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Detailergebnis zu DOK-Nr. 39860

Die Anwendbarkeit der Katastrophentheorie auf den Schnellstraßenverkehr (Orig. engl.: The applicability of catastrophe theory in modelling freeway traffic operations)

Autoren	F.L. Hall G.J. Forbes
Sachgebiete	5.15 Verkehrsablauf (Verkehrsfluss, Leistungsfähigkeit) 6.2 Verkehrsberechnungen, Verkehrsmodelle

Transportation Research PT A 24A (1990) Nr. 5, S. 335-344, 8 B, 1 T, 11 Q

Unabhängig voneinander wurde die Katastrophentheorie von zwei Autoren eingesetzt, um den Verlauf der Verkehrsstärke-Verkehrsdichte-Beziehung auf Schnellstraßen nachzubilden. Die Katastrophentheorie ist ein mathematisches Modell, bei dem kleine, stetige Veränderungen einer beobachtbaren Größe plötzliche Veränderungen einer Variablen hervorrufen können. Mit herkömmlichen Ansätzen der Fahrzeugfolgetheorie können die starken Schwankungen der Verkehrsstärke beim Übergang vom teilgebundenen zum gebundenen Verkehr nicht erklärt werden. Empirisches Datenmaterial einer stark belasteten Stadtautobahn zeigt, daß die mittlere Geschindigkeit um 30 km/h bei sehr kleinen Änderungen in der Verkehrsstärke und Belegung sinken kann. Offenbar handelt es sich um eine bimodale Beziehung. Außerdem belegt das Datenmaterial, daß der Übergang vom teilgebundenen in den gebundenen Verkehr anders verläuft als der umgekehrte Vorgang; d.h. als Hysterese nachgebildet werden muß. Schließlich werden bestimmte Wertebereiche nie erreicht. Diese Eigenschaften sprechen sehr dafür, daß die Katastrophentheorie als mathematisches Modell gut für die Nachbildung der unterschiedlichen Verkehrszustände geeignet ist.