Super-random states in vehicular traffic - Detection & explanation

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Krbalek, Milan
dc.contributor.author Seba, Frantisek
dc.contributor.author Krbálková, Michaela
dc.date.accessioned 2023-07-12T13:18:32Z
dc.date.available 2023-07-12T13:18:32Z
dc.date.issued 2022
dc.identifier.issn 0378-4371
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/81278
dc.description.abstract This article deals with specific states of traffic flow on a two-lane freeway, in which statistical fluctuations of microscopic quantities (inter-vehicle gaps) are significantly higher than in systems with absolutely random events (Poisson systems). These anomalous states (super-random) are detected in empirical traffic data, specifically in the fast lane at traffic densities up to 25 vehicles per kilometer. The origin of these states is then explained mathematically (using the theory of balance particle systems and tools of random matrix theory), physically (by means of an one-dimensional particle gas subjected to local perturbations caused by overtaking cars) and empirically (using an analogy with phenomena observed in photon counting experiments). In the article we show that overtaking maneuvers, when vehicles from a slow lane are injected into a fast-lane stream of faster moving vehicles, disrupt a local balance in microstructure of fast-lane stream and cause atypical arrangement of vehicular positions, that is very rare, generally. With help of original numerical model we demonstrate that the anomalous states detected are identical to equilibrium states formed in a stochastic particle gas with a potential containing, in addition to a repulsive component, also an attractive component. (C) 2021 Published by Elsevier B.V. eng
dc.format nestránkováno cze
dc.language.iso eng
dc.publisher Elsevier Science BV eng
dc.relation.ispartof Physica A : Statistical Mechanics and its Applications, volume 585, issue: 126418 eng
dc.rights pouze v rámci univerzity cze
dc.subject vehicular traffic eng
dc.subject Super-Poissonian states eng
dc.subject vehicular headway modeling eng
dc.subject statistical rigidity eng
dc.subject vehicular bunching eng
dc.subject random matrix theory eng
dc.subject dopravní proud cze
dc.subject super-Poissonovské stavy cze
dc.subject modelování dopravního proudu cze
dc.subject statistická rigidita cze
dc.subject teorie náhodných matic cze
dc.title Super-random states in vehicular traffic - Detection & explanation eng
dc.title.alternative Supernáhodné stavy v dopravním proudu - Detekce a objasnění cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Tento článek se zabývá specifickými stavy dopravního toku na dvouproudé komunikaci, ve kterých jsou statistické fluktuace mikroskopických veličin dopravního proudu (světlosti mezi vozidly) výrazně vyšší než u systémů poissonovského typu. Tyto anomálie (tzv. super-náhodné stavy) lze detekovat v empirických datech, konkrétně v rychlém pruhu při dopravní hustotě do 25 vozidel/km. Původ těchto stavů je dále vysvětlen matematicky (pomocí teorie balančních částicových systémů a nástrojů teorie náhodných matic), fyzikálně (prostřednictvím jednodimenzionálního částicového plynu podléhajícího lokálním perturbacím způsobeným předjížděním vozidel) a empiricky (pomocí analogie s jevem pozorovaným v experimentech sčítání fotonů). V článku je demonstrováno, že předjížděcí manévr, při němž vozidla z pomalejšího pruhu přejíždějí do proudu rychleji se pohybujících vozidel, narušuje lokální rovnováhu mikrostruktury dopravního proudu v rychlém pruhu a způsobuje atypické uspořádání poloh vozidel, což je velmi řídký jev. Pomocí původního numerického modelu je zde dokázáno, že detekované anomální stavy jsou identické s rovnovážnými stavy, které se formují u stochastického částicového plynu, jehož potenciál vedle repulzivní složky zahrnuje také složku přitažlivou. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published eng
dc.identifier.doi 10.1016/j.physa.2021.126418
dc.relation.publisherversion https://doi.org/10.1016/j.physa.2021.126418
dc.identifier.wos 000703932500021
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85116049469
dc.identifier.obd 39888102


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet