Real-time travel time predictor for route guidance consistent with driver behavior

Providing reliable real-time travel time information is a critical challenge to all existing traffic routing systems. This study develops a new model for estimating and predicting real-time traffic conditions and travel times for variable message signs-based route guidance system. The proposed model is based on real-time limited detected traffic data, stochastic nonlinear macroscopic traffic flow model, and adaptive Kalman filtering theory. The method has the following main features: (1) real-time estimation and prediction of traffic conditions on a network level using limited traffic detectors, (2) travel time prediction in free flow and congested flow, and (3) prediction of drivers' en-route diversion behavior. Field testing is conducted based on the Route Guidance Pilot Project sponsored by the National Science and Technology Ministry of China. The achieved testing results are satisfactory and have potential use for future works and field applications. Key words: travel time prediction, route guidance, adaptive Kalman filtering, macroscopic traffic flow model, driver behavior. Fournir de l'information fiable sur le temps de trajet en temps reel est un defi important pour tous les systemes d' aiguillage du trafic. La presente etude developpe un nouveau modele pour estimer et predire les conditions de trafic et les temps de trajet en temps reel pour un systeme de guidage routier base sur des panneaux de signalisation. Le modele propose est base sur des donnees limitees de trafic detecte en temps reel, un modele stochastique non lineaire et macroscopique de flux du trafic et sur la theorie de filtrage adaptatif de Kalman. La methode possede les caracteristiques principales suivantes: (1) estimation et prevision en temps reel des conditions de trafic au niveau du reseau routier utilisant des detecteurs limites de trafic, (2) la prevision du temps de trajet dans un flux de trafic fluide et un flux congestionne et (3) la prevision, en route, du comportement de diversion des conducteurs. Les essais sur le terrain sont bases sur le projet pilote de guidage routier commandite par le ministere de la Technologie et des Sciences naturelles de la Chine. Les resultats des essais sont satisfaisants et pourraient servir dans de futurs travaux et applications sur le terrain. Mots-cles : prevision du temps de trajet, guidage routier, filtrage adaptatif de Kalman, modele macroscopique de flux de trafic, comportement du conducteur. [Traduit par la Redaction]
1. Introduction A successful and efficient variable message signs (VMS) based route guidance system (RGS) relies on drivers' response to VMS messages (Xu et al. 2011a). Therefore, VMS-based RGS for [...]