Das Grundschaltbild des Verkehrsflusses ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen den Verkehrsfluss und die Verkehrsdichte gibt. Eine makroskopische Verkehrsmodell mit Verkehrsfluss, Verkehrsdichte und Geschwindigkeit bildet die Grundlage der Grundbild. Es kann verwendet werden, um die Fähigkeit eines Straßensystems oder ihr Verhalten vorherzusagen, wann die Anwendung Zuflussregelung oder Geschwindigkeitsbegrenzungen werden.

Basic-Anweisungen

• Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Verkehrsdichte und Fahrzeuggeschwindigkeit: Je mehr Fahrzeuge auf einer Straße ist, desto langsamer die Geschwindigkeit sein wird.
• Um Staus zu verhindern, und um den Verkehrsfluss stabil zu halten, muss die Anzahl der Fahrzeuge, die in der Steuerzone ist kleiner oder gleich der Anzahl von Fahrzeugen, so dass die Zone, in der gleichen Zeit zu sein.
• Bei einer kritischen Verkehrsdichte und eine entsprechende kritische Geschwindigkeit der Zustand der Strömung wird von stabil auf instabilen ändern.
• Wenn eines der Fahrzeuge Bremsen in instabilen Strömungszustand die Strömung kollabieren.

Das wichtigste Werkzeug zur grafischen Darstellung von Informationen in der Studie des Verkehrsflusses ist die Grundbild. Grunddiagramme bestehen aus 3 verschiedenen Graphen: Flussdichte, Geschwindigkeit-flow, und Geschwindigkeit-Dichte. Die Graphen sind zweidimensionale Diagramme. Alle Grafiken werden durch die Gleichung "= Strömungsgeschwindigkeit * Dichte" bezieht; Diese Gleichung ist die wesentliche Gleichung im Verkehrsfluss. Die Grundpläne wurden von der Aufzeichnung der Felddatenpunkte abgeleitet und gibt diese Datenpunkte eine Ausgleichskurve. Mit den Grundplänen können die Forscher den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit, Flow und Verkehrsdichte zu erkunden.

Geschwindigkeits-Dichte-

Die Geschwindigkeits-Dichte-Beziehung linear mit einer negativen Steigung; Wenn daher die Dichte erhöht die Geschwindigkeit der Fahrbahn ab. Die Linie kreuzt die Drehzahlachse, y, in der Freeflow-Geschwindigkeit, und die Linie überquert die Dichteachse, x, an der Marmelade Dichte. Hier die Geschwindigkeit nähert flow Geschwindigkeit wie die Dichte Null nähert. Wenn die Dichte zunimmt, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge auf der Fahrbahn ab. Die Geschwindigkeit Null erreicht, wenn die Dichte gleich der Marmelade Dichte.

Flow-Density

Bei der Untersuchung von Verkehrsflusstheorie wird die Strömungs Dichte Diagramm verwendet, um den Verkehrszustand einer Fahrbahn zu bestimmen. Derzeit gibt es zwei Arten von Stromdichte Graphen. Das erste ist das parabelförmige Flussdichtekurve und die zweite ist die dreieckig geformten Flussdichtekurve. Academia sieht die dreieckig geformten Flussdichtekurve als mehr die genaue Darstellung der realen Welt Ereignisse. Dreieckig geformten Kurve besteht aus zwei Vektoren. Der erste Vektor ist flow Seite der Kurve. Dieser Vektor wird durch Anordnen des flow Geschwindigkeitsvektor einer Fahrbahn im Ursprung des Strömungs Dichte Graph erstellt. Der zweite Vektor das lasteten Zweig, der durch Anordnen des Vektors der Stoßwellendrehzahl bei Nulldurchfluss und Marmelade Dichte erzeugt wird. Lasteten Zweig hat eine negative Steigung, die, je höher die Dichte auf der überlasteten Zweig je niedriger die Strömungs bedeutet; Deshalb, auch wenn es mehr Autos auf der Straße, ist die Anzahl der Autos, die einen Punkt weniger, als wenn es weniger Autos auf der Straße. Der Schnittpunkt der Freeflow und verstopfte Vektoren ist der Scheitelpunkt der Kurve und wird als die Kapazität der Fahrbahn, das das Verkehrszustands bei der die maximale Anzahl von Fahrzeugen durch einen Punkt in einem gegebenen Zeitraum übergeben ist. Die Durchflusskapazität und bei der dieser Punkt auftritt, ist die optimale Strömung und optimale Dichte auf. Die Stromdichte-Diagramm wird verwendet, um den Verkehrszustand einer Fahrbahn geben. Mit den Verkehrsbedingungen, können Raum-Zeit-Diagramme erstellt, um Reisezeit, Verzögerung und Warteschlangenlängen eines Straßensegments zu geben.

