thesis
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a0bed3385f
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4705070649
@ -44,9 +44,9 @@
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\newlabel{abb:3vis}{{1}{4}{Drei Visualisierungen des betrachteten Ausschnitts der Stadt Darmstadt\relax }{figure.1}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {2}{\ignorespaces "Ubersicht "uber das entworfene Softwaresystem}}{5}{figure.2}}
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\newlabel{abb:system}{{2}{5}{"Ubersicht "uber das entworfene Softwaresystem\relax }{figure.2}{}}
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\citation{book:bosserhoff}
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\citation{book:bosserhoff}
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\citation{thesis:mazur}
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\citation{book:bosserhoff}
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\citation{book:bosserhoff}
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\citation{thesis:mazur}
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\citation{thesis:mazur}
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\citation{thesis:lehnhoff}
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@ -56,26 +56,26 @@
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\newlabel{sec:grundlagen}{{4}{7}{Grundlagen\relax }{section.4}{}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {4.1}Induktionsschleifen}{7}{subsection.4.1}}
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\newlabel{sec:grundlagen:induct}{{4.1}{7}{Induktionsschleifen\relax }{subsection.4.1}{}}
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\newlabel{form:resonanzfrequenz}{{1}{7}{Induktionsschleifen\relax }{equation.4.1}{}}
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\newlabel{abb:induktfraese}{{4.1}{7}{Induktionsschleifen\relax }{subfigure.3.1}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {3}{\ignorespaces Induktionsschleife}}{7}{figure.3}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {subfigure}{\numberline{(a)}{\ignorespaces {In der Fahrbahn integrierte Induktionsschleife. Entnommen aus \cite {book:bosserhoff} Abb. 60b}}}{7}{figure.3}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {subfigure}{\numberline{(b)}{\ignorespaces {Schematischer Aubau einer Induktionsschleife. Entnommen aus \cite {thesis:mazur} Abb. 2.5}}}{7}{figure.3}}
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\newlabel{abb:induct}{{3}{7}{Induktionsschleife\relax }{figure.3}{}}
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\newlabel{form:resonanzfrequenz}{{1}{7}{Induktionsschleifen\relax }{equation.4.1}{}}
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\citation{paper:adaptiv}
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\citation{paper:adaptiv}
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\citation{thesis:lehnhoff}
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\citation{thesis:lehnhoff}
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\citation{paper:adaptiv}
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\citation{thesis:neubert}
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\citation{lect:simumod}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {4.2}Adaptive Steuerung von Ampelanlagen}{8}{subsection.4.2}}
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\newlabel{sec:datengrund:adapt}{{4.2}{8}{Adaptive Steuerung von Ampelanlagen\relax }{subsection.4.2}{}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {4.3}Makro- und mikroskopische Modellierung von Verkehr}{8}{subsection.4.3}}
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\newlabel{sec:macromicro}{{4.3}{8}{Makro- und mikroskopische Modellierung von Verkehr\relax }{subsection.4.3}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {4}{\ignorespaces Aufgaben und System des Verkehrsmanagements}}{8}{figure.4}}
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\newlabel{abb:verkehrsmanagement}{{4}{8}{Aufgaben und System des Verkehrsmanagements\relax }{figure.4}{}}
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\citation{lect:simumod}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {4}{\ignorespaces Aufgaben und System des Verkehrsmanagements}}{9}{figure.4}}
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\newlabel{abb:verkehrsmanagement}{{4}{9}{Aufgaben und System des Verkehrsmanagements\relax }{figure.4}{}}
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\citation{lect:simumod}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {4.3}Makro- und mikroskopische Modellierung von Verkehr}{9}{subsection.4.3}}
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\newlabel{sec:macromicro}{{4.3}{9}{Makro- und mikroskopische Modellierung von Verkehr\relax }{subsection.4.3}{}}
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\citation{thesis:mueller}
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\citation{thesis:mueller}
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\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {5}Datenbasis}{10}{section.5}}
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@ -86,8 +86,8 @@
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\newlabel{sec:daten:inductvalues:csv}{{5.1.1}{10}{CSV-Dateien der Induktionsschleifenwerte\relax }{subsubsection.5.1.1}{}}
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\@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {1}{\ignorespaces CSV-Datei Ausschnitt von 8.8.2013}}{11}{table.1}}
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\newlabel{tbl:csv}{{1}{11}{CSV-Datei Ausschnitt von 8.8.2013\relax }{table.1}{}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsubsection}{\numberline {5.1.2}MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung zur Bereitstellung von Verkehrsdaten - TrafficEye}{11}{subsubsection.5.1.2}}
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\newlabel{sec:datengrund:inductvalues:mysql}{{5.1.2}{11}{MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung zur Bereitstellung von Verkehrsdaten - TrafficEye\relax }{subsubsection.5.1.2}{}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsubsection}{\numberline {5.1.2}MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung \textit {TrafficEye}}{11}{subsubsection.5.1.2}}
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\newlabel{sec:datengrund:inductvalues:mysql}{{5.1.2}{11}{MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung \textit {TrafficEye}\relax }{subsubsection.5.1.2}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {5}{\ignorespaces "Ubersicht "uber die verwendeten Datenbanken von \textit {TrafficEye}}}{11}{figure.5}}
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\newlabel{abb:erjee}{{5}{11}{"Ubersicht "uber die verwendeten Datenbanken von \textit {TrafficEye}\relax }{figure.5}{}}
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\newlabel{lst:sql_sensorquery}{{1}{12}{SQL-Abfrage der Sensoren\relax }{lstlisting.1}{}}
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@ -143,14 +143,15 @@
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\newlabel{tbl:eingangsmatrixallg}{{6}{21}{Allgemeine Kreuzungseingangsmatrix\relax }{table.6}{}}
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\@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {7}{\ignorespaces Eingangsmatrix der Kreuzung A23}}{21}{table.7}}
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\newlabel{abb:einmatrixa23}{{7}{21}{Eingangsmatrix der Kreuzung A23\relax }{table.7}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {10}{\ignorespaces H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ausgangsverbindungen}}{21}{figure.10}}
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\newlabel{abb:a23marked}{{10}{21}{H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ausgangsverbindungen\relax }{figure.10}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {10}{\ignorespaces H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ein- und Ausgangsverbindungen}}{21}{figure.10}}
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\newlabel{abb:a23marked}{{10}{21}{H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ein- und Ausgangsverbindungen\relax }{figure.10}{}}
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\citation{thesis:mueller}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {6.4}Datenbankmodell}{22}{subsection.6.4}}
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\newlabel{sec:modell:datenbankschema}{{6.4}{22}{Datenbankmodell\relax }{subsection.6.4}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {11}{\ignorespaces "Ubersicht "uber die entworfene Datenbankstruktur}}{22}{figure.11}}
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\newlabel{abb:erbt}{{11}{22}{"Ubersicht "uber die entworfene Datenbankstruktur\relax }{figure.11}{}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {6.5}Implementierung mit Hilfe von JGraphT}{23}{subsection.6.5}}
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\newlabel{sec:modell:imple}{{6.5}{23}{Implementierung mit Hilfe von JGraphT\relax }{subsection.6.5}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {12}{\ignorespaces Klassendiagramm der JGraphT Implementierung des Stra"senmodells.}}{24}{figure.12}}
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\newlabel{abb:classdiagstreet}{{12}{24}{Klassendiagramm der JGraphT Implementierung des Stra"senmodells}{figure.12}{}}
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\newlabel{lst:sensorgraph}{{3}{24}{JGraphT-Definition des Kreuzungsgraphen\relax }{lstlisting.3}{}}
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@ -195,15 +196,15 @@
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\citation{paper:ampelhmm}
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\citation{paper:ampelhmm}
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\citation{paper:ampelhmm}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {14}{\ignorespaces Konventionelles HMM. Entnommen aus Abb. 1d \cite {tr:hmm}}}{30}{figure.14}}
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\newlabel{abb:hmmsimple}{{14}{30}{Konventionelles HMM. Entnommen aus Abb. 1d \cite {tr:hmm}\relax }{figure.14}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {14}{\ignorespaces Konventionelles HMM}}{30}{figure.14}}
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\newlabel{abb:hmmsimple}{{14}{30}{Konventionelles HMM\relax }{figure.14}{}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsubsection}{\numberline {7.2.2}HMM f"ur eine Kreuzung}{30}{subsubsection.7.2.2}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {15}{\ignorespaces \gls {gls:chmm} von \textsc {J. Kwon} und \textsc {K. Murphy}. Wei"se Felder repr"asentieren versteckte Zust"ande ; Graue Felder die beobachtbaren Induktionsschleifensensoren. Entnommen aus Abb. 3a \cite {paper:kwonmurphy}.}}{30}{figure.15}}
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\newlabel{abb:chmmfreeway}{{15}{30}{\gls {gls:chmm} von \textsc {J. Kwon} und \textsc {K. Murphy}. Wei"se Felder repr"asentieren versteckte Zust"ande ; Graue Felder die beobachtbaren Induktionsschleifensensoren. Entnommen aus Abb. 3a \cite {paper:kwonmurphy}}{figure.15}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {15}{\ignorespaces CHMM nach \textsc {J. Kwon} und \textsc {K. Murphy}}}{30}{figure.15}}
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\newlabel{abb:chmmfreeway}{{15}{30}{CHMM nach \textsc {J. Kwon} und \textsc {K. Murphy}\relax }{figure.15}{}}
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\citation{book:modsim}
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\citation{book:modsim}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {16}{\ignorespaces \gls {gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen. Entnommen aus Abb. 3a \cite {paper:ampelhmm}.}}{31}{figure.16}}
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\newlabel{abb:hmmampel}{{16}{31}{\gls {gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen. Entnommen aus Abb. 3a \cite {paper:ampelhmm}}{figure.16}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {16}{\ignorespaces \gls {gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen}}{31}{figure.16}}
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\newlabel{abb:hmmampel}{{16}{31}{\gls {gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen\relax }{figure.16}{}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {7.3}L"osungsansatz: Wegfindungsalgorithmen}{31}{subsection.7.3}}
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\newlabel{sec:berechnung:astar}{{7.3}{31}{L"osungsansatz: Wegfindungsalgorithmen\relax }{subsection.7.3}{}}
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\citation{script:m3}
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@ -220,7 +221,7 @@
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\newlabel{equ:xrausgangallg}{{7}{33}{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung\relax }{equation.7.7}{}}
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\newlabel{equ:xreingangallg}{{8}{33}{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung\relax }{equation.7.8}{}}
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\newlabel{equ:algcalcmatrixout}{{9}{33}{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung\relax }{equation.7.9}{}}
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\newlabel{equ:algcalcmatrixin}{{10}{33}{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung\relax }{equation.7.10}{}}
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\newlabel{equ:algcalcmatrixin}{{10}{34}{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung\relax }{equation.7.10}{}}
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\newlabel{abb:a23calcin}{{11}{34}{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung\relax }{equation.7.11}{}}
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\newlabel{abb:a23calcout}{{12}{34}{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung\relax }{equation.7.12}{}}
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\newlabel{abb:a23d10virt}{{13}{35}{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung\relax }{equation.7.13}{}}
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@ -285,9 +286,6 @@
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\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {11}Bibliographie}{44}{section.10}}
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\bibcite{book:cormen}{23}
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\bibcite{tr:hmm}{24}
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\citation{tr:hmm}
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\citation{paper:kwonmurphy}
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\citation{paper:ampelhmm}
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\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {12}Abbildungsverzeichnis}{46}{section.10}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {13}Tabellenverzeichnis}{47}{section.10}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {14}Quellcodeverzeichnis}{48}{section.10}}
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@ -304,72 +302,72 @@
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\newlabel{anhang:a46}{{15}{51}{\relax }{section.15}{}}
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\newlabel{anhang:a59}{{15}{51}{\relax }{section.15}{}}
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\newlabel{anhang:a104}{{15}{51}{\relax }{section.15}{}}
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\@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {9}{\ignorespaces Verkehrszählung am 30. Juli 2013}}{53}{table.9}}
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\newlabel{verkehrszaelung:xr}{{9}{53}{Verkehrszählung am 30. Juli 2013\relax }{table.9}{}}
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\@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {10}{\ignorespaces Verkehrsz"ahlung am 5. August 2013}}{54}{table.10}}
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\newlabel{verkehrszaelung:d31}{{10}{54}{Verkehrsz"ahlung am 5. August 2013\relax }{table.10}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {20}{\ignorespaces Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'in der Stadt Darmstadt}}{55}{figure.20}}
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\newlabel{abb:cadxrover}{{20}{55}{Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'in der Stadt Darmstadt\relax }{figure.20}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {21}{\ignorespaces CAD Bild der Stadt Darmstadt, mit eingezeichneten Kreuzungen}}{56}{figure.21}}
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\newlabel{abb:caddarmstadt}{{21}{56}{CAD Bild der Stadt Darmstadt, mit eingezeichneten Kreuzungen\relax }{figure.21}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {22}{\ignorespaces Kreuzung A3}}{57}{figure.22}}
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\newlabel{abb:a3}{{22}{57}{Kreuzung A3\relax }{figure.22}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {23}{\ignorespaces Kreuzung A5}}{58}{figure.23}}
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\newlabel{abb:a5}{{23}{58}{Kreuzung A5\relax }{figure.23}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {24}{\ignorespaces Kreuzung A12}}{59}{figure.24}}
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\newlabel{abb:a12}{{24}{59}{Kreuzung A12\relax }{figure.24}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {25}{\ignorespaces Kreuzung A28}}{60}{figure.25}}
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\newlabel{abb:a28}{{25}{60}{Kreuzung A28\relax }{figure.25}{}}
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\@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {9}{\ignorespaces Anhang: Verkehrsz"ahlung am 30. Juli 2013}}{53}{table.9}}
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\newlabel{verkehrszaelung:xr}{{9}{53}{Anhang: Verkehrsz"ahlung am 30. Juli 2013\relax }{table.9}{}}
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\@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {10}{\ignorespaces Anhang: Verkehrsz"ahlung am 5. August 2013}}{54}{table.10}}
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\newlabel{verkehrszaelung:d31}{{10}{54}{Anhang: Verkehrsz"ahlung am 5. August 2013\relax }{table.10}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {20}{\ignorespaces Anhang: Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'in der Stadt Darmstadt}}{55}{figure.20}}
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\newlabel{abb:cadxrover}{{20}{55}{Anhang: Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'in der Stadt Darmstadt\relax }{figure.20}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {21}{\ignorespaces Anhang: CAD Bild der Stadt Darmstadt, mit eingezeichneten Kreuzungen}}{56}{figure.21}}
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\newlabel{abb:caddarmstadt}{{21}{56}{Anhang: CAD Bild der Stadt Darmstadt, mit eingezeichneten Kreuzungen\relax }{figure.21}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {22}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A3}}{57}{figure.22}}
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||||
\newlabel{abb:a3}{{22}{57}{Anhang: Kreuzung A3\relax }{figure.22}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {23}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A5}}{58}{figure.23}}
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||||
\newlabel{abb:a5}{{23}{58}{Anhang: Kreuzung A5\relax }{figure.23}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {24}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A12}}{59}{figure.24}}
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||||
\newlabel{abb:a12}{{24}{59}{Anhang: Kreuzung A12\relax }{figure.24}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {25}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A28}}{60}{figure.25}}
|
||||
\newlabel{abb:a28}{{25}{60}{Anhang: Kreuzung A28\relax }{figure.25}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {26}{\ignorespaces Kreuzung A29}}{61}{figure.26}}
|
||||
\newlabel{abb:a29}{{26}{61}{Kreuzung A29\relax }{figure.26}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {27}{\ignorespaces Kreuzung A46}}{62}{figure.27}}
|
||||
\newlabel{abb:a46}{{27}{62}{Kreuzung A46\relax }{figure.27}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {28}{\ignorespaces Kreuzung A59}}{63}{figure.28}}
|
||||
\newlabel{abb:a59}{{28}{63}{Kreuzung A59\relax }{figure.28}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {29}{\ignorespaces Kreuzung A104}}{64}{figure.29}}
|
||||
\newlabel{abb:a104}{{29}{64}{Kreuzung A104\relax }{figure.29}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {30}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A3}}{65}{figure.30}}
|
||||
\newlabel{abb:uta3}{{30}{65}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A3\relax }{figure.30}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {31}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A4}}{66}{figure.31}}
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||||
\newlabel{abb:uta4}{{31}{66}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A4\relax }{figure.31}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {32}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A5}}{67}{figure.32}}
|
||||
\newlabel{abb:uta5}{{32}{67}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A5\relax }{figure.32}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {33}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A12}}{68}{figure.33}}
|
||||
\newlabel{abb:uta12}{{33}{68}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A12\relax }{figure.33}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {34}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A23}}{69}{figure.34}}
|
||||
\newlabel{abb:uta23}{{34}{69}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A23\relax }{figure.34}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {35}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A28}}{70}{figure.35}}
|
||||
\newlabel{abb:uta28}{{35}{70}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A28\relax }{figure.35}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {36}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A29}}{71}{figure.36}}
|
||||
\newlabel{abb:uta29}{{36}{71}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A29\relax }{figure.36}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {37}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A46}}{72}{figure.37}}
