工作场所中道路使用者在高速公路建设项目方面关于工程造价的估算.doc

公共区域道路使用者在高速公路建设项目中对工程造价的评估朱义民；李艾哈迈德；李望摘要：公路建设往往会因交通堵塞工作区域给司机们造成额外的道路使用者成本(RUC)。因此，设施拥有者,如佛罗里达交通部(FDOT),通常热衷于运用替代承包等方法来加速，如A+ B承包建设。虽然许多这些承包方法得靠URC来确定积极因素和不利因素, 但对于FDOT地区工程师来说没有规范的RUC评估方法是可行的。加之，目前存在的方法既不切实际，也不益于使用者确定其积极因素和不利因素。本论文着重为FDOT开发一个RUC计算程序，该程序主要集中于易于接近FDOT地区工程师的使用数据，如图纸和维护交通的规划。这个程序是根据发表在公路通行能力手册的交通流量分析方法、以往对用户效益分析和工作区域的研究、以及一些有关佛罗里达的经验数据的基础上发展而来的。运用大量的案例分析来阐释该程序以及和其它两种目前存在的模型做相关的比较，亚利桑纳模型及队列和工作区域用户成本评估模型，通过相关的分析，评估设想的比较，输入数据的分析等。该研究充分表明了这个建议性程序将会促进RUC持续不断的发展。DOL：10.1061/(美国土木工程师协会)CO.1943-7862.0000020CE数据库标题：公路和道路建设；工业；合同；交通拥挤；佛罗里达。引言公路建设往往引起交通混乱或公共交通工具的安全问题。司机开车时必须通过建设工作区域,通常是由于额外成本费用的减少,降低运行速度,提高旅游的旅行时间,事故可能会增加速度,并且对自然环境的负面影响,al.1997(艾利斯等额外费用,也叫“道路使用者成本”(RUC),通常是指日常费用估计造成公路建设公共交通工具(丹尼尔等1999)另外,有责任感,相对论RUC;也就是说,由于成本发生损失的利益,否则会享有公共交通工具如果项目完成了(AASHTO 2003)。为了尽快改善公共交通工具,替代承包合同A+ B所利用的各种状态运输部门加快建设。许多这些承包方法依靠RUC决定激励或者惩罚(Arditi al.1997耐克等,1998)。它是重要的计算基于声执行RUC科学、工程的原则,因为相关的法律含义承包实践,如A+ B合同为例,法律规定,U.S的奖励或者惩罚必须以合理的估计延误成本归属于完成一份合同。RUC的研究不是什么新鲜事了。许多研究已经计算出各方面的组成部分在联邦和州水平(王建民和Goodrum 2005)。其中一个例子是MicroBENCOS(McFarland等),al.1993队列和用户计费程序QUEWZ世界区域(1998)(TTI),交通部运输研究所道路使用成本表(丹尼尔等),西维吉尼亚州的al.1999公路使用者效益分析系统(Jaraiedi等),QuickZone al.2000 Mitretek系统(2005),在肯塔基州的用户成本计划(KyUCP)(2002),Rister和墓地模式(ADOT亚利桑那州教育部2002),以及AASHTO红色封面的书(AASHTO 2003),但是其中的许多研究也已开发的软件工具, RUC计算。先前研究(艾利斯等FDOT al.1997)推荐FDOT要实行一个特别小组来解决，并都认为方法和成本因素的计算数FDOT RUC合适。本研究因此重点研究的问题,简化数据根据本部门的特殊需要,localizin工程师FDOT区计算,并发展教育部更具用户友好性的工具,FDOT地区工程师。教育部简化数据要求计算是很重要的,因为之前的很多方法需要大量的输入数据,要么可能不是必要的在其它情况下,在决定奖励或者惩罚,或者使困难地区的工程师获得一致性。这些方法需要长时间的数据输入,因为它们通常是用于发挥寿命周期费用分析和使用的公路建设项目,由于只有一个RUC多性能指标。