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

Nieuwe generatie evacuatiemodellen PLATOS colloquium Ir. Adam Pel, Transport & Planning, Technische Universiteit Delft 27-02-2015

Delft University of Technology

Challenge the future

1. Introductie

PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

2 | 45

1

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


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


4 | 45

2

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

5 | 45

2. Evacuatie modellering & EVAQ


6 | 45

3

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


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

8 | 45

4

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


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

10 | 45

5

EVAQ model karakteristieken Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze

Veelal wordt een sigmoid curve toegepast. Echter, (gedrags)aannames hierbij zijn onrealistisch PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

11 | 45

EVAQ model karakteristieken Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze t

t+1

t+2

p(t )

1 − p(t )

evacueren

blijven

p(t + 1)

1 − p (t + 1)

evacueren

blijven

p(t + 2)

1 − p(t + 2)

evacueren

blijven

:

:

:

:

Kans is een functie van rampkarakteristieken, huishoudenkarakteristieken, instructie om te evacueren, etc.

Kansfuncties zijn geschat voor bosbrandevacuaties (Stopher et al. 2004) en orkaanevacuaties (Fu and Wilmot, 2004, 2006) met behulp van enquêtes


12 | 45

6

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



13 | 45

EVAQ model karakteristieken Dynamische bestemming/route keuze

h

π rnb (t ) n

r

b PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

14 | 45

7

EVAQ model karakteristieken Dynamische verkeersafwikkeling • Dynamische evacuatie/vertrektijdstip keuze model • Bepaalt dynamische vervoersvraag afhankelijk van omstandigheden en instructies • Methode: sequentieel binair logit model



15 | 45

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

16 | 45

8


1. Uitstroom neemt toe 2. Uitstroom blijft gelijk

3. Uitstroom neemt af Aantal voertuigen op het netwerk PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

17 | 45


1. Uitstroom neemt toe 20.000

2. Uitstroom blijft gelijk

3. Uitstroom neemt af 10.000

50.000

Aantal voertuigen op het netwerk PLATOS colloquium: Nieuwe generatie evacuatiemodellen

18 | 45

9

Consequenties voor evacuatie? Impact van onderbelasting netwerk • Stel we kunnen de netwerkinstroom Qin managen • Indien netwerkinstroom te laag is, duurt evacuatie langer dan noodzakelijk • Voorbeeld toont extra evacuatieduur ten gevolge van onderbelasting Qin = 20000 vtg/u gearriveerde evacués

Qin = 16000 vtg/u

8u

tijd


19 | 45

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 = 20000 vtg/u

gearriveerde evacués Qin = 24000 vtg/u

8u

tijd


20 | 45

10

3. Casus evacuatie Rijnmond gebied


21 | 45

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)


22 | 45

11

Casus Rotterdam-Rijnmond Gebiedsoverzicht


23 | 45

Casus Rotterdam-Rijnmond Schematisering en netwerkgegevens


24 | 45

12

Casus Rotterdam-Rijnmond Zonering en populatiegegevens


25 | 45

Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario’s Scenario’s variëren in • Bestemmingen • Verkeersinformatie • Evacuatie plan • Naleving evacuatie plan


26 | 45

13

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


27 | 45




28 | 45

14




29 | 45

Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario’s Scenario’s variëren in • Bestemmingen • Verkeersinformatie (t.a.v. routekeuze) • Beperkte verkeersinformatie • Uitgebreide verkeersinformatie

• Evacuatie plan • Naleving evacuatie plan


30 | 45

15

Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario’s Scenario’s variëren in • Bestemmingen • Verkeersinformatie (t.a.v. routekeuze) • Evacuatie plan • Vertrektijdstippen, bestemmingen en routes

• Naleving evacuatie plan


31 | 45

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


32 | 45

16

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

33 | 45

Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario: Vrijwillig zuidoostwaarts • Evacuatie routes: A15/A16, A29, A20 en N210 • Verkeersinformatie: gemiddeld

[toon simulatie]


34 | 45

17

Casus Rotterdam-Rijnmond Scenario: Vrijwillig zuidoostwaarts • Vertrek- en aankomstprofiel: verkeersinformatie gemiddeld


35 | 45

Q&A PLATOS, Nieuwe generatie evacuatiemodellen Ir. Adam Pel, Transport & Planning, Technische Universiteit Delft 27-02-2015

Delft University of Technology

Challenge the future

18

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

Recommend Documents