城市公共安全事件主要分为四类。

(1)自然灾害：风灾、水灾、火灾、雪灾、地震、泥石流、海啸等；

(2)事故灾难：各类生产安全事故，如交通运输事故、公共设施事故、环境污染、核事故等；

(3)公共卫生事件：食品中毒、传染病流行事件等；

(4)社会安全事件：恐怖袭击、信息安全、金融安全、经济安全、群体性事件等。

城市公共安全事件对交通拥堵的致因有两方面：一方面，由于自然灾害、交通运输事故、公共设施事故、恐怖袭击等事件，道路现有设施被破坏，导致通行能力下降；另一方面，由于公共安全事件的发生，短时间内产生大量交通需求，原本城市交通的供需平衡被打破，故易在短时间内产生严重的交通拥堵。

本节参考华北电力大学任薛动构建的大停电社会安全评估模型[29]，选取较为典型的城市大规模停电事故，分析其造成的交通拥堵风险。

1.大停电事故

大停电发生后，由于路网交通信号灯系统备用电源的配备率不足，或大停电事故持续时间超出信号灯备用电源后备时间等，路网交通信号灯系统极易发生停运。在一些交通流量较高的交叉口，由于信号系统瘫痪，行驶车流不得不降低车速缓慢通过，随着停电时间的增加，各交叉口的车辆排队长度会持续增加。当缺少交警有效疏散时，交通拥堵可能会持续扩散，甚至引发停电区域交通路网体系的瘫痪。如2002年巴西“1·21大停电”事故，巴西圣保罗及里约热内卢两大核心城市在停电事故发生后，城市的交通灯全部熄灭，停电2 h后直接致使圣保罗市内21个街区范围内的交通系统瘫痪，导致交通拥堵十分严重。2005年，莫斯科“5·25大停电”事故直接导致莫斯科中屯、街区总计236个交通灯熄灭，43条地面公交线完全停运，整个市区处于严重拥堵状态长达4 h。

在大停电交通拥堵度评估中，由于现有的交通拥堵模型是基于交通信号灯正常工作条件下进行研究的，因此并不适用于大停电后的交通拥堵评估。以下采用最基本的调查法作为大停电后交通流运行规律分析的基础，通过采集数据和调研录像来完成大停电对各等级路段平均速度的影响分析，从而建立各等级路段在大停电后速度的下降率与停电持续时间之间的函数关系，并在此基础上，通过车辆行驶里程(Vehicle-Kilometers of Travel，VKT)对各等级路段进行加权，得到整个停电区域路网的平均车速，以此评估大停电后的交通拥堵程度。

2.大停电对各等级路段平均车速的影响分析

采用最基本的调查法作为交通流运行规律分析和研究的基础。通过采集停电期间、信号灯系统停运情况下，不同等级路段车辆的行驶速度等数据，采用曲线拟合的方法建立关系模型，探究各等级路段在大停电后速度的下降率与停电持续时间之间的函数关系。

大停电对路网的影响主要集中在设置了信号灯的交叉口的主干道、次干道和支路上。这里针对深圳2012年4月10日晚8时的大停电事故对交通的影响进行分析。

1)深圳大停电事故

2012年4月10日晚8时，由于深圳市500 k V 变电站设备故障，导致多区域同时出现大规模停电，停电损失负荷76×104 k W，停电用户16.8万。这次事故引发了福田、罗湖、龙岗等多区域大面积停电，停电持续时间超过2 h，停电覆盖范围内大量交通信号灯熄灭，对道路交通造成了严重影响，本次大停电事故停电时间为20∶30—22∶30。

停电范围内所涉及的城市道路包括：主干道10条(深南大道、沿河大道等)、次主干道15条(华丽路等)、支路20条(凤凰街等)。

2)大停电速度折减模型

停电范围内各等级道路交通流数据从深圳市交通运输委员会处获得。数据显示，平峰期发生大停电事故后，随停电事件的增长，各级道路平均车速呈现明显的下降趋势，停电时间增长到一定程度后，平均车速下降减慢，停电2 h后，主干道平均车速下降率超过70%，次干道约为65%，支路约为56%。

经过拟合回归分析，各级道路在大停电期间平均车速下降随时间的变化曲线为

式中 Y——平峰期各级道路平均车速变化率；

X——停电持续时间，min。

拟合曲线如图5-20所示。

3)基于VKT 加权的大停电后路网均速模型

基于各等级道路大停电期间速度下降模型，选取车辆行驶里程(VKT)对各等级道路进行加权以获取路网平均速度，从而可以对大停电后路网体系交通拥堵度实现量化评估。

交通拥堵具有一定的时空特性，在空间上体现为拥堵影响范围，一般采用受拥堵影响的路段长度比例来量化。车辆行驶里程(VKT)是指路段上平均车流量和路段长度的乘积，既能体现道路交通强度，又能反映人们对于道路的需求状况，是从空间角度反映交通拥堵的一项重要指标。