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||||
\newlabel{abb:uta46}{{37}{72}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A46\relax }{figure.37}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {38}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A59}}{73}{figure.38}}
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||||
\newlabel{abb:uta59}{{38}{73}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A59\relax }{figure.38}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {39}{\ignorespaces "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A104}}{74}{figure.39}}
|
||||
\newlabel{abb:uta104}{{39}{74}{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A104\relax }{figure.39}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {40}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A3}}{75}{figure.40}}
|
||||
\newlabel{abb:cada3}{{40}{75}{CAD Zeichnung der Kreuzung A3\relax }{figure.40}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {41}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A4}}{76}{figure.41}}
|
||||
\newlabel{abb:cada4}{{41}{76}{CAD Zeichnung der Kreuzung A4\relax }{figure.41}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {42}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A5}}{77}{figure.42}}
|
||||
\newlabel{abb:cada5}{{42}{77}{CAD Zeichnung der Kreuzung A5\relax }{figure.42}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {43}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A12}}{78}{figure.43}}
|
||||
\newlabel{abb:cada12}{{43}{78}{CAD Zeichnung der Kreuzung A12\relax }{figure.43}{}}
|
||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {44}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A23}}{79}{figure.44}}
|
||||
\newlabel{abb:cada23}{{44}{79}{CAD Zeichnung der Kreuzung A23\relax }{figure.44}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {45}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A28}}{80}{figure.45}}
|
||||
\newlabel{abb:cada28}{{45}{80}{CAD Zeichnung der Kreuzung A28\relax }{figure.45}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {46}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A29}}{81}{figure.46}}
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||||
\newlabel{abb:cada29}{{46}{81}{CAD Zeichnung der Kreuzung A29\relax }{figure.46}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {47}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A46}}{82}{figure.47}}
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||||
\newlabel{abb:cada46}{{47}{82}{CAD Zeichnung der Kreuzung A46\relax }{figure.47}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {48}{\ignorespaces CAD Zeichnung der Kreuzung A59}}{83}{figure.48}}
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||||
\newlabel{abb:cada59}{{48}{83}{CAD Zeichnung der Kreuzung A59\relax }{figure.48}{}}
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\newlabel{abb:abbwnorth}{{50}{85}{Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt Nord\relax }{figure.50}{}}
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\newlabel{abb:a104}{{29}{64}{Anhang: Kreuzung A104\relax }{figure.29}{}}
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\newlabel{abb:uta3}{{30}{65}{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A3\relax }{figure.30}{}}
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\newlabel{abb:uta4}{{31}{66}{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A4\relax }{figure.31}{}}
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\newlabel{abb:uta12}{{33}{68}{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A12\relax }{figure.33}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {34}{\ignorespaces Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A23}}{69}{figure.34}}
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||||
\newlabel{abb:uta23}{{34}{69}{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A23\relax }{figure.34}{}}
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||||
\newlabel{abb:uta46}{{37}{72}{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A46\relax }{figure.37}{}}
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|
||||
\newlabel{abb:uta59}{{38}{73}{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A59\relax }{figure.38}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {39}{\ignorespaces Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A104}}{74}{figure.39}}
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||||
\newlabel{abb:uta104}{{39}{74}{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A104\relax }{figure.39}{}}
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||||
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||||
\newlabel{abb:cada3}{{40}{75}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A3\relax }{figure.40}{}}
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||||
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\newlabel{abb:cada4}{{41}{76}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A4\relax }{figure.41}{}}
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||||
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\newlabel{abb:cada5}{{42}{77}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A5\relax }{figure.42}{}}
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|
||||
\newlabel{abb:cada12}{{43}{78}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A12\relax }{figure.43}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {44}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A23}}{79}{figure.44}}
|
||||
\newlabel{abb:cada23}{{44}{79}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A23\relax }{figure.44}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {45}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A28}}{80}{figure.45}}
|
||||
\newlabel{abb:cada28}{{45}{80}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A28\relax }{figure.45}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {46}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A29}}{81}{figure.46}}
|
||||
\newlabel{abb:cada29}{{46}{81}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A29\relax }{figure.46}{}}
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||||
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|
||||
\newlabel{abb:cada46}{{47}{82}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A46\relax }{figure.47}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {48}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A59}}{83}{figure.48}}
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||||
\newlabel{abb:cada59}{{48}{83}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A59\relax }{figure.48}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {49}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A104}}{84}{figure.49}}
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||||
\newlabel{abb:cada104}{{49}{84}{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A104\relax }{figure.49}{}}
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||||
\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {50}{\ignorespaces Anhang: Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt Nord}}{85}{figure.50}}
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\newlabel{abb:abbwnorth}{{50}{85}{Anhang: Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt Nord\relax }{figure.50}{}}
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\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {51}{\ignorespaces Anhang: Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt S"ud}}{86}{figure.51}}
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||||
\newlabel{abb:abbwsouth}{{51}{86}{Anhang: Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt S"ud\relax }{figure.51}{}}
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\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {16}Glossar}{87}{figure.51}}
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@ -19,9 +19,11 @@
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\newblock ISBN 978-3-8351-0252-1.
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\bibitem{paper:ampelhmm}
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{Dennis Nienh{\"u}ser, Markus Drescher und J. Marius Z{\"o}llner}, editor.
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\newblock {\em Visual State Estimation of Traffic Lights using Hidden Markov
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Models}, 2010.
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{Dennis Nienh{\"u}ser, Markus Drescher und J. Marius Z{\"o}llner}.
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||||
\newblock {Visual State Estimation of Traffic Lights using Hidden Markov
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||||
Models}.
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||||
\newblock In {\em Annual Conference on Intelligent Transportation Systems},
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2010.
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\bibitem{art:blackbox}
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{Die Welt}.
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@ -68,15 +70,15 @@
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\bibitem{thesis:neubert}
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{Lutz Neubert}.
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\newblock Statistische analyse von verkehrsdaten und die modellierung von
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verkehrsfluss mittels zellularer automaten.
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\newblock Dissertation, Gerhard-Mercator-Universit\"at Duisburg,
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||||
FachbereichPhysik - Technologie, 2000.
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||||
\newblock {Statistische Analyse von Verkehrsdaten und die Modellierung von
|
||||
Verkehrsfluss mittels zellularer Automaten}.
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||||
\newblock Dissertation, Gerhard-Mercator-Universit\"at Duisburg, Fachbereich
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Physik - Technologie, 2000.
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\bibitem{book:treiberkesting}
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{Martin Treiber und Arne Kesting}.
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\newblock {\em Verkehrsdynamik und -simulation}.
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\newblock Springer Verlag, Springer Heidelberg Dordrecht London New York, 2010.
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\newblock Springer Verlag, 2010.
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\newblock ISBN 978-3-642-05227-9.
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\bibitem{lect:simumod}
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@ -99,8 +101,10 @@
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Geod\"asie, 2005.
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\bibitem{lect:hmm}
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{Simon Ritter}, editor.
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\newblock {\em Hidden-Markov-Modelle}, 2012.
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{Simon Ritter}.
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\newblock {Hidden-Markov-Modelle}.
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\newblock In {\em Seminar: K{\"u}nstliche Intelligenz; Universi{\"a}t zu
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K{\"o}ln}, 2012.
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\bibitem{web:statista:laerm}
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Statista.
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@ -148,8 +152,8 @@ Statista.
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\bibitem{tr:hmm}
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{Yan Li and Heung-Yeung Shum}.
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\newblock Learning dynamic audio/visual mapping with input-output hidden markov
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modells.
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\newblock {Learning Dynamic Audio/Visual Mapping with Input-Output Hidden
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Markov Modells}.
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\newblock Technical report, {Microsoft Reasearch China}, 2006.
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\end{thebibliography}
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@ -7,8 +7,8 @@
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\glossaryentry{Java?\glossaryentryfield{gls:java}{\glsnamefont{Java}}{ist eine objektorientierte Programmiersprache und eine eingetragene Marke des Unternehmens Sun Microsystems (2010 von Oracle aufgekauft). Die Programmiersprache ist ein Bestandteil der Java-Technologie. Diese besteht grundsätzlich aus dem Java-Entwicklungswerkzeug (JDK) zum Erstellen von Java-Programmen und der Java-Laufzeitumgebung (JRE) zu deren Ausführung. Die Laufzeitumgebung selbst umfasst die virtuelle Maschine (JVM) und die mitgelieferten Bibliotheken}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{5}
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\glossaryentry{JGraphT?\glossaryentryfield{gls:jgrapht}{\glsnamefont{JGraphT}}{ist eine freie Java-Graphen-Bibliothek die mathematische graphentheoretische Objekte und Algorithmen zur Verfügung stellt}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{5}
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\glossaryentry{OSM?\glossaryentryfield{gls:osm}{\glsnamefont{OSM}}{Kurzform für OpenSteetMap - OpenStreetMap ist ein freies Projekt, das für jeden frei nutzbare Geodaten sammelt. Mit Hilfe dieser Daten können Weltkarten errechnet oder Spezialkarten abgeleitet werden sowie Navigation betrieben werden. Auf der OpenStreetMap-Startseite ist eine solche Karte abrufbar}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{6}
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\glossaryentry{CSV?\glossaryentryfield{gls:csv}{\glsnamefont{CSV}}{engl. Comma-separated values - Das Dateiformat Comma-separated values und beschreibt den Aufbau einer Textdatei zur Speicherung oder zum Austausch einfach strukturierter Daten. Die Dateinamenserweiterung lautet .csv. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass das verwendete Trennzeichen ein Komma ist. Gängige Trennzeichen sind Tabulator und Semikolon}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{10}
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\glossaryentry{CSV?\glossaryentryfield{gls:csv}{\glsnamefont{CSV}}{engl. Comma-separated values - Das Dateiformat Comma-separated values und beschreibt den Aufbau einer Textdatei zur Speicherung oder zum Austausch einfach strukturierter Daten. Die Dateinamenserweiterung lautet .csv. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass das verwendete Trennzeichen ein Komma ist. Gängige Trennzeichen sind Tabulator und Semikolon}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{10}
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\glossaryentry{CSV?\glossaryentryfield{gls:csv}{\glsnamefont{CSV}}{engl. Comma-separated values - Das Dateiformat Comma-separated values beschreibt den Aufbau einer Textdatei zur Speicherung oder zum Austausch einfach strukturierter Daten. Die Dateinamenserweiterung lautet .csv. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass das verwendete Trennzeichen ein Komma ist. Gängige Trennzeichen sind Tabulator und Semikolon}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{10}
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\glossaryentry{CSV?\glossaryentryfield{gls:csv}{\glsnamefont{CSV}}{engl. Comma-separated values - Das Dateiformat Comma-separated values beschreibt den Aufbau einer Textdatei zur Speicherung oder zum Austausch einfach strukturierter Daten. Die Dateinamenserweiterung lautet .csv. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass das verwendete Trennzeichen ein Komma ist. Gängige Trennzeichen sind Tabulator und Semikolon}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{10}
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\glossaryentry{CAD?\glossaryentryfield{gls:cad}{\glsnamefont{CAD}}{engl. computer-aided design - beschreibt den rechnergestützter Entwurf von technischen Zeichnungen und Produkten}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{10}
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\glossaryentry{JEE6?\glossaryentryfield{gls:jee6}{\glsnamefont{JEE6}}{Kurzform für Java Enterprise Edition Version 6 - Java Platform, Enterprise Edition, abgekürzt Java EE oder früher J2EE, ist die Spezifikation einer Softwarearchitektur für die transaktionsbasierte Ausführung von in Java programmierten Anwendungen und insbesondere Web-Anwendungen. Sie ist eine der großen Plattformen, die um den Middleware-Markt kämpfen. Größter Konkurrent ist dabei die .NET-Plattform von Microsoft. JEE6 bezeichnet die sechste Generation der Software}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{11}
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\glossaryentry{MySQL?\glossaryentryfield{gls:mysql}{\glsnamefont{MySQL}}{ist eines der weltweit am weitesten verbreiteten relationalen Datenbankverwaltungssysteme. Es ist als Open-Source-Software sowie als kommerzielle Enterpriseversion für verschiedene Betriebssysteme verfügbar und bildet die Grundlage für viele dynamische Webauftritte}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{11}
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\glossaryentry{UTC?\glossaryentryfield{gls:utc}{\glsnamefont{UTC}}{engl. Coordinated Universal Time - Die koordinierte Weltzeit ist die heute gültige Weltzeit. Eingeführt wurde sie 1972. Im Gegensatz zur Universalzeit UT, die den Schwankungen der Erdrotation stetig folgt, indem die Länge der Zeiteinheit angepasst wird, folgt die UTC diesen Schwankungen mittels Schaltsekunden, während ihr Sekundentakt jener der gleichmäßig mit SI-Sekunden durchlaufenden internationalen Atomzeit TAI ist}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{34}
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\glossaryentry{UTC?\glossaryentryfield{gls:utc}{\glsnamefont{UTC}}{engl. Coordinated Universal Time - Die koordinierte Weltzeit ist die heute gültige Weltzeit. Eingeführt wurde sie 1972. Im Gegensatz zur Universalzeit UT, die den Schwankungen der Erdrotation stetig folgt, indem die Länge der Zeiteinheit angepasst wird, folgt die UTC diesen Schwankungen mittels Schaltsekunden, während ihr Sekundentakt jener der gleichmäßig mit SI-Sekunden durchlaufenden internationalen Atomzeit TAI ist}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{34}
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\glossaryentry{LGS?\glossaryentryfield{gls:lgs}{\glsnamefont{LGS}}{Kurzform für lineares Gleichungssystem - Als lineares Gleichungssystem wird in der linearen Algebra ein System linearer Gleichungen bezeichnet, die mehrere unbekannte Größen (Variablen) enthalten}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{35}
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\glossaryentry{LGS?\glossaryentryfield{gls:lgs}{\glsnamefont{LGS}}{Kurzform für lineares Gleichungssystem - Als lineares Gleichungssystem wird in der linearen Algebra ein System linearer Gleichungen bezeichnet, die mehrere unbekannte Größen (Variablen) enthalten}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{36}
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\glossaryentry{LGS?\glossaryentryfield{gls:lgs}{\glsnamefont{LGS}}{Kurzform für lineares Gleichungssystem - Als lineares Gleichungssystem wird in der linearen Algebra ein System linearer Gleichungen bezeichnet, die mehrere unbekannte Größen (Variablen) enthalten}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{37}
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\glossaryentry{OSM?\glossaryentryfield{gls:osm}{\glsnamefont{OSM}}{Kurzform für OpenSteetMap - OpenStreetMap ist ein freies Projekt, das für jeden frei nutzbare Geodaten sammelt. Mit Hilfe dieser Daten können Weltkarten errechnet oder Spezialkarten abgeleitet werden sowie Navigation betrieben werden. Auf der OpenStreetMap-Startseite ist eine solche Karte abrufbar}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{40}
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\glossaryentry{OSM?\glossaryentryfield{gls:osm}{\glsnamefont{OSM}}{Kurzform für OpenSteetMap - OpenStreetMap ist ein freies Projekt, das für jeden frei nutzbare Geodaten sammelt. Mit Hilfe dieser Daten können Weltkarten errechnet oder Spezialkarten abgeleitet werden sowie Navigation betrieben werden. Auf der OpenStreetMap-Startseite ist eine solche Karte abrufbar}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{40}
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\glossaryentry{JGraphT?\glossaryentryfield{gls:jgrapht}{\glsnamefont{JGraphT}}{ist eine freie Java-Graphen-Bibliothek die mathematische graphentheoretische Objekte und Algorithmen zur Verfügung stellt}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{41}
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\glossaryentry{JGraph?\glossaryentryfield{gls:jgraph}{\glsnamefont{JGraph}}{ist eine populäre Graphenvisualisierungs-Bibliothek für Java}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{41}
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\glossaryentry{CHMM?\glossaryentryfield{gls:chmm}{\glsnamefont{CHMM}}{engl. Coupled Hidden Markov Model - Ein gekoppeltes Hidden Markov Model ist eine Spezialform des HMM - es werden hierfür mehrere HMMS \textsc {gekoppelt}}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{46}
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\glossaryentry{HMM?\glossaryentryfield{gls:hmm}{\glsnamefont{HMM}}{engl. Hidden Markov Model - Ein Hidden Markov Model ist ein stochastisches Modell, das verstckte Zustände modellieren kann. Es ist nach dem russischen Mathematiker A. A. Markow benannt}{\relax }|setentrycounter[]{page}\glsnumberformat}{46}
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% makeindex style file created by the glossaries package
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% for document 'TUDthesis' on 2013-8-27
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% for document 'TUDthesis' on 2013-8-28
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actual '?'
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encap '|'
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level '!'
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\contentsline {figure}{\numberline {3}{\ignorespaces Induktionsschleife}}{7}{figure.3}
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\contentsline {subfigure}{\numberline {(a)}{\ignorespaces {In der Fahrbahn integrierte Induktionsschleife. Entnommen aus \cite {book:bosserhoff} Abb. 60b}}}{7}{figure.3}
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\contentsline {subfigure}{\numberline {(b)}{\ignorespaces {Schematischer Aubau einer Induktionsschleife. Entnommen aus \cite {thesis:mazur} Abb. 2.5}}}{7}{figure.3}
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\contentsline {figure}{\numberline {4}{\ignorespaces Aufgaben und System des Verkehrsmanagements}}{9}{figure.4}
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\contentsline {figure}{\numberline {4}{\ignorespaces Aufgaben und System des Verkehrsmanagements}}{8}{figure.4}
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\contentsline {figure}{\numberline {5}{\ignorespaces "Ubersicht "uber die verwendeten Datenbanken von \textit {TrafficEye}}}{11}{figure.5}
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\contentsline {figure}{\numberline {6}{\ignorespaces \textit {Ministadt}, Ausschnitt von Darmstadt, der innerhalb dieser Arbeit betrachtet wurde.}}{13}{figure.6}
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\contentsline {figure}{\numberline {7}{\ignorespaces Kreuzungs"ubersicht \textit {Ministadt} in der Stadt Darmstadt}}{16}{figure.7}
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\contentsline {figure}{\numberline {8}{\ignorespaces H"andische Modellierung der Kreuzung A23}}{17}{figure.8}
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\contentsline {figure}{\numberline {9}{\ignorespaces Graphen-Typen}}{19}{figure.9}
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\contentsline {figure}{\numberline {10}{\ignorespaces H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ausgangsverbindungen}}{21}{figure.10}
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\contentsline {figure}{\numberline {10}{\ignorespaces H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ein- und Ausgangsverbindungen}}{21}{figure.10}
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\contentsline {figure}{\numberline {11}{\ignorespaces "Ubersicht "uber die entworfene Datenbankstruktur}}{22}{figure.11}
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\contentsline {figure}{\numberline {12}{\ignorespaces Klassendiagramm der JGraphT Implementierung des Stra"senmodells.}}{24}{figure.12}
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\contentsline {figure}{\numberline {13}{\ignorespaces Klassendiagramm der Algorithmenstruktur.}}{25}{figure.13}
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\contentsline {figure}{\numberline {14}{\ignorespaces Konventionelles HMM. Entnommen aus Abb. 1d \cite {tr:hmm}}}{30}{figure.14}
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\contentsline {figure}{\numberline {15}{\ignorespaces \gls {gls:chmm} von \textsc {J. Kwon} und \textsc {K. Murphy}. Wei"se Felder repr"asentieren versteckte Zust"ande ; Graue Felder die beobachtbaren Induktionsschleifensensoren. Entnommen aus Abb. 3a \cite {paper:kwonmurphy}.}}{30}{figure.15}
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\contentsline {figure}{\numberline {16}{\ignorespaces \gls {gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen. Entnommen aus Abb. 3a \cite {paper:ampelhmm}.}}{31}{figure.16}
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\contentsline {figure}{\numberline {14}{\ignorespaces Konventionelles HMM}}{30}{figure.14}
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\contentsline {figure}{\numberline {15}{\ignorespaces CHMM nach \textsc {J. Kwon} und \textsc {K. Murphy}}}{30}{figure.15}
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\contentsline {figure}{\numberline {16}{\ignorespaces \gls {gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen}}{31}{figure.16}
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\contentsline {figure}{\numberline {17}{\ignorespaces Kreuzung A4}}{37}{figure.17}
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\contentsline {figure}{\numberline {18}{\ignorespaces JMapViewer Anwendung mit eingezeichneten Kreuzungsbereichen und Sensorpositionen}}{40}{figure.18}
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\contentsline {figure}{\numberline {19}{\ignorespaces JGraphT-Graph Visualisierung mithilfe von JGraph.}}{41}{figure.19}
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\contentsline {subfigure}{\numberline {(a)}{\ignorespaces {Kreuzungs"ubersichtsgraph mit JGraph visualisiert.}}}{41}{figure.19}
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\contentsline {subfigure}{\numberline {(b)}{\ignorespaces {Kreuzung A46 mit JGraph visualisiert.}}}{41}{figure.19}
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\contentsline {figure}{\numberline {20}{\ignorespaces Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'in der Stadt Darmstadt}}{55}{figure.20}
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\contentsline {figure}{\numberline {21}{\ignorespaces CAD Bild der Stadt Darmstadt, mit eingezeichneten Kreuzungen}}{56}{figure.21}
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\contentsline {figure}{\numberline {22}{\ignorespaces Kreuzung A3}}{57}{figure.22}
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\contentsline {figure}{\numberline {23}{\ignorespaces Kreuzung A5}}{58}{figure.23}
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\contentsline {figure}{\numberline {24}{\ignorespaces Kreuzung A12}}{59}{figure.24}
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\contentsline {figure}{\numberline {25}{\ignorespaces Kreuzung A28}}{60}{figure.25}
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\contentsline {figure}{\numberline {20}{\ignorespaces Anhang: Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'in der Stadt Darmstadt}}{55}{figure.20}
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\contentsline {figure}{\numberline {21}{\ignorespaces Anhang: CAD Bild der Stadt Darmstadt, mit eingezeichneten Kreuzungen}}{56}{figure.21}
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\contentsline {figure}{\numberline {22}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A3}}{57}{figure.22}
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\contentsline {figure}{\numberline {23}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A5}}{58}{figure.23}
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\contentsline {figure}{\numberline {24}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A12}}{59}{figure.24}
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\contentsline {figure}{\numberline {25}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A28}}{60}{figure.25}
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\contentsline {figure}{\numberline {26}{\ignorespaces Kreuzung A29}}{61}{figure.26}
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\contentsline {figure}{\numberline {27}{\ignorespaces Kreuzung A46}}{62}{figure.27}
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
||||
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|
||||
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|
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\contentsline {figure}{\numberline {29}{\ignorespaces Anhang: Kreuzung A104}}{64}{figure.29}
|
||||
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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\contentsline {figure}{\numberline {36}{\ignorespaces Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A29}}{71}{figure.36}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {37}{\ignorespaces Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A46}}{72}{figure.37}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {38}{\ignorespaces Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A59}}{73}{figure.38}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {39}{\ignorespaces Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A104}}{74}{figure.39}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {40}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A3}}{75}{figure.40}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {41}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A4}}{76}{figure.41}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {42}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A5}}{77}{figure.42}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {43}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A12}}{78}{figure.43}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {44}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A23}}{79}{figure.44}
|
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\contentsline {figure}{\numberline {45}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A28}}{80}{figure.45}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {46}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A29}}{81}{figure.46}
|
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\contentsline {figure}{\numberline {47}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A46}}{82}{figure.47}
|
||||
\contentsline {figure}{\numberline {48}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A59}}{83}{figure.48}
|
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\contentsline {figure}{\numberline {49}{\ignorespaces Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A104}}{84}{figure.49}
|
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\contentsline {figure}{\numberline {50}{\ignorespaces Anhang: Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt Nord}}{85}{figure.50}
|
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\contentsline {figure}{\numberline {51}{\ignorespaces Anhang: Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt S"ud}}{86}{figure.51}
|
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|
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File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@ -7,5 +7,5 @@
|
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\contentsline {table}{\numberline {6}{\ignorespaces Allgemeine Kreuzungseingangsmatrix}}{21}{table.6}
|
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\contentsline {table}{\numberline {7}{\ignorespaces Eingangsmatrix der Kreuzung A23}}{21}{table.7}
|
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\contentsline {table}{\numberline {8}{\ignorespaces Zuordnungstabelle der sensorspezifischen Richtungsangaben auf Himmelsrichtungen.}}{29}{table.8}
|
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\contentsline {table}{\numberline {9}{\ignorespaces Verkehrszählung am 30. Juli 2013}}{53}{table.9}
|
||||
\contentsline {table}{\numberline {10}{\ignorespaces Verkehrsz"ahlung am 5. August 2013}}{54}{table.10}
|
||||
\contentsline {table}{\numberline {9}{\ignorespaces Anhang: Verkehrsz"ahlung am 30. Juli 2013}}{53}{table.9}
|
||||
\contentsline {table}{\numberline {10}{\ignorespaces Anhang: Verkehrsz"ahlung am 5. August 2013}}{54}{table.10}
|
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|
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@ -8,7 +8,7 @@
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\BOOKMARK [1][-]{section.5}{Datenbasis}{}% 8
|
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|
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|
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\BOOKMARK [3][-]{subsubsection.5.1.2}{MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung zur Bereitstellung von Verkehrsdaten - TrafficEye}{subsection.5.1}% 11
|
||||
\BOOKMARK [3][-]{subsubsection.5.1.2}{MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung TrafficEye}{subsection.5.1}% 11
|
||||
\BOOKMARK [2][-]{subsection.5.2}{Geographischer Ausschnitt der Daten}{section.5}% 12
|
||||
\BOOKMARK [2][-]{subsection.5.3}{CAD-Zeichnungen der Kreuzungen}{section.5}% 13
|
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\BOOKMARK [2][-]{subsection.5.4}{Abbiegewahrscheinlichkeiten}{section.5}% 14
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
Binary file not shown.
