편향된 이동 유도 상분리: 화학 유인에서 교통 체증까지

초록 우리는 이동 유도 상분리(MIPS) 연구에 사용되는 쿼럼 감지 모델과 단일 차선 고속도로의 교통 흐름 혼잡 모델 사이를 보간하는 활성 입자의 일차원 모델을 제안한다. 입자는 밀도 의존적인 크기를 가진 목표 속도와 오른쪽으로 이동하는 방향으로 바뀌는 유한한 속도를 가진다. 두 가지 주요 매개변수는 편향과 속도 완화 시간이다. MIPS는 제로 편향 및 제로 완화 시간(과다 감쇠 동역학)에서 이러한 모델에서 발생하는 것으로 알려져 있으며, 속도 역전이 없는 완전 편향된 운동은 고속도로에서의 교통 흐름을 모델링한다. 우리는 수치 시뮬레이션과 미세 동역학에서 파생된 연속 방정식을 사용하여, 일반적인 MIPS에서 혼잡한 교통 흐름에 이르는 단일 상 분리 상태가 편향과 속도 완화 시간으로 정의된 상 다이어그램에서 확장됨을 보여준다. 그러나 완전 편향 경우에는 관성을 관찰하는 데 필수적이므로, MIPS와 혼잡한 교통 흐름은 관성과 회전을 동시에 고려하지 않으면 서로 다른 현상처럼 보인다. 우리가 일반적인 MIPS에서 정적인 밀집 상의 속도를 특성화한 결과, 교통 혼잡에서는 뒤로 이동한다는 것을 발견하였다. 또한 편향이 존재할 때, 상 다이어그램은 더 풍부해지며, 임계 편향 또는 완화 속도 이상에서 관찰되는 상 분리와 미세 상 분리 간에 추가적인 전환이 발생한다.