t.BA.VS.MSVS.14HS (Modellierung und Simulation von Verkehrssystemen) 
Modul: Modellierung und Simulation von Verkehrssystemen
Diese Information wurde generiert am: 29.03.2024
Nr.
t.BA.VS.MSVS.14HS
Bezeichnung
Modellierung und Simulation von Verkehrssystemen
Veranstalter
T IDP
Credits
4

Beschreibung

Version: 1.0 gültig ab 01.02.2015

Inhalt ("Roter Faden" über alle Teilbereiche)
Das Modul befasst sich mit dem Kapazitätsmanagement im Verkehrsbereich, also dem Management von Angebot und Nachfrage.
Zur Quantifizierung der Performance der Systeme, wird ein Konzept für ein allgemeines Gütemass vermittelt, welches je nach Transportmode angepasst werden kann, aber über die verschiedenen Verkehrsträger vergleichbar sein soll.
Das Thema Kapazitätsmanagement wird anhand von drei praktischen Fragestellungen unter Einsatz von Simulationsmethoden und –werkzeugen erläutert.
  • Teil 1  Individualverkehr: Weniger Staus auf Autobahnen dank Rampenzuflusssteuerung
  • Teil 2  Öffentlicher Verkehr: Optimaler Betrieb im Schienenverkehr  unter Einfluss von Störungen
  • Teil 3  Luftverkehr: (Optimierung von Passagierprozessen am Flughafen Zürich (Gepäcksortieranlagen, MCT’s etc.)

Modulverantwortung:

Wüst Raimond (wura)

Modul- / Lernziele: (Kompetenzen)

Ziel Kompetenzen Taxonomiestufen
Sie kennen die wesentlichen Konzepte und spezifischen Methoden der Verkehrsmodellierung und Simulation F K2
Sie kennen die praktischen Einsatzbereiche der Modellierung und Simulation bei der Planung und dem Betrieb von Verkehrssystemen sowie die gebräuchlichsten Werkzeuge (Tools). F K2
Sie kennen den praktischen Nutzen des Einsatzes von Simulationsmodellen zur Untersuchung von Verkehrssystemen und die Herausforderungen bei der Interpretation der Ergebnisse F K1
Sie verstehen die Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Vergleich von Simulationssystemen verschiedener Verkehrsträger F, M K3
Sie kennen die praktischen Arbeitsschritte bei der Planung und Durchführung von Verkehrssimulationen und können den Prozess im Rahmen von exemplarischen Fallstudien erfolgreich umsetzen und dokumentieren F,M K5
Sie können sich in Projektgruppen organisieren und gemeinsam erarbeitete Ergebnisse schriftlich aufbereiten und mündlich mit Hilfe von PowerPoint präsentieren S K5

Modul- / Lerninhalte:

Allgemein
  • Vermittlung der verkehrssystemspezifischen Grundlagen mit konkretem Anwendungsbezug: Modellierung (Aufbau, Komponenten), Daten, Simulation, Kalibration/Validierung;
  • Technologien zur Datenerfassung in Verkehrssystemen und deren Nutzung bei der Beantwortung von praktischen Fragestellungen
  • Sammeln von Erfahrungen mit der Bearbeitung von anwendungsbezogenen Beispielen
 Block 1 Individual- /Strassenverkehr (sine)
  • Vermittlung von Grundlagen zur Nachfrageentwicklung im Strassenverkehr der Schweiz und den Aufgaben des Verkehrsmanagements, um das Angebot optimal zu gestalten
  • Technologien zur Datenerfassung im Strassenverkehr und die praktische Nutzung der extrahierten Verkehrsinformationen
  • Theorie zu mikro- und makroskopischen Verkehrsflussmodellen mit konkreten Simulationsbeispielen, Erläuterungen zu Staubildung, Charakterisierung von beobachteten Stauphänomenen etc.
  • Übersicht zu gängigen in der Praxis eingesetzten Tools Simulation von Strassenverkehr
  • Formulierung der Problemstellung und Vermittlung der theoretischen Grundlagen zur Rampenzuflusssteuerung auf Autobahnen
  • Praktische Übung: Dimensionierung einer Rampenzuflusssteuerung mit dem Simulationstool AIMSUN. Von den Studierenden zu bearbeitende Punkte: Festlegung der zu untersuchenden Nachfrage- und Steuerungsszenarien; Selbständige Durchführung der Simulationen; Auswertung und Dokumentation der Simulationsergebnisse; Schlussfolgerungen und Formulierung von praktischen Empfehlungen
Block 2 Öffentlicher /Schienenverkehr (wura)
  • Erstellen eines einfachen Fahrplans in Excel auf der Grundlage der Service Intention
  • Einfache Optimierung des Produktionsplans nach Stabilitätskriterien
  • Erarbeitung von betrieblichen Leistungskriterien
  • Einarbeitung in das Schienenverkehrssimulationsprogramm OpenTrack
  • Implementierung des Excel-Fahrplans in OpenTrack
  • Untersuchung des Szenarios in OpenTrack unter Störungsbedingungen
  • Entwurf von dispositiven Lösungsmassnahmen
  • Beurteilung der verschiedenen Lösungsvarianten in Bezug auf die erarbeiteten Leistungskriterien
  • Präsentation von Vorgehen, Methoden, Resultaten in einem Kapitel des Abschlussberichts

Block 3 Luftverkehr- /landseitige Flughafenprozesse (reno)
  • Einführung in die Modellierung von Passagierströmen mithilfe von Zellulären Automaten (ZA) am konkreten Beispiel des Flughafens Zürich.
  • Erstellen eines einfachen ZA-Modells einer Sicherheitskontrolle (Markov-Ketten, Queing etc.)
  • Durchführung eines Ensemble-Experiments mit dem Ziel der Optimierung von Flughafenprozessen (landseitig) mittels eines einfachen Flughafensimulators. (Kapazität, Durchlauf, Service Levels etc.)
  • Managementteil: Einarbeitung in die Präsentation, Dokumentation und stufengerechte Aufarbeitung von Simulationsergebnisse im Geschäftsumfeld
  • Präsentation von Vorgehen, Methoden, Resultaten in einem Kapitel des Abschlussberichts

Lehrmittel /Materialien:

  • Foliendokumentation
  • Aufgabenstellung zu Fallbeispielen je Block
  • Excelsheets
  • Simulationstools (OpenTrack, AIMSUN) inkl. zur Verfügung stellen der Dokumentationen und Konfigurationsdaten
  • Matlab
  • GSA  (Zellulärer Automat zur Simulation von Flughafenprozessen)

Ergänzende Literatur:

  • Wird im Unterricht bekanntgegeben

Zulassungs-voraussetzungen: 

  • 6. Semester VS

Unterrichtssprache:

deutsch

Modulstruktur:  

Unterrichtsart Anzahl Lektionen / Woche
Vorlesung: 14 x 2 Lektionen
Übung / Praktikum: 14 x 2 Lektionen
Blockunterricht:  

Leistungsnachweise:

Von der Regelung der "Leistungsnachweise während der Unterrichtszeit" kann dann abgewichen werden, wenn der Dozierende dies in einer Modulbereinbarung während der ersten Woche des Studiensemesters schriftlich bekannt gibt.
Bezeichnung Art Form Umfang Bewertung Gewichtung
Leistungsnachweise während Unterrichtszeit Praktikumsbericht  (Abgabe am Präsentationstermin) Schriftlich
Bericht, max. 45 DIN A4-Seiten (inkl. Anhang)
 
Benotung 80%
Semesterendprüfung Abschlusspräsentation in Gruppen Mündlich
30 Minuten
 
Benotung 20%

Bemerkungen

Der Unterricht wird durch Albert Steiner (sine, Block 1), Raimond Wüst, (wura, Block 2),  Manuel Renold, (reno, Block 3) bestritten. Jeder Block findet während 4 Kalenderwochen statt.

Kurs: Modellierung und Simulation von Verkehrssystemen - Vorlesung
Nr.
t.BA.VS.MSVS.14HS.V
Bezeichnung
Modellierung und Simulation von Verkehrssystemen - Vorlesung

Hinweis

  • Für das Stichdatum 29.03.2024 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.