@ -11,6 +11,7 @@
|
||||
\makeglossaries
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\makeindex
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||||
\usepackage{subfigure}
|
||||
\usepackage{wrapfig}
|
||||
%\usepackage{natbib}
|
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|
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\newcommand{\getmydate}{%
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||||
|
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@ -5,11 +5,11 @@
|
||||
\contentsline {section}{\numberline {4}Grundlagen}{7}{section.4}
|
||||
\contentsline {subsection}{\numberline {4.1}Induktionsschleifen}{7}{subsection.4.1}
|
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\contentsline {subsection}{\numberline {4.2}Adaptive Steuerung von Ampelanlagen}{8}{subsection.4.2}
|
||||
\contentsline {subsection}{\numberline {4.3}Makro- und mikroskopische Modellierung von Verkehr}{8}{subsection.4.3}
|
||||
\contentsline {subsection}{\numberline {4.3}Makro- und mikroskopische Modellierung von Verkehr}{9}{subsection.4.3}
|
||||
\contentsline {section}{\numberline {5}Datenbasis}{10}{section.5}
|
||||
\contentsline {subsection}{\numberline {5.1}Induktionsschleifenwerte}{10}{subsection.5.1}
|
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\contentsline {subsubsection}{\numberline {5.1.1}CSV-Dateien der Induktionsschleifenwerte}{10}{subsubsection.5.1.1}
|
||||
\contentsline {subsubsection}{\numberline {5.1.2}MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung zur Bereitstellung von Verkehrsdaten - TrafficEye}{11}{subsubsection.5.1.2}
|
||||
\contentsline {subsubsection}{\numberline {5.1.2}MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung \textit {TrafficEye}}{11}{subsubsection.5.1.2}
|
||||
\contentsline {subsection}{\numberline {5.2}Geographischer Ausschnitt der Daten}{12}{subsection.5.2}
|
||||
\contentsline {subsection}{\numberline {5.3}CAD-Zeichnungen der Kreuzungen}{13}{subsection.5.3}
|
||||
\contentsline {subsection}{\numberline {5.4}Abbiegewahrscheinlichkeiten}{14}{subsection.5.4}
|
||||
|
||||
@ -108,7 +108,6 @@
|
||||
title = "Verkehrsdynamik und -simulation",
|
||||
publisher = "Springer Verlag",
|
||||
year = 2010,
|
||||
address = "Springer Heidelberg Dordrecht London New York",
|
||||
edition = "",
|
||||
isbn = "978-3-642-05227-9"
|
||||
}
|
||||
@ -136,8 +135,8 @@
|
||||
@Mastersthesis{thesis:neubert,
|
||||
type = {Dissertation},
|
||||
author = {{Lutz Neubert}},
|
||||
title = {Statistische Analyse von Verkehrsdaten und die Modellierung von Verkehrsfluss mittels zellularer Automaten},
|
||||
school = {Gerhard-Mercator-Universit\"at Duisburg, FachbereichPhysik - Technologie},
|
||||
title = "{Statistische Analyse von Verkehrsdaten und die Modellierung von Verkehrsfluss mittels zellularer Automaten}",
|
||||
school = {Gerhard-Mercator-Universit\"at Duisburg, Fachbereich Physik - Technologie},
|
||||
year = {2000},
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -171,11 +170,12 @@
|
||||
year = 2011
|
||||
}
|
||||
|
||||
@proceedings{paper:ampelhmm,
|
||||
editor = {{Dennis Nienh{\"u}ser, Markus Drescher und J. Marius Z{\"o}llner}},
|
||||
title = {Visual State Estimation of Traffic Lights using Hidden Markov Models},
|
||||
year = {2010},
|
||||
eventtitle= {Annual Conference on Intelligent Transportation Systems}
|
||||
|
||||
@inproceedings{paper:ampelhmm,
|
||||
author = {{Dennis Nienh{\"u}ser, Markus Drescher und J. Marius Z{\"o}llner}},
|
||||
title = "{Visual State Estimation of Traffic Lights using Hidden Markov Models}",
|
||||
year = {2010},
|
||||
booktitle = {Annual Conference on Intelligent Transportation Systems}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Book{book:cormen,
|
||||
@ -197,14 +197,14 @@
|
||||
}
|
||||
@techreport{tr:hmm,
|
||||
author = "{Yan Li and Heung-Yeung Shum}",
|
||||
title = "Learning Dynamic Audio/Visual Mapping with Input-Output Hidden Markov Modells",
|
||||
title = "{Learning Dynamic Audio/Visual Mapping with Input-Output Hidden Markov Modells}",
|
||||
institution= "{Microsoft Reasearch China}",
|
||||
year = 2006
|
||||
}
|
||||
|
||||
@proceedings{lect:hmm,
|
||||
editor = {{Simon Ritter}},
|
||||
title = {Hidden-Markov-Modelle},
|
||||
year = {2012},
|
||||
eventtitle= {Seminar: Künstliche Intelligenz}
|
||||
@inproceedings{lect:hmm,
|
||||
author = {{Simon Ritter}},
|
||||
title = "{Hidden-Markov-Modelle}",
|
||||
year = {2012},
|
||||
booktitle = {Seminar: K{\"u}nstliche Intelligenz; Universi{\"a}t zu K{\"o}ln}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -1,4 +1,4 @@
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This is pdfTeX, Version 3.1415926-1.40.11 (MiKTeX 2.9) (preloaded format=pdflatex 2013.8.19) 26 AUG 2013 13:12
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||||
This is pdfTeX, Version 3.1415926-1.40.11 (MiKTeX 2.9) (preloaded format=pdflatex 2013.8.26) 28 AUG 2013 14:55
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||||
entering extended mode
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**literature.tex
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||||
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Binary file not shown.
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Before Width: | Height: | Size: 10 KiB |
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 140 KiB |
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 8.5 KiB After Width: | Height: | Size: 98 KiB |
Binary file not shown.
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 29 KiB After Width: | Height: | Size: 326 KiB |
Binary file not shown.
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 20 KiB After Width: | Height: | Size: 310 KiB |
Binary file not shown.
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 16 KiB After Width: | Height: | Size: 227 KiB |
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 51 KiB After Width: | Height: | Size: 47 KiB |
@ -1,7 +1,7 @@
|
||||
\section{Anhang}\label{sec:anhang}
|
||||
\subsection*{Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'}\label{anhang:overview}
|
||||
H"andische Modellierung der Kreuzungs"ubersicht: siehe \autoref{abb:cadxrover}\\ \\
|
||||
CAD-Zeichnung der Kreuzungsübersicht: siehe \autoref{abb:caddarmstadt}
|
||||
CAD-Zeichnung der Kreuzungs"ubersicht: siehe \autoref{abb:caddarmstadt}
|
||||
|
||||
\subsection*{Kreuzungen}
|
||||
Nachfolgend sind alle zehn, in dieser Arbeit modellierten Kreuzungen aufgelistet. F"ur jede der zehn Kreuzungen stehen Ein- und Ausgangsmatrix, die h"andische Modellierung, die CSV-"Ubersetzungstabelle und die CAD-Zeichnung zur Verf"ugung.
|
||||
@ -246,7 +246,6 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
|
||||
Darmstadt Nord: siehe \autoref{abb:abbwnorth}\\ \\
|
||||
Darmstadt S"ud: siehe \autoref{abb:abbwsouth}
|
||||
\clearpage
|
||||
|
||||
\begin{table}[h]
|
||||
\centering
|
||||
\begin{tabular}{|l|l|l|l|l|l|l|}
|
||||
@ -255,24 +254,26 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
|
||||
\hline 09.00 - 09.15 & A 12 & A59\_virtual\_out & 127 & 89,6 & - & 29,45\%\\
|
||||
\hline 09.20 - 09.35 & A 12 & A23\_virtual\_out & 151 & 119 & - & 21,19\%\\
|
||||
\hline 09.20 - 09.35 & A 12 & A24\_virtual\_out & 142 & 151,4 & - & 6,62\%\\
|
||||
\hline 09.40 - 09.55 & A 12 & D31\_R & 38 & 10,5 & - & 72,37\%\\
|
||||
\hline 09.40 - 09.55 & A 12 & D31\_G & 41 & 94,5 & - & 130,49\%\\
|
||||
\hline 09.40 - 09.55 & A 12 & D31\_R & 38 & 10,5 (10\%) & - & 72,37\%\\
|
||||
\hline 09.40 - 09.55 & A 12 & D31\_G & 41 & 94,5 (90\%) & - & 130,49\%\\
|
||||
\hline 09.40 - 09.55 & A 12 & D31 & 79 & - & 105 & 32,91\%\\ \hline
|
||||
\hline 10.10 - 10.25 & A 23 & A12\_virtual\_out & 171 & 217 & - & 26,90\%\\
|
||||
\hline 10.10 - 10.25 & A 23 & A4\_virtual\_out & 241 & 200,6 & - & 16,76\%\\
|
||||
\hline 10.30 - 10.45 & A 23 & A104\_virtual\_out & 76 & 79,5 & - & 4,61\%\\
|
||||
\hline 10.30 - 10.45 & A 23 & D3 & 52 & - & 96 & 84,62\%\\
|
||||
\hline 10.50 - 11.05 & A 23 & D1\_R & 7 & 10,6 & - & 51,43\%\\
|
||||
\hline 10.50 - 11.05 & A 23 & D1\_G & 70 & 95,4 & - & 36,29\%\\
|
||||
\hline 10.50 - 11.05 & A 23 & D1\_R & 7 & 10,6 (10\%) & - & 51,43\%\\
|
||||
\hline 10.50 - 11.05 & A 23 & D1\_G & 70 & 95,4 (90\%) & - & 36,29\%\\
|
||||
\hline 10.50 - 11.05 & A 23 & D1 & 77 & - & 106 & 37,66\%\\ \hline
|
||||
\hline 11.10 - 11.25 & A 4 & A23\_virtual\_out & 157 & 182,4 & - & 16,18\%\\
|
||||
\hline 11.10 - 11.25 & A 4 & A3\_virtual\_out & 165 & 61,6 & - & 62,67\%\\
|
||||
\hline 11.30 - 11.45 & A 4 & A5\_virtual\_out & 248 & 221 & - & 10.89\%\\
|
||||
\hline 11.30 - 11.45 & A 4 & A22\_virtual\_out & 191 & 123 & - & 36,60\%\\ \hline
|
||||
\hline \textbf{Gesamt} & 3 & 14 & 1704* & 1502,9* & 307 & avg = 27\%*\\ \hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\caption[Verkehrszählung am 30. Juli 2013]{Daten der Verkehrsz"ahlung vom 30. Juli 2013 f"ur die Kreuzungen A12, A23 und A4}
|
||||
\caption[Anhang: Verkehrsz"ahlung am 30. Juli 2013]{Daten der Verkehrsz"ahlung vom 30. Juli 2013 f"ur die Kreuzungen A12, A23 und A4; F"ur Felder mit * wurden nur die \textit{virtual\_out} Sensoren gez"ahlt.}
|
||||
\label{verkehrszaelung:xr}
|
||||
\end{table}
|
||||
\clearpage
|
||||
\begin{table}[h]
|
||||
\centering
|
||||
\begin{tabular}{|p{1.5cm}|p{1.2cm}|p{1.9cm}|p{1.3cm}|p{2cm}|p{2cm}|p{2cm}|p{2cm}|}
|
||||
@ -309,7 +310,7 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
|
||||
\hline 12.03 & 7 & 0 & 0 & 9 & 30 & 2 & 28.57 \\ \hline
|
||||
\hline \textbf{Gesamt} & 150 & 4 & 7 & 188 & avg = 17.44 & 33 & 16.67 \\ \hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\caption[Verkehrsz"ahlung am 5. August 2013]{Daten der Verkehrsz"ahlung vom 5. August 2013 f"ur die Induktionsschleife D31 an Kreuzung A12.}
|
||||
\caption[Anhang: Verkehrsz"ahlung am 5. August 2013]{Daten der Verkehrsz"ahlung vom 5. August 2013 f"ur die Induktionsschleife D31 an Kreuzung A12.}
|
||||
\label{verkehrszaelung:d31}
|
||||
\end{table}
|
||||
\clearpage
|
||||
@ -317,20 +318,20 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
|
||||
\begin{figure}
|
||||
\centering
|
||||
\fbox{\includegraphics[angle={90},width=0.90\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/Kreuzungsuebersicht}}
|
||||
\caption{Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'in der Stadt Darmstadt}
|
||||
\caption{Anhang: Kreuzungs"ubersicht 'Ministadt'in der Stadt Darmstadt}
|
||||
\label{abb:cadxrover}
|
||||
\end{figure}
|
||||
\begin{figure}
|
||||
\centering
|
||||
\fbox{\includegraphics[width=0.50\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/overviewmap}}
|
||||
\caption{CAD Bild der Stadt Darmstadt, mit eingezeichneten Kreuzungen}
|
||||
\caption{Anhang: CAD Bild der Stadt Darmstadt, mit eingezeichneten Kreuzungen}
|
||||
\label{abb:caddarmstadt}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\begin{figure}
|
||||
\centering
|
||||
\fbox{\includegraphics[angle={90},width=0.90\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA3}}
|
||||
\caption{Kreuzung A3}
|
||||
\caption{Anhang: Kreuzung A3}
|
||||
\label{abb:a3}
|
||||
\end{figure}
|
||||
%\begin{figure}
|
||||
@ -342,13 +343,13 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
|
||||
\begin{figure}
|
||||
\centering
|
||||
\fbox{\includegraphics[angle={90},width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA5}}
|
||||
\caption{Kreuzung A5}
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||||
\caption{Anhang: Kreuzung A5}
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\label{abb:a5}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[angle={90},width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA12}}
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\caption{Kreuzung A12}
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\caption{Anhang: Kreuzung A12}
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\label{abb:a12}
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\end{figure}
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%\begin{figure}
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@ -360,7 +361,7 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[angle={90},width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA28}}
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\caption{Kreuzung A28}
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\caption{Anhang: Kreuzung A28}
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\label{abb:a28}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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@ -372,19 +373,19 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[angle={90},width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA46}}
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\caption{Kreuzung A46}
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\caption{Anhang: Kreuzung A46}
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\label{abb:a46}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[angle={90},width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA59}}
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\caption{Kreuzung A59}
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\caption{Anhang: Kreuzung A59}
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\label{abb:a59}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[angle={90},width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA104}}
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\caption{Kreuzung A104}
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\caption{Anhang: Kreuzung A104}
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\label{abb:a104}
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\end{figure}
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\clearpage
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@ -392,61 +393,61 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.85\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A3_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A3}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A3}
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\label{abb:uta3}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A4_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A4}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A4}
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\label{abb:uta4}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A5_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A5}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A5}
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\label{abb:uta5}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A12_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A12}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A12}
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\label{abb:uta12}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A23_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A23}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A23}
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\label{abb:uta23}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A28_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A28}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A28}
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\label{abb:uta28}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A29_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A29}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A29}
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\label{abb:uta29}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A46_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A46}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A46}
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\label{abb:uta46}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A59_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A59}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A59}
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\label{abb:uta59}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/A104_Uebersetzungstabelle}}
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\caption{"Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A104}
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\caption{Anhang: "Ubersetzungstabelle f"ur Kreuzung A104}
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\label{abb:uta104}
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\end{figure}
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\clearpage
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@ -454,61 +455,61 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.85\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_3_L4}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A3}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A3}
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\label{abb:cada3}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_4_L3}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A4}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A4}
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\label{abb:cada4}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_5_L3}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A5}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A5}
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\label{abb:cada5}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_12}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A12}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A12}
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\label{abb:cada12}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_23_L1}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A23}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A23}
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\label{abb:cada23}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_28_L1}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A28}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A28}
