Trafikflödeskunskap

Trafikflödeskunskap är studiet av hur fordon rör sig i trafiksystem och hur trafiklägen uppstår, utvecklas och löses upp av väginfrastruktur, regler och kontrollåtgärder. Den innefattar teori, metodik och tillämpningar för att beskriva och förutsäga sambandet mellan flöde, täthet och hastighet samt hur störningar sprids i trafikmiljöer.

Två övergripande perspektiv dominerar fältet: makroskopiska modeller som behandlar trafik som en kontinuerlig vätska och mikroskopiska modeller som beskriver individuella fordonsrörelser. Grundläggande begrepp är trafikflöde q, densitet k och medelhastighet v, som samverkar enligt det som ofta kallas det grundläggande diagrammet.

Vanliga makroskopiska modeller inkluderar Lighthill-Whitham-Richards-modellen (LWR) och dess vidareutvecklingar, medan mikroskopiska modeller innefattar bilföljmodeller som Gipps och Wiedemann, samt hybridmodeller som kopplar samman olika nivån av beskrivningar. Modellvalet beror på frågeställning och tillgänglig data.

Användningsområden inkluderar vägdesign och kapacitetsberäkningar, signalplanering, incidenthantering och realtids trafikstyrning inom intelligenta transportsystem (ITS). Data från vägdetektorer, GPS och crowdsourcing används för kalibrering, validering och simulering av trafikflöden.

Dagens utveckling fokuserar på kopplade och autonoma fordon, dynamisk kapacitet och adaptiv styrning av trafikflöden samt framväxten av stora simuleringsverktyg för planering och riskbedömning. Trafikflödeskunskap bidrar till säkrare, mer effektiva och miljövänliga transporter genom bättre infrastrukturdesign, policyramverk och körbanestyrning.