RUC本地化是非常重要的,因为许多计算模型的发展在过去的研究是基于经验数据或假设也许并不适用于其它的情况,例如,内置的速度和体积模式。因此,有必要开发一个程序RUC FDOT地区工程师估计决定奖励或者惩罚。本文推荐的两个调查都被当前RUC所使用的计算方法FDOT地区工程师采用。给出了新建议的程序验证程序。在FDOT领域的当前实践 根据FDOT施工项目管理手册、每日奖励或者惩罚为+ B类的合同还可以使用一个批准确定流程,如QUEWZ模型或MicroBENCost软件。为了确定RUC所使用的计算方法FDOT区,两个调查正在处理。第一次调查是通过电子邮件与地区工程师取得联系。这项调查的目的是为了确定其是否正在使用或MicroBENCost地区为RUC QUEWZ计算,而如果不是,什么工具被用来代替。调查的结果显示,不同的分析工具,如亚利桑纳模型被使用。三个地区回应说,他们不使用现有的工具,如QUEWZ或MicroBENCost,因为这些工具不产生令人满意的结果还是很难用。此外,一个地区的经验表示,利用现有RUC透露RUC方法问题,包括以下几点:1.通过这些方法工程师不容易得到数据；2.通过初步评价，由于quickZone的复杂性，并不鼓励采用;3.分析现有的某些参数的方法(例如, RUC旅行时间)似乎并不合适;4.没有用户友好的工具还是非常耗时的；5.许多上述工具是DOS或spread-sheet-based;基于这样的观察不同的方法不同,使用的FDOT地区进行了一次调查,比较这些方法。一个简易的调查结果见表1。计算结果之间的差异显著的地区。理解的差异反映了工程师的组成部分地区因素,包括在计算、计算方法和使用的计算结果。例如,一些地区用“绝对的”成本,而有些人则用“额外的”成本指一些地区RUC只考虑时间的价值,其他人认为附加因素,如车辆运行成本、事故成本。一些地区公路状况相比之前和之后的建设,而有些人则比较推导RUC期间和之后的条件建设。工程师使用不同地区甚至经济数据计算相同的工程RUC。结果差异显著,从地区到另一个地区,因此很难比较。然而,有一些明显的类型采用不同方法之间的地区。首先,所有的方法是简单的。第二,成本因素,例如对环境的冲击或商业,没有考虑。第三,数量和速度的关系,被假设为排队,并没有考虑迂迴根据RUC的理解使用现有计算方法FDOT区,本研究旨在开发一个RUC维持上述计算过程的共通性,同时提高了地区间的一致性的组成部分的计算。对计算过程的建议这是一个独特的成本RUC驾车人没有实际成本估计能对RUC得到确认。因此,重要的是要使计算过程是基于公认的方法或程序。据埃利斯吴昱(1997),主要成本要素可分为可量化RUC和nonquantifiable因素;货币因素包括时间的价值,列车运行成本,事故成本和非货币因素包括环境影响和舒适。大多数现有的车型,如亚利桑那,QUEWZ,QuickZone模型,认为只有货币因素。因此,一般包括三个部分,这是RUC计算表述为:RUC = VOT + VOC + ACVOT = =车辆运营成本;挥发性有机物(VOC)和AC =事故成本。在下面,本文提出了一些相关的设计过程,包括一般问题,程序,估计,VOC VOT AC,利用交通分布预测交通量在施工期间。一般问题过去的研究中,例如,丹尼尔孙俐(1999),建议使用一个RUC也能获得的三个比较方法:1.Aphase-by-phase方法;2.一个before-versus-after施工方法;3.一个在施工进行中火结束后的方法。很明显,这种方法代表最坏的情况。到另一个地的,工程师,估计作为一个上限, RUC决定奖励或者惩罚。因此,本研究以在施工进行或结束中这种施工方法计算所有类型的组成部分,因为最坏的情形是教育部估计,最大的奖励或者惩罚通常是部分RUC评估。