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\label{abb:cada28}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_29_L2}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A29}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A29}
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\label{abb:cada29}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_46_L1}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A46}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A46}
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\label{abb:cada46}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_59}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A59}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A59}
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\label{abb:cada59}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/DA_A_104_L1}}
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\caption{CAD Zeichnung der Kreuzung A104}
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\caption{Anhang: CAD Zeichnung der Kreuzung A104}
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\label{abb:cada104}
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\end{figure}
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\clearpage
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@ -516,13 +517,13 @@ CAD-Zeichnung der Kreuzung A104: siehe \autoref{abb:cada104}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/MessgruppentabelleNord-2013-01-08}}
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\caption{Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt Nord}
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\caption{Anhang: Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt Nord}
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\label{abb:abbwnorth}
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\end{figure}
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\begin{figure}
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.95\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/MessgruppentabelleSued-2013-01-08}}
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\caption{Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt S"ud}
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\caption{Anhang: Abbiegewahrscheinlichkeiten Darmstadt S"ud}
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\label{abb:abbwsouth}
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\end{figure}
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\clearpage
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@ -1,6 +1,7 @@
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\section{Zusammenfassung \& Ausblick}\label{sec:ausblick}
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Ziel der vorliegenden Arbeit war es den Verkehr anhand von Induktionsschleifendaten zu modellieren und Verkehrsfl"usse zu berechnen. Daf"ur wurde ein zweistufiges, Graphen-basiertes Stra"senmodell entwickelt, das speziell auf die Modellierung von induktionsschleifenbest"uckten Kreuzungen ausgelegt ist. Dieses Modell konnte computergest"utzt f"ur einen Ausschnitt der Stadt Darmstadt, die einen gro"sen Teil ihrer Kreuzungen mit Induktionsschleifen versehen hat, implementiert werden. Auf diesem Modell wurden verschiedene Berechnungsans"atze diskutiert. Die Herausforderung ist dabei die geringe Sensordichte, die es verhindert die Werte zu validieren und falsche Messungen zu erkennen. Mithilfe von linearen Gleichungssystemen konnten, anhand des entwickelten Verkehrsmodells, Verkehrswerte innerhalb von Kreuzungen und die Anzahl derjenigen Verkehrsteilnehmer, die auf eine andere Kreuzung zufahren bestimmt werden. Die gro"sen Messintervalle der Induktionsschleifen verhindern allerdings, dass der Verkehr auf Fahrzeugebene vorhergesagt werden kann. Es ist lediglich m"oglich, anhand der von der Stadt Darmstadt gelieferten Daten den Verkehr zu einem Zeitpunkt zu rekonstruieren. Das entwickelte Modell kann dabei auf jede andere Stadt "ubertragen werden, deren Ampelanlagen mit Sensoren am Kreuzungseingang best"uckt sind.\\ \\
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Innerhalb einer Verkehrsz"ahlung wurde die berechneten Verkehrswerte "uberpr"uft und festgestellt, dass die Sensoren eine ungen"ugende Messgenauigkeiten aufweisen um qualifizierte Verkehrswerte zu berechnen. Die Modellierung f"ur den gew"ahlten Ausschnitt der \textit{Ministadt} hat allerdings gezeigt, dass das Modell f"ur Kreuzungen, welche mit adaptiven Ampelanlagen und den dazugeh"origen Sensoren best"uckt sind, anwendbar ist. Allein anhand der Induktionsschleifenwerten kann der Verkehr dennoch nicht mit gen"ugender Genauigkeit berechnet werden, da die Daten nicht genau genug sind und sich nicht validieren lassen. \\ \\
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Innerhalb einer Verkehrsz"ahlung wurde die berechneten Verkehrswerte "uberpr"uft und festgestellt, dass die Sensoren eine ungen"ugende Messgenauigkeiten aufweisen um qualifizierte Verkehrswerte zu berechnen. Die Modellierung f"ur den gew"ahlten Ausschnitt der \textit{Ministadt} hat allerdings gezeigt, dass das Modell f"ur Kreuzungen, welche mit adaptiven Ampelanlagen und den dazugeh"origen Sensoren best"uckt sind, anwendbar ist. Allein anhand der Induktionsschleifenwerten kann der Verkehr dennoch nicht mit gen"ugender Genauigkeit berechnet werden, da die
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zugrunde liegenden Daten nicht genau genug sind und sich nicht validieren lassen. \\ \\
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Eine Verbesserung des Modells ist denkbar durch weitere Sensordaten oder genauere Berechnungen in Teilen des Modells (z.B. Wechsel der Fahrspuren). So k"onnten z.B. mit Verkehrskameras genauere Informationen "uber die Fahrzeuge, welche einen Sensor passieren, gewonnen werden. Des weiteren ist es m"oglich durch den fl"achendeckenden Einsatz von Validierungssensoren an den Kreuzungsausg"angen das Abbiegeverhalten an Mischspursensoren direkt zu bestimmen, was zu einer deutlichen Verbesserung der berechneten Werte f"uhren w"urde. Es ist ebenfalls denkbar das Modell mit mehr Informationen zu \textit{taggen} um die Berechnung zu verbessern. Ein Beispiel w"are das Auftragen der H"ochstgeschwindigkeit auf die Kanten des entwickelten Graphen. Um die Geschwindigkeitsdaten verwenden zu k"onnen w"aren allerdings ebenfalls genauere Daten notwendig.\\ \\
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Die durch Modell und Berechnung gewonnenen Erkenntnisse k"onnen zur Optimierung von Verkehr, als Analysetool oder zur Planung von neuen Kreuzungen eingesetzt werden. Insbesondere da die Technisierung des Verkehrssystems fortschreitet, ist damit zu rechnen, dass mehr Sensoren auf die Stra"sen gelangen. So sind z.B. Versicherungen stark daran interessiert sog. Blackboxen f"ur PKWs fl"achendeckend einzuf"uhren\cite{art:blackbox}. Diese k"onnen neben Geschwindigkeit, Fahr- und Bremsverhalten die GPS-Position des Fahrzeugs "ubermitteln. Diese Daten w"urden eine Echtzeit-Simulation des Verkehrs erlauben. Insbesondere der fl"achendeckende Einsatz in PKWs w"urde millionen Sensoren auf die Stra"se bringen, deren Daten eine wesentlich genauere Modellierung zulassen w"urden, als das mit ausschlie"slich Induktionsschleifen der Fall ist.\\ \\
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Die n"achste Generation der verkehrsabh"angig gesteuerten Ampelanlagen, die sog. voll-adaptiven Lichtanlagen, erlauben es Kreuzungen untereinander Sensorwerte auszutauschen um den Verkehr noch besser flie"sen zu lassen. Es ist zu erwarten, das mit dieser neuen Technik noch mehr Induktionsschleifensensorik auf die Stra"sen der Gro"sst"adte gelangt und eine wesentlich genauere Untersuchung des Verkehrs mithilfe des entwickelten Modells und Berechnungen zul"asst als das heute der Fall ist.
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@ -40,9 +40,10 @@ Zun"achst wird das Aufbereiten der Abbiegewahrscheinlichkeiten beschrieben, um d
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\end{tabular}
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\caption{Zuordnungstabelle der sensorspezifischen Richtungsangaben auf Himmelsrichtungen.}
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\label{tbl:zuordnungstabell}
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\end{table}
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\end{table}\\
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Die Berechnungen werden im Algorithmus \textit{AlgoFindSensorOutputDirection} durchgef"uhrt (siehe Kapitel \ref{sec:modell:imple}).
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\subsection{L"osungsansatz: Hidden Markow Modell}\label{sec:berechnung:hmm}
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Das \glslink{gls:hmm}{Hidden Markow Modell} ist ein Modell zur Beschreibung von Systemen mit versteckten Zust"anden. Es beschreibt eine Kette von zeitdiskreten Zust"anden, die jeweils nur von dem vorhergehenden Zustand abh"angen. Diese Zust"ande k"onnen jedoch nicht beobachtet werden, sie sind versteckt (hidden). Stattdessen werden sog. Emissionen beobachtet, die je nach betrachtetem Zustand zu einer gewissen Wahrscheinlichkeit auftreten. Das Modell ist nach dem russischen Mathematiker \textit{Andrei Andrejewitsch Markow} benannt. Es schien ein geeignetes Modell zu sein, da es vermag sowohl bekannte als auch unbekannte Einheiten zu modellieren, in Verbindung mit einer "Ubergangswahrscheinlichkeit. Dies schien passend, da sowohl die bekannten Sensoren, als auch die unbekannten \textit{virtuellen Sensoren} zu modellieren sind. Desweiteren wurde es in Form eines gekoppelten \glslink{gls:hmm}{HMMs} (\glslink{gls:chmm}{CHMM}) erfolgreich f"ur die Geschwindigkeitsabsch"atzung von Fahrzeugen in der Arbeit von \textsc{J. Kwon} und \textsc{K. Murphy}\cite{paper:kwonmurphy} eingesetzt. Da diese Arbeit ebenfalls Induktionsschleifen als Grundlage verwendet, erschien dieser Ansatz sehr vielversprechend.\\ \\
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Das \glslink{gls:hmm}{Hidden Markow Modell} ist ein Modell zur Beschreibung von Systemen mit versteckten Zust"anden. Es beschreibt eine Kette von zeitdiskreten Zust"anden, die jeweils nur von dem vorhergehenden Zustand abh"angen. Diese Zust"ande k"onnen jedoch nicht beobachtet werden, sie sind versteckt (hidden). Stattdessen werden sog. Emissionen beobachtet, die je nach betrachtetem Zustand zu einer gewissen Wahrscheinlichkeit auftreten. Das Modell ist nach dem russischen Mathematiker \textit{Andrei Andrejewitsch Markow} benannt. Es schien ein geeignetes Modell zu sein, da es vermag sowohl bekannte als auch unbekannte Einheiten zu modellieren, in Verbindung mit einer "Ubergangswahrscheinlichkeit. Dies schien passend, da sowohl die bekannten Sensoren, als auch die unbekannten \textit{virtuellen Sensoren} zu modellieren sind. Desweiteren wurde es in Form eines gekoppelten \gls{gls:hmm}s (\gls{gls:chmm}) erfolgreich f"ur die Geschwindigkeitsabsch"atzung von Fahrzeugen in der Arbeit von \textsc{J. Kwon} und \textsc{K. Murphy}\cite{paper:kwonmurphy} eingesetzt. Da diese Arbeit ebenfalls Induktionsschleifen als Grundlage verwendet, erschien dieser Ansatz sehr vielversprechend.\\ \\
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Im Folgendem werden die Grundlagen des Hidden Marokw Modellen umrissen.
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\subsubsection{Grundlagen}
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Ein HMM beschreibt zwei zeitdiskrete Zufallsprozesse $Q_t = (q_1,...q_n)$ und $Y_t = (y_1,..y_n)$ mit $t\in{N}$. Allerdings sei nur der $Y_t$ Prozess beobachtbar. Er soll R"uckschl"usse auf den $Q_t$ Prozess erm"oglichen. Dabei darf der Wert des jeweiligen Prozesses nur von dem vorhergehenden Zustand des Prozesses $Q_t$ abh"angig sein.\\
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@ -66,31 +67,33 @@ Zun"achst wird das Aufbereiten der Abbiegewahrscheinlichkeiten beschrieben, um d
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\begin{figure}[h]
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.5\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/hmm_simple}}
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\caption{Konventionelles HMM. Entnommen aus Abb. 1d \cite{tr:hmm}}
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\caption[Konventionelles HMM]{Konventionelles HMM. Entnommen aus Abb. 1d \cite{tr:hmm}}
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\label{abb:hmmsimple}
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\end{figure}\\
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In \autoref{abb:hmmsimple} ist ein solches konventionelles HMM graphisch dargestellt und der zeitliche Verlauf der Zust"ande und deren Emissionen aufzeigt.\\ \\
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H"angt ein versteckter Zustand nicht nur von einem vorhergehenden ab, sondern von mehreren, spricht man von gekoppelten HMMs (\gls{gls:chmm})\cite{paper:kwonmurphy}.
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||||
\subsubsection{HMM f"ur eine Kreuzung}
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\begin{wrapfigure}{r}{0.32\textwidth}
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\centering
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\includegraphics[width=0.3\textwidth]{pic/chmmfreeway}
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\vspace{-10pt}
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\caption[CHMM nach \textsc{J. Kwon} und \textsc{K. Murphy}]{\gls{gls:chmm} nach \textsc{J. Kwon} und \textsc{K. Murphy}. Entnommen aus Abb. 3a \cite{paper:kwonmurphy}.}\label{abb:chmmfreeway}
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\vspace{-30pt}
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\end{wrapfigure}
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Es wurde nun versucht ein HMM f"ur das in Kapitel \ref{sec:modell} entwickelte Modell zu definieren. Dabei wurden zwei Ans"atze verfolgt:
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\begin{enumerate}
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\item{Verkehrswerte werden als versteckte Zust"ande, Sensorwerte als Emissionen modelliert.}
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\item{Ampelphasen werden als versteckte Zust"ande, Sensorwerte als Emissionen modelliert.}
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||||
\end{enumerate}
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||||
Beide Ans"atze sind von anderen Arbeiten motiviert. So kann in der Arbeit von \textsc{J. Kwon} und \textsc{K. Murphy}\cite{paper:kwonmurphy} ein gekoppeltes HMM erfolgreich f"ur die Modellierung von Autobahnverkehr genutzt und die Geschwindigkeit von Fahrzeugen eingesch"atzt werden. Sie macht sich dabei insbesondere zunutze, dass alle Sensoren auf einer gerade Strecke und dicht hintereinander verbaut sind und aus diesem Grund in direkter Beziehung stehen.
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||||
\autoref{abb:chmmfreeway} zeigt das in dieser Arbeit entwickelte Modell. Hierbei werden $l=1..L$ Schleifendetektoren hintereinander, $q=1..Q$ Geschwindigkeitsstufen des Verkehrs und $t=1..T$ Zeitpunkte angenommen. In der Graphik sind 5 Schleifen hintereinander zu 3 Zeitpunkten dargestellt.
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||||
\autoref{abb:chmmfreeway} zeigt das in dieser Arbeit entwickelte Modell. Hierbei werden $l=1..L$ Schleifendetektoren hintereinander, $q=1..Q$ Geschwindigkeitsstufen des Verkehrs und $t=1..T$ Zeitpunkte angenommen. In der Graphik sind 5 Schleifen hintereinander zu 3 Zeitpunkten dargestellt. Die Querverbindungen zeigen das gekoppelte HMM auf. Wei"se Felder repr"asentieren versteckte Zust"ande ; Graue Felder die beobachtbaren Induktionsschleifensensoren.\\ \\
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||||
F"ur die vorliegenden Daten ist diese Modellierung allerdings nicht m"oglich; Sensoren sind nur an den Kreuzungseing"angen zu finden und lassen sich nicht miteinander validieren oder in eine Beziehung zueinander zu setzen, wie es auf Autobahnen der Fall ist und von dem vorgestellten Modell gefordert wird. Des weiteren besteht in einem Stra"sennetz einer Stadt st"andig die M"oglichkeit, dass ein Fahrzeug die Fahrbahn verl"asst, um z.B. zu parken. Auf einer \textit{Schnellstra"se} entfallen diese M"oglichkeiten. Das gew"ahlte Modell der Stra"se lie"se sich eher als ein System darstellen in dem sich bekannte Zust"ande mit unbekannten abwechseln (Sensor -> unbekannter virtueller Sensor -> Sensor -> ...). Auch eine analoge Modellierung zu der oben genannten Arbeit, indem der Verkehrswert an der Stelle des Sensor als unbekannte Gr"o"se modelliert wird und der Sensor die Emission darstellt, ist nicht zielf"uhrend um Werte f"ur Kreuzungsausg"ange zu berechnen. \\ \\
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||||
Die Arbeit \textit{Visual State Estimation of Traffic Lights using Hidden Markov Models}\cite{paper:ampelhmm} beschreibt eine M"oglichkeit mit Hilfe einer Kamera (z.B. eines Fahrassistenten), unter Zuhilfenahme eines HMMs, Ampelphasen zu erkennen. Auch diese Modellierung eignet sich nicht f"ur das Modellierungsproblem dieser Arbeit, da in der vorgestellten Modellierung von einer fest definierten Reihenfolge der Ampelphasen ausgegangen wird (siehe \autoref{abb:hmmampel}). Dies ist ein geeigneter Ansatz, wenn nur eine Ampel betrachtet wird. F"ur ein Ampelsystem einer Kreuzung, besonders einer adaptiv gesteuerten Kreuzung, die ihre Ampelphasen dem Verkehr anpasst, ist der Ansatz nicht zu verwenden. Neben den dynamischen Ampelphasen ist es ebenfalls die Mittellung der Sensordaten "uber eine Minute problematisch, da eine Ampel innerhalb dieser Zeitspanne schalten kann - es ist fraglich ob allein anhand der gegebenen Daten die Ampelphase bestimmt werden kann.
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\begin{figure}[h]
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\centering
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\includegraphics[width=0.3\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/chmmfreeway}
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\caption{\gls{gls:chmm} von \textsc{J. Kwon} und \textsc{K. Murphy}. Wei"se Felder repr"asentieren versteckte Zust"ande ; Graue Felder die beobachtbaren Induktionsschleifensensoren. Entnommen aus Abb. 3a \cite{paper:kwonmurphy}.}\label{abb:chmmfreeway}
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\end{figure}\\
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F"ur die vorliegenden Daten ist diese Modellierung allerdings nicht m"oglich; Sensoren sind nur an den Kreuzungseing"angen zu finden und lassen sich nicht miteinander validieren oder in eine Beziehung zueinander zu setzen, wie es auf Autobahnen der Fall ist und von dem vorgestellten Modell gefordert wird. Des weiteren besteht in einem Stra"sennetz einer Stadt st"andig die M"oglichkeit, dass ein Fahrzeug die Fahrbahn verl"asst, um z.B. zu parken. Auf einer \textit{Schnellstra"se} entfallen diese M"oglichkeiten.\\ \\
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Die Arbeit \textit{Visual State Estimation of Traffic Lights using Hidden Markov Models}\cite{paper:ampelhmm} beschreibt eine M"oglichkeit mit Hilfe einer Kamera (z.B. eines Fahrassistenten) unter Zuhilfenahme eines HMMs Ampelphasen zu erkennen. Auch diese Modellierung eignet sich nicht f"ur das Modellierungsproblem dieser Arbeit, da in der vorgestellten Modellierung von einer fest definierten Reihenfolge der Ampelphasen ausgegangen wird (siehe \autoref{abb:hmmampel}). Dies ist ein geeigneter Ansatz, wenn nur eine Ampel betrachtet wird. F"ur ein Ampelsystem einer Kreuzung, besonders einer adaptiv gesteuerten Kreuzung, die ihre Ampelphasen dem Verkehr anpasst, ist der Ansatz nicht zu verwenden. Neben den dynamischen Ampelphasen ist es ebenfalls die Mittellung der Sensordaten "uber eine Minute problematisch, da eine Ampel innerhalb dieser Zeitspanne schalten kann.
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\begin{figure}[h]
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\centering
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\includegraphics[width=0.4\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/ampelhmm}
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\caption{\gls{gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen. Entnommen aus Abb. 3a \cite{paper:ampelhmm}.}\label{abb:hmmampel}
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\end{figure}\\
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\includegraphics[width=0.6\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/ampelhmm}
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\caption[\gls{gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen]{\gls{gls:hmm} zur Beschreibung von Ampelphasen. Entnommen aus Abb. 3a \cite{paper:ampelhmm}.}\label{abb:hmmampel}
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\end{figure}\\
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F"ur beide Modellierungen fehlen "uberdies die "Ubergangswahrscheinlichkeiten zwischen den versteckten Zust"anden. Bei der Ampelmodellierung sind das die "Uberg"ange der Ampelphasen, bei der Autobahnmodellierung ist dies der "Ubergang von einem Sensor zu dem N"achsten. Au"serdem kann nicht bestimmt werden, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine Emission, f"ur welchen Zustand auftritt. F"ur alle Ausgangssensoren sind keine Emissionen vorhanden, da der Verkehr dort nicht gemessen wird. Eine Verbindung der Sensorwerte zwischen Kreuzungsausgang und den Sensorwerten der darauffolgenden Kreuzung kann nicht hergestellt werden (siehe Kapitel \ref{sec:modell:limits}).\\ \\
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Da HMMs auf einer Sequenz von Werten basieren und eine solche nicht f"ur die vorliegenden Daten gebildet werden kann, da keine direkte Verbindung der Werte m"oglich ist, wurden HMMs als L"osungsansatz verworfen.
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\subsection{L"osungsansatz: Wegfindungsalgorithmen}\label{sec:berechnung:astar}
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@ -101,7 +104,7 @@ Zun"achst wird das Aufbereiten der Abbiegewahrscheinlichkeiten beschrieben, um d
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Durch Addition derjenigen Sensorwerte, die auf den jeweiligen Ausgang zeigen, kann ein Wert f"ur diesen berechnet werden. F"ur Mischspursensoren werden daf"ur Abbiegewahrscheinlichkeiten ben"otigt, um den Sensorwert entsprechend dem Abbiegeverhalten der Verkehrsteilnehmer auf die Ausg"ange zu verteilen. Die Abbiegewahrscheinlichkeit gibt dabei an, wie viel Prozent des Verkehrs, welcher "uber den Sensor flie"st, dem jeweiligen Ausgangsknoten zugeordnet werden kann. Der Sensorwert wird entsprechend mit der jeweiligen Abbiegewahrscheinlichkeit multipliziert und auf den Ausgang addiert. Einspursensoren k"onnen dagegen direkt auf den Ausgang addiert werden auf den sie zeigen, ohne dass Abbiegewahrscheinlichkeiten von N"oten sind. Um das Berechnungsmodell einheitlich zu halten wurde bei der Matrizenrechnung eine Abbiegewahrscheinlichkeit von 1.0 f"ur Einspursensoren angegeben, da 100\% des Verkehrs, welcher "uber den Einspursensor flie"st, an dem entsprechenden Ausgang ankommen muss (sofern jeder Verkehrsteilnehmer sich an die Stra"senverkehrsordnung h"alt).\\ \\
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Im Folgendem werden die Grundlagen von linearen Gleichungssystemen umrissen, woraufhin die entwickelte Berechnungsmethodik f"ur Kreuzungen und zwischen Kreuzungen genauer untersucht wird.
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\subsubsection{Grundlagen}\label{sec:berechnung:lgs:grund}
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Ein lineares Gleichungssystem, kurz \glslink{gls:lgs}{LGS}, ist ein System linearer Gleichungen. Ein solches System hat $n$ Unbekannte und $m$ Gleichungen. Eine allgemeine Darstellungsform ist in \autoref{lgs:allgemein} beschrieben.\\
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Ein lineares Gleichungssystem, kurz \gls{gls:lgs}, ist ein System linearer Gleichungen. Ein solches System hat $n$ Unbekannte und $m$ Gleichungen. Eine allgemeine Darstellungsform ist in \autoref{lgs:allgemein} beschrieben.\\
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\begin{equation}\label{lgs:allgemein}
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\begin{matrix}
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a_{11} x_1 + a_{12} x_2 \, + & \cdots & +\, a_{1n} x_n & = & b_1\\
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@ -111,7 +114,7 @@ Zun"achst wird das Aufbereiten der Abbiegewahrscheinlichkeiten beschrieben, um d
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\end{matrix}
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\end{equation}
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Ein lineares Gleichungssystem ist l"osbar, wenn alle Gleichungen erf"ullbar sind. Ist dies nicht der Fall spricht man von einem unl"osbaren Gleichungssystem. L"osbare Systeme lassen sich nochmals in die \textit{eindeutig L"osbaren} und \textit{nicht eindeutig L"osbaren} unterteilen. F"ur ein eindeutig l"osbares Gleichungssystem kann eine nummerische L"osung f"ur $x_1$ bis $x_n$ gefunden werden, im Gegensatz zu nicht eindeutig l"osbaren Systemen, f"ur welche eine L"osung nur in Abh"angigkeit von einem oder mehreren Parametern angeben werden kann.\\ \\
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Eine g"angige Art der Darstellung von linearen Gleichungssystemen ist die Matrixdarstellung. Das System zerf"allt dabei in drei Teile. Die Koeffizientenmatrix enth"alt die Werte $a_{11}$ bis $a_{nm}$ und wird mit $A$ bezeichnet. Die Unbekannten $x_1$ bis $x_n$ werden in einer einspaltigen Matrize zusammengefasst, ebenso wie die Ergebniswerte $b_1$ bis $b_m$. Die beiden Matrizen werden entsprechend mit $x$ und $b$ bezeichnet. Eine Allgemeine Darstellung eines \glslink{gls:lgs}{LGS} in Matrixform ist in \autoref{lgs:matrix} dargestellt.
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Eine g"angige Art der Darstellung von linearen Gleichungssystemen ist die Matrixdarstellung. Das System zerf"allt dabei in drei Teile. Die Koeffizientenmatrix enth"alt die Werte $a_{11}$ bis $a_{nm}$ und wird mit $A$ bezeichnet. Die Unbekannten $x_1$ bis $x_n$ werden in einer einspaltigen Matrize zusammengefasst, ebenso wie die Ergebniswerte $b_1$ bis $b_m$. Die beiden Matrizen werden entsprechend mit $x$ und $b$ bezeichnet. Eine Allgemeine Darstellung eines \gls{gls:lgs} in Matrixform ist in \autoref{lgs:matrix} dargestellt.
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\begin{equation}
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\begin{pmatrix}
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a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\
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@ -146,7 +149,7 @@ Zun"achst wird das Aufbereiten der Abbiegewahrscheinlichkeiten beschrieben, um d
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\end{array}\right)
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\label{lgs:koefmatrix}
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\end{equation}
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Ein lineares Gleichungssystem ist genau dann eindeutig l"osbar, wenn der Rang der Koeffizientenmatrix gleich dem Rang der erweiterten Koeffizientenmatrix - $R(A) = R(A|b)$ - ist. Gilt zus"atzlich die Bedingung, dass der Rang der erweiterten Koeffizientenmatrix der Anzahl der Unbekannten des Vektors $x$ entspricht, so ist das \glslink{gls:lgs}{LGS} eindeutig l"osbar. \\ \\
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Ein lineares Gleichungssystem ist genau dann eindeutig l"osbar, wenn der Rang der Koeffizientenmatrix gleich dem Rang der erweiterten Koeffizientenmatrix - $R(A) = R(A|b)$ - ist. Gilt zus"atzlich die Bedingung, dass der Rang der erweiterten Koeffizientenmatrix der Anzahl der Unbekannten des Vektors $x$ entspricht, so ist das \gls{gls:lgs} eindeutig l"osbar. \\ \\
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F"ur ein solches Gleichungssystem existieren verschiedene L"osungsverfahren. Ein Beispiel ist der Gaus-Algorithmus \cite{script:m3}. Neben dem Gaus-Algorithmus existieren viele weitere L"osungsalgorithmen, einschlie"slich nummerische Verfahren. Die Qualit"at der L"osung h"angt dabei von dem gew"ahlten L"osungsverfahren und dem vorliegenden Gleichungssystem ab.\\ \\
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Die mathematischen Definitionen entstammen dem Werk \textit{Numerik-Algorithmen}\cite{book:numerik}.
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\subsubsection{Lineares Gleichungssystem einer Kreuzung}\label{sec:berechnung:lgs:xr}
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@ -287,19 +290,21 @@ Zun"achst wird das Aufbereiten der Abbiegewahrscheinlichkeiten beschrieben, um d
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AA & 16,6\cr
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A104 & 9.4+D10}
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\end{equation}
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Dieses System ist nicht eindeutig l"osbar, da zu viele Unbekannte in der Gleichung vorliegen (Ergebiswerte f"ur die Ausg"ange A12, A4 und A104 - sowie der unbekannte Sensorwert D10). Das liegt insbesondere an fehlenden Ausgangswerten der Kreuzung. Diese k"onnen nicht bestimmt werden. Siehe hierf"ur Kapitel \ref{sec:modell:limits}. Durch zus"atzliche Gleichungen k"onnen die Werte weiter eingeschr"ankt werden. Dies f"uhrt nicht zur L"osbarkeit des Systems. So m"ussen alle aufaddierten Abbiegewahrscheinlichkeiten eines Sensors kleiner gleich eins sein. Eine weitere M"oglichkeit das Gleichungssystem zu erweitern ist die Zuhilfenahme der Valierungssensoren. Da auf dem untersuchten Gebiet lediglich drei Validerungssensoren verbaut sind, tr"agt eine Einbeziehung dieser Sensoren in das \glslink{gls:lgs}{LGS} ebenfalls nicht zu einer L"osung bei. Eine genauere Diskussion "uber die Validierungssensoren und deren Verwendungsm"oglichkeiten bei einem fl"achendeckendem Einsatz auf Kreuzungen wird in einem eigenen Unterkapitel behandelt (siehe Kapitel \ref{sec:berechnung:validate}). \\ \\
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Dieses System ist nicht eindeutig l"osbar, da zu viele Unbekannte in der Gleichung vorliegen (Ergebiswerte f"ur die Ausg"ange A12, A4 und A104 - sowie der unbekannte Sensorwert D10). Das liegt insbesondere an fehlenden Ausgangswerten der Kreuzung. Diese k"onnen nicht bestimmt werden. Siehe hierf"ur Kapitel \ref{sec:modell:limits}. Durch zus"atzliche Gleichungen k"onnen die Werte weiter eingeschr"ankt werden. Dies f"uhrt nicht zur L"osbarkeit des Systems. So m"ussen alle aufaddierten Abbiegewahrscheinlichkeiten eines Sensors kleiner gleich eins sein. Eine weitere M"oglichkeit das Gleichungssystem zu erweitern ist die Zuhilfenahme der Valierungssensoren. Da auf dem untersuchten Gebiet lediglich drei Validerungssensoren verbaut sind, tr"agt eine Einbeziehung dieser Sensoren in das \gls{gls:lgs} ebenfalls nicht zu einer L"osung bei. Eine genauere Diskussion "uber die Validierungssensoren und deren Verwendungsm"oglichkeiten bei einem fl"achendeckendem Einsatz auf Kreuzungen wird in einem eigenen Unterkapitel behandelt (siehe Kapitel \ref{sec:berechnung:validate}). \\ \\
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Eine weitere Anwendung ist die Berechnung der Abbiegewahrscheinlichkeiten. Unter der Annahme, dass alle Werte der Sensoren bekannt, allerdings f"ur einen Mischspursensor die Abbiegewahrscheinlichkeiten nicht bekannt sind. Dieses System ist ebenfalls nicht eindeutig l"osbar, da abermals zu viele Unbekannte in dem System vorliegen. Hier sind die fehlenden Ausgangsverkehrswerte einer Kreuzung der Grund, weshalb es zu keiner L"osung kommen kann. Auch diese Anwendung wird in dem Unterkapitel zu Validerungssensoren behandelt.
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\subsection{Kreuzungsberechnung am Graphen}\label{sec:berechnung:graph}
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Da bei allen modellierten Kreuzungen der \textit{Ministadt} alle eingehenden Spuren mit Sensoren versehen sind, k"onnen die Gleichungen f"ur die jeweiligen Ausg"ange unabh"angig voneinander gel"ost werden. Dies erlaubt es die Ausg"ange bzw. Eing"ange mithilfe des Graphen zu berechnen. Das entwickelte Verfahren macht sich zunutze, dass in der gew"ahlten Modellierung alle Eing"ange mit den Ausg"angen einer Kreuzung "uber genau einen bekannten Sensor miteinander verbunden sind.\\ \\
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F"ur Eingangsknoten wird ausgehend von einem eben solchen, alle ausgehenden Kanten verfolgt und der Wert aller darauffolgender Knoten aufaddiert. Dies entspricht der in Kapitel \ref{sec:berechnung:lgs:xr} beschrieben Berechnungsmethode f"ur Eingangsknoten.\\ \\
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F"ur Ausgangsknoten einer Kreuzung kann das selbe Verfahren genutzt werden. Es werden alle eingehenden Kanten, entgegen der Verkehrsflussrichtung, vom Ausgangsknoten ausgehend, verfolgt und die Sensorwerte der darauffolgenden Sensoren aufaddiert. F"ur Mischspursensoren wird dabei der Wert mit der, an der Kante annotierten Abbiegewahrscheinlichkeit, f"ur Einspursensoren mit dem Wert 1, multipliziert.\\ \\
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Wird dieses Verfahren f"ur alle Aus- und Eing"ange einer Kreuzung durchgef"uhrt, k"onnen f"ur alle Aus- und Eing"ange Verkehrswerte berechnet werden, unter der Vorraussetzung, dass alle Eingangsspuren der Kreuzung mit Sensoren best"uckt sind.\\ \\
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Das zeitlose "Ubertragen der Werte vom Kreuzungseingang auf den Ausgang begr"undet sich in der Tatsache, dass alle vorliegenden Sensorwerte den Verkehr "uber einen Zeitraum von einer Minute messen und nach Ende des Intervalls eine Anzahl an Verkehrsteilnehmern ausweist, die "uber den Sensor gefahren sind. Die erfassten Verkehrsteilnehmer haben die Kreuzung folglich bereits passiert. Lediglich die letzten Fahrzeuge k"onnten sich noch auf der Kreuzung befinden. Dies wird vernachl"assigt.
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Das zeitlose "Ubertragen der Werte vom Kreuzungseingang auf den Ausgang begr"undet sich in der Tatsache, dass alle vorliegenden Sensorwerte den Verkehr "uber einen Zeitraum von einer Minute messen und nach Ende des Intervalls eine Anzahl an Verkehrsteilnehmern ausweist, die "uber den Sensor gefahren sind. Die erfassten Verkehrsteilnehmer haben die Kreuzung folglich bereits passiert. Lediglich die letzten Fahrzeuge k"onnten sich noch auf der Kreuzung befinden. Dies wird vernachl"assigt.\\ \\
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Die Berechnungen werden im Algorithmus \textit{AlgoGraphInputPropagation} und \textit{AlgoGraphPropagation} durchgef"uhrt (siehe Kapitel \ref{sec:modell:imple}).
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\subsubsection{Verkehrsfluss zwischen Kreuzungen}\label{sec:berechnung:betweenxr}
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Zwischen Kreuzungen ist das entwickelte Modell ungenau, da Seitenstra"sen und Kreuzungen ohne Sensoren nicht modelliert werden. Es kann aufgrund der Berechnungen aus Kapitel \ref{sec:berechnung:lgs:xr} ein Wert f"ur den Verkehr bestimmt werden, welcher von einer Kreuzung ausgehend, in eine bestimmte Richtung flie"st. Dieser Wert entspricht dem f"ur den Ausgang der Kreuzung berechneten Wert, da dieser Wert aussagt, wie viele Fahrzeuge die Kreuzung in diese Richtung verlassen haben.\\ \\
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Dadurch, dass die vorliegenden Sensordaten f"ur eine Minute gemessen wurden, kann leider nicht berechnet werden wie viele Verkehrsteilnehmer, die eine Kreuzung verlassen, an einer anderen wieder einflie"sen und welcher Teil in Seitenstra"sen abgeflossen ist, da die Messungen zweier Kreuzungen nicht in eine Beziehung zueinander gesetzt werden k"onnen.\\ \\
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Durch Multiplikation des berechneten Kreuzungsausgangswertes mit einer Wahrscheinlichkeit, die angibt wie viele Fahrzeuge in Seitenstra"sen abflie"sen, k"onnen Verkehrsstromtendenzen f"ur das betrachtete Gebiet berechnet werden. Es liegen jedoch keine Daten "uber Abbiegewahrscheinlichkeiten f"ur Seitenstra"sen vor. Auch sind keine Angaben zu Parkwahrscheinlichekeit von Autos vorhanden.\\ \\
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Der berechnete Ausgangswert wird in dem entwickelten Modell auf die Kreuzungs"ubersicht "ubertragen und auf der Stra"se zwischen den entsprechenden Kreuzungen aufgetragen. Dieser Wert gibt an, wie viele Fahrzeuge sich aus der Kreuzung raus, in Richtung der n"achsten Kreuzung bewegen. Diese Zahl gibt keinen Aufschluss "uber die tats"achlich Anzahl der Fahrzeuge, die wiederum an der n"achsten Kreuzung ankommen, sondern nur eine Tendenz.
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Der berechnete Ausgangswert wird in dem entwickelten Modell auf die Kreuzungs"ubersicht "ubertragen und auf der Stra"se zwischen den entsprechenden Kreuzungen aufgetragen. Dieser Wert gibt an, wie viele Fahrzeuge sich aus der Kreuzung raus, in Richtung der n"achsten Kreuzung bewegen. Diese Zahl gibt keinen Aufschluss "uber die tats"achlich Anzahl der Fahrzeuge, die wiederum an der n"achsten Kreuzung ankommen, sondern nur eine Tendenz.\\ \\
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Die Berechnungen werden im Algorithmus \textit{AlgoFindFlowToNextXR} durchgef"uhrt (siehe Kapitel \ref{sec:modell:imple}).
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\subsubsection{Sonderfall: Validierungssensor}\label{sec:berechnung:validate}
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Als Validierungssensoren werden diejenigen Sensoren bezeichnet, die direkt vor einem Kreuzungsausgang liegen. Sie k"onnen von verschiedenen Seiten der Kreuzung befahren werden und z"ahlen in der Regel Verkehr, welcher bereits von einem davor liegenden Sensor gez"ahlt wurde. Da der Einsatz dieser Validierungssensoren in Darmstadt nicht fl"achendeckend ist, k"onnen diese Sensoren nicht sinnvoll verwendet werden. Im nachfolgendem Abschnitt wird beschrieben, welche Berechnungen auf Basis, des weiter oben in diesem Kapitel entwickelten Gleichungssystems, mithilfe einer vollst"andig mit Validierungssensoren best"uckten Kreuzung, m"oglich sind.\\ \\
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Sind alle Ausgangsspuren einer Kreuzung mit Validierungssensoren best"uckt, kann der Ausgangswert einer Kreuzung durch aufaddieren der jeweiligen Sensorwerte, analog zur Berechnung der Kreuzungseingangswerte, exakt bestimmt werden (in Abh"angigkeit zur Sensorgenauigkeit). Es sind keine Abbiegewahrscheinlichkeiten mehr notwendig, die den Verkehr, der "uber einen Eingangssensor flie"st, aufteilen. Das Ergebnis $b$ des oben beschrieben Gleichungssystems kann eingesetzt werden. Dies erm"oglicht es, die Abbiegewahrscheinlichkeiten mithilfe eines LGS-L"osungsverfahrens zu bestimmen. An Beispiel der Kreuzung A23 wurden Validierungssensoren durch ein vorhandenes, frei gew"ahltes, Ergebnis f"ur die Kreuzungsausg"ange simuliert. Hierf"ur wird angenommen, dass jeder Ausgang der Kreuzung von f"unf Fahrzeugen verlassen wurde. Die Sensorwerte sind ebenfalls frei gew"ahlt und ergeben in der Summe f"unfzehn, f"ur jeden Kreuzungsausgang f"unf Fahrzeuge.
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@ -326,12 +331,12 @@ Zun"achst wird das Aufbereiten der Abbiegewahrscheinlichkeiten beschrieben, um d
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AA & 5\cr
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A104 & 5}
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\end{equation}
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Durch l"osen des \glslink{gls:lgs}{LGS} erh"alt man die Abbiegewahrscheinlichkeiten der einzelnen Sensoren. Diese Abbiegewahrscheinlichkeiten entsprechen dabei dem exakten Abbiegeverhalten der Verkehrsteilnehmer "uber dem Messinverall. Die f"ur dieses Beispiel bestimmten Abbiegewahrscheinlichkeiten sind
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Durch l"osen des \gls{gls:lgs} erh"alt man die Abbiegewahrscheinlichkeiten der einzelnen Sensoren. Diese Abbiegewahrscheinlichkeiten entsprechen dabei dem exakten Abbiegeverhalten der Verkehrsteilnehmer "uber dem Messinverall. Die f"ur dieses Beispiel bestimmten Abbiegewahrscheinlichkeiten sind
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$Abbw_{D1,A4} = \frac{1}{3}$ und $Abbw_{D1,A104} = \frac{2}{3}$.\\ \\
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Nachfolgend das Beispiel der Kreuzung A4 (siehe \autoref{abb:a4}), welche an einer Stelle eine Validierung zul"asst.
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\begin{figure}[htbp!]
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\centering
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\fbox{\includegraphics[width=0.75\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA4}}
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\fbox{\includegraphics[width=0.65\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA4}}
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\caption{Kreuzung A4}
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\label{abb:a4}
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\end{figure}
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@ -39,8 +39,8 @@ In diesem Kapitel werden die Verkehrsdaten, die f"ur diese Arbeit zur Verf"ugung
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\label{tbl:csv}
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\end{table}
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Sensorspalten, welche auf Z enden, bezeichnen den \textit{count}-Wert des jeweiligen Sensors, solche die auf B enden den \textit{load}-Wert. Jede Zeile in der CSV-Datei repr"asentiert eine Kreuzung zu dem gegebenen Zeitpunkt. F"ur eine Kreuzung k"onnen dabei bis zu 64 Sensoren in der CSV-Datei bereitgestellt werden. Um die Zuordnung von CSV-Spalte zu dem tats"achlichen Sensornamen herzustellen, werden sog. \textit{"Ubersetzungstabellen} ben"otigt. Diese ordnen einer CSV-Sensorspalte (1-64) einen kreuzungsspezifischen Sensornamen zu, welcher der Sensorbezeichnung der \gls{gls:cad}-Zeichnungen der Kreuzungen entspricht. In der Praxis wird eine solche "Ubersetzungstabelle durch einen Offset auf der CSV-Datei im Computer nachgebildet. F"ur die in diese Arbeit modellierten Kreuzungen sind \textit{"Ubersetzungstabellen} sowie die CAD-Zeichnung im Anhang zu finden (siehe Anhang \ref{anhang:a3})\footnote{Die CAD-Zeichnungen, sowie die "Ubersetzungstabellen aller Kreuzungen sind unter \url{http://www.da-sense.de/trafficdata/} zu finden}.
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\subsubsection{MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung zur Bereitstellung von Verkehrsdaten - TrafficEye} \label{sec:datengrund:inductvalues:mysql}
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Im Rahmen der Arbeit von \textsc{C. M"uller}\cite{thesis:mueller}, wurde eine \glslink{gls:jee6}{JEE6}\footnote{Das aktuelle JEE-Framework ist unter \url{http://www.oracle.com/technetwork/java/javaee/overview/} zu erhalten.} Anwendung mit dem Namen \textit{TrafficEye} entwickelt, die die aufbereiteten Verkehrsdaten der Stadt Darmstadt bereit stellt. Hierf"ur wurden die CSV-Dateien eingelesen und in eine \gls{gls:mysql}-Datenbank "uberf"uhrt. Die dort gesammelten Sensordaten wurden bereits mit Geoinformation des OpenStreetMap Projektes\footnote{Die Website des OpenStreetMap-Projektes ist unter \url{http://openstreetmap.org/} zu erreichen.} verkn"upft und erlauben es eine Position f"ur Kreuzungs- und Sensorknoten zu bestimmen.
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\subsubsection{MYSQL-Daten der JEE6 Anwendung \textit{TrafficEye}} \label{sec:datengrund:inductvalues:mysql}
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Im Rahmen der Arbeit von \textsc{C. M"uller}\cite{thesis:mueller}, wurde eine \gls{gls:jee6}\footnote{Das aktuelle JEE-Framework ist unter \url{http://www.oracle.com/technetwork/java/javaee/overview/} zu erhalten.} Anwendung mit dem Namen \textit{TrafficEye} entwickelt, die die aufbereiteten Verkehrsdaten der Stadt Darmstadt bereit stellt. Hierf"ur wurden die CSV-Dateien eingelesen und in eine \gls{gls:mysql}-Datenbank "uberf"uhrt. Die dort gesammelten Sensordaten wurden bereits mit Geoinformation des OpenStreetMap Projektes\footnote{Die Website des OpenStreetMap-Projektes ist unter \url{http://openstreetmap.org/} zu erreichen.} verkn"upft und erlauben es eine Position f"ur Kreuzungs- und Sensorknoten zu bestimmen.
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\begin{figure}[h]
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\centering
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\includegraphics[width=0.5\textwidth]{pic/er_jee}
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@ -53,7 +53,7 @@ In diesem Kapitel werden die Verkehrsdaten, die f"ur diese Arbeit zur Verf"ugung
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\item{\textit{jee\_crmodel\_SensorDim}: In dieser Tabelle werden Sensorname und -position gespeichert, sowie die Kreuzung, auf der der Sensor verbaut ist, "uber eine eindeutige ID mit der Tabelle \textit{jee\_crmodel\_CrossroadDim} verkn"upft. Ein CSV-Offset identifiziert den Sensor bez"uglich seiner Position in der CSV-Datei.}
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\item{\textit{jee\_traficlight\_rawevents}: In dieser Tabelle werden die eingelesenen CSV-Dateien der Stadt gespeichert. Dies umfasst neben den Werten \textit{load}, \textit{count} und Messdatum, die zugeh"orige Kreuzung. Ein Sensor kann anhand des gespeicherten CSV-Offsets mit \textit{jee\_crmodel\_SensorDim} identifiziert und lokalisiert werden.}
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\end{enumerate}
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Um die Daten f"ur eigene Zwecke verwenden zu k"onnen, wurden die ben"otigten Teile extrahiert und in einem eigenen Datenbankschema abgespeichert. Mehr Informationen zu dem entwickelten Datenbankmodell sind im Kapitel \ref{sec:modell:datenbankschema} zu finden. Desweiteren wurden verschiedene \glslink{gls:sql}{SQL-Abfragen} entwickelt, um die ben"otigten Informationen zu extrahieren.\\ \\
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Um die Daten f"ur eigene Zwecke verwenden zu k"onnen, wurden die ben"otigten Teile extrahiert und in einem eigenen Datenbankschema abgespeichert. Mehr Informationen zu dem entwickelten Datenbankmodell sind im Kapitel \ref{sec:modell:datenbankschema} zu finden. Desweiteren wurden verschiedene \gls{gls:sql}-Abfragen entwickelt, um die ben"otigten Informationen zu extrahieren.\\ \\
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Um die gespeicherte Sensorposition zu ermitteln wurde eine SQL-Abfrage (siehe \autoref{lst:sql_sensorquery}) entworfen, welche Kreuzungs- und Sensornamen, sowie dessen jeweiligen Latitude und Longitude zur"uckgibt. Die Auswahl ist dabei auf die zehn untersuchten Kreuzungen beschr"ankt. Das Feld \textit{VALIDTO} in der Kreuzungstabelle \textit{jee\_crmodel\_CrossroadDim} bestimmt dabei, ob die Kreuzung noch in Betrieb ist.\\ \\
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\lstset{language=SQL}
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\begin{minipage}[t]{\dimexpr\textwidth-3\fboxsep-2\fboxrule-1em}
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@ -72,7 +72,7 @@ In diesem Kapitel werden die Verkehrsdaten, die f"ur diese Arbeit zur Verf"ugung
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AND SD.CROSSROAD_ID = CD.ID
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\end{lstlisting}
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\end{minipage}\\
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Eine weitere Abfrage dient der Ermittlung der Sensorwerte "uber einen bestimmten Zeitraum (siehe \autoref{lst:sql_dataquery}). Zur Identifizierung des Sensors wird der CSV-Offset benutzt. Die extrahierten Daten entsprechen dem Inhalt einer CSV-Datei der Stadt Darmstadt. Die Abfrage aus \autoref{lst:sql_sensorquery} wird dabei mit einer Abfrage auf der Tabelle \textit{jee\_trafficlight\_rawevents} kombiniert. Auf diese Weise erh"alt man sowohl die Sensor- und Kreuzungsinformationen, als auch die Z"ahlwerte der Induktionsschleifen. Ein Filter auf der Spalte \textit{DATETIME} der Ampelrohdaten erlaubt eine Auswahl des Zeitpunktes. Dabei ist zu beachten, dass die Zeitangaben in \glslink{gls:utc}{UTC-Zeitformatangegeben} werden m"ussen.
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Eine weitere Abfrage dient der Ermittlung der Sensorwerte "uber einen bestimmten Zeitraum (siehe \autoref{lst:sql_dataquery}). Zur Identifizierung des Sensors wird der CSV-Offset benutzt. Die extrahierten Daten entsprechen dem Inhalt einer CSV-Datei der Stadt Darmstadt. Die Abfrage aus \autoref{lst:sql_sensorquery} wird dabei mit einer Abfrage auf der Tabelle \textit{jee\_trafficlight\_rawevents} kombiniert. Auf diese Weise erh"alt man sowohl die Sensor- und Kreuzungsinformationen, als auch die Z"ahlwerte der Induktionsschleifen. Ein Filter auf der Spalte \textit{DATETIME} der Ampelrohdaten erlaubt eine Auswahl des Zeitpunktes. Dabei ist zu beachten, dass die Zeitangaben in \gls{gls:utc}-Zeitformat angegeben werden m"ussen.
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\begin{minipage}[t]{\dimexpr\textwidth-3\fboxsep-2\fboxrule-1em}
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\begin{lstlisting}[caption={[SQL-Abfrage der Sensorwerte] SQL-Abfrage der Sensorwerte}, label={lst:sql_dataquery}, captionpos=bsec]
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SELECT * FROM (SELECT CD.REALNAME AS CR_NAME,
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@ -114,7 +114,7 @@ In diesem Kapitel werden die Verkehrsdaten, die f"ur diese Arbeit zur Verf"ugung
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Des Weiteren wurden mithilfe der CAD-Zeichnungen die Verbindungen von Sensor zum virtuellem Kreuzungsausgangsknoten manuell in der Datenbank vermerkt, um den, im Kapitel \ref{sec:modell} entwickelten, Graphen aufzuspannen. Die CAD-Zeichnungen der Kreuzungen der \textit{Ministadt} sind dem Anhang beigef"ugt (siehe Anhang \ref{anhang:a3}).
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\subsection{Abbiegewahrscheinlichkeiten}\label{sec:daten:abbw}
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Von der Stadt Darmstadt wurden, neben den Sensorwerten, gemittelte Abbiegewahrscheinlichkeiten f"ur einige der Induktionsschleifen zur Verf"ugung gestellt. Sie werden f"ur die Berechnung von Verkehrsfl"ussen bei Mischspursensoren ben"otigt. Die Abbiegewahrscheinlichkeiten eines Sensors beschreiben dabei, wie viel Prozent des Verkehrs, der "uber den Sensor flie"st, zu dem jeweiligen Ausgang der Kreuzung flie"sen wird. N"aheres ist im Kapitel \ref{sec:berechnung} zu finden. Diese Daten wurden mit Hilfe von Video"uberwachung der zu untersuchenden Kreuzungen, f"ur die Planungsabteilung des Stra"senverkehrs- und Tiefbauamtes der Stadt Darmstadt, ermittelt. Alle Werte sind dabei "uber die gesamten Messungen gemittelt und liegen in PDF-Format f"ur die beiden Teile der Stadt, Nord und S"ud, vor (siehe Anhang \autoref{abb:abbwnorth} und \autoref{abb:abbwsouth}).\\ \\
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\textsc{M. Scholz} hat im Rahmen seiner Bachelorarbeit\cite{thesis:michael} diese Daten in eine \glslink{gls:mysql}{MYSQL-Datenbank} "ubertragen. Desweiteren berechnet er genauere Abbiegewahrscheinlichkeiten f"ur die einzelnen Knoten, indem mithilfe einer Mittelung die Ausgangswerte einer Kreuzung in Beziehung zu einem Wert am benachbarten Kreuzungseingang gesetzt werden. Diese Daten lagen allerdings noch nicht vor und konnten aus diesem Grund im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht werden.
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\textsc{M. Scholz} hat im Rahmen seiner Bachelorarbeit\cite{thesis:michael} diese Daten in eine \gls{gls:mysql}-Datenbank "ubertragen. Desweiteren berechnet er genauere Abbiegewahrscheinlichkeiten f"ur die einzelnen Knoten, indem mithilfe einer Mittelung die Ausgangswerte einer Kreuzung in Beziehung zu einem Wert am benachbarten Kreuzungseingang gesetzt werden. Diese Daten lagen allerdings noch nicht vor und konnten aus diesem Grund im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht werden.
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\begin{table}[h]
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\begin{tabular}{|l|l|l|l|l|}
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@ -19,6 +19,6 @@ F"ur diese Aufgabe stehen die Sensordaten von den Ampelanlagen der Stadt Darmsta
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\end{figure}
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Die generische Modellierung des Verkehrssystems wurde in Zusammenarbeit mit \textsc{M. Scholz} entworfen, der dieses Modell ebenfalls f"ur seine Bachelor Thesis\cite{thesis:michael} verwendet. In \autoref{abb:system} ist eine "Ubersicht "uber die verschiedenen Teile der entwickelten Verkehrssimulation und den daf"ur implementierten Softwareteilen zu finden. Das System ist grob in vier Teile zu unterteilen. Die Induktionsschleifenwerte der Stadt Darmstadt aus der \textit{TrafficEye} Anwendung, die Modellierung und die Visualisierung des Verkehrssystems, sowie die Berechnungen, die auf diesem Modell durchgef"uhrt werden. Systemteile, welche im Rahmen der Bachelor Arbeit von \textsc{M. Scholz} entstanden sind werden blau, solche die im Rahmen dieser Arbeit implementiert wurden gr"un dargestellt. Das Datenbankschema und die Modellierung des Verkehrssystem als Graph wurde in Zusammenarbeit entwickelt und wird mit einer Mischfarbe aus blau und gr"un aufgezeigt.\\ \\
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Eine Beschreibung der verkehrstechnischen Grundlagen ist in Kapitel \ref{sec:grundlagen} zu finden. Die in der \autoref{abb:system} abgebildeten TrafficEye Datengrundlagen, die Daten der Induktionsschleifen der Stadt Darmstadt, werden im Kapitel \ref{sec:daten} beschrieben. Daf"ur wird auf die von \textsc{C. M"uller} entworfene \textit{JEE6 Anwendung zur Bereitstellung von Verkehrsdaten - TrafficEye}\cite{thesis:mueller} zur"uckgegriffen, die die Daten der Stadt Darmstadt bereits aufbereitet hat. Das entwickelte Graphen-basierte Zweistufenmodell f"ur Kreuzungen und zwischen den Kreuzungen wird in Kapitel \ref{sec:modell} vorgestellt. Es modelliert neben den Induktionsschleifen sog. \textit{virtuelle Sensoren}, f"ur die keine Sensorwerte vorliegen. Das Datenbankschema f"ur die, in \autoref{abb:system} abgebildete Datenbank, sowie die Implementierung des Verkehrsmodells mithilfe der \gls{gls:java}-Bibliothek \textit{\gls{gls:jgrapht}} werden in einzelnen Unterkapiteln behandelt. In Kapitel \ref{sec:berechnung} wird beschrieben wie anhand dieses Modells ein Verkehrsfluss aus den Kreuzungen heraus, bzw. in die Kreuzung hinein, berechnet werden kann. Daf"ur werden Hidden Markov Modelle un Wegfindungsalgorithmen als Ans"atze diskutiert und eine L"osung mithilfe linearer Gleichungssysteme vorgestellt, um Verkehrswerte f"ur \textit{virtuelle Sensoren} zu berechnen. Durch "ubertragen dieser Werte auf das zweite, ungenauere Modell konnten auch Vorhersagen f"ur Fl"usse zwischen zwei Kreuzungen gemacht werden. Grundlage dieser Berechnungen sind Matrizenmultiplikationen, die in dieser Arbeit direkt am entwickelten Graphen berechnet werden. Des weiteren wird untersucht, inwieweit der Verkehr anhand der gegebenen Daten vorhergesagt werde kann. Die berechneten Flusswerte werden auf ihre G"ultigkeit hin im Kapitel \autoref{sec:validierung} "uberpr"uft. Hierf"ur wurde eine Verkehrsz"ahlung vorgenommen, um die berechneten Daten "uberpr"ufen zu k"onnen. Dabei wurde festgestellt, dass die, auf den Stra"sen verbaute Sensorik in sehr unterschiedlicher Qualit"at misst. Dies hat eine starke Ungenauigkeit der berechneten Werte zur Folge und konnte anhand der Verkehrsz"ahlung belegt werden. Im Kapitel \ref{sec:visualisierung} werden daraufhin zwei computergest"utzte Visualisierungen des Modells, die im Rahmen dieser Arbeit entwickelt wurden, anhand des gew"ahlten Ausschnitts des Stra"sennetz der Stadt Darmstadt erl"autert. Die eine Visualisierung stellt das entwickelte Modell auf einer \glslink{gls:osm}{OSM}-Karte da. Die andere Darstellung visualisiert die \textit{JGraphT}-Graphen der Kreuzungs"ubersicht und der einzelnen Kreuzungen. Abschlie"send werden die Ergebnisse dieser Arbeit in Kapitel \ref{sec:ausblick} zusammengefasst und ein Ausblick gegeben, wie sich die errechneten Werte und das entwickelte Modell verbessern lassen, um die G"ute der berechneten Werte zu erh"ohen.\\ \\
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Eine Beschreibung der verkehrstechnischen Grundlagen ist in Kapitel \ref{sec:grundlagen} zu finden. Die in der \autoref{abb:system} abgebildeten TrafficEye Datengrundlagen, die Daten der Induktionsschleifen der Stadt Darmstadt, werden im Kapitel \ref{sec:daten} beschrieben. Daf"ur wird auf die von \textsc{C. M"uller} entworfene \textit{JEE6 Anwendung zur Bereitstellung von Verkehrsdaten - TrafficEye}\cite{thesis:mueller} zur"uckgegriffen, die die Daten der Stadt Darmstadt bereits aufbereitet hat. Das entwickelte Graphen-basierte Zweistufenmodell f"ur Kreuzungen und zwischen den Kreuzungen wird in Kapitel \ref{sec:modell} vorgestellt. Es modelliert neben den Induktionsschleifen sog. \textit{virtuelle Sensoren}, f"ur die keine Sensorwerte vorliegen. Das Datenbankschema f"ur die, in \autoref{abb:system} abgebildete Datenbank, sowie die Implementierung des Verkehrsmodells mithilfe der \gls{gls:java}-Bibliothek \textit{\gls{gls:jgrapht}} werden in einzelnen Unterkapiteln behandelt. In Kapitel \ref{sec:berechnung} wird beschrieben wie anhand dieses Modells ein Verkehrsfluss aus den Kreuzungen heraus, bzw. in die Kreuzung hinein, berechnet werden kann. Daf"ur werden Hidden Markov Modelle un Wegfindungsalgorithmen als Ans"atze diskutiert und eine L"osung mithilfe linearer Gleichungssysteme vorgestellt, um Verkehrswerte f"ur \textit{virtuelle Sensoren} zu berechnen. Durch "ubertragen dieser Werte auf das zweite, ungenauere Modell konnten auch Vorhersagen f"ur Fl"usse zwischen zwei Kreuzungen gemacht werden. Grundlage dieser Berechnungen sind Matrizenmultiplikationen, die in dieser Arbeit direkt am entwickelten Graphen berechnet werden. Des weiteren wird untersucht, inwieweit der Verkehr anhand der gegebenen Daten vorhergesagt werde kann. Die berechneten Flusswerte werden auf ihre G"ultigkeit hin im Kapitel \autoref{sec:validierung} "uberpr"uft. Hierf"ur wurde eine Verkehrsz"ahlung vorgenommen, um die berechneten Daten "uberpr"ufen zu k"onnen. Dabei wurde festgestellt, dass die, auf den Stra"sen verbaute Sensorik in sehr unterschiedlicher Qualit"at misst. Dies hat eine starke Ungenauigkeit der berechneten Werte zur Folge und konnte anhand der Verkehrsz"ahlung belegt werden. Im Kapitel \ref{sec:visualisierung} werden daraufhin zwei computergest"utzte Visualisierungen des Modells, die im Rahmen dieser Arbeit entwickelt wurden, anhand des gew"ahlten Ausschnitts des Stra"sennetz der Stadt Darmstadt erl"autert. Die eine Visualisierung stellt das entwickelte Modell auf einer \gls{gls:osm}-Karte da. Die andere Darstellung visualisiert die \textit{JGraphT}-Graphen der Kreuzungs"ubersicht und der einzelnen Kreuzungen. Abschlie"send werden die Ergebnisse dieser Arbeit in Kapitel \ref{sec:ausblick} zusammengefasst und ein Ausblick gegeben, wie sich die errechneten Werte und das entwickelte Modell verbessern lassen, um die G"ute der berechneten Werte zu erh"ohen.\\ \\
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Grundlage dieser Arbeit ist insbesondere die Arbeit \textit{Modelling Freeway Traffic with Coupled HMMs