Nieuwe generatie evacuatiemodellen PLATOS colloquium. Ir. Adam Pel, Transport & Planning, Technische Universiteit Delft

Transcriptie

1 Nieuwe generatie evacuatiemodellen PLATOS colloquium Ir. Adam Pel, Transport & Planning, Technische Universiteit Delft Delft University of Technology Challenge the future 1. Introductie PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

2 Calamiteitrespons en herstel Belang van infrastructuur en vervoer Een calamiteit of ramp heeft doorgaans een lage kans van voorkomen, maar een grote impact Voorbeelden van calamiteiten: rivier overstroming (1/1250 jaar), dijkdoorbraak (1/10000 jaar) orkaan (Katrina, Rita), bosbrand nucleaire ramp (Chernobyl) terrorist aanval (WTC New York, Madrid, London) Focus op transport gerelateerde aspecten, meer specifiek evacuatie PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen 3 45 Waarom kijken naar calamiteiten? Belang van infrastructuur en vervoer Bekende voorbeelden tonen het belang van een functionerend vervoerssysteem in respons op en herstel van een calamiteit Langzaam en ineffectieve evacuaties van Katrina en Rita tonen de behoefte aan planning en adequate faciliteiten, zowel voor evacuatie als herstel van calamiteiten Transport systemen zijn vaak doelwit voor terrorist aanvallen door de concentratie van mensen (e.g. Madrid, London) Wetenschappelijk interessant onderwerp PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

3 Beeld op evacuatie? To evacuate or not to evacuate, that s the question Is evacuatie een optie voor dicht bevolkte gebieden zoals de Randstad? Geen eenduidig antwoord: studies wijzen in verschillende richtingen Studie van Jonkman / Asselman toont beperkingen van evacuatie en legt sterke nadruk op (kostbare) preventie maatregelen Recente studie van De Ingenieur / TNO toont mogelijke evacuatie van grootschalig gebied binnen relatief korte tijd (48 uur) Echter, beide studies zijn beperkt door: Beperkte of onrealistische aannames over verkeersproces en reizigersgedrag Geen aandacht voor oplossingen (openbaar vervoer, contraflow) Geen aandacht voor mogelijke verminderde netwerkcapaciteit PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Evacuatie modellering & EVAQ PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

4 Traditionele modellen Beperkingen aan reguliere verkeersmodellen Simulatie modellen zijn in het verleden gebruikt om de impact van een calamiteit op het evacuatie proces te simuleren, echter Deze modellen zijn doorgaans niet ontwikkeld specifiek voor het simuleren van een evacuatie, en de EVACUES: zijn volledig bekend met het ramp scenario en de toekomstige netwerk condities (evenwichtsmodellen) reageren niet op veranderende omstandigheden volgen het evacuatie plan volledig op rijden hetzelfde als in een normale verkeerssituatie Verder is de INFRASTRUCTUUR: volledig toegankelijk tijdens de evacuatie alleen in gebruik door de evacués PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen 7 45 EVAQ model karakteristieken Voorspellen van impact calamiteit op verkeer EVAQ ontwikkeld aan TU Delft lost meerdere beperkingen op De EVACUES: zijn onbekend met de (verkeers)situatie, maar ontvangen wellicht beperkte verkeersinformatie reageren op veranderende omstandigheden, ook gedurende hun reis passen hun vertrektijdstip en evacuatie route aan op het evacuatie plan, waarbij volledige naleving mogelijk is, maar niet vereist. vertonen eventueel ander rijgedrag (capaciteit, snelheid) De INFRASTRUCTUUR: karakteristieken, zoals snelheid en capaciteit, zijn afhankelijk van weersomstandigheden en dynamisch verkeersmanagement maatregelen wordt gebruikt door meerdere typen reizigers PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

