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Detailergebnis zu DOK-Nr. 55315

Entwicklung und Bewertung von Modellen fraktaler Dimension zur Erkennung von Störungen auf Fernstraßen (Orig. engl.: Development and evaluation of fractal dimension models for freeway incident detection)

Autoren	K. Thomas H. Dia
Sachgebiete	6.2 Verkehrsberechnungen, Verkehrsmodelle

Road & Transport Research 13 (2004) Nr. 2, S. 44-62, 11 B, 7 T, zahlr. Q

Der Beitrag beschreibt ein Modell zur Erkennung von Störungen auf Fernstraßen, das auf der Grundlage der Analyse der fraktalen Dimension von Geschwindigkeit und Belegungsgrad entwickelt wurde. Analyse der fraktalen Dimension wird erfolgreich bei der Modellierung komplexer Verhaltensweisen und Strukturen wie beispielsweise in der Seismologie, Meteorologie und den Wirtschaftswissenschaften angewendet. Daher erschien die Entwicklung eines Modells zur Erkennung von Störungen auf der Grundlage dieser Technik erfolgsversprechend. Der entwickelte Algorithmus basiert auf den deutlichen Unterschieden im Verkehrsablauf stromaufwärts und -abwärts im Zuge einer Störung oder Engstelle. Grundlage der Entwicklung der Tests waren Daten von 100 Störungen. Daten von Doppelinduktionsschleifen in der Deckschicht einer Straße führten zum geeignetsten Modell. Die Ergebnisse zeigen die Durchführbarkeit bei der Nutzung von Analysen der fraktalen Dimension für die Störungserkennung. Eine verbesserte Leistung der Störungserkennung wird erzielt, wenn für das Austesten der Modelle Geschwindigkeitsdaten zur Verfügung stehen. Von zahlreichen fraktalen Modellen wurde ein Modell basierend auf Belegungsdaten und ein geglättetes Modell vertiefend untersucht. Diese Modelle wurden zahlreichen anderen Modellen gegenübergestellt, insbesondere die auf neuralen Netzwerken aufbauen. Die Tests zeigen, dass das geglättete fraktale Modell die beste Leistung aufweist.