Thuật toán xác định mật độ giao thông đối với bài toán LWR không thuần nhất với điều kiện biên hỗn hợp

Bài toán về việc xác định mật độ giao thông đóng vai trò là một trong những nhân tố chính đối với hệ thống giao thông thông minh với mục tiêu là dự báo sự ùn tắc cho mỗi tuyến đường. Bài toán này đặt ra yêu cầu nghiên cứu sự dịch chuyển của các phương tiện trên một đoạn đường được xác định bởi điểm đầu và điểm cuối, mô hình toán học của bài toán mô tả luồng giao thông thông qua mối quan hệ giữa lưu lượng, mật độ và vận tốc trung bình của phương tiện giao thông.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thuật toán xác định mật độ giao thông đối với bài toán LWR không thuần nhất với điều kiện biên hỗn hợp TNU Journal of Science and Technology 226(16): 67 - 73 AN ALGORITHM FOR TRAFFIC DENSITY DETERMINATION FOR NON HOMOGENEOUS LWR PROBLEM WITH THE MIXED BOUNDARY CONDITION Nguyen Dinh Dung TNU - University of Information and Communication Technology THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 14/9/2021 In last few decades, it is observed that urban transport faces several problems due to rapid urbanization and motorization. Therefore, it is Ngày hoàn thiện: 05/11/2021 necessary to develop a sustainable transport system. The promotion Ngày đăng: 08/11/2021 of Intelligent Transportation System is one of the measures to minimize inconvenience of congested roads and raising the level of TỪ KHÓA service of the roads. Traffic flow broblem plays a pivotal role in predicting the onset of traffic congestion. This broblem can be Intelligent traffic defined as the study of how the vehicles move between origin and Conservation laws destination, mathematical models have been built which study the Traffic flow consistent behavior between the traffic streams via relationships such as flow, density and the mean velocity, traffic flow was represented Difference scheme using a first order partial differential equation and was based on a Numerical algorithms hyperbolic system of conversation laws. In this paper, we consider one- nonhomogeneous equation Lighthill Witham Richards (LWR) model combined with the mixed boundary condition and designing an algorithm to solve this problem. THUẬT TOÁN XÁC ĐỊNH MẬT ĐỘ GIAO THÔNG ĐỐI VỚI BÀI TOÁN LWR KHÔNG THUẦN NHẤT VỚI ĐIỀU KIỆN BIÊN HỖN HỢP Nguyễn Đình Dũng* Trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông - ĐH Thái Nguyên ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 14/9/2021 Trong những thập kỷ gần đây, ngành giao thông đô thị của mỗi quốc gia đã và đang phải đối mặt với nhiều khó khăn trước sự gia tăng Revised: 05/11/2021 nhanh chóng của các phương tiện giao thông đường bộ. Vì vậy, phát Published: 08/11/2021 triển hệ thống giao thông bền vững là yêu cầu cấp thiết được đặt ra, trong đó thúc đẩy sự phát triển hệ thống giao thông thông minh là KEYWORDS mục tiêu cần đạt được nhằm giảm thiểu sự ùn tắc và nâng cao chất lượng phục vụ của lĩnh vực giao thông đường bộ. Bài toán về việc xác Giao thông thông minh định mật độ giao thông đóng vai trò là một trong những nhân tố chính Định luật bảo toàn đối với hệ thống giao thông thông minh với mục tiêu là dự báo sự ùn Lưu lượng giao thông tắc cho mỗi tuyến đường. Bài toán này đặt ra yêu cầu nghiên cứu sự dịch chuyển của các phương tiện trên một đoạn đường được xác định Lược đồ sai phân bởi điểm đầu và điểm cuối, mô hình toán học của bài toán mô tả luồng Thuật toán số giao thông thông qua mối quan hệ giữa lưu lượng, mật độ và vận tốc trung bình của phương tiện giao thông. Dựa trên định luật bảo toàn luồng, bài toán thực tiễn dẫn về bài toán đối với phương trình đạo hàm riêng cấp một dạng hyperbolic. Trong bài báo này, chúng tôi xét tới bài toán đối với phương trình LWR không thuần nhất với điều kiện biên hỗn hợp và xây dựng thuật toán tìm nghiệm xấp xỉ cho bài toán. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5050 Email: dungnd@tnu.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 67 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(16): 67 - 73 1. Giới thiệu Bài toán xác định mật độ giao thông lần đầu tiên được mô hình hoá bởi các tác giả Lighthill- Whitham-Richards vào những năm 1955, 1956. Các kết quả trong [1], [2] đã mô tả mô hình bài toán như sau: Ký hiệu mật độ phương tiện giao thông tại vị trí x trên đoạn đường và thời điểm t là u ( x, t ) , đơn vị tính là số phương tiện trên một đơn vị độ dài quãng đường; lưu lượng xe tại vị trí x , thời điểm ...