Dynamics of bimodality in vehicular traffic flows
提出了一个描述车辆交通流双峰特征的模型方程。双峰分布的动力学揭示了一个固定点的存在,该固定点通过同宿轨线连接到自身。建立了双峰性的数学条件。必要的对称性和从双峰到单峰的行为,在分叉的方式,过渡的关键因素进行了分析。
2014-04-13 physics.soc-ph
Asymptotic dynamics of closed-boundary vehicular traffic
我们研究了在一个循环中使用的车辆跟驰模型与体积排除的考虑车辆交通的动力学。特别是,我们解决了稳定状态的单集群的情况下,并推导出基本图,表现出两个分支代表进入和离开的果酱,分别。通过模拟,我们还观察到,在所有车辆的速度平均达到相同的常数在稳定状态下,无论最终的集群状态。的自相关函数的整体速度平均值和单个车辆的速度进行了研究,每个揭示了一个强大的时间尺度。讨论了噪声对汽车加速过程的影响。
2010-09-08 physics.soc-ph
Urban vehicular traffic: fitting the data using a hybrid stochastic model. Part II
在我们研究的第二部分中,我们使用\emph{Modeling a vehicular traffic network. Part I} \cite{ogm1}中提出的模型对分布在阿根廷布宜诺斯艾利斯省蒂格雷市选定区域的摄像机记录的城市交通进行分析。我们发现,车辆的流通-交通动态-,沿着一整天,可以描述的混合模型,是一个适应的混合模型2,一个开放的线性系统,与模型3,这是非线性的,在第一部分开发。这项工作的目的是,首先,验证是否可以模拟车辆流量的$n$步随机过程的演变,$n$的时间。第二,确定模型的参数,以描述一天的交通量,是否可以充分地描述其他日子的交通量。第三,建议修改已经制定的城市交通规则,以优化车辆流量,减少车辆在信号灯处停留的平均时间。我们估计,在收集的数据的实验误差范围内,这些目标得到了令人满意的实现。
2017-10-24 physics.soc-ph
On The Microscopic Modeling of Vehicular Traffic on General Networks
我们介绍了一种形式主义来处理道路网络上的车辆交通的微观建模。每条道路上的交通都是单向的,每辆车的动力学都由跟随领导者模型描述。从数学的角度来看,这相当于在任意网络上定义一个常微分方程组。一个一般的存在性和唯一性的结果,而在路口的优先级阻碍解决方案的稳定性。我们调查的Braess悖论的发生在一个依赖于时间的设置在这个模型。非平稳情形下纳什均衡的出现导致了Braess型悖论的出现,数值模拟也证实了这一点。
2020-02-21 math.AP physics.soc-ph
Vehicular traffic flow at a non-signalised intersection
本文提出了一种改进的Nagel-Schreckenberg元胞自动机模型,用于描述两条街道交叉口的冲突车辆交通流。没有交通灯控制交通流量。驶近十字路口的汽车互相让一让以避免碰撞。封闭边界条件应用于街道。广泛的蒙特卡罗模拟考虑到找到模型的特点。特别是,我们得到的基本图表,并表明,两条街道的相互作用的效果可以被视为一个动态杂质位于交叉点。我们的研究结果表明,屈服机制引起了整个交叉口,特别是在低密度政权高的总流量。在某些密度范围内,与没有垂直流动相比,屈服机制甚至改善和调节流动。
2007-12-13 physics.gen-ph physics.soc-ph
Effect of Ad-Hoc Vehicular Network on Traffic Flow: Simulations in the Context of Three-Phase Traffic Theory
车辆到车辆(或/和车辆到基础设施通信,也称为V2X通信)对交通流的影响,这是相关的ITS,进行了数值研究。为了使研究充分与实际测量的交通数据,无线车辆通信的测试平台的基础上,在三相交通理论的框架内的微观模型的开发和讨论。在这个试验平台中,车辆运动的交通流和分析的车辆通信信道接入的基础上IEEE 802.11机制,无线电传播建模,消息接收特性以及所有其他与ad-hoc网络的影响被集成到一个三相交通流模型。因此,车辆ad-hoc网络和交通流的模拟集成到一个单一的测试平台上,并同时执行。这使我们能够模拟ad-hoc网络的性能,以及不同的情况下,无线车辆通信对交通流的影响,在模拟时间,这可以与真正的特征时间在交通流。此外,该试验台使我们能够模拟合作车辆运动连同各种交通现象,如交通瓶颈,移动堵塞的出现,以及对交通流量的故障车辆的危险警告信息的可能影响。
2009-10-04 physics.soc-ph
Proposal of a risk model for vehicular traffic: A Boltzmann-type kinetic approach
本文论述了玻尔兹曼型动力学模型描述车辆交通中车辆动力学和安全方面之间的相互作用。坚持交通流的宏观特征,包括沿着道路的驾驶风险的分布,最终是由驾驶员之间的一对一交互产生的想法,该模型将个人(即,单个车辆的速度变化的风险,并实现了这种微观相互作用的概率描述在玻尔兹曼型碰撞算子。通过动力学分布函数的适当统计矩,最终可以恢复平均风险与道路拥堵之间的宏观关系,这与众所周知的车辆流的自由和拥堵阶段表现出有趣且合理的相关性。
2016-05-11 math-ph math.MP physics.soc-ph
Experimental study of short range interactions in vehicular traffic
从高速公路上的磁环获得的单辆车数据使我们能够测量同一车道上的非相邻车辆之间的速度相关性和速度差,即使对于7或8辆车的排也显示出一些强相关性。给出了非相邻车辆的车头时距分布。通过交叉车头时距分布,我们还能够得到一些关于车道间结构的信息。应该注意的是,这些关于交叉车头时距的最后结果是有意义的,因为我们使用的数据子集对应于一个独特的静止交通状态-并且仍然包含大量的数据,其中很大一部分是短车头时距。与通过机动的链接进行了讨论。
2009-06-16 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Synchronized flow and wide moving jams from balanced vehicular traffic
最近,我们提出了一个扩展的Aw,Rascle和Greenberg的流量模型。扩展的交通模型可以写成一个双曲线系统的平衡定律和数值再现的反向$λ$形状的基本图的交通流。在目前的工作中,我们分析了新模型的稳态解及其稳定性。除了平衡流动曲线之外,平凡的稳态解在流动-密度图中形成另外两个分支。我们发现,特征结构排除这些分支的部分,从而导致反向$λ$形状的流量密度关系。上分支是亚稳态的同步流的形成为中等密度和不稳定的高密度,而下分支是不稳定的中等密度和亚稳态的高密度。此外,该模型可以再现宽移动堵塞下游前缘的典型速度。它进一步再现了一个恒定的流出广泛移动堵塞,这是远远低于最大自由流。应用该模型来模拟交通流的瓶颈,我们观察到一个一般的模式与广泛的移动堵塞旅行通过瓶颈。
2006-06-16 physics.soc-ph
Crowding effects in vehicular traffic
虽然拥挤对细胞内分子扩散运输的影响在生物学中得到了广泛的研究,但在以体积行为为主要关注点的交通系统中,它迄今为止一直被忽视。在这里,我们研究的拥挤,由于汽车密度和驾驶波动的车辆运输的影响。使用微观模型的交通,我们发现,拥挤可以推动汽车运动从超弹道下降到亚扩散状态。该过渡还与位置的概率分布的形状从负偏斜正态分布到指数分布的变化相关联。此外,拥挤扩大了汽车的陷阱时间和集群大小的分布。在稳定状态下,subdiffusive状态仅在车速存在较大变化时才持续存在。我们进一步将我们的工作与先前的研究结果从随机游走模型中的细胞系统中的运输。
2012-09-27 nlin.AO physics.soc-ph
Signal optimization in urban transport: A totally asymmetric simple exclusion process with traffic lights
我们考虑具有依赖于时间的缺陷键的环上的排除过程,在该过程中,希望率周期性地在0和1之间切换。该系统模拟城市交通中的主要道路,与垂直街道相交。我们探讨了系统的基本属性,特别是依赖于信号的参数,以及系统的大小和车辆密度的车辆流量。我们调查各种类型的空间分布的车辆密度,并显示存在的冲击剖面。我们还测量了交通灯后的等待时间,并研究了它与交通流量的关系。
2017-03-06 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
Modeling a vehicular traffic network. Part I
