Detailergebnis zu DOK-Nr. 52198
Gaskinetisches Modell und Simulation von Fußgängerströmen (Orig. engl.: Gas-kinetic modeling and simulation of pedestrian flows)
| Autoren |
P.H. Bovy S.P. Hoogendoorn |
|---|---|
| Sachgebiete |
5.6 Fußgängerverkehr, Fußwege, Fußgängerüberwege 6.2 Verkehrsberechnungen, Verkehrsmodelle |
Washington, D.C.: National Academy Press, 2001 (Transportation Research Record (TRB) H. 1710) S. 28-36, 4 B, 7 Q
Einsicht in die Abläufe des Fußgängerverkehrs ist sowohl für Planung und Entwurf von Infrastruktureinrichtungen, wie z.B. Bahnhöfe, als auch für die Organisation von Fußgängerströmen in solchen Einrichtungen wichtig. Das Fehlen empirischer Kenntnisse bezüglich der Charakteristika von Fußgängerströmen unter verschiedenen Randbedingungen erfordert modellhafte Ansätze. Im vorliegenden Bericht wird ein neues, auf der Gaskinetik beruhendes Fußgänger-Verkehrsflussmodell erläutert. Die mesoskopischen Gleichungen beschreiben die dynamischen Zustände, der so genannten Phasen-Raum-Dichte für Fußgänger, die einer zweidimensionalen Verallgemeinerung der Phasen-Raum-Dichte entspricht, wie sie in gaskinetischen Fahrzeugverkehrsflüssen Anwendung findet. Die Dynamik wird aus Termen der Konvektion, der Beschleunigung und der Nicht-Kontinuums-Übergänge bestimmt. Der letztgenannte Term berücksichtigt dabei den dynamischen Einfluss von langsamer werdenden Fußgängern und von Winkeländerungen der Bewegungen aufgrund der wechselseitigen Beeinflussung von Fußgängern. Numerische Lösungen der schlussendlichen gaskinetischen Gleichung werden durch einen neuartigen Unstetigkeitsansatz für Teilchen (Teilchen-Diskretisierungsansatz) ermittelt. In der Hauptsache erweitert dieser Ansatz die mesoskopischen Gleichungen hin zu einem mikroskopischen Fußgänger-Verkehrsflussmodell. Mittels des Teilchen-Diskretisierungsansatzes wurde das Modellverhalten für verschiedene Testfall-Szenarien getestet. Es wurde nachgewiesen, dass das Modell plausible Geschwindigkeits-Dichte-Funktionen erzeugt, aus denen Gehgeschwindigkeiten und Reisezeiten für eine Anzahl von Bedingungen abgeleitet werden können.