图5-20　深圳大停电期间各等级道路速度折减情况

对于某一等级的道路而言，在统计时间内的车辆行驶里程计算方法见式(5-62)：

式中 VKTk——第k 条基本路段在统计时间内的车辆行驶里程，km；

n——第k 条基本路段的平均车道数，条；

qk——第k 条基本路段在统计时段内的单车道平均交通量，pcu/h；

Lk——第k 条基本路段长度，km。

利用前述量化模型求出各等级路段的平均车速Vk后，以VKTk作为权重，由式(5-63)得到整个路网体系的路网平均速度V：

搜集并整理得到深圳市主要道路平均车速、小时交通量、车道数及路段长度信息，并根据该信息计算得到各路段权值。运用上述不同等级道路在大停电下速度变化率与停电持续时间的关系模型，分别计算深圳市路网中各条道路在停电4 h后的实时车速。将区域大停电4 h后各等级道路平均车速值与相应权值代入式(5-63)中，求得停电区域内停电4 h时路网平均速度：(www.daowen.com)

根据北京市质量监督局发布的《城市道路交通运行评价指标体系》[30]，给出了评估我国各等级道路拥堵程度的平均行程速度等级划分标准，将各等级道路(主干道、次主干道、支路)拥堵等级划分成非常畅通、畅通、轻度拥堵、中度拥堵和严重拥堵五个等级。在此基础上参考北京、深圳的交通指数概念，利用VKT 对各等级道路进行加权，给出了适用于整个路网的均速等级标准，从而对应给出各拥堵等级的标准，如表5-23所列。

表5-23　交通拥堵划分标准

所以，深圳市本次大停电导致的路网拥堵度对应为中度拥堵等级。

参考文献

[1]北京市大型社会活动安全管理条例[J].现代职业安全，2005(11)：9-15.

[2]西宁市人民政府.西宁市大型活动治安管理办法[Z].1999.

[3]河南省公安厅.关于印发《关于做好大型活动安全保卫工作的意见(试行)》的通知[Z].2007.

[4]ZHANG Y.Modeling traffic impact under special events[D].Ohio：University of Akron，Department of Civil Engineering，2003.

[5]沈静.高速公路事故风险实时预测及事后时空影响分析[D].南京：东南大学，2017.

[6]臧金蕊，宋国华，万涛，等.交通事件下快速路拥堵蔓延消散时空范围模型[J].交通运输系统工程与信息，2017，17(5)：179-185，213.

[7]李硕，宋志勇.动态宏观路段行程时间模型研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2004，28(6)：887-890.

[8]杨少辉，马林，王殿海，等.城市快速路停车波模型修正[J].吉林大学学报(工学版)，2008，38(4)：808-811.

[9]孙宇星，陈德望，吴建平.北京市快速环路速度-密度模型研究[J].北京交通大学学报，2004，28(6)：70-73.

[10]董宪元.高速公路交通事故影响预测及应急措施决策方法研究[D].上海：同济大学，2009.

[11]周郑芳.顾及气象要素的道路通行分析应用研究[D].郑州：解放军信息工程大学，2009.

[12]柳本民.灾害性天气下高速公路运行安全控制技术研究[D].上海：同济大学，2008.

[13]PISANO P，HOLM P，COLYAR J，et al.Identifying and assessing key weather-related parameters and their impacts on traffic operations using simulation[C]//Proceedings of 2002 Institute of Transportation Engineer Annual Meeting，2003.

[14]黄芳.物流网络运作风险评估与预警研究[D].北京：北京交通大学，2010.

[15]中国气象局预测减灾司.突发气象灾害预警信号[M].北京：气象出版社，2005.

[16]GOPALAKRISHNA D，CLUETT C，KITCHENER F，et al.Developments in weather responsive traffic management strategies[R].United States.Joint Program Office for Intelligent Transportation Systems，2011.

[17]中华人民共和国公安部交通管理局，中华人民共和国建设部城市建设司.城市道路交通管理评价指标体系[S].北京，2008.

[18]中华人民共和国公安部，中华人民共和国建设部.2003年全国城市道路交通管理“畅通工程”总体方案[Z].2003.

[19]邵敏华.网络交通评价方法、指标体系及影响因素研究[D].上海：同济大学，2006.

[20]MA Y，GUO Z-Y，GUO H，et al.Risk Assessment of Road Operation Environment under Atrocious Weather Condition [C].ICCTP 2009： Critical Issues In Transportation Systems Planning，Development，and Management，2009.

[21]李锋，陈永茂.大城市严重交通拥堵风险评估与应对策略[J].城市交通，2011，9(2)：15-21.

[22]XU X，CHEN A，CHENG L，et al.Modeling distribution tail in network performance assessment：A mean-excess total travel time risk measure and analytical estimation method[J].Transportation Research Part B：Methodological，2014，66：32-49.

[23]中华人民共和国道路交通安全法[M].北京：中国法制出版社，2017.

[24]中华人民共和国公安部交通管理局.中华人民共和国道路交通事故统计年报[R].北京：公安部交通管理局，2017.

[25]杨小昌.危化品道路运输风险评估、过程监测与应急救援系统设计[D].广州：华南理工大学，2016.

[26]赵来军，吴萍，许科.我国危险化学品事故统计分析及对策研究[J].中国安全科学学报，2009，19(7)：165-170.

[27]陈涵.危化品道路运输事故应急救援问题研究[D].北京：首都经济贸易大学，2015.

[28]李婷.关注危化品物流运输的事故隐患与治理对策[J].今日农药，2018(2)：36-41.

[29]任薛东.大停电社会安全评估[D].北京：华北电力大学，2016.

[30]北京市质量技术监督局.城市道路交通运行评价指标体系：DB11/T 785—2011[S].[S.l.]：[s.n.]，2011.