Resumen

La predicción de la velocidad de viaje en las redes de carreteras urbanas es un tema difícil debido a su incertidumbre derivada de la demanda de viajes, las condiciones geométricas, las señales de tráfico y otros factores exógenos. Esta incertidumbre aparece como no linealidad, no estacionariedad y volatilidad en los datos de tráfico, y también crea una heterogeneidad espacio-temporal de la velocidad de viaje de los enlaces al interactuar con los enlaces vecinos. En este estudio, proponemos un modelo híbrido que utiliza la descomposición modal variacional (VMD) para investigar y mitigar la incertidumbre de las velocidades de viaje urbanas. La VMD permite dividir los datos de velocidad de viaje en sub-señales ortogonales y oscilatorias, denominadas modos. Los componentes regulares se extraen como modos de baja frecuencia, y los componentes irregulares que presentan incertidumbre se transforman en una combinación de modos, que es más predecible que la incertidumbre original. Para la predicción, el VMD descompone los datos de velocidad de viaje en modos, y estos modos se predicen y suman para representar la velocidad de viaje predicha. Los resultados de la evaluación en redes de carreteras urbanas muestran que el modelo híbrido propuesto supera a los modelos de referencia tanto en condiciones de congestión como en condiciones generales. La mejora en el rendimiento aumenta significativamente en días de enlace específicos, que generalmente son difíciles de predecir. Para explicar la significativa variación del rendimiento de la predicción según cada enlace y cada día, se realiza el análisis de correlación entre las propiedades de los modos y el rendimiento del modelo. Los resultados del análisis de correlación muestran que cuanta más varianza del patrón no diario se explica a través de los modos, más fácil resulta predecir la velocidad. A partir de los resultados, se discuten la interpretación del análisis de correlación y las investigaciones futuras.

• Materias:Infraestructura de transportes Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Transport infrastructure Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:modos, datos de velocidad de desplazamiento, redes viarias urbanas, análisis de correlación, incertidumbre, vmd, modelo híbrido, velocidad de desplazamiento de enlaces, otros factores exógenos, velocidades de desplazamiento urbanas
• Keywords:modes, travel speed data, urban road networks, correlation analysis, uncertainty, vmd, hybrid model, link travel speed, other exogenous factors, urban travel speeds