February 1,2009
[閱讀] 壅塞學
重點摘錄:
- ASEP模型(Asymmetric Simple Exclusion Process)
- 一格最多只能裝一個球,格子連接成線狀或環狀,每一回合所有球皆往同方向移動一格,但若前方有球則不移動。
- 模擬車陣。
- 臨界密度為0.5,超過臨界密度後,當回合進行中就會發生三個以上的球塞在一起的狀況(壅塞集團)。
- Queuing Theory
- 等待時間 x 顧客抵達率 = 等待人數
- 適用於客戶絡繹不絕的狀況 (等待人數穩定)
- 等待時間 x 顧客抵達率 = 等待人數
- 塞車
- 在凹型路段會塞車
- 原因:駕駛人沒有察覺上坡而多踩油門,導致車速變慢,後方車輛為維持間距而煞車造成的蝴蝶效應。
- 臨界間距:40公尺。
- 其他可能會塞車的路段
- 彎道:因駕駛多能提早反應,因此較無凹型路段嚴重
- 隧道口:駕駛會因封閉感而減速,ETC入口亦有類似現象。
- 匯流處:車輛間距下降造成減速。
- 流量/密度 圖
- 在凹型路段會塞車
Source: 原書翻拍
- 在沒塞車的狀況下,流量應隨密度增加。但一旦塞車後流量隨密度下降。
- 計算流量:平均速度 x 交通密度
- 平均速度:埋設兩線圈可衡量單一車輛的平均速度
- 交通密度:埋設一線圈即可衡量
- 亞穩定狀態
- 危險的平衡。
- 只能維持5~10分鐘,一有任何危險信號則轉為塞車。
- 計算流量:平均速度 x 交通密度
- 量測在塞車中,察覺到實際啟動的反應時間:1.5秒。如果是車陣中的第十輛車,要15秒後才啟動。
- 交通量大用號誌,交通量小用圓環。
- ASEP變化型:
- 前方預測效應:當前方第2輛車可往前進時就往前進。(臨界密度=2/3)
- 越能掌握前方車況,車流越順暢。
- 慢速啟動:當前方有空位且自己狀態是停止時,要下一回合才能移動。(臨界密度=1/3,1/3~1/2之間是亞穩定狀態)
- 塞人
- 壅塞常發生在出入口
- 當出入口大小小於人身寬時,人群最好採合作策略,大家協調順序通過。
- 當出入口大小大於人身寬時,採競爭策略會較有效率。
- 但競爭太強烈效率亦會下降,因此在出入口前放置障礙物能夠降低競爭因而提高效率。
- 若出入口會有雙向人群經過會發生振動現象--輪流通過。
- 分道現象 -- 自動產生雙向的穩定人流。是現實中常見現象,可用來驗證模型可用性。
- ASEP變化型(群眾逃生):
- 由一維延伸至二維。
- 定義「恐慌係數」:恐慌係數越高,人越無法思考,會傾向跟著群眾行動。
- 不恐慌的狀態下,人會依理性選擇到出口的最短路徑方向移動。
- 人的特性
- 人有有限的資訊的察知範圍,只能看到有限範圍內的群眾移動狀況。
- 用類似費洛蒙的方式實作。
- 當有兩個人同時選擇要移動的同一格時,可能會發生競爭或合作。
- 競爭:兩個人都進不去。
- 合作:有一個人能夠進去。
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