Verkehrsdynamik: Neue Physikalische Modellierungskonzepte

ISBN-13: 9783642638343 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 308 str.

Dirk Helbing

Opis

Der Verkehr spielt in unserer industrialisierten Gesellschaft zweifellos eine wichtige Rolle. Wir verdanken ihm nicht nur unsere Bewegungsfreiheit, son dern auch unseren Wohlstand. Seit einigen Jahren werden jedoch die Grenzen der Mobilitat angesichts kilometerlanger Staus und zunehmender Umwelt probleme uniibersehbar. Daher blieb das Thema "Verkehr" nicht mehr eini gen Verkehrsingenieuren vorbehalten, sondern es wurde zum gesellschaftlich relevanten Politikum und erlangte eine breite offentliche Aufmerksamkeit. Mittlerweile befassen sich mit ihm, auBer renommierten Fachzeitschriften, Massenmedien aller Art. Gleichzeitig hat das internationale Interesse an der Erforschung des Ver kehrs enorm zugenommen. Besonders unter Physikern ist in jiingster Zeit ein starkes Engagement zu verzeichnen, was zu einer rasanten wissenschaftlichen Entwicklung und einer wahren Veroffentlichungsfiut gefiihrt hat. Dafiir gibt es folgende Griinde: - Einerseits besteht ein dringender Bedarf an Methoden zur Optimierung des Verkehrsfiusses, urn die bestehende Infrastruktur effizienter nutzen zu konnen. Entsprechende Forschungsprojekte werden staatlich gefordert. - Andererseits verspricht man sich durch den Verkauf intelligenter Verkehrs leitsysteme europaweit einen jahrlichen Umsatz von 200 Milliarden DM 434]. Das Engagement der Industrie ist folglich ausgesprochen groB. - AuBerdem ermoglichen moderne Computer mittlerweile umfangreiche Ver kehrssimulationen, so daB eine Berechnung der Verkehrsstrome schneller als in Echtzeit in greifbare Nahe riickt, selbst fiir das Autobahnnetz der gesamten Bundesrepublik 35]. - SchlieBlich wirft die Verkehrsdynamik eine Vielzahl spannender Fragen auf, deren exakte wissenschaftliche Behandlung auBerst knifHig und eine Her ausforderung an sich ist.

Spis treści

I. Selbstorganisationsphänomene in Fußigängermengen.- 1. Einleitung.- 2. Empirische Fakten.- 3. Bisherige Modellierungsansätze.- 4. Das soziale Kräftemodell.- 5. Selbstorganisation kollektiver Phänomene.- 6. Optimierung von Fußgängeranlagen.- 7. Entstehung und Planung von Wegesystemen.- 8. Zusammenfassung.- II. Mikrosimulationsmodelle des Autobahnverkehrs und Verkehrsdaten.- 9. Einleitung.- 10. Verkehr in Zahlen.- 11. Empirische Fakten.- 12. Bisherige Modellierungsansätze.- 13. Ein Kräftemodell der Fahrzeugdynamik.- 14. Zusammenfassung und Ausblick.- III. Makroskopische Verkehrsflußmodelle und ihre mikroskopische Begründung.- 15. Einleitung.- 16. Nutzen makroskopischer Verkehrsmodelle.- 17. Geschichte makroskopischer Verkehrsmodelle.- 18. Mikroskopische Begründung gaskinetischer Gleichungen.- 19. Gaskinetische Herleitung makroskopischer Gleichungen.- 20. Dynamik bei hohen Dichten.- 21. Zusammenfassung.- Sach-, Namens- und Symbolverzeichnis.

O autorze

Dirk Helbing, ETH Zürich Chair of Sociology Dept., Theoretical physicist, Worldwide leading scientist in computational social sciences and econophysics/complexity research.

Blurb

Verkehrsdynamik präsentiert die neuesten Entwicklungen im Bereich Modellierung und Simulation des Fußgänger- und Autobahnverkehrs, basierend auf einer Synthese physikalischer und sozialwissenschaftlicher Konzepte. Im Zentrum des Interesses steht der Vergleich der Modelle mit empirischen Daten sowie das Verständnis von "Staus aus dem Nichts" und anderen faszinierenden kollektiven Bewegungsmustern, die durch Selbstorganisation entstehen.

Verkehrsdynamik diskutiert neuartige Methoden, wie Selbstorganisationsphänomene zur Optimierung des Verkehrsflusses ausgenutzt werden können und wendet sich an Wissenschaftler, Städte- und Verkehrsplaner. Die behandelte Thematik genießt wegen ihrer aktuellen gesellschaftlichen und politischen Relevanz in jüngster Vergangenheit eine außerordentlich große Aufmerksamkeit in den Medien.