5 EVAQ model karakteristieken Navolging van evacuatie instructies Vrijwillige evacuatie (spontane evacuatie) geen evacuatieplan; reizigers maken keuze op basis van rampscenario en verkeerscondities.. Geïnstrueerde evacuatie (geadviseerde evacuatie) instructies, cq. advies, bijvoorbeeld route geleiding.. Verplichte evacuatie orders, bijvoorbeeld inzet politie PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen 9 45 EVAQ model karakteristieken Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze model Bepaalt dynamische vervoersvraag afhankelijk van omstandigheden en instructies Methode: sequentieel binair logit model Dynamische bestemming/route keuze model Bepaalt (en-route) route en bestemmingskeuze van reizigers afhankelijk van huidige verkeerscondities en instructies Methode: simultaan hybride bestemming/route logit model Dynamisch verkeersafwikkeling model Simuleert verkeersafwikkeling rekening houdend met beschikbaarheid van infrastructuur en (mogelijke) invloed van ramp Methode: Analytisch dynamisch verkeerstoedelingsmodel met dynamische file en spillback (INDY) PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

6 EVAQ model karakteristieken Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze Veelal wordt een sigmoid curve toegepast. Echter, (gedrags)aannames hierbij zijn onrealistisch PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen EVAQ model karakteristieken Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze t t+1 p( t) evacueren blijven p( t + 1) 1 p( t) 1 p( t + 1) Kans is een functie van rampkarakteristieken, huishoudenkarakteristieken, instructie om te evacueren, etc. t+2 : : evacueren blijven p( t + 2) 1 p( t + 2) evacueren blijven : : Kansfuncties zijn geschat voor bosbrandevacuaties (Stopher et al. 2004)en orkaanevacuaties (Fu and Wilmot, 2004, 2006)met behulp van enquêtes PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

7 EVAQ model karakteristieken Dynamische bestemming/route keuze Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze model Bepaalt dynamische vervoersvraag afhankelijk van omstandigheden en instructies Methode: sequentieel binair logit model Dynamische bestemming/route keuze model Bepaalt (en-route) route en bestemmingskeuze van reizigers afhankelijk van huidige verkeerscondities en instructies Methode: simultaan hybride bestemming/route logit model Dynamisch verkeersafwikkeling model Simuleert verkeersafwikkeling rekening houdend met beschikbaarheid van infrastructuur en (mogelijke) invloed van ramp Methode: Analytisch dynamisch verkeerstoedelingsmodel met dynamische file en spillback (INDY) PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen EVAQ model karakteristieken Dynamische bestemming/route keuze h n nb π r ( t) r b PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

8 EVAQ model karakteristieken Dynamische verkeersafwikkeling Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze model Bepaalt dynamische vervoersvraag afhankelijk van omstandigheden en instructies Methode: sequentieel binair logit model Dynamische bestemming/route keuze model Bepaalt (en-route) route en bestemmingskeuze van reizigers afhankelijk van huidige verkeerscondities en instructies Methode: simultaan hybride bestemming/route logit model Dynamisch verkeersafwikkeling model Simuleert verkeersafwikkeling rekening houdend met beschikbaarheid van infrastructuur en (mogelijke) invloed van ramp Methode: Analytisch dynamisch verkeerstoedelingsmodel met dynamische file en spillback (INDY) PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Verkeersafwikkeling op netwerkniveau Abstract model netwerkdynamica Fundamenteel verband tussen netwerkuitstroom en accumulatie Netwerkuitstroom 1. Uitstroom neemt toe 2. Uitstroom blijft gelijk 3. Uitstroom neemt af Aantal voertuigen op het netwerk PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

9 Verkeersafwikkeling op netwerkniveau Abstract model netwerkdynamica Fundamenteel verband tussen netwerkuitstroom en accumulatie Netwerkuitstroom 1. Uitstroom neemt toe 2. Uitstroom blijft gelijk 3. Uitstroom neemt af Aantal voertuigen op het netwerk PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Verkeersafwikkeling op netwerkniveau Abstract model netwerkdynamica Fundamenteel verband tussen netwerkuitstroom en accumulatie Netwerkuitstroom 1. Uitstroom neemt toe Uitstroom blijft gelijk Aantal voertuigen op het netwerk 3. Uitstroom neemt af PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

