Теория Кернера трех фаз в транспортном потоке - новый теоретический базис для интеллектуальных транспортных технологий

Description

Статья. Опубликована в журнале "Труды МФТИ", 2010, том 2, №4, с. 75-89.Кратко рассматриваются основные положения и результаты предложенной Кернером теории трех фаз в транспортном потоке. Эта теория позволяет объяснить и предсказать эмпирические пространственно-временные свойства перехода к плотному потоку и результирующих структур в плотном транспортном потоке. Приводятся результаты измерения пространственно-временные структур в транспортном потоке на скоростных автомагистралях в Германии, Англии и США. Эти результаты являются эмпирическим базисом как для определения фаз транспортного потока, так и для остальных положений теории Кернера. Показывается, что в теории Кернера возникновение плотного транспортного потока (traffic breakdown) объясняется как фазовый переход первого рода от фазы свободного потока к фазе синхронизованного потока. Такой переход с некоторой вероятностью может происходить в широком диапазоне значений транспортного потока, что отвечает бесконечному числу значений пропускной способности автодороги. Анализируются характерные свойства процесса образования фазы движущихся кластеров машин (движущихся заторов) в синхронизованном потоке, дается классификация пространственно-временных структур транспортного потока в теории Кернера. Приводятся примеры новых интеллектуальных транспортных технологий, основанные на теории трех фаз Кернера.Содержание:Введение. Фундаментальные эмпирические свойства фазовых переходов в транспортном потоке. Три фазы транспортного потока. Свободный транспортный поток — фаза F. Плотный транспортный поток. Определение фаз J и S в плотном транспортном потоке. Возникновение плотного потока (traffic breakdown) — F → S фазовый переход. Бесконечное число пропускных способностей скоростной автомагистрали. Широкие движущиеся кластеры (локальные движущиеся заторы) — фаза J. Синхронизованный транспортный поток — фаза S. S → J фазовый переход. Неоднородные пространственно-временные структуры транспортного потока, состоящие из фаз S и J. Стохастическая модель в рамках теории трех фаз Кернера. Применение теории трех фаз Кернера для интеллектуальных транспортных технологий. Литература.