TU Berlin

Simulation of Multi Destination Pedestrian CrowdsMikroskopische Modelle

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Mikroskopische Modelle

In dem vorliegenden Projekt werden zwei mikroskopische Modelle entwickelt. Das erste beruht auf den so genannten "coupled maps". Dies ist ein gitterbasierter Ansatz welcher auf die Theorie der zellulären Automaten (CA) zurückgeht. Das zweite Modell ist eine Kombination von einem kräfte- und einem graphenbasierten Ansatz.

Am Institut für Mathematik wird das erste Modell entwickelt und im folgenden beschrieben. Das zweite Modell wird seitens der Verkehrstechniker bearbeitet, siehe auch www.vsp.tu-berlin.de/projects/laufende_projekte/simulation_of_multi_destination_pedestrian_crowds/.

Das traditionelle zelluläre Automaten Modell und seine diversen Erweiterungen beschreiben durch die Zustandsänderung einer Gitterzelle (Änderung der Position eines Fußgängers) die Systemdynamik einer Simulation. Aufgrund der konzeptionellen Beschränkung der Zellgröße in dem CA-Modell, wird allen zu simulierenden Entitäten (den Fußgängern) eine feste räumliche Größe zugeordnet. Folglich haben die Fußgänger einen festen exklusiven persönlichen Raum, was jedoch von empirischen Untersuchungen abweicht. In unserem Modell widmen wir diesem persönlichen Raum besondere Aufmerksamkeit. Eine Veränderung dieses persönlichen Raumes wird dadurch erreicht, dass die umgebenden Zellen eines beliebigen Fußgängers für andere unzugänglich sind. Dadurch wird es möglich einfache Verhaltensmuster von Menschengruppen zu beschreiben. Beispielsweise benötigen Fußgänger welche zu einer Gruppe gehören weniger exklusiven persönlichen Raum untereinander, während angrenzende Zellen für andere Fußgänger aus der Simulationsumgebung als unzugänglich markiert werden. Diese halten dadurch eine größere Distanz zu der Gruppe, was man auch in der Realität erwarten würde.

Unser Modell ermöglicht außerdem eine erweiterte lokale Schrittberechnung um einen sogenannten multi-cell-step auszuführen, das heißt den Übergang von einer Startposition zu einem Ziel mit einem Abstand größer als eine Gitterzelle. Bei der Schrittberechnung wird neben der persönlichen Charakteristik des Fußgängers und der Systemdynamik die Ausführungsreihenfolge der anderen Simulationsteilnehmer beeinflusst. Dies ermöglicht eine erhebliche Reduzierung des "Deadlock" Phänomens.

Das Modell wird mit einigen einfachen Konfigurationen ausgestattet, wie zum Beispiel Start und Zielpositionen der Fußgänger.

Durch die Einführung des veränderbaren exklusiven persönlichen Raums kann das Model mit der erweiterten Schrittberechnung auch, falls nötig, in Verbindung mit einer Kontrolle der Personendichte realisiert werden.

 

 

 

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