Time scales, fluctuations and constant flow periods in uni-directional traffic

• Published in: Transportation research 1973, Vol.7 (1), p.77-105
• Main Authors: Breiman, Leo, Lawrence, Robert L.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0041-1647
• DOI: 10.1016/0041-1647(73)90007-5

This paper presents the results of an investigation into some of the short- and long-term properties of traffic flow on a uni-directional section of freeway. The investigation was prompted by a desire to develop a test for isolating periods of constant flow. Along with a test which will yield constant flow periods and can be applied in an automatic fashion, we present: (1) a method for smoothing counts of cars, which largely eliminates local fluctuations, to observe the large time scale behavior of flow; (2) results on the independence of successive counts of cars and the theoretical structure of these counts, along with techniques for accurate estimation of the variance of counts; (3) results on the dependency between counts in adjacent lanes; (4) a discussion of the variance-to-mean ratio and its utility in understanding traffic flow; and (5) results on estimation of the variance of counts using the moments of the time headway distribution. Cet article présente les résultats d'une recherche sur quelques unes des propriétés à court et à long terme du flux de trafic sur une portion d'autoroute uni-directionnelle. La recherche fut hâtée par le désir de mettre au point un test permettant d'isoler les périodes de flux constant. En même temps qu'un test qui fournira les périodes de flux constant et qui peut en outre être automatisé, sont présentés: (1) une méthode de redressement des comptages de voitures qui élimine en grande partie les variations locales, pour observer le comportement du flux sur une grande échelle de temps; (2) des résultats sur l'indépendance des comptages successifs de voitures st sur la structure théorique de ces comptages; (3) des résultats sur la dépendance entre comptages sur des voies adjacentes; (4) une discussion du rapport de la variance à la moyenne (coefficient de variation) et de son utilité pour la compréhension des flux de trafic et (5) des résultats d'une évaluation de la variance des comptages utilisant les moments de la distribution des intervalles de passage. Die Abhandlung beschreibt die Ergebnisse einer Untersuchung über einige kurz- und langfristig wirksame Eigenschaften des Verkehrsablaufs entlang einer Richtungsfahrbahn. Anlass für die Untersuchung war der Wunsch, ein Testverfahren zu entwickeln, mit dem Zeitabschnitte konstanter Verkehrsmenge definiert werden können. Zusammen mit einem solchen Test, der auch automatisiert werden kann, werden folgende Ergenbnisse vorgestellt: (1) Ein Verfahren zur Glättung von Zählre