Динамика транспортных потоков в эмпирических данных от автомобилей с навигационными системами, исследованная на основе теории трех фаз Кернера: реконструкция состояний транспортного потока и генерация предупреждения о заторах

Представлен эмпирический и теоретический анализ пространственно временной динамики транспортного потока, реконструированной на основе данных от случайным образом распределенных автомобилей на участке автострады А5 Север в Германии. Эмпирические данные генерировались автомобилями с навигаторами фирмы Том-Том в рамках ее навигационного сервиса, а также измерялись стационарными детекторами на том же участке скоростной автострады, который имел 3 полосы движения и несколько въездов-съездов. Для моделирования наблюдаемой сложной пространственно временной динамики транспортного потока использовалась стохастическая микроскопическая (car-following) модель транспортного потока в рамках теории трех фаз Кернера. На основе как эмпирических, так и модельных данных, изучен метод определения границ между фазами транспортного потока (точек перехода) вдоль траекторий случайным образом распределенных автомобилей. С помощью моделирования найдено, что данные уже от 2 % автомобилей оборудованных навигационными системами позволяют осуществить реконструкцию пространственно-временной динамики транспортного потока с точностью, достаточной для многих приложений, в частности, для генерации предупреждения о заторах.