我们提出了三个模型的交通车辆在一个网络形成的网站(城市,汽车租赁公司,停车场等)。并且由双向动脉(道路、高速公路)连接,这允许以$n$连续步骤或时间单位的序列来预测车辆流量。一个基本的办法是使用以前的观察和测量作为“先验”信息。在我们的分析中使用的形式化工具包括:(1)将一个有向图与网络相关联,其中边对应于动脉,带环的顶点表示站点。(2)从一组初始数字,即网络中车辆的分布,我们构建一个矩阵,通过对行进行归一化,将其转换为随机矩阵(SM),其条目现在是转移概率。该矩阵成为交通流演化的生成器。(3)利用Perron-Frobenius理论进行形式化分析。我们研究了三种模型:(a)一个封闭的四站点网络具有一个保守的车辆数量;(b)到这个网络中,我们添加一个流入和流出的车辆来表征一个开放的系统;渐近,$n \rightarrow \infty$,SM提高到$n$的权力去一个唯一的平稳矩阵。和(c),我们构建了一个非线性模型,因为正式的结构允许存在几个($L$)稳定状态的车辆分布在每个站点,交替循环与时间。每个状态表示$L$不同时刻的流量。这些模型被用来分析交通在一个部门的城市蒂格雷,位于阿根廷布宜诺斯艾利斯省。研究结果见下文。
2017-10-24 physics.soc-ph
Computational Desire Line Analysis of Cyclists on the Dybbølsbro Intersection in Copenhagen
本文提出从视频中检测骑行者轨迹的计算方法,并在哥本哈根Dybbølsbro交叉口发现大量与设计相悖的轨迹,揭示现有设计忽视骑行者对直接、不间断通行的需求,为改进丹麦交叉口设计提供依据。
2022-11-02 cs.CY physics.soc-ph
Macroscopic limits of non-local kinetic descriptions of vehicular traffic
我们研究了宏观交通模型的推导出最佳速度和跟随领导者的粒子动力学的非本地Povzner型动力学方程的流体动力学限制。作为第一步,我们表明,最佳速度车辆动力学产生一阶宏观模型与非局部通量。接下来,我们表明,非本地跟随领导车辆动力学有一个普遍的宏观对应的二阶Aw-Rascle-Zhang交通模型,至少当非局部的相互作用是足够小的。最后,我们表明,同样的定性结果也适用于一般类的后续领导者动态的基础上车头时距的车辆,而不是他们的速度。我们还通过数值模拟研究了粒子模型解与宏观极限之间的对应关系。
2022-11-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
How to Apply Assignment Methods that were Developed for Vehicular Traffic to Pedestrian Microsimulations
在交通规划中,应用配流方法计算用户平衡路径选择是非常常见的。一般认为,车辆交通是以广义成本为基础的用户均衡,其中出行时间是一个主要因素。令人惊讶的是,旅行时间并没有受到行人路线选择的太多关注。在行人的微观模拟中,用于计算首选步行方向的极大主导范例被设置为(空间)最短路径的方向。对于行人将旅行时间作为其步行行为的主要决定因素的情况,也希望在行人模拟中有一个分配方法。要应用现有的(道路交通)分配方法与模拟的行人之一,以减少nondenumbering许多可能的行人轨迹的一个小的子集的路线,代表的主要,相关的,并显着区分路由的替代品。除一条路线外,所有这些路线都将标记绕道,即不是起点和目的地之间的最短连接。建议的分配方法的目的是工作与常见的行人动力学的操作模型。这些-如前所述-通常会将行人送向空间最短路径的方向。因此,所有绕行路线都必须配备中间目的地,这样,行人可以绕行,作为分段连接的路段,他们走到最短路径的方向。然后,人们必须注意,从一个路段到下一个路段的越界不会引入人为因素进入行人轨迹。
2014-02-07 cs.CE cs.MA physics.soc-ph
Agents for Traffic Simulation