Geschwindigkeit-Fluss

Geschwindigkeitsablaufdiagramme verwendet, um die Geschwindigkeit, mit der optimalen Strömungs auftritt bestimmen. Derzeit gibt es zwei Formen des Geschwindigkeitsströmungskurve. Die Drehzahl-Fließkurve besteht ebenfalls aus zwei Zweigen, die Freeflow und überlasteten Filialen. Das Diagramm ist nicht eine Funktion, so dass die Durchflussvariable, um mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten gibt. Der vorhandene mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten Stromgröße auftritt, wenn die Geschwindigkeit höher ist, und die Dichte niedriger ist, oder wenn die Geschwindigkeit niedriger ist und die Dichte höher ist, was für die gleiche Strömungsrate ermöglicht. Im ersten Gang-Flussdiagramm, das Freeflow Zweig eine horizontale Linie, die zeigt, dass die Fahrbahn an Freeflow Drehzahl, bis die optimale Strömungs erreicht ist. Sobald die optimale Strömungs erreicht ist, schaltet das Diagramm auf den verstopften Zweig, der eine parabolische Form ist. Die zweite Geschwindigkeit Flussdiagramm ist eine Parabel. Die Parabel legt nahe, dass das einzige Mal, gibt es Freeflow Geschwindigkeit wird, wenn die Dichte Null nähert; es zeigt auch, dass, wenn der Fluß erhöht die Geschwindigkeit abnimmt. Diese parabolischen Graph enthält auch eine optimale Strömung. Die optimale Strömungs teilt auch die Freeflow und überlasteten Niederlassungen auf der parabolischen Graphen.

Makroskopische Grund Diagramm

Eine makroskopische Fundamentaldiagramm ist der Typ des Verkehrsflusses fundamentale Diagramm, das platzSchnittsDurchFluss, Dichte und Geschwindigkeit der im Netzwerk mit n die Anzahl der Verbindungen in Bezug auf die bezieht, wie in Abbildung 1. Die MFD repräsentiert somit die Kapazität des Netzes ,, Fahrzeugdichte mit Sein die maximale Kapazität des Netzes und wobei die Staudichte des Netzes. Die maximale Kapazität oder "Sweet Spot" des Netzwerks ist die, auf dem Höhepunkt der MFD-Funktion.

Fließen

Die Raum-mittlere Strömungs ,, über alle Verbindungen eines gegebenen Netzwerk ausgedrückt werden durch:

, Wobei B der Bereich in der in 2 gezeigten Zeit-Raum-Diagramm.

Dichte

Die Raum-mittlere Dichte ,, über alle Verbindungen eines gegebenen Netzwerk ausgedrückt werden durch:

, Wobei B der Bereich in der in 2 gezeigten Zeit-Raum-Diagramm.

Geschwindigkeit

Die Raum-mittlere Geschwindigkeit ,, über alle Verbindungen eines gegebenen Netzwerk ausgedrückt werden durch:

, Wobei B der Bereich in der in Figur 2 gezeigte Raum-Zeit-Diagramm.

Durchschnittliche Reisezeit

Das MFD-Funktion kann in Bezug auf die Anzahl der Fahrzeuge in dem Netz, so dass ausgedrückt:

 wo drückt die Summe aller Spur Meilen von dem Netzwerk.

Sei die durchschnittliche Entfernung von einem Benutzer in dem Netzwerk angesteuert. Die durchschnittliche Reisezeit ist:

Anwendung des MFD

Im Jahr 2008, die Verkehrsflussdaten der Stadtstraße Netzwerk von Yokohama, Japan wurde mit 500 festen Sensoren und 140 mobilen Sensoren gesammelt. Die Studie ergab, dass Stadt Sektoren mit ungefähren Fläche von 10 km ^ 2 werden voraussichtlich gut definierten MFD Funktionen haben. Allerdings ist die beobachtete MFD nicht zu dem vollen MFD Funktion im überlasteten Bereich höherer Dichte. Am vorteilhaftesten, obwohl, wurde gezeigt, das MFD Funktion eines Städtenetzwerk unabhängig von der Verkehrsnachfrage zu sein. Somit wird durch die kontinuierliche Erhebung von Verkehrsflussdaten der MFD für Stadtteilen und Städten erhalten und für die Analyse und Verkehrstechnik Zwecke nutzen. Diese MFD Funktionen können Agenturen bei der Verbesserung der Netzwerkzugriff zu unterstützen und dazu beitragen, Staus durch die Überwachung der Zahl der Fahrzeuge im Netz zu reduzieren. Im Gegenzug, mit Staus Preisgestaltung, Perimeter-Steuerung einen anderen Verkehrskontrollmethoden können Agenturen eine optimale Netzwerkleistung in der "Sweet Spot" Spitzenleistung aufrecht zu erhalten. Agenturen können auch die MFD zum durchschnittlichen Reisezeiten nach Informationen und technische Zwecke Öffentlichkeit zu schätzen. Vor kurzem Keyvan-Ekbatani et al. nutzte die Vorstellung von MFD, um die Mobilität in gesättigten Verkehrssituation über Anwendung von Gating-Maßnahmen zu verbessern, basierend auf einer entsprechenden einfachen Regelstruktur. In der Tat, entwickelten sie eine einfache Steuerung Design-Modell, unter Einbeziehung der operativen MFD, der für die Gating-Problem, in einer geeigneten Regelung Designeinstellung gegossen werden können. Dies ermöglicht die Anwendung und Vergleich einer Vielzahl von linearen oder nichtlinearen, Feedback oder Predictive Control Design-Methoden aus der Regelungstechnik arsenal; Unter ihnen wurde eine einfache, aber effiziente PI-Regler entwickelt und erfolgreich in einer ziemlich realistischen mikroskopischen Simulationsumgebung getestet.