并以此判断不同预防性养模得到：护方案之间的优劣性。而社会成本代表道路环境因素FC=Fr·∑(C1+

3、⋯C)(1)及交通状况等对社会所造成的间接费用，同样是养护式中：FC为不同类型车辆的油耗费用(万元)；F，为燃方案经济影响的重要方面。通常在分析社会、环境影油价格(元／升)；C为各车型耗油量。响时，考虑噪声影响、有害气体排放、延误、油耗等方1．2．2延误费用面。因此在本文中，选取与高速公路养护相关的指标，延误为由养护决策所影响的时间成本，将采用建立社会成本模型，利用VISSIM得到环境影响指VISSIM交通仿真软件建模进行仿真得到。由于延误标_3]仿真数据。并采用生命周期分析方法分析社会成本身代表时间，在本文中，为了便于经济分析，通过下

4、本与直接成本关系，得出各种高速公路养护方案之间式将其换算成经济指标：社会成本之间的关系，为将社会成本分析纳入高速公DC一口·GDP·∑(tl·C1+⋯+t·C)(2)路预防性养护方案评价提供理论依据。式中：DC为延误费用(万元)；a为系数，数值为1／8760；GDPpc为人均国民生产总值(万元)；t为某车1社会成本模型建立型的延误时间(h)；C为某车型的期望载客人数。1．1模型费用选取1．2．3有害气体排放费用社会成本指的是高速公路的环境因素、道路使用有害气体排放为由养护决策所影响的间接成本，性能因素以及交通规划等因素对社会造成的间接成

5、将采用VISSIM交通仿真软件建模进行仿真得到及其本。根据高速公路预防性养护的特点，应当选择受路他模型计算得到。由于有害气体排放本身代表气体体面性能影响较大，并且不同养护方案之间可能存在较积，在本文中，为了便于经济分析，通过下式将其换算大差距的指标。本文主要考虑的是：车辆油耗费用、轮成经济指标：CC—a·W(3)收稿日期：2O15一O8一O8式中：CC为碳排放费用(万元)；a为碳排放收费系数，按基金项目：上海市城乡建设和交通委员会科研项目(2012-009002)照每t60元计算，a=0．06；w为排放二氧化碳重量(t)。No．3201

6、5上冯么姥65◎1．2．4轮胎消耗模型浏高速公路，其东起沪嘉高速公路，西至江苏太仓市，轮胎消耗模型根据路面性能指数IRI确定，为：全长17．1km。本文研究的两种预防性养护方案分别为2Ol1年于K1254+920一K1256+172实施的纤维TC=T∑AADT(Ⅱ+b。·RI)(4)i一1微表处(以下称方案A)，2Ol1年于Kl265+435式中：TC为车辆轮耗费用(元／1000km)；T，为新轮K1266+070实施的低噪声微表处(以下称方案B)，以胎价格(元)；n。、b为回归系数。及常规养护方案(以下称方案C)。3．1VISSIM建

7、模2预防性养护方案决策方法3．1．1VISSIM仿真过程2．1生命周期分析法VISSIM仿真流程为：场景建模、交通规则设置、基于效果面积分析的预防性养护决策模型与路面交通流输入、检测器设置、结果输出。在进行VISSIM使用性能相关，认为当性能指数下降到一定水平则采仿真过程中，场景建模、交通规则、交通流均要符合实取养护措施。分析周期通常情况下选取各个方案中服际情况。务寿命最小值。效果面积法计算图见图1。(1)场景建模。场景建模是将研究路段的实际线型情况以及车道数量等几何特性在VISSIM仿真软件中表达出来，以确保仿真的可信度。图2为场景建

8、模。图2方案B场景建模图1效果面积法计算图(2)规则制定。规则制定将道路的实际交通状况，效果面积计算：交通控制方式等约束通过VISSIM仿真软件中的各种zIAREA一J(EQ一LAL)dt(未采取措施)(5