Karayolu Trafiğinde Şok Dalgaları: Dalgacık Dönüşümü ile Makroskobik ve Mikroskobik İnceleme

Shockwaves in Highway Traffic: Macroscopic and Microscopic Analysis with Wavelet Transform

Özet

Şok dalgaları, karayolunda farklı trafik durumları arasındaki sınır şartlarını tanımlar. Şok dalgalarının oluşumunu ve yayılmasını anlamak, trafik tıkanıklığının özelliklerini ve etkilerini incelemenin yanında, yeni trafik işletim tekniklerinin ve yönetim stratejilerinin geliştirilmesi için de önemlidir. Şok dalgalarının oluşması ve yayılması, makroskobik (ortalama akım hızı) ve mikroskobik (taşıt yörüngeleri) olmak üzere iki farklı veri kümesi kullanılarak, dalgacık dönüşümü (wavelet transform) tekniğiyle incelenmiştir. Şok dalgalarının bu çalışmada tahmin edilen yayılma hızları literatürde bulunan hızlarla uyumludur. Dalga hızları, trafik akışının temel diyagramını kalibre etmek ve bir karayolu kesimindeki akım hızlarını (yolculuk sürelerini) tahmin etmek için kullanılabilmektedir.

Abstract

Shock waves in highway traffic define the boundary conditions between different traffic states. Understanding of formation and propagation of shock waves is helpful for analyzing the features of traffic congestion and its consequences; moreover, for developing novel highway traffic operation techniques and management strategies. Formation and propagation of shock waves were analyzed with wavelet transform technique using two different sets of data, namely macroscopic (mean flow speeds) and microscopic (vehicle trajectories). Estimated propagation speeds of shockwaves in this study are consistent with those reported in the literature. Shockwave speeds could be used to calibrate the fundamental diagram of a traffic stream and also to estimate flow speeds (journey times) over a highway stretch.

Anahtar kelimeler: Karayolu trafik akımı, taşıt yörüngeleri, durgun olmayan zaman serileri, şok dalgaları, dalgacık dönüşümü