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2020 | Book

Einführung Read chapter Read first chapter

Einführung in die Verkehrssimulation

Ein kompakter Überblick zu mikroskopischen Verkehrsmodellen mit zellulären Automaten

Author: Dr. Michael Moltenbrey

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : essentials

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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About this book

Mobilität dominiert unser Leben. Der Straßenverkehr ist sowohl Keimzelle als auch Lebensader unserer modernen Gesellschaft. Doch wie kann man diesen fassen, planen und berechnen? Während der öffentliche Nahverkehr zumeist vorgegebenen Strukturen folgt – wie zum Beispiel ein Zug seinen Schienen – wirken die Bewegungen des Individualverkehrs chaotisch für den außenstehenden Beobachter. Dieses essential bringt Ordnung in das Chaos und setzt sich mit der mikroskopischen Verkehrssimulation auseinander. Michael Moltenbrey konzentriert sich auf die Vermittlung eines sehr einfachen und rudimentären Verkehrsmodells, welches die Bewegungen einzelner Fahrzeuge abbildet. Auf den ersten Blick sind die Bewegungen der einzelnen Verkehrsteilnehmer unvorhersehbar. Auf den zweiten erkennt man wiederkehrende Strukturen und Muster, die helfen, das Gesamtkonzept Verkehr besser zu erfassen.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Einführung
Zusammenfassung
Einer der dominierendsten Faktoren in unserem täglichen Leben ist – nicht ganz überraschend – der Verkehr. Wir pendeln zur Arbeit, machen Besorgungen, fahren in den Urlaub und tätigen zahlreiche weitere Aktivitäten. Hierbei werden wir zwangsläufig zu Verkehrsteilnehmern in einem großen und verzweigten Netz mit zahlreichen Abhängigkeiten.
Michael Moltenbrey
Kapitel 2. Was ist Verkehr?
Zusammenfassung
Die wichtigste Frage, die wir uns zunächst stellen müssen ist, die nach dem Verkehr selbst. Was verstehen wir unter dem allgemeinen Begriff „Verkehr“?
Michael Moltenbrey
Kapitel 3. Welche Arten von Simulationen gibt es?
Zusammenfassung
Die nächste Frage, die wir uns stellen müssen, ist die nach der Simulation des Verkehrs bzw. noch einen Schritt davor diejenige über die zugrundeliegenden Modelle.
Michael Moltenbrey
Kapitel 4. Ein einfaches Zellularautomatenmodell
Zusammenfassung
Im Folgenden wollen wir uns auf mikroskopische Modelle mittels zellulärer Automaten beschränken. Sie bieten einen einfachen Einstieg in die Welt der Verkehrssimulation. Trotz ihrer auf den ersten Blick großen Schlichtheit, sind sie jedoch mächtig genug, selbst komplizierte Verkehrsszenarien elegant und effizient abzubilden.
Michael Moltenbrey
Kapitel 5. Es geht auch schneller – Überholmanöver und Mehrspurigkeit
Zusammenfassung
Im vorherigen Abschnitt haben wir ein bereits mächtiges Grundmodell für unsere mikroskopische Verkehrssimulation hergeleitet. Autos fahren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und passen sich dabei dem Vordermann an. Auch trägt es der Individualität einzelner Fahrer in Form eines Trödelfaktors Rechnung.
Michael Moltenbrey
Kapitel 6. Auf dem Weg zu einer Stadt – Kreuzungen und Ampeln
Zusammenfassung
Wir sind in der Lage nahezu beliebige Straßen, ob sie nun einspurig oder mehrspurig sind, zu simulieren. Es ist allerdings offensichtlich, dass dies noch nicht ausreichend ist, um beliebigen Straßenverkehr abzubilden.
Michael Moltenbrey
Kapitel 7. Nicht nur Autos fahren – Heterogener Verkehr
Zusammenfassung
Wie wir aus unserem Alltag wissen, befahren nicht nur Autos unsere Straßen, sondern auch noch eine Vielzahl anderer Objekte: seien es kleinere wie Motorräder und Fahrräder oder größere wie Lastwagen. All diese haben einen Einfluss auf Verkehrsfluss und -dynamik und sollten daher bei Bedarf ebenso mit simuliert werden.
Michael Moltenbrey
Kapitel 8. Gesamtmodell
Zusammenfassung
Wir haben bisher schrittweise Erweiterungen zum ursprünglichen Modell von Nagel und Schreckenberg aus Kap. 4 kennengelernt. So kamen zuerst Mehrspurigkeit und Kreuzungen (siehe Kap. 5 und 6) hinzu. Dann wandten wir uns schließlich in Kap. 7 heterogenem Verkehr zu. Jetzt wollen wir alles zu einem Gesamtmodell zusammenbauen.
Michael Moltenbrey
Kapitel 9. Diskussion und Ausblick
Zusammenfassung
Im Laufe dieses essentials haben wir schrittweise die theoretischen Grundlagen für einen mikroskopischen Verkehrssimulator erarbeitet. Den Grundstein bildete ein einfaches, dennoch mächtiges und weiterverbreitetes Modell basierend auf zellulären Automaten. Dieses war lediglich in der Lage einzelne lineare und einspurige Straßenabschnitte abzubilden.
Michael Moltenbrey
Backmatter
Metadata
Title
Einführung in die Verkehrssimulation
Author
Dr. Michael Moltenbrey
Copyright Year
2020
Electronic ISBN
978-3-658-28717-7
Print ISBN
978-3-658-28716-0
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-28717-7

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