Seminar Simulation von Verkehrsteilnehmerverhalten

Zeit/Raum

19.09.05 10-17, 20.09.05 9-17, 21.09.05 9-13, 22.09.05 9-16

  • MA 213

Dozent

Zielgruppe

Studierende im Diplomstudiengang Informatik, Hauptstudium

Leistungsnachweis

  • Präsentation (in einem Block ab 19. September 2005)
  • oder Hausarbeit (nur für die, die während der für den Block geplanten Zeit nicht in Koblenz sein können

Zugehörige Veranstaltung

 

Anmeldung

Über MeToo (Anmeldefirst ist abgelaufen; einzelne Nachmeldungen werden jetzt nicht mehr entgegengenommen).

Überblick

In diesem Seminar sollen verschiedene Ansätze zur Simulation des Verhaltens von Verkehrsteilnehmern untersucht und diskutiert werden. Eine genauere Themenliste, die sowohl Fußgängerverhalten als auch Autofahrerverhalten (und damit auch die Entstehung von Staus) zusammenfassen wird, findet sich unten.

Da das Seminar im engem Zusammenhang mit dem DFG-Projekt Traffic steht, werden auch weitere Projektmitarbeiter an der Vorbereitung des Seminars mitwirken.

Das Seminar wird wegen der hohen Anzahl der Anmeldungen in drei Teilen angeboten:

 

  1. In Teil 1 sollen von einzelnen Teilnehmern Simulationsmodelle aus der Literatur vorgestellt und möglichst live präsentiert sowie einer kritischen Würdigung unterzogen werden. Dazu wählt sich jede(r) aus den unter Fußgänger bzw. Straßenverkehr abgelegten Aufsätzen mindestens einen aus.

     

     

  2. In Teil 2 soll eine Gruppe von Studierenden Anforderungen an Software analysieren, die später im Rahmen von Studien- und Diplomarbeiten oder im Rahmen eines Projektpraktikums implementiert werden könnte; diese Simulationsumgebung soll Simulationen des Verhaltens von Fußgängern, Radfahrern und Autofahrern im großen Rahmen ermöglichen, z.B. die Simulation der Evakuierung eines Fußballstadions oder Einkaufszentrums oder die Simulation des Verkehrs auf einem Straßenzug mit mehreren Kreuzungen, Fußgängerüberwegen.

     

     

  3. In Teil 3 sollen Gruppen von jeweils drei Teilnehmern neue Algorithmen des Entscheidungs- (Routenwahl-) und Lernverhaltens auf einer fertigen Simulationsplattform implementieren, mit ihnen experimentieren und und über die Algorithmen, ihre Implementierung und über die Simulationsergebnisse berichten.
    • Schreckenberg-Nagel Modell, Hilfsmittel: Simulationstool aus der Diplomarbeit von Dennis Reif
    • Chmura-Pitz-Selten Modell, Hilfsmittel: Simulationstool aus der Diplomarbeit von Dennis Reif
    • lineares Modell aus [Selten, Schreckenberg]
    • lineares Modell mit Baustellen
    • (assymetrisches) Minority Game [evtl. auch 2 Gruppen]
    Für jedes dieser Modelle sind verschiedene Lernregeln zu implementieren. Lernregeln für die Simulationen sind in der Datei overview.pdf auf den Folien mit der Überschrift The experience-weighted attraction learning model (1/5) - (3/5) beschrieben. Für alle Modelle sollten von jeder Gruppe zumindest folgende Lernregeln implementiert und ausgewertet werden: fictitious play, best reply, learning by reinforcement, geometric-weighted belief model. Die Gruppen, die sich für diese Themengruppen entscheiden, erhalten noch weitere Informationen.

     

     

Das Seminar wird über eine gemeinsame Kommunikationsplattform verfügen, in die wir alle angemeldeten Teilnehmer bereits eingeladen haben.

