Calibration of the fundamental diagram based on loop and probe data
Résumé
The fundamental diagram is a key component of traffic flow. It describes equilibrium traffic states and their propagation on a traffic network. The knowledge of its parameters is of paramount importance to understand traffic properties and its characteristics. It is also critical to calibrate the elements of dynamic traffic flow simulation models and reproduce traffic states on road networks. The paper is concerned with developing a method for estimating fundamental diagram parameters that combines loop data and probe data. Loop data are considered as boundary conditions of the problem.
Travel times between (any points located between) the loop can be estimated based on the fundamentals of the kinematic wave theory. The optimal fundamental diagram parameters are computed so that the discrepancy between estimated travel times and actual travel times from probes is minimal. The method is validated on simulated error-free data. The results demonstrate the accuracy of the method when applied on an error-free dataset. The method is then implemented using realistic data, i.e. aggregated and noised beforehand. It demonstrates its robustness and the results are encouraging for developing a algorithm that calibrates online and automatically fundamental diagram parameters.
Le diagramme fondamental est un composant primordial de l'écoulement du trafic. Il décrit les états de trafic d'équilibre et leur propagation à travers le réseau. La connaissance de ses paramètres est d'importance capitale pour comprendre les propriétés et caractéristiques du trafic. Il est aussi indispensable de caler les éléments des modèles de simulation dynamiques de trafic et reproduire les états de trafic sur les réseaux routiers. Le papier est dédié au développement d'une méthode d'estimation des paramètres du diagramme fondamental combinant des données de boucles et des données de Îhicules sondes. Les données de boucles sont assimilées aux conditions aux limites du problème. Les temps de trajet entre (tous les points localisés entre) les boucles peuvent être estimés à l'aide des notions fondamentales de la théorie des ondes cinématiques. Les paramètres optimaux du diagramme fondamental sont calculés tels que l'écart entre les temps de trajet estimés et réels soit minimal. La méthode est validée sur un panel de données sans erreurs. La méthode est ensuite implémentée dans un environnement disposant de données synthétiques réalistes, i.e. agrégées et bruitées en prétraitement. Les résultats démontrent la robustesse de la méthode et les résultats sont encourageants pour le développement d'un algorithme calibrant en temps réel et automatiquement les paramètres du diagramme fondamental.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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