The effect of distances between vehicles on time and speed in simulated traffic flow

• Autorzy: Kamińska J. A. , Chalfen M.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.017.011

Warianty tytułu

PL

Wpływ odległości między pojazdami na czas i prędkość przejazdu w symulowanym ruchu

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analityczne wyprowadzenie zależności prędkości pojazdów od gęstości ruchu w warunkach ruchu miejskiego. Wykazano, że funkcja prędkości ma postać hiperboliczną zależną od gęstości ruchu, średniej długości pojazdów oraz od wartości oczekiwanej E(T) odległości między pojazdami wyrażonej w jednostkach czasu. W oparciu o wyznaczoną zależność przeprowadzono szereg symulacji komputerowych w celu zbadania wpływu wartości E(T) na parametry symulowanego ruchu samochodowego. W przeprowadzonych symulacjach badano średnią prędkość oraz średni czas przejazdu trasy od punktu startowego do punktu docelowego. Wykazano, że zmiana parametru E(T) w zakresie od 1 s do 4 s skutkuje zmianą średniego czasu przejazdu o od 6,6% do 35,6% oraz średniej prędkości przejazdu o od 3,0% do 18,0% w zależności od liczby pojazdów w symulacji.

EN

The paper presents an analytical derivation of the dependence between vehicle speed and traffic density in urban traffic conditions. It was shown that the speed function is hyperbolic and depends on the density of traffic flow, the average vehicle length and the value of expected distances between vehicles E(T) expressed in time units. A number of computer simulations were performed on the basis of a defined relationship in order to study the effect of the E(T) value on the parameters of simulated traffic flow. The average speed and time of traveling the route from the starting point to the destination were tested in the conducted simulations. It was proved that the change in the E(T) parameter in a range between 1 s to 4 s results in a change in the average travel time from 6.6% to 35.6% and a change in average speed from 3.0% to 18.0%, depending on the number of vehicles in the simulation.

Słowa kluczowe

PL

czas przejazdu; modelowanie ruchu drogowego; odległość pomiędzy pojazdami; symulacja komputerowa

EN

computer simulation; distance between vehicles; traffic flow modeling; travel time

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 16, no. 3
• Strony: 163--176
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kamińska J. A.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, Katedra Matematyki, ul. Grunwaldzka 53, 50-357 Wrocław

autor

Chalfen M.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, Katedra Matematyki, ul. Grunwaldzka 53, 50-357 Wrocław

Bibliografia

• 1. Tang T.Q., Chen L., Wu J.H., Caccetta L.: A macro traffic flow model accounting for real-time traffic state. Physica A, 437, 2015, 55-67
• 2. Tang T.Q., Li J.G., Huang H.J., Yang X.B.: A car-following model with real-time road conditions and numerical tests. Measurement, 48, 2014, 63-76
• 3. Greenshields B.D.: A Study in Highway Capacity. Highway Research Board, 14, 1935, 448-477
• 4. Drake J.S., Schofer J.L., May A.D.: A Statistical Analysis of Speed Density Hypotheses. Third International Symposium on the Theory of Traffic Flow Proceedings, Elsevier, North Holland, Inc. New York, 1967
• 5. Kerner B.S., Konhäuser P.: Structure and parameters of clusters in traffic flow. Physical Review E, 50, 1, 1994, 54-83
• 6. Underwood R.T.: Speed, Volume, and Density Relationship. Quality and Theory of Traffic Flow. Yale Bur, Highway Traffic. New Haven, Connecticut, 1961, 141-188
• 7. Greenberg H.: An analysis of traffic flow. Operations Research, 7, 1, 1959, 79-85
• 8. MacNicholas M.J.: A simple and pragmatic representation of traffic flow. In: Symposium on The Fundamental Diagram: 75 years Transportation, Research Board, Woods Hole, MA., 2008
• 9. Wang H., Li J., Chen Q-Y., Ni D.: Logistic modeling of the equilibrium speed-density relationship. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 45, 6, 2011, 554-566
• 10. Brügmann J., Schreckenberg M., Luther W.: A verifiable simulation model for real-world microscopic traffic simulations. Simulation Modelling Practice and Theory, 48, 2014, 58-92
• 11. Wardrop J.G.: Some theoretical aspects of road traffic research. Proceedings of the Institution of Civil Engineers. Part I, l(3), 1952, 325-362
• 12. Xiaowen H., Dongyuan Y.: Estimation of traffic density on urban freeways. Journal of Transportation System Engineering and Information Technology, 8, 3, 2008, 79-82
• 13. Tang T.Q., Caccetta L., Wu Y.H., Kuang H.J., Yang X.B.: A macro model for traffic flow on road networks with varying road conditions. Journal of Advanced Transportation, 48, 4, 2014, 304-317
• 14. Chiappone S., Giuffre O., Grana A., Mauro R., Sferlazza A.: Traffic simulation models calibration using speed-density relationship: An automated procedure based on genetic algorithm. Expert Systems With Applications, 44, 2016, 147-155
• 15. Qu X., Wang S., Zhang J.: On the fundamental diagram for freeway traffic: A novel calibration approach for single-regime models. Transportation Research Part B, 73, 2015, 91-102
• 16. Kamińska J., Chalfen M.: Prędkość ruchu jako funkcja odległości między pojazdami. Autobusy. Technika. Eksploatacja. Systemy Transportowe, 12, 2016, 635-639
• 17. Kamińska J., Chalfen M.: Wpływ bezpiecznej odległości między pojazdami na gęstość i prędkość ruchu. Autobusy. Technika. Eksploatacja. Systemy Transportowe, 6, 2016, 578-582
• 18. Ustawa Prawo o Ruchu Drogowym (Dz.U. 1997 nr 98 poz. 602 z późniejszymi zmianami) art 19. punkt 4., tekst ujednolicony na dzień 06.07.2017
• 19. Code de la Route. décret du 23 novembre 2001, Art. 412-12, http://www.codes-et-lois.fr/code-de-la-route/, 20.01.2017
• 20. http://www.cedr.fr/home/fileadmin/user_upload/Publications/2010/e_Distance_between_vehicles.pdf, 20.01. 2017
• 21. Bąk J., Bąk-Gajda D.: Psychologiczne czynniki bezpieczeństwa ruchu drogowego. Eksploatacja i Niezawodność, 3, 2008, 22-29
• 22. Skłodowski H.: Psychologia kierowcy samochodowego. Wydawnictwo A. Marszałek, 2003
• 23. Szczuraszek T., Macioszek E.: Analiza rozkładów odstępów czasu pomiędzy pojazdami na obwiedni małych rond. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 9, 3, 2010, 87-99
• 24. Sołowczuk A.: Modelowanie wpływu wybranych cech drogi na prędkość swobodną. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 8, 2, 2009, 33-62
• 25. Dijkstra E.W.: A note on two problems in connection with graphs. In Numerische Mathematik, 1, 1959, 269-271
• 26. Chalfen M., Kamińska J.: Wpływ informacji o gęstości ruchu na czas przejazdu. Logistyka, 4, 2015, 2739-2746

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).