Simulatie van een verkeersstroom op de autosnelweg

De SWOV doet onder meer onderzoek naar de relatie tussen verkeers-veiligheid en verkeersstroomvariabelen op autosnelwegen. Een verkeersstroom is in het algemeen een ingewikkeld proces. De meest eenvoudige denkbare realistische verkeersstroom is er een die homogeen en stationair is op een eindeloze éénrichtingsweg. Homogeen betekent in dit geval dat de weg geen kruisingen mag hebben. In het algemeen is een verkeersstroom verre van homogeen en stationair. In zo'n verkeersstroommodel kunnen de voertuigen van hetzelfde type zijn, maar de bestuurders moeten niet allemaal even snel rijden. Het eenvoudigste model van mogelijke realistische verkeersstromen zal grondig moeten worden onderzocht en op grond hiervan kunnen meer gecompliceerde situaties onderzocht worden. Eerst worden de variabelen die de stroom adequaat omschrijven, vastgesteld. Deze variabelen moeten een theoretische basis hebben, maar het moet ook mogelijk zijn om ze te controleren met metingen. Erworden gemiddelde waarden gebruikt, omdat metingen die betrekking hebben op een enkele auto op een bepaald moment, ons heel weinig vertellen over de verkeersstroom waartoe de auto behoort. Er kan een gemiddelde worden genomen van een aantal voertuigen, of over een bepaalde tijd of afstand. Om een theorie, model of simulatierun van verkeersstromen te vergelijken met de werkelijkheid moet worden bepaald welke variabelen relevant zijn en hoe de waarde van deze variabelen door metingen moet worden verkregen uit de werkelijkheid. Er zijn enige resultaten analytisch afgeleid voor een simpel model van een homogene, stationaire verkeersstroom op een éénrichtingsrijbaan met twee rijstroken. Deze resultaten zijn overeenkomstig de gegevens uit het werkelijke verkeer, in omstandigheden waar interactie tussen auto's niet leidt tot veranderingen in de snelheid (isoveloxisch regime). De analyse moet worden voortgezet voor meer realistische verkeersstromen, zoals verkeersstromen met meer dan twee verschillende snelheden, voertuigen met lengte, auto's die gas afnemen bij een drie-voertuigeninteractie en gapverdelingen met een minimale afstand. Het is onwaarschijnlijk dat voor alle gevallen analytische resultaten kunnen worden verkregen. Daar zal computersimulatie als enige voor noodzakelijk zijn