As analytical expression for a fundamental diagram including stable and unstable traffic flow description van Aerde proposed from queueing theoretical.

Präsentation zum Thema: "As analytical expression for a fundamental diagram including stable and unstable traffic flow description van Aerde proposed from queueing theoretical."—  Präsentation transkript:

1 As analytical expression for a fundamental diagram including stable and unstable traffic flow description van Aerde proposed from queueing theoretical background the relation with c 1, c 2, c 3 positive constants and free flow speed v f Exercise : Fundamental Diagram after van Aerde

2 (a) What is the behavior of the van Aerde approach for v ≈v f and v ≈0 ?

3 Answer for (a) or

4 (b) Derive the speed-volume relation v=v(q) from the van Aerde approach and confirm the asymptotic behavior from question(a) ？

5 Answer for (b) Speed-volume relation or Division by 1/q-c 3 and multiplication by v f v-v 2 gives

6 Answer for (b) Speed-volume relation Solution of the quadratic equation

7 Answer for (b) limit

8 Answer for (b)

9 microscopic dynamic models UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV)

10 (c) How to calculate the maximum flow q=q max and the corresponding speed v qmax ? Does this speed depend on the constant c 3 ?

11 Answer for (c) Maximum flow: k= q/v independent of c 3 or gives

12 Answer for (c) Inserting of v qmax

13 van Aerde approach in the limit of a triangular fundamental digram van Aerde Substitution of v by v=q/k Mutiplying by k and (q-v f k)/c 3 summary

14 abbreviations give Solution of the quadratic equation Limit c 2 →0 gives

15 The process of transportation planning

16 Why transportation planning? - Lifetime of infrastructure Investment RoadRailway Track mean lifetimeDepreciationmean lifetimeDepreciation Groundwork116(max. 180)20-180116(max. 180)20-180 Pavement 355-55301-50 Bridge Tunnel 70(max. 110)10-11070(max. 110)10-110 Vehicle15 1-30 15 1-30 Machinery30

17 v Process of Transportation Planning UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Target of Transportation Planning Decision phase Provision appraisal phase appraisal of impacts Assessment Decision development of provisions and planning alter- natives status analysis appraisal of deficiecies development of target concept Problem analysis phase

18 Areas of influence in transp. planning UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Operational work flow Public arena Technical design Administrative law actions (e.g. engineering standards, controlling, lawsuits) Planning law actions (e. g. planning approval actions, master plan actions) General laws (e.g.construc- tion laws, pass. transp. laws) Political boards (e.g. local commitees, advisory boards) Meda (e.g. news papers, radio, television) Public participation (e.g. campaigns, initiatives) Ecologcal aspects (e.g. emissions / immissions, environmental compatibility) Design elements (e.g.urban layout, townscape fostering) Technical design elements (e.g alignment, dimensions) Structural guidelines (e.g.de- mographical data, traffic data) Trans- portation planning

19 Wege nach Altersgruppe Trips per person per day by age group n = 54188 (gewichtet), nur Befragte mit Wegen am Stichtag MiD 2002 trips per person per day by age group years overall without commercial traffic with commercial traffic

20 Wege nach Regionstyp Trips per person per day by type of region n = 54188 (weighted), nur Befragte mit Wegen am Stichtag MiD 2002 trips per person per day by type of region high-density agglomeration area agglomeration of areasas remote centers urbanized areas of higher density urbanized areas of medium densitywith top centers medium density urbanized areas without top centers rural spaces of higher densityrural areas of higher density less dense rural areas overall without commercial traffic with commercial traffic only interviews with trips at due date

21 Ratio between public transp. and motorized private transp. UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK Portions with respect to entire motorized transp. portion[%]

22 Mode Choice for different German cities UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK Portions with respect to entire trips portion[%]

23 Travel time ratio UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK T transit / T MPT as a function of trip length of motorized private traffic(MPT) distance in MPT[km] Ratio T transit /T MPT

24 Public transport's share, depending on the travel time difference T transit - T MPT UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK transit portion travel time difference T transit -T MPV miscellaneous business transit business private

25 Area of Investigationet and its partial traffic components UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV)

26 Superposition of travel mode networks UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV)

27 Center for Transfer between public transp. and private transp. Design study for Berlin UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK

28 Connection Automobile - Bus - Train (Concept) UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK

29 The route as closed loop system UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Traffic Engineering The route as closed loop system Variable traffic sign To traffic computer center Detector s Subcenter Route station

30 UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Comprehensive traffic control system Traffic Engineering The route as closed loop system

31 Principle of inductive loop sensor UNIVERSITÄT STUTTG. INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Text eingeben

32 UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Inductive Loop as Resonance Circuit and Detection Principles …… …… … … … … …

33 UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Inductivity of Different Wire Loops and Detector Detuning in Case of Full Covering

34 UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Loop Configurations 2.5 m 4.5 m Detection Zone Total Sawcut Length in Paranthesis

35 Setup for Ultrasonic Vehicle Detector UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) (Sumitomo Electric) Traffic engineering Data detection Ultra-sound Radar

36 Ultrasonic Vehicle Detector UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) (Sumitomo Electric) Traffic engineering Data detection Ultra-sound Radar

37 Displays to influence traffic participants UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) collective displays individual displays

38 Variable message signs on elevated expressways in Sanghai

39 Quelle: Spiegel Nr.39/27.9.99 UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Traffic control center Berlin

40 Source:http://www.ahjtxx.co m/ljdt/ljdt/64926.shtml UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (ISV) LEHRSTUHL VERKEHRSPLANUNG UND VERKEHRSLEITTECHNIK (VuV) Traffic control center Hefei