Forgalmi torlódások szimulációja periodikus sebességkorlátozások esetén
Egysávos forgalmat leíró autókövető modellről először Bando [1] írt 1995-ben, melyben még nem vizsgált időkéséses esetet, illetve figyelmen kívül hagyta a vezetők reakció időkésését. Orosz [2] 2004-ben mutatott be egy újabb modellt, melyben n darab autó egy kör alakú pályán mozog csakúgy, mint egy nagyváros körgyűrűjén. Az autók mindenkori gyorsulását a sebességük, az előttük haladó autó távolságától függő sebességfüggvény, valamint a reakció időkésés figyelembevételével határozta meg. A cikkben már az időkésés is figyelembe lett véve, és meghatározta, hogy már két autó esetén is instabillá tud válni a forgalom.
Orosz és szerzőtársai modelljének további vizsgálatával kideríthető, hogy periodikus sebesség- korlátozások bevezetésével destabilizálható-e a forgalom, illetve hogy egy már destabilizált forgalmi helyzet stabilizálható-e. Ebben a vizsgálatban az időkésés nem lesz figyelembe véve.
Orosz modelljében az autók a sebességüket az előttük haladó autó távolsága alapján határozzák meg, célsebességük azonban időben és térben is állandó. Sebességkorlátozások bevezetésével a célsebesség bizonyos helyzetekben csökken és az a feltételezés, hogy így zavar kelthető a forgalomban. Ebben a tanulmányban az Orosz által meghatározott, gyorsulást is befolyásoló sebességfüggvény lineáris szakaszokkal lesz helyettesítve, a sebességkorlátozások pedig időben (pl. jelzőlámpák által), illetve térben (bizonyos szakaszokon sebességkorlátozás bevezetése által) is változtatva lesznek.
A vizsgálat során:
- Numerikus szimuláció készül Orosz modellje alapján, sebességkorlátozások nélkül, de lináris
szakaszokkal egyszerűsített sebességfüggvénny alkalmazásával.
- Vizsgálom a teljes körgyűrűn alkalmazott időben periodikus sebességkorlátozás esetét két
autó esetén.
- Vizsgálom a körgyűrű egyes szakaszain bevezetett sebességkorlátozás esetét két autó esetén.
- A fenti vizsgálatok n darab autóra is kiterjeszthetők.
- A szimuláció eredményei megalapozzák a periodikus változásokkal módosított modell
analitikus vizsgálatát.
Irodalom:
1. Bando, M.; Hasebe, K.; Nakayama, A.; Shibata, A.; Sugiyama Y.: Dynamical model of traffic congestion and numerical simulation, Phys. Rev. E 51, 1035 (1995).
2. Orosz, G.; Eddie Wilson, R.; Krauskopf, B: Global bifurcation investigation of an optimal velocity traffic model with driver reaction time, Phys. Rev. E 70, 026207, 2004.
szerző
-
Kelemen Tamás
Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Stépán Gábor
egyetemi tanár, Műszaki Mechanikai Tanszék