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扩大分布式光纤光 sensing 适用性的拥堵情况下的交通状态估计

系统与控制 2025-09-01 v1 统计力学 系统与控制 元胞自动机与格子气 物理与社会

摘要

本文提出了一种针对拥堵情况下的交通状态估计(TSE)方法,用于分布式光纤光 sensing(DFOS)。DFOS 检测车辆行驳动力沿光纤的轨迹,并在时空平面上获得其轨迹。从这些轨迹中,DFOS 提供用于实时 spatially continuous 交通监控的平均速度,而无死区。然而,当车辆振动强度不足以低于慢速时,无法获得轨迹,导致平均速度数据中出现缺失值。这限制了 DFOS 在严重拥堵情况下的适用性。因此,本文提出了一种基于数据同化的缺失值插值方法。我们的方法在日本两条高速公路上的参考数据上进行了验证。结果表明,与非缺失值相比,插值平均速度的平均绝对误差(MAE)仅增加 1.5 km/h。这一研究扩展了 DFOS 在实际情况中的广泛适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.21138,
  title  = {Traffic State Estimation in Congestion to Extend Applicability of DFOS},
  author = {Yoshiyuki Yajima and Hemant Prasad and Daisuke Ikefuji and Hitoshi Sakurai and Manabu Otani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21138},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 7 figures, presented in the 31st ITS World Congress