丹尼孙俐(1999)提出公路工程分类为不同的类别;跟随这条建议,本研究将根据项目的settigns项目(例如,城市versus.rural)和病理类型(例如,城市,两车道高速公路,公路、高速公路条多车道的类别相似使用工业公路通行能力手册(2000)。时间的价值确定时间的价值取决于机会成本的时候,语境的特征、旅游的旅客(特别是工资),也许,类型的事故车辆(AASHTO)根据2003年对AASHTO红色封面的书(2003),时间的价值了下面的公式:旅行时间的价值被用户丙级($ / veicle公里);Mc =单位价值以用户为中心的课堂时间c(h)、Oc美元=入住率车辆用户丙级,因此, 该公式表明,时间的价值是由不同期间和之后的旅行速度建设。但丹尼尔唐明杰,(1999)认为有三种类型的延迟,影响测定时间的价值。1.减少公路拥堵,提高旅游出行时间;2.延迟打开一个新的或改进的设施,防止用户获得旅行时间效益;3.利用迂回的河坝，增加旅游时间。减少公路的拥堵会直接与时间的价值相练习,因为利用公式会减少将导致交通控制和拥堵(艾利斯等al.1995 al.1997等);绿林延迟打开一个新的或改进的功能可以被认为是一种扩展的影响日益增长的时间价值。因之,其可间接反映使用公式。然而,影响迂迴河坝无法解决这个特殊配方独自一人。现有的模式,如QuickZone教育部Mitretek系统(2005)可以执行排队,迂迴河坝分析模型,但这和其他需要大量的信息开发网络围绕着一个主题的工作场所,它经常被费时和艰难的工程师获取所有地区必要的资料。经济分析的影响,分析了排队,迂迴河坝有时是不容忽视的,例如,在公共道路局公式(AASHTO 2003),那么,这个研究的选择不受在迂迴河坝排队和RUC流通量的影响。现有的模式,如QuickZone教育部Mitretek系统(2005)可以做主持人,单位时间价值为丙级,经常是估计用历史数据。一般情况下,两个班是用来考虑主持人:轿车和卡车,例如,亚利桑那州模型或QUEWZ模型。赣吴昱(2005)开发了软件托尔估计,其入住率Oc的汽车用户丙级。基于平均入住率在佛罗里达州在过去的几十年,线性回归模型(王2007)开发项目的averge占用率为2007年,为佛罗里达州是1.41。在各种各样的底座里速度计算,例如,城市和多车道higways病理使用程序,可以进行发表在工业公路通行能力手册(2000)交通分流在Eq。(2)、Hc代表时间的价值每一辆车为了获得价值的时间通过一个所有车辆的工作场所,这是必要的,以估计每天的平均体积的汽车在此期间RUC时间进行了分析。因此,每天平均每小时交通分布有待开发。通常,交通量数据对FDOT地区工程师格式的年平均每日访问量(AADT)。在这项研究中,平均每小时交通分布的计算基于通信量佛罗里达数据库中存储的数据信息,记录每小时交通流量数据使用两种类型的网站显示器设置:telemetered弗罗里达公路系统和便携式的地点。Telemetered网站记录每小时定向交通量固定位置整整一年的,可移植的网站流量记录houly一或两天在一个特殊的位置。为了得到一个平均每小时交通分布、210 telemetered 30个不同的地方网站,为每个设备类型,从数据库中随机抽取。对每一个设备类型,超过20000 24-h交通统计中直接从数据库和分析。平均每小时流量的估计,每天每小时交通计数的意思抽样(王2007)传送的结果显示如果图1。每小时流量模式显示在图的平均流量反映了两个方向,因为AADT是双向的。车辆运行成本艾利斯吴昱(1997)总结了典型零件的挥发性有机物(VOC):1.燃料消费;2.轮胎磨损;3.石油消费;4.维修部件和劳动;5.折旧和兴趣。根据数据的可用性,计算不同采取不同的因素加以考虑。