车辆交通是多智能体系统的一个经典例子,其中自动驾驶员在共享环境中操作。本文概述了微观交通建模的最新技术及其对仿真技术的影响。我们专注于描述连续反馈控制任务(加速和制动)和离散选择任务模型作为对周围交通的响应的汽车跟随模型的短时动态。代理的驾驶风格的特征在于模型参数,如反应时间,所需的速度,所需的时间间隔,预期等,此外,内部状态变量对应的代理的“头脑”被用来将驾驶经验。我们引入了一些参数的时间依赖性来描述司机在交通堵塞一段时间的挫折。此外,驾驶员的行为受到邻近车辆的外部影响,并且还受到环境输入的影响,例如有限的机动化和制动功率、能见度条件和道路交通规则。一个通用的方法来处理离散的决策问题的背景下,车辆交通的强制性和自由裁量权车道变化。此外,我们考虑的决策过程是否刹车或不接近交通灯从绿色变成琥珀色。车辆交通的另一个方面与驾驶员的异质性有关。我们讨论了一个混合动力系统的耦合车辆和信息流,可用于开发和测试即将到来的车辆间通信技术的应用。
2008-05-02 physics.soc-ph
Simulation of traffic flow at a signalised intersection
建立了描述单交叉口车辆交通流的Nagel-Schreckenberg元胞自动机模型。一组交通信号灯以固定时间或交通自适应方案操作来控制交通流。封闭边界条件适用于每个单向流动的街道。进行了广泛的蒙特卡罗模拟,以找到模型特性。特别是,我们调查的信号参数上的流量的依赖性。
2008-09-21 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
From Drivers to Athletes -- Modeling and Simulating Cross-Country Sking Marathons
经典越野滑雪马拉松运动员的交通流,以瑞典瓦萨洛佩特为例,代表了一个非车辆驱动粒子系统,具有车辆交通流的许多特性,如单向运动,车道的存在,而且,严重的交通堵塞。我们提出了一个微观加速度和轨道变化模型,考虑到不同的健身水平,梯度,和运动员之间的相互作用,在所有的交通情况。该模型是校准的微观数据的$\textit{Vasaloppet 2012}$使用多模型开源模拟器MovSim.org,我们模拟所有15 000名参与者的瓦萨在第一个十公里。
2014-03-19 physics.soc-ph
Particulate Matter Exposure at a Densely Populated Urban Traffic Intersection and Crosswalk
暴露于升高的颗粒物污染是公众和空气质量管理机构都非常关注的问题。例如,在城市交通路口,行人在路边等待或在人行横道上行走时,暴露于交通近源PM污染的风险往往更高。本研究提供了一个深入的调查行人暴露于PM污染在城市交通路口。在城市交叉口附近进行了定点测量,以研究不同粒径颗粒物在交通信号周期中的变化。这一过程有助于识别路边的主要PM扩散模式。此外,行人暴露于PM的移动测量在六个时间间隔内进行,对应于行人通过十字路口时行程的不同部分。测量结果被用来估计和比较颗粒物的累积沉积剂量的大小类别和行程段行人在交叉口。此外,行人暴露于PM在晴天和阴天的比较进行了分析。研究结果表明了减少交叉口PM污染的重要性,并为政策制定者提供了减少城市交通交叉口行人PM暴露的可能措施的基础。
2020-11-12 physics.data-an physics.soc-ph
Entropic Analysis to Assess impact of Policies on Disorders and Conflicts within a system: Case Study of Traffic intersection as 12-Qubit Social Quantum System
在一个交通路口的情况下,熵分析尝试详细。该模型用于定义冲突熵。结果表明,与使用的策略(政策),如安装交通信号灯和建设立交桥的熵降低,从而使交通秩序。结果表明,这些策略有助于降低熵和完全消除冲突熵在这两种情况下。这样的分析可以在决定有利的政策和制定人工智能算法中找到巨大的应用。交通十字路口与12个量子比特的量子系统有着惊人的相似之处,这开辟了交通流研究的新范围,以了解量子系统的行为。
2020-12-30 physics.data-an physics.soc-ph quant-ph
Fokker-Planck Asymptotics for Traffic Flow Models
从微观相互作用规则出发,导出了Fokker-Planck型车辆交通流动力学模型。推导是基于采取相应的玻尔兹曼模型的一个合适的渐近极限。作为特定情况,导出模型包括现有模型。新的Fokker-Planck模型也给出了它们的差异,现有的模型突出。最后,我们报告的数值实验。
2010-09-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP