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Verkehrssimulation mit Zellularautomaten. Seminar Zellularautomaten.

Im Sommersemester 2001 habe ich das Seminar Massiv parallele Simulation natürlicher Phänomene besucht. In diesem Seminar habe ich das Thema "Verkehrssimulation mit Zellularautomaten" untersucht.

Die Ausarbeitung ist das Ergebnis eines Vortrags im Rahmen des o. g. Seminar, das durch PD Martin Kutrib in Zusammenarbeit mit der Professur Prof. Dr. Wotschke an der Universität Frankfurt durchgeführt wurde.

Mein Seminarbeitrag befasst sich mit der Frage, wie man Verkehr durch Zellularautomaten simulieren kann, inwieweit diese Simulation realitätsnah ist und betrachtet die Simulation in parallelen Systemen.

Table of Contents

  1   Einführung
 
  1.1   Motivation
  1.2   Überblick
  2   Binäres Modell
 
  2.1   Einschränkungen
  2.2   Modellierung
 
  2.2.1   Schritt 1: Geschwindigkeit bestimmen
  2.2.2   Schritt 2: Fahrzeuge bewegen
  2.2.3   Kombination von Schritt 1 und Schritt 2
  2.2.4   Zweiter Versuch: Kombination von Schritt 1 und 2
  2.2.5   Implementierung
  3   Erweitertes Modell
 
  3.1   Modellierung
  3.2   Direkte Implementierung
  3.3   Regelbasierte Implementierung
 
  3.3.1   Schritt 1: Beschleunigung
  3.3.2   Schritt 2: Bremsen
  3.3.3   Schritt 3: Zufälliges Verhalten
  3.3.4   Schritt 4: Fahren
  3.4   Kombination der Schritte 1-4
  3.5   Implementierung
  4   Analyse
 
  4.1   Geschlossenes System
 
  4.1.1   Definitionen
  4.1.2   Untersuchungen des erweiterten Modells
  4.2   Offenes System (Flaschenhalssituation)
  4.3   Vergleich des Modells mit realen Verkehrsdaten
 
  4.3.1   Vergleich von Modell- und Realgrößen
  4.3.2   Verkehrsdichte
  4.3.3   Flussdichte
  4.3.4   Negative Staugeschwindigkeit
  4.3.5   Zusammenfassung
  5   Implementierungen
 
  5.1   Implementierungsvarianten
  5.2   Parallelisierung
  5.3   Simulationsgeschwindigkeit
  5.4   Praktische Komplexitätsbetrachtungen
  6   Zusammenfassung
  7   Anhang

Further information & ressources
Ausarbeitung

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