PTV VISWALK TIPPS UND TRICKS PTV VISWALK TIPPS UND TRICKS: VERWENDUNG DICHTEBASIERTER TEILROUTEN

Transkript

1 PTV VISWALK TIPPS UND TRICKS PTV VISWALK TIPPS UND TRICKS: VERWENDUNG DICHTEBASIERTER TEILROUTEN Karlsruhe, April 2015

2 Verwendung dichte-basierter Teilrouten Stellen Sie sich vor, in einem belebten Gebäude, z.b. einem Bahnhof, stehen Fußgängern zwei verschiedene Wege zwischen zwei wichtigen Punkten zur Verfügung. Einer der beiden Wege ist größtenteils einsehbar, der andere hat einen größeren, von vorneherein nicht-einsehbaren Abschnitt. Es ist klar, wie Menschen sich in der Realität entscheiden: die tatsächliche Dichte auf dem einsehbaren Weg wird verglichen mit dem Zustand von dem man glaubt, dass er im nicht-einsehbaren Bereich herrscht. Dieser vorgestellte Zustand kann zutreffend sein oder nicht: Der reale Zustand kann in beide Richtungen - höhere oder geringere Personendichte - abweichen. Wie kann man das in PTV Viswalk modellieren? Bei den schon länger zum Funktionsumfang von Viswalk gehörenden Reisezeit-Teilrouten werden tatsächlich gemessene Reisezeiten jener Route als Entscheidungsgrundlage zugeordnet, auf der sie tatsächlich gemessen wurden. Auch beim dynamischen Potential werden nur Informationen über tatsächliche Zustände bis zu den Fußgängern übermittelt, die eine Entscheidung treffen müssen. Dabei gibt es ebenfalls eine Zuordnung von Weg und Zustand entlang des Weges. Seit PTV Viswalk 7 ist es möglich, Teilroutenentscheidungen basierend auf der Anzahl Fußgänger oder Dichte auf Flächen den einzelnen Teilrouten als Entscheidungsgrundlage zuzuordnen. Dabei müssen die Flächen, die einer Teilroute zugeordnet werden, nicht entlang dieser Route liegen, sondern können beliebig weit von ihr entfernt sein. So weit, dass es eigentlich keinen Einfluss des Zustandes auf den Flächen auf das Geschehen entlang der Teilroute geben kann und es zunächst unsinnig erscheinen muss, solche weit entfernten Flächen einer Teilroute als Entscheidungsgrundlage zuzuordnen. Man kann sich dies allerdings zu Nutzen machen, um die Vorstellung der Fußgänger, vom nicht einsehbaren Bereich explizit zu modellieren. PTV AG Seite 2/10

3 Abbildung 1: Beispielmodell, das die beschriebene Situation stark schematisiert abbildet. Das linke Bild zeigt die Draufsicht, das rechte Bild dieselbe Szene aus Fußgänger-Perspektive. Der interessierende Fußgängerstrom wird auf der großen grünen Fläche links eingesetzt und muss sich zur roten Fläche bewegen. Über die beiden kleineren grünen Flächen können weitere Fußgänger in das Modell eingesetzt werden, die dann ebenso zur roten Fläche laufen und dadurch zur Dichte auf den Korridoren beitragen. Die orange dargestellten Hindernisse sind hoch, die blauen hingegen sehr niedrig (z.b. Gartenteiche). Aufgrund dessen haben die Fußgänger vor der Verzweigung Informationen über den Zustand auf dem unteren (aus Fußgängersicht rechten) der beiden Korridore, nicht jedoch auf dem oberen (linken) Weg. Abbildung 1 zeigt ein einfaches Modell, in dem die beschriebene Idee umgesetzt ist. Auf ihrem Weg von Start zu Ziel können die Fußgänger zwischen zwei der Geometrie nach gleichwertigen (gleich lang, gleich breit) Wegalternativen wählen. Einer der beiden Wege ist einsehbar, der andere größtenteils nicht. Um die Entscheidung zwischen beiden Alternativen zu modellieren wird auf einer zusätzlichen Fläche eine Teilroutenentscheidung (Methode: Dichte) erstellt. Von dieser ausgehend gibt es zwei Routen zum Ziel (rechts): eine der Routen hat ein Zwischenziel auf dem rechten, die andere auf dem linken Weg (siehe Abbildung 2). PTV AG Seite 3/10

4 Abbildung 2: Teilroutenentscheidung und Teilrouten. Die dargestellte Liste erreichen Sie über das Menü Listen -Fußgängerverkehr - Teilroutenentscheidungen Nun müssen noch für jede der beiden Teilrouten diejenigen Flächen ausgewählt werden, auf denen die Fußgängerdichte gemessen und zur Berechnung der Routenwahlanteile herangezogen wird. Abbildung 3 zeigt dies für den rechten Weg. PTV AG Seite 4/10

5 Abbildung 3: Über das Menü Listen - Fußgängerverkehr - Teilrouten öffnen Sie die unten gezeigte Liste. Wählen Sie dann als sekundäre Liste Fußgänger-Routenwahlflächen. Klicken Sie in der sekundären Liste mit der rechten Maustaste, um einen neuen Eintrag zu erzeugen. In der Abbildung sind die Flächen 3, 7 und 8, d.h. die Flächen entlang des Weges jener Route zugeordnet, die Fußgänger über die Flächen 3, 7 und 8 (den rechten Weg) laufen lässt. PTV AG Seite 5/10

6 Abbildung 4: Statt die Flächen 5 und 6 werden die Flächen 18 und 19 zu Entscheidungsflächen bestimmt. Die Fläche 4 wird in diesem Beispiel nicht durch eine andere ersetzt, weil die sich gerade entscheidenden Fußgänger sehen können, wie viele Fußgänger vor ihnen abbiegen und somit eine Vorstellung von der Dichte auf Fläche 4 haben. Technisch wäre es nun natürlich möglich, der Teilroute, die über den linken Weg leitet, die Flächen 4, 5 und 6 (siehe Abbildung 3) zuzuordnen. Aber dann hätte man modelliert, dass diese Flächen für die Fußgänger im Moment ihrer Entscheidung einsehbar sind. Stattdessen erstellt man eine Kopie des nicht einsehbaren Bereiches und versieht diesen mit Zufluss und Route. Der Zufluss bildet dabei kein tatsächliches Geschehen ab, sondern modelliert, wie sich die Fußgänger, die ihre Routenwahl treffen, den Zustand vorstellen (siehe Abbildung 4). PTV AG Seite 6/10

7 Nun müssen noch die Parameter der Teilroutenentscheidung konfiguriert werden. Dies ist in der Liste der Teilroutenentscheidungen möglich. Eine etwas übersichtlichere Methode bietet der zugehörige Dialog (siehe Abbildung 5). Abbildung 5: Nehmen Sie im Dialog der Teilroutenentscheidungen für die Dichte-Methode folgende Einstellungen vor: - Entscheidungsmodell: Betreten der Fläche: die Fußgänger entscheiden sich einmalig, nämlich beim Betreten der Entscheidungsfläche (statt in jedem Zeitschritt, den sie sich auf der Fläche mit der Teilroutenentscheidung befinden). - Fußgängerklassen: Alle Fußgängertypen. - Routenwahl-Parameter: aus der Dichte werden die Routenwahlanteile mit der Logit-Funktion berechnet. Der dafür verwendete Parameter 0,5 Fg/m² ist vergleichsweise klein und lässt Fußgänger relativ stark auf kleine Dichteunterschiede reagieren. Sinnvolle Werte liegen um die Dichte des maximalen spezifischen Flusses (~1,3/m²) herum (Faktor 0,1 bis 10). - Kombinationsmethode: Durchschnitt: Zur Dichteberechnung wird der Durchschnitt der je drei gemessenen Dichten herangezogen. PTV AG Seite 7/10

8 Abbildung 6: Die blauen Fußgänger überschätzen die Dichte im nicht-einsehbaren Teil des Korridors erheblich und schlagen daher mehrheitlich den rechten Weg ein. In der Liste der Teilrouten werden die momentan gültigen Routenwahlanteile angezeigt. PTV AG Seite 8/10

9 Abbildung 7: Hier passiert das Gegenteil zur vorigen Abbildung: die blauen Fußgänger unterschätzen die Dichte im nicht-einsehbaren Bereich. Daher wählen zu viele Fußgänger den linken (oberen) Weg. PTV AG Seite 9/10

10 Abbildung 8: Hier erfolgt schließlich eine korrekte Einschätzung durch die blauen Fußgänger. Als Erweiterung dieser Routenwahl-Methode können auch Kombinationen verschiedener Kriterien modelliert werden, zum Beispiel unterschiedliche Fähigkeit zur Einschätzung (Pendler/Touristen) sowie verschiedene Charakterzüge (Optimisten/Pessimisten) Dazu wird der verdeckte Wegebereich mehrfach kopiert und entsprechend der obigen Kriterien mit unterschiedlicher Fußgängernachfrage versehen. Die Fußgänger werden dann in mehrere Klassen unterteilt, so dass die Teilrouten (und deren Entscheidungen) unterschiedlich je Fußgängerklasse modelliert werden können. PTV AG Seite 10/10