三相交通理論

三相交通理論，主要側重于解釋高速公路上交通故障及其導致的交通擁堵的物理現象。 克納描述了交通的三個階段，而基于交通流基本圖的經典理論有兩個階段：自由流動和擁堵交通。 Kerner 的理論將擁堵的交通分為兩個不同的階段，同步流和廣泛移動的擁堵，使階段總數達到三個：

• 自由流動 (F)
• 同步流（S）
• 寬移動卡紙 (J)

盡管指的是交通擁堵的長度，但仍使用了寬這個詞。

階段被定義為空間和時間上的狀態。

在自由交通流中，經驗數據顯示流量 q {\displaystyle q}（每單位時間的車輛數）與車輛密度 k {\displaystyle k}（每單位距離的車輛數）呈正相關。 這種關系在xxx自由流 q max 和相應的臨界密度 k crit處停止。

數據顯示，在擁擠的條件下，流量和密度之間的關系較弱。 因此，克納認為，經典交通理論中使用的基本圖無法充分描述車輛交通的復雜動態。 相反，他將擁堵分為同步流和廣泛移動的擁堵。

在擁擠的交通中，車速低于自由流中遇到的最低車速 v free min 最小速度 v free min = q max k crit將流密度平面上的經驗數據分為兩個區域：左側自由流數據點和右側擁堵交通數據點。

所謂的大范圍移動擁堵會向上游通過任何高速公路瓶頸。 在這樣做的同時，下游前沿的平均速度 v g {\displaystyle v_{g}} 保持不變。 這是定義階段 J 的廣泛移動堵塞的特征。

術語寬移動擁堵旨在反映擁堵的特征，即通過任何其他交通流狀態和任何瓶頸傳播，同時保持下游擁堵前沿的速度。 短語移動堵塞反映了堵塞在道路上作為整體局部結構的傳播。 為了區分寬移動堵塞和其他移動堵塞，后者不保持下游堵塞前沿的平均速度，Kerner 使用術語寬。 術語“寬”反映了這樣一個事實，即如果移動擁堵的寬度（在縱向道路方向上）遠大于擁堵前沿的寬度，并且如果擁堵內的車速為零，則擁堵始終表現出以下特征： 保持下游堵塞前沿的速度。因此，術語“寬”與整個堵塞的寬度無關，但實際上是指其長度遠大于其過渡區的長度 首尾。

在同步流中，車輛加速到自由流動的下游前沿沒有顯示出廣泛移動擁堵的這種特征。 具體來說，同步流的下游前端往往固定在瓶頸處。

術語同步流旨在反映此交通階段的以下特征：(i) 它是連續的交通流，沒有明顯的停頓，經常發生在廣泛移動的擁堵中。 術語流反映了這一特征。 (ii) 在此流程中，多車道道路上不同車道的車速有同步的趨勢。 此外，在同步流中，每個車道（車輛聚集）中的車輛速度有同步的趨勢。 這是由于通過的概率相對較低。