高速公路交通间距分布的矩分析

为了协助规划车辆间通信网络，需要对交通行为和交通相变有准确的理解。我们根据美国加利福尼亚州一条多车道高速公路收集的经验数据计算了车辆间距。我们计算了单条车道上车辆间距的相关系数，以表明各车流是独立的。我们定期确定了单条车道的前四阶矩，即均值、方差、偏度和峰度。我们跟踪了这些矩随交通状况从低密度自由流到高密度拥堵的演变。我们发现，车辆间距的高阶矩对均值有明确的依赖关系。间距分布的方差随平均车辆间距单调增加。相比之下，我们的分析表明，偏度和峰度为寻找临界点提供了最敏感的探针之一。我们发现了两个重要结果。首先，在不同时间间隔内为不同车道计算的峰度随偏度平滑变化。它们与针对依赖于单参数的概率密度函数计算的偏度和峰度具有相同的行为。其次，作为平均车辆间距函数的偏度和峰度在不同交通相之间预期的临界密度处显示出尖锐的峰值。数据显示在峰值位置附近有相当大的分散，这表明临界行为可能除了交通密度之外还取决于其他参数。