本研究还只考虑燃料消耗。红色的书(AASHTO AASHTO 2003)制定的燃料成本的变化也作为一个功能函数的速度或延迟。本研究利用前者。丙级(合);galc,speed1=升车辆班每公里j.C(S)燃料=改变燃料成本函数为车辆的速度；提速速度;(galc,speed2=升车辆班每公里c,postimprovement速度;Pc=燃油价格每公升汽油车辆类(合)c;和L =工作区域的长度正在研究。基于平均旅行速度和施工后,在galc,speed1和galc speed2,可以确定这种程序使用表格Higway容量手册。佛罗里达平均恶魔成本能获得AAA的网站(燃料成本),默认是0.74美元每公升为2007年。事故成本丹尼尔吴昱(1999)提出下列公式来计算事故成本:AC=FA+NFA+(PDO)x在致命的事故;NFA足总=非致命性伤害事故,PDO财产损失只有事故;和x = 1,3 -丙二醇为未调整参数的事故。然而,挑战是,一些研究不仅要讨论工作场所事故成本,但通常存在数据不支持分析事故成本相关工作区域。因此,本研究制定了以下定制公式确定工作场所事故成本。Awz=附加在事故成本在工作区域;=事故比率,每英里,Rwz车辆比例变化次方事故发生率在工作区域,L =控的工作区域,C =平均碰撞美元的价值。他们暗示平均增加7.5%的事故发生在施工过程中存在的工作场所。吴昱(1999)报道,为高速公路建设,撞车率为21.5%，高于修建时期的发生率。Huebschman和Gracia(2003年)发现:增加事故比率在27.5%的基础上建设项目17号州际公路。由于这一系列的成果和困难增加阻尼事故率在佛罗里达州,一系列的7.5 - -27.5%承担本研究根据先前的研究。计算A和C,桌子已经建立关于处理安全事故FDOT办公室。有两种类型的数据,撞车率和平均碰撞美元值(见表3),进行了分类,根据设备类型和地区。我可以得到工程图纸。事故比率数反映每英里运行的的车辆事故美元价值的平均碰撞的平均美元金额的崩溃。案例分析真正的项目是在迈阿密的七个研究,以申请进行审查的公路建设项目的新程序。用于实施的计划项目的数据，计算中显示的是教育部。表4。计算过程分为三个部分:计算平均速度、计算旅行每日交通量和RUC在施工过程中。速度计算的结果显示在表5。数据类型为“设施”、“卡车%,”和“长”的工作场所的工程图纸能获得。上传的速度限制(阻碍)是典型的标示施工后的图纸。然而,这颗欢跳的阻碍施工期间需要估计。自由流动速度计算基于以下简单的公式和阻碍(砂浆1997):当PSL在施工过程中是不可能了,本研究假设平均速度降低8公里/小时(5米 / h)此外,用户可以自行调整。无论是在计算速度和施工后的程序是基于在公路通行能力手册(2000)根据工业不同类型的设施。本文并未涉及程序的细节。例如,工作区域指定建设计划可能只能发生在上午10点,下午3点半放学。(表4),例如1小时交通分布,首次使用分配到每小时AADT(图1),然后根据工作区域的时间表,在施工过程中每小时交通流量的增加,例如,在施工过程中Voume特”总”为“例如1”是6287(表4),例如1,每小时的总和贸易量上午10:00并且三30点。所有的数量最终用于预算RUC旅行者驾驶摘要工作场所在施工期间。计算将根据先前的方法进行了探讨。在时间延迟计算,为乘客平均每小时工资水平的汽车和卡车司机将17.11美元和35.84美元,分别作为缺省值,佛罗里达。计算的时间延迟的产品在施工过程中,每日交通量的平均工资,额外的旅行时间。在营运成本模块、燃料消耗确定每毫升使用一张桌子,例如,Table2,根据旅行速度。