带流量-延误关系的宏观基本图：模型推导、实证验证与不变性性质
物理与社会
2024-02-09 v5
摘要
本文利用两类新数据源——车牌识别相机(LPCs)与道路拥堵指数(RCIs)，提出一种带流量-延误关系(volume-delay relationship)的宏观基本图模型(MFD-VD)用于道路交通网络。我们推导出一个涉及网络累积量(即流量)与平均拥堵指数(即延误)的一阶、非线性、隐式常微分方程，并使用来自 266 km 城市网络的经验数据拟合基于累积量的 MFD，其 。针对 LPCs 观测交通量不完整的问题，我们通过理论推导可观测不变性性质予以解决：交通量与临界值(对应 MFD 峰值)之比独立于(未知的)被检测车辆比例。本文在理论上讨论该性质成立的条件，并以实证验证。这为估计比值-临界值提供了实用途径，该比值是网络饱和与效率的重要指标，仅需有限 LPCs 即可实现。本工作的意义在于引入两类广泛可得的新数据源以研究经验 MFD，并去除了传统基于环形检测器与浮动车数据方法通常所需的完全可观测、已知检测率与空间均匀传感器等假设。
引用
@article{arxiv.2309.07811,
title = {Macroscopic fundamental diagram with volume-delay relationship: model derivation, empirical validation and invariance property},
author = {Ke Han and Tao Huang and Wenbo Fan and Qian Ge and Shihui Dong and Xuting Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07811},
year = {2024}
}
备注
38 pages, 17 figures