ways2go, 1. Ausschreibung (2008)

MASIMO

Multiagenten Simulationsmodell für gruppenspezifisches
Bewegungs- und Orientierungsverhalten von Fußgängern

In MASIMO werden bestehende Simulationsmodelle um das Bewegungs- und
Orientierungsverhalten mobilitätseingeschränkter Personengruppen (z.B. Ortsunkundige, Personen mit Kinderwagen, Rollstuhlfahrer und Personen mit Sinnesbehinderungen) erweitert. Durch sorgfältige Kalibrierung der Modelle mittels umfangreicher Realdaten werden valide Prognosen der auftretenden Personenströme und somit eine verbesserte Entscheidungsgrundlage für Planung und Adaption von Verkehrsinfrastrukturen erreicht.

Der Öffentliche Verkehr ist unverzichtbar für Österreich. Täglich werden 5,5 Millionen Fahrten mit öffentlichen Verkehrsmitteln zurückgelegt, pro Werktag sind 2,5 Millionen Menschen mit Bus oder Bahn unterwegs und insgesamt legt jede Person in Österreich 3.010 Kilometer pro Jahr mit Bus und Bahn zurück. Damit liegt Österreich an der Spitze der 25 EUStaaten (VCÖ, Mobilität mit Zukunft 1/2005). Durch Initiativen und Förderprogramme wird versucht die Attraktivität des öffentlichen Verkehrs noch zu steigern. Verbesserungen des Angebots bringen mehr Fahrgäste, mehr Verkehrssicherheit, weniger Staus, weniger Verkehrslärm sowie weniger Schadstoffe und erreichen damit eine Verbesserung der Luftqualität. Bahnhöfe bilden die zentrale Schnittstelle des öffentlichen Verkehrs und verknüpfen verschiedene öffentliche und individuelle Verkehrsmittel. Zusätzlich bestehen zwischen Handel und öffentlichem Verkehr Synergien. Geschäfte im Bahnhofsbereich werten den Bahnhof und damit den öffentlichen Verkehr auf, andererseits sind Bahnhöfe durch ihre hohen Besucherfrequenzen ideale Geschäftsstandorte. Bei der Planung und Adaptation von Verkehrsinfrastrukturen des öffentlichen Verkehrs sind vor allem sicherheitsrelevante Aspekte und der barrierefreie Zugang zu berücksichtigen.
Die Verteilung der dabei auftretenden Personenströme ist zu komplex, um sie mit einfachen Methoden direkt abschätzen zu können. Erst durch den Einsatz von Simulationen können Charakteristika erhoben und gegebenenfalls verbessert werden. Gerade die Bedürfnisse mobilitätseingeschränkter Gruppen (Personen mit Rollstühlen, Kinderwagen oder Sinnesbehinderungen) werden jedoch von verfügbaren Tools nicht abgebildet.
Die Zielsetzungen von MASIMO sind daher die Entwicklung, Kalibrierung und Validierung eines mathematischen Simulationsmodells auf der Basis von vorhandenen Modellen für eine wirklichkeitsnähere Nachbildung von Personenströmen unter Berücksichtigung von Bewegungs- und Orientierungsverhalten mobilitätseingeschränkter Gruppen. Insbesondere werden folgende Ziele verfolgt:
Ziel 1: Empirische Erfassung von gruppenspezifischem Bewegungs- und
Orientierungsverhalten.
Ziel 2: Spezifikation der Erweiterungen bestehender Simulationsmodelle um
gruppenspezifisches Bewegungs- und Orientierungsverhalten.
Ziel 3: Integration des gruppenspezifischen Bewegungs- und Orientierungsverhaltens in das Simulationsmodell.
Ziel 4: Kalibrierung des Simulationsmodells mit den empirisch erhobenen Daten.
Ziel 5: Validierung des Simulationsmodells an öffentlichen Infrastrukturen.
Die zentrale wissenschaftliche Herausforderung in MASIMO besteht in der Erweiterung der existierenden Modelle durch gruppenspezifisches Verhalten und deren Anpassung an die Wirklichkeit. Darüber hinaus wird die Wahrnehmung von Leitsystemen im Rahmen des Orientierungs- und Navigationsverhaltens modelliert. Die Leitinformationen werden in Abhängigkeit wesentlicher Einflussfaktoren wie Blickrichtung, Verdeckung durch andere Fußgänger und Entfernung im dreidimensionalen Raum ermittelt. Für jeden Agenten werden kognitive Modelle erstellt und das Lernverhalten modelliert. Dies ermöglicht vor allem die realitätsnahe Simulation der Gehwege von Ortsunkundigen durch die Abbildung der mentalen Karte und des Lernverhaltens im Simulationsmodell.
Eine weitere wissenschaftliche Herausforderung stellt die Kalibrierung und Validierung der Modelle dar. Hierfür werden substantielle Mengen an Realdaten in kontrollierten Experimenten sowie in realen Szenarien erhoben und punktuell durch umfangreiche manuelle Datenerhebungen ergänzt.
Das Projekt MASIMO ist auf barrierefreie Mobilität im öffentlichen Verkehr abgestimmt und schafft die Grundlagen für verbesserte Methoden und Techniken in der Raum- und Verkehrsplanung und ermöglicht eine transparente und objektive Bewertung von Auswirkungen geplanter Veränderungen im Infrastrukturdesign im Bezug auf Sicherheit, Komfort und Barrierefreiheit.

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