在这次事故中,平均成本模式事故比率和平均成本的基础上,确定每碰撞事故的报道FDOT安全办公室(如表3)事故的发生率,提高由于工作场所的存在是基于一个默认值估计为7.5%,计算的工作区域的七个案例研究RUC提出了表4。对比三种类型的比较,并进行了测定,并用使用新程序,包括(1)对比试验的结果,此个案研究与实际激励相同的项目;(2)比较与亚利桑那州和新procedre QUEWZ模型;(3)分析所需的输入数据,并对以下的三种模型的进行2中的比较 .比较不考虑QuickZone因其RUC估算过程看作太复杂地区工程师劣质本研究的主要目的。此外,虽然FDOT个地区使用其他方法,这些方法定制是基于一个绝对价值计算,教育部无法相比的三种方法,算出RUC “相对”的价值观。 由于时间和资源的限制,只有7个项目是用来验证本研究提出的程序。相关分析在相关分析,结果来源于新的程序,亚利桑那州的模型,模型进行比较QUEWZ绘激励。刺激物是RUC通过下面这2个图的观察，提出了如下三种模型:1.亚利桑纳模型生产更高价值比其他两个模型。这是由于与Arizonamodel建立了长期的合作关系,使假设中的旅行时间的增加呈线性增加的AADT每车道超过5000辆车每一天(vpd)和旅行时间的增加了一倍,当这AADT vpd达到15000。作个假设,额外的旅行时间从亚利桑纳模型计算远高于新品种的程序和QUEWZ模型,从而产生较高得RUC。2.显示QUEWZ教育部的计算模型飞速变化的例子不胜枚举。在模型的例子QUEwZ教育部1和4极低:115.00美元和241.00美元)。这是因为世贸组织的项目,而潜在的城市病理QUEWZ模型算法进行了基于高速公路发展的情况。高速公路的车容量典型设备被造进QUEWZ模型,远高于典型的城市街道的能力。对输入数据的分析数据输入的新程序已经被简化,包括一下四种类型:1.莱恩，关闭配置设备类型、数量的车道时,施工后,和长度的工作区;2.交通数据:例如,AADT期间和之后,张贴限速建设期间和之后的建设;3.工作日程安排数据区:例如,开始和结束一天的时候,建设4.经济数据:例如,卡车司机的工资和燃料成本。信息,例如设备类型、数量的小巷,长度,AADT工作场所,在(或后)建设张贴超速,提供工程图纸;工作日程有代表性区域数据在交通控制计划的一个项目。研究表明1.在亚利桑那州,输入需求模型通常是简单的。2.QUEWZ模型需要更多的数据,这并不总能轻易倍率地区工程师(一些数据输入,如速度和体积能力能力,是不容易得到)。3.新模型简化了数据输入的要求。大多数的输入数据可从图纸和交通管制的的计划中得到,尽管一些数据可能不容易取得,比如信号周期时间和绿灯时间旅行时间分析城市街道。然而,在这些情况下合理的默认值和假设可能会被起诉,简化了分析。结论和进一步研究RUC计算可以很具有挑战性的,同时, RUC会受到许多因素并无实际RUC用于验证。因此,拥有健全的计算过程是至关重要的。这样一个过程应该之间找到平衡点的实用性和所需达到的水平精度。计算程序提供一个RUC估算奖励或者惩罚,本研究利用流量分析方法发表在公路通行能力手册,进一步证实了前期研究的发现用户效益分析和工作场所和实证数据,具体到弗罗里达. 基于上述七个的案例研究,比较了该方法对两个现有模型和通过QUEWZ亚利桑那州和相关分析,主要计算比较的假设,并输入数据分析。研究表明这些新的程序（工序）具有如下特征：1. RUC的计算包括车辆运行成本和事故成本以及成本;2.程序采用平均速度公式计算旅行找到在公路通行能力手册,这是一套标准化程序;3. RUC的计算采用了弗罗里达式的简化的数据,如平均工资、燃料成本的司机,交通分布规律、入住率,和碰撞的汇率,同时4.新程序可以应用到不同类型的设施中去,包括条多车道公路、城市街道,双线公路和高速公路。因此,虽然不同的模型都有其力量,建议的程序可以生成更连贯的教育