交通などの自発運動する多粒子系

Dirk Helbing(2001.4)[Traffic and Related Self-Driven Many-Particle Systems]

理由

Reaction-Diffusionで検索したときの被引用数3位

概要

交通動態の課題は物理学者の関心が高く、以下のような疑問がこれまでに明らかにされている。

見かけの交通渋滞、のろのろ運転の渋滞のメカニズムや、多種類の渋滞間の関連性、交通容量が限界に達する前に渋滞が起こるのはなぜか、一時的に交通量を減らしても渋滞が続くのはなぜか・・・などなど。これらの疑問はすべて統計物理学と非線形ダイナミクスの方法を自発運動の多粒子系に応用することで解決された。

このレビューでは

1. 経験的なデータ、事実、観察
2. 歩行者、高速や都市交通への主なアプローチ
3. 粒子ベースのミクロレベル、気体の動力学のメゾレベル、流体動態のマクロレベルのモデル

を紹介する。

自発運動の多粒子系の一般的なモデルに問い打つするため、ミクロとマクロを繋ぐ式を作った。

このように交通流動の最適化から、バクテリアのコロニーや鳥の群れなどの生物学と関係がある。