10 Consequenties voor evacuatie? Impact van onderbelasting netwerk Stel we kunnen de netwerkinstroom Q in managen Indien netwerkinstroom te laag is, duurt evacuatie langer dan noodzakelijk Voorbeeld toont extra evacuatieduur ten gevolge van onderbelasting gearriveerde evacués Q in = vtg/u Q in = vtg/u 8u tijd PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Consequenties voor evacuatie? Impact van overbelasting netwerk Zeer belangrijk om netwerkinstroom niet te overbelasten Voorbeeld toont extra evacuatieduur ten gevolge van overbelasting Verlaging van netwerkuitstroom door overbelasting van netwerkinstroom Qin = vtg/u gearriveerde evacués Q in = vtg/u 8u tijd PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

11 3. Casus evacuatie Rijnmond gebied PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Casus Rotterdam-Rijnmond Gegevens gebied Gemeenten: Albrandswaard, Barendrecht, Capelle aan den IJssel, Hoogvliet, Krimpen aan den IJssel, Nieuwerkerk aan den IJssel, Ridderkerk, Rotterdam, Schiedam, Vlaardingen Huishoudens: ca. 370,000 (gegevens 2004, Omnitrans) Ontsluitingswegen: Noord: A13 (Delft), N470 (Pijnacker) Oost: A20 (Gouda), N210 (Nieuwegein) Zuid: A15/A16 (Dordrecht), A29 (Willemstad) West: A15 (Brielle), A20 (Westland), N492 (Spijkenisse) PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

12 Casus Rotterdam-Rijnmond Gebiedsoverzicht PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Casus Rotterdam-Rijnmond Schematisering en netwerkgegevens PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

13 Casus Rotterdam-Rijnmond Zonering en populatiegegevens PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario s Scenario s variëren in Bestemmingen Verkeersinformatie Evacuatie plan Naleving evacuatie plan PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

14 Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario s Scenario s variëren in Bestemmingen A15/A16 en A29 richting zuiden A15/A16, A29, A20 en N210 richting zuiden en oosten Alle richtingen Verkeersinformatie Evacuatie plan Naleving evacuatie plan PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario s Scenario s variëren in Bestemmingen A15/A16 en A29 richting zuiden A15/A16, A29, A20 en N210 richting zuiden en oosten Alle richtingen Verkeersinformatie Evacuatie plan Naleving evacuatie plan PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

15 Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario s Scenario s variëren in Bestemmingen A15/A16 en A29 richting zuiden A15/A16, A29, A20 en N210 richting zuiden en oosten Alle richtingen Verkeersinformatie Evacuatie plan Naleving evacuatie plan PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario s Scenario s variëren in Bestemmingen Verkeersinformatie (t.a.v. routekeuze) Beperkte verkeersinformatie Uitgebreide verkeersinformatie Evacuatie plan Naleving evacuatie plan PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

16 Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario s Scenario s variëren in Bestemmingen Verkeersinformatie (t.a.v. routekeuze) Evacuatie plan Vertrektijdstippen, bestemmingen en routes Naleving evacuatie plan PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario s Scenario s variëren in Bestemmingen Verkeersinformatie (t.a.v. routekeuze) Evacuatie plan Naleving evacuatie plan Grote mate van naleving instructies Kleine mate van naleving instructies PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

17 Casus Rotterdam-Rijnmond Overzicht scenario s Vrijwillige evacuaties (geen evacuatie plan) Scenario vrijwillig zuidwaarts Evacuatie routes: A15/A16 en A29 Verkeersinformatie: beperkt ~ uitgebreid Scenario vrijwillig zuidoostwaarts Evacuatie routes: A15/A16, A29, A20 en N210 Scenario vrijwillig in alle richtingen Evacuatie routes: alle richtingen Geïnstrueerde evacuatie Scenario geïnstrueerd zuidwaarts Geïnstrueerde evacuatie routes: A15/A16 en A29 Naleving: laag ~ hoog PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario: Vrijwillig zuidoostwaarts Evacuatie routes: A15/A16, A29, A20 en N210 Verkeersinformatie: gemiddeld [toon simulatie] PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

18 Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario: Vrijwillig zuidoostwaarts Vertrek- en aankomstprofiel: verkeersinformatie gemiddeld PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen Q&A PLATOS, Nieuwe generatie evacuatiemodellen Ir. Adam Pel, Transport & Planning, Technische Universiteit Delft Delft University of Technology Challenge the future 18