Trafik Akışı (LWR Modeli)
Lighthill-Whitham-Richards Model for Traffic Flow · Ayrıca şöyle bilinir: LWR model, Traffic wave, Kinematic wave theory
Lighthill-Whitham-Richards (LWR) modeli, trafiği sıkıştırılabilir bir akışkan olarak ele alan, araçların korunumu ve akış-yoğunluk ilişkisini uygulayan makroskobik bir trafik akışı modelidir. Bağımsız olarak Lighthill ve Whitham (1955) ile Richards (1956) tarafından tanıtılan model, otoyollarda trafik dalgası yayılımını, tıkanıklık oluşumunu ve darboğaz davranışını tahmin eder.
Tam yöntemi oku
Bu bölümü okumak için ücretsiz hesapla giriş yapın.
Yöntem haritası
İlişkili yöntemlerin komşuluğu — keşfetmek için bir düğüm seçin.
Ne zaman kullanılır
LWR modellemesi, otoyol koridoru analizi, olay yönetimi ve kapasite planlaması için uygundur. Homojen trafikli uzun otoyol kesimleri için verimlidir. Ancak, sinyal kontrolü olan karmaşık kavşaklar, sık duraklamalar olan ana caddeler veya ayrıntılı sürücü davranışı (şerit değiştirme, hızlanma profilleri) gerektiren durumlar için daha az uygundur. Ağ ölçekli analiz için, LWR'yi yönlendirme ile birleştiren bağlantı tabanlı modeller etkilidir.
Güçlü yönler & sınırlılıklar
- Korunma yasalarına dayanan basit matematiksel temel, onu hesaplama açısından verimli ve şeffaf kılar
- Niteliksel trafik olgularını yakalar: şok dalgaları, tıkanıklık oluşumu ve akış-yoğunluk ilişkilerindeki histerezis
- Makroskobik planlama çalışmaları ve şerit kapanması etkilerinin veya talep değişikliklerinin hızlı değerlendirilmesi için uygundur
- Trafik sayım verilerinden (akış, doluluk) ayrıntılı araç yörüngeleri gerektirmeden kalibre edilebilir
- İdealize edilmiş durumlar için analitik çözümlere olanak tanır, trafik dinamikleri hakkında içgörü sağlar
- Homojen trafiği varsayar (tekdüze sürücü davranışı ve araç tipleri); değişkenliği veya heterojenliği yakalamaz
- Sürücü davranışını aşırı basitleştirir: araçların yoğunluğa anında uyum sağladığını varsayar, hızlanma/yavaşlama eksik kalır
- Tek bir temel diyagram tüm akış koşullarını doğru bir şekilde temsil etmeyebilir; gerçek trafik önemli ölçüde dağılım gösterir
- Bireysel şeritleri veya şerit değiştirmeyi modelleyemez; çok şeritli uzantılar gerektirir
- Araç kuyruk dinamiklerinin hakim olduğu yüksek derecede sıkışık koşullarda doğruluk azalır
SSS
Temel diyagram nedir ve saha verilerinden nasıl ölçülür?
Temel diyagram akışı (araç/saat) yoğunluğa (araç/mil) karşı çizer. Endüktif döngü dedektörleri veya kameralar kullanarak ölçün: 5-15 dakikalık aralıklarla akışı ve doluluğu (yoğunluk için vekil) kaydedin. Akışı doluluğa karşı çizin; ortaya çıkan dağılım temel diyagramdır. LWR çözücüsü için doğrusal veya üçgen bir model uydurun.
Şerit kapanmalarını veya olayları LWR kullanarak nasıl modellerim?
Kapanma süresi boyunca etkilenen kesimin kapasitesini (maksimum akış) azaltın. Model otomatik olarak yukarı akışta bir geri besleme ve geriye doğru yayılan bir şok dalgası oluşturur. Şiddet, talebin azaltılmış kapasiteye oranına bağlıdır.
LWR, giriş rampalarındaki trafiği birleştirmeyi modelleyebilir mi?
Temel LWR homojen akışı varsayar. Birleşme süreksizlikler (şok dalgaları) getirir. Genişletilmiş modeller, giriş rampası akışını bir sınır koşulu olarak içerir ve aşağı akış akışını bölmek için birleşme kuralları (ilk giren ilk çıkar, orantılı tahsis) kullanır. Bu, giriş rampalarını ayrı bağlantılar olarak ayrıştırmayı gerektirir.
LWR ne zaman doğruluk kaybeder ve mikroskobik bir simülatör kullanmalı mıyım?
LWR, dur-kalk trafiğiyle yüksek derecede sıkışık koşullarda, sinyalli kavşaklarda veya şerit değiştirme ve hızlanma profillerinin önemli olduğu durumlarda doğru olmaz. Bu durumlar için mikroskobik simülasyon (ajan tabanlı, sürücü davranışı modelleri) kullanın. LWR, ön analiz ve makroskobik planlama için en iyisidir.
Kaynaklar
- Lighthill, M. J., & Whitham, G. B. (1955). On kinematic waves I. Flow movement in long rivers. Proceedings of the Royal Society A, 229(1178), 281-316. DOI: 10.1098/rspa.1955.0088 ↗
- Richards, P. I. (1956). Shock waves on the highway. Operations Research, 4(1), 42-51. DOI: 10.1287/opre.4.1.42 ↗
- Daganzo, C. F. (1994). The cell transmission model: A dynamic representation of highway traffic consistent with the hydrodynamic theory. Transportation Research Part B, 28(4), 269-287. DOI: 10.1016/0191-2615(94)90002-7 ↗
Bu sayfayı kaynak gösterin
ScholarGate. (2026, June 3). Lighthill-Whitham-Richards Model for Traffic Flow. ScholarGate. https://scholargate.app/tr/civil-engineering/traffic-flow
Hangi yöntem?
Bu yöntemi en yakın akrabalarının yanına koyup yan yana okuyun — kütüphane kitapları masaya serer; seçim sizindir.
- Hardy Cross Yöntemiİnşaat mühendisliği↔ karşılaştır
- MODFLOW Yeraltı Suyu Modellemesiİnşaat mühendisliği↔ karşılaştır
- Muskingum Yöntemiİnşaat mühendisliği↔ karşılaştır