Hysteresis and the Unobserved Congestion Branch in the Macroscopic Fundamental Diagram: Theoretical Considerations and Modeling
Notice bibliographique
Résumé
The macroscopic fundamental diagram (MFD) is developed to describe traffic operations aggregated over an area. The MFD is defined by network traffic states as a relationship between the accumulation of vehicles and flow or speed of vehicles. The concept of the MFD has been applied to model traffic dynamics and to design control strategies. For various applications (e.g., routing and departure time choices), the MFD is often assumed to be of a particular shape, consisting of two branches—a free-flow branch and a congestion branch. However, empirical observations show some inconsistencies between the theoretical and the empirical MFD. First, the empirical MFD only presents free-flow branch, i.e., the congestion branch is missing. Second, the MFD presents as hysteresis loop(s). This paper explores these differences, providing insights into urban network traffic dynamics. This work takes the travelers’ departure time choices and user equilibrium (UE) as starting points. We consider demand to be in UE in terms of departure time choices. Using this property of the demand profile, the paper proposes a closed-form expression for average density and outflow. Finally, we show some insights in the urban traffic dynamics: (i) an explanation of the hysteresis phenomenon solely from the perspective of departure time choices and UE and (ii) an explanation of why we hardly observe the MFD congestion branch in real life even in heavily congested networks. Our study shows that, for management purposes, the missing of congestion branch is a result of UE, rather than an indicator of congestion severity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».