 

Basisliteratur

Nigel Gilbert and Klaus G. Troitzsch: Simulation for the Social Scientist 2005. Open University Press. London (second edition).

Dirk Helbing: Verkehrsdynamik 1997, Springer. Berlin

Weitere Literatur (die Aufsätze, die schon im Arbeitsbereich stehen):

 

     

     

  1. Knospe, Wolfgang; Santen, Ludger; Schadschneider, Andreas; Schreckenberg, Michael (2005): Optimization Potential of a Highway Network: An Empirical Study In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 29-44

     

     

  2. Sugiyama, Yuki, et al. (2005): Observation, Theory and Experiment for Freeway Traffic as Physics of Many-Body System In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 45-58

     

     

  3. Campari, Enrico Gianfranco; Clemente, Mariapia; Levi, Giuseppe; Quadrani, Lucio (2005): Real Highway Traffic Simulations Based on a Cellular Automata Model In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 73-78

     

     

  4. Jost, Dominic; Nagel, Kai (2005): Probabilistic Traffic Flow Breakdown in Stochastic Car Following Models In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 87-103

     

     

  5. Kerner, Boris S.; Klenov, Sergey L. (2005): Comparison of Congested Pattern Features at Differenets Freeway Bottlenecks In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 141-160

     

     

  6. Kerner, B.S.; Klenov, Sergey L.; Wolf, Dietrich E. (2005): Congestions Due to Merging Roads: Predictions of Three-Phase Traffic Theory In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 161-172

     

     

  7. Helbing, Dirk (2005): Production, Supply, and Traffic System: A Unified Description In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 173-188

     

     

  8. Tampère, Chris; Hoogendoorn, Serge P.; van Arem, Bart (2005): Capacity Funnel Explained Using the Human-Kinetic Traffic Flow Model In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 189-197

     

     

  9. Maerivoet, Sven; Logghe, Steven; De Moor, Bart; Immers, Ben (2005): A Comparison of a Cellular Automaton and a Macroscopic Model In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 199-204

     

     

  10. Krajzewicz, Daniel, et al. (2005): Using the Road Traffic Simulation SUMO for Educational Purposes In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 217-222 (Christian Perscheid)

     

     

  11. Chanut, Stephane; Leclercq, Ludovic (2005): Introducing the Effects of Slow Vehicles in a LWR Two-Flow Traffic Model In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 241-246

     

     

  12. Lee, H.K.; BarloviŽc, R.; Schreckenberg, Michael; Kim, D. (2005): Pinch Effect in a Cellular Automaton (CA) Model for Traffic Flow In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 253-258

     

     

  13. Lebacque, Jean-Patrick (2005): Intersection Modeling, Application to Macroscopic Network Traffic Flow Models and Traffic Management In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 261-278

     

     

  14. Chmura, Thorsten; Pitz, Thomas; Schreckenberg, Michael (2005): Minority Game &mbsp; Experiments and Simulations In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 305-315

     

     

  15. Selten, Reinhard; Schreckenberg, Michael; Chmura, Thorsten; Pitz, Thomas (2005): Experimental Investigation of a Two Route Scenario with Construction Areas In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 317-324

     

     

  16. BarloviŽc, Robert; Huisinga, Torsten; Schadschneider, Andreas; Schreckenberg, Michael (2005): Adaptive Traffic Light Control in the ChSch Model for City Traffic In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 331-336

     

     

  17. Kretz, Tobias (2004): Pedestrian Evacuation Processes. History and Simulation, an Overview (Unpublished)

     

     

  18. Nishinari, Katsuhiro (2003): Extended floor field CA model for evacuation dynamics

     

     

  19. Kirchner, Ansgar; Nishinari, Katsuhiro; Schadschneider, Andreas (2003): Friction effects and clogging in a cellular automaton model for pedestrian dynamics

     

     

  20. Kirchner, Ansgar; Klüpfel, Hubert; Nishinari, Katsuhiro; Schadschneider, Andreas; Schreckenberg, Michael (2003): Discretization effects and the influence of walking speed in cellular automata models for pedestrian dynamics In Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment P10011 1-21

     

     

  21. Burstedde, Carsten; Klauck, Kai; Schadschneider, Andreas; Zittarz, J. (2001): Simulation of pedestrian dynamics using a two-dimensional cellular automaton In Physica A 507-525 [also Elsevier Preprint]

     

     

  22. Kirchner, Ansgar; Schadschneider, Andreas (2002): Simulation of evacuation processes using a bionics-inspired cellular automaton model for pedestrian dynamics In Physica A 260-276

     

     

  23. Klüpfel, Hubert; Meyer-König, Tim (2005): Simulation of the Evacuation of a Football Stadium Using the CA Model PedGo In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 423-428

     

     

  24. Parisi, David R.; Moldovan, Herman; Gilman, B.M. (2005): Population and Distance Criteria for Pedestrian Decisions In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 417-421

     

     

  25. Moldovan, Herman; Parisi, David R.; Gilman, Bernardo M. (2005): Pedestrian Pulse Dispersion in an Underground Station In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 411-415

     

     

  26. Nishinari, Katsuhiro; Kirchner, Ansgar; Namazi, Abdolnabi; Schadschneider, Andreas (2005): Simulations of Evacuation by an Extended Floor Field CA Model In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 405-410

     

     

  27. Iizuka, Takeshi (2005): Statistical Analysis of the Panic in the Pedestrian Flow In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 393-398

     

     

  28. Kerridge, Jon, et al. (2005): A Comparison of Video and Infrared Based Tracking of Pedestrian Movements In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 383-391

     

     

  29. Hoogendoorn, Serge P.; Daamen, Winnie (2005): Self-Organization in Pedestrian Flow In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 373-382

     

     

  30. Klüpfel, Hubert; Schreckenberg, Michael; Meyer-König, Tim (2005): Models for Crowd Movement and Egress Simulation In Serge P. Hoogendoorn, Stefan Luding, Piet V.L. Bovy, Michael Schreckenberg, and Dietrich E. Wolf (eds.): Traffic and Granular Flow 2003 (Springer, Berlin) 357-372

     

     

  31. Cabrales, Antonio (2005): Evolutionary Games. Chapter 2: From Psychology to Game Theory (Slides)

     

     

  32. Ho, Teck-Hua; Camerer, Colin F.; Chong, Juin-Kuan (2002): Functional EWA: A One-Parameter Theory of Learning in Games [CalTech Working Paper]

     

     

  33. Berger, Ulrich (2005): Brown's Original Fictitious Play (submitted)

     

     

  34. Camerer, Colin F.; Ho, Teck-Hua (1999): "Experienced-Weighted Attraction Learning in Normal Form Games* In Econometrica 67:827-874

     

     

  35. Friedman, Daniel (1998): Monty Halls Three Doors: Construction and Deconstruction of a Choice Anomaly* In American Economic Review 88:933-946

     

     

  36. Hopkins, Ed (2002): Two Competing Models of How People Learn in Games In Econometrica 70:2141-2166

     

     

  37. Branch, William; McGough, Bruce (2003) Replicator Dynamics in a Cobweb Model with Rationally Heterogeneous Expectations [Working paper]

     

     

  38. Camerer, Colin F.; Ho, Teck-Hua; Chong, Juin-Kuan (2002): Sophisticated Experience-Weighted Attraction Learning and Strategic Teaching in Repeated Games In Journal of Economic Theory 2002.2927

     

     

  39. Börgers, Tilman; Sarin, Rajiv (1995/1997): Learning Through Reinforcement and Replicator Dynamics In Journal of Economic Theory 77 downloadable

     

     

 

Interessante Links

Die Webseite von Prof. Dr. Dirk Helbing, TU Dresden enthält einige Simulationen und Literaturhinweise.