Modellierung und Simulation der Dynamik von Fußgängerströmen [antikvár]

Vorwort Die vorliegende Arbeit stellt ein mikroskopisches Modell zur Beschreibung von Fußgängerströmen vor, das auf der Basis der Soziale-Kräfte-Theorie entwickelt wurde. Die Arbeit verfolgt zwei Ziele: • Entwicklung eines realitätsnahen Modells, das sich als Werkzeug zum Entwurf bedarfsgerechter Fußgängeranlagen eignet. • Die Verifizierung einer sozial wissenschaftlichen Theorie durch ein Modell, für das eine ausreichende Menge an Daten zur Verfügung steht. Die Untersuchung des Fußgängermodells zeigten, daß sich trotz einfacher Verhaltensmuster der Individuen durch das Zusammenspiel der Wechselwirkungen in Fußgängerströmen komplexe räumliche und zeitliche Strukturen ausbilden. So kann die Emergenz kollektiven Verhaltens in Fußgängermengen gezeigt werden, in denen die einzelnen Individuen nur zwei Verhaltensregeln kennen: 1. Sie wollen ihr vorgegebenes Ziel auf direktem Wege mit einer gewissen Wunschgeschwindigkeit erreichen. 2. Sie sind bemüht, untereinander und gegenüber Hindernissen einen gewissen Abstand zu halten. Das selbstorganisierte kollektive Verhalten tritt in Form von Spuren auf, die sich durch die Menge ziehen und nur Fußgänger einer Bewegungsrichtung enthalten. Als weiteres Phänomen ist die Oszillation der Bewegungsrichtung an Durchgängen oder Kreuzungen zu beobachten. Weiterhin werden starke Abhängigkeiten der Eigenschaft der Fußgängerströme von geometrischen Formen der Gebäude gezeigt und der Einfluß geometrische Veränderungen auf die Leistungsmerkmale der Ströme untersucht. In einem Beispiel ließ sich durch eine Verkleinerung der begehbaren Fläche eine Effizienzsteigerung erreichen. Dieser Effekt läßt sich zur Optimierung von Fußgängeranlage einsetzen, indem die Grundrisse einem evolutionären Prozeß unterzogen werden. Dazu wird die Implementierung eines evolutionären Programms vorgestellt, das auf den ursprünglichen Ansätzen der genetischen Algorithmen und Evolutionsstrategien aufbaut.