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Quantifizierung von Unsicherheiten in mikroskopischer Verkehrssimulation

Straßenverkehr ist allgegenwärtig. Jeden Tag fahren viele Menschen mit dem Auto durch die Straßen und dabei können sehr interessante Phänomene betrachtet werden, die den Verkehrsfluss verbessern oder verschlechtern. Beim Planen und Designen von Verkehrsnetzen ist es wichtig, solche Einflüsse zu berücksichtigen. Aus diesem Grund sind Verkehrssimulationen notwendig. Es gibt im wesentlichen zwei große Modelltypen. Die makroskopischen Modelle sehen den Verkehr als großes System und versuchen, dessen Phänomene aus einem globalen Blickwinkel zu erklären. Die mikroskopischen Modelle betrachten die Fahrzeuge einzeln, d.h. die Fahrzeuge agieren nicht von einer globalen Logikeinheit gesteuert, sondern selbstbestimmt und aus einem lokalen Blickwinkel heraus. In dieser Arbeit wird das Nagel-Schreckenberg-Modell verwendet, ein mikroskopisches Modell zur Beschreibung von Fahrverhalten auf einer einspurigen Straße, das mittels einfacher stochastischer Mittel Phänomene wie Staus aus dem Nichts hervorbringt. Dieses Modell wurde um eine allgemein gültige Kreuzungslogik erweitert. Im Rahmen dieser Arbeit wird das so entstandene Verkehrsmodell um die Mehrspurigkeit ergänzt. Das beinhaltet eine Überarbeitung der bestehenden Verkehrslogik und das Einführen von Spurwechseln inklusive Stauinversion. Im Anschluss wird auf Implementierungsdetails eingegangen und das Modell mit realen Daten verglichen, um qualitative Aussagen über den Verkehr zu machen.

Microscopic Traffic Simulation

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Please consider: Due to an implementation bug (now fixed), unfortunately our measurement plots of the evacuation scenario in this paper are wrong. Theory and other figures are correct.

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Mobility plays a huge role in modern society and is the reason for the necessity of a well developed and carefully planned infrastructure. Unfortunately, the volume of traffic is irregular and its flow is influenced on certain, hardly controllable parameters (such as weather) which leads to the occurance of traffic jams. Observing reasons for the emergence of such phenomneas in reality is difficult, trying to predict bottlenecks on planned streets without a simulation almost impossible. This paper deals with an approach to a real-time microscopic traffic simulation, based on OpenStreetMap data and single-laned streets. We base this approach on the well known Nagel-Schreckenberg model which we later extend, and will focus on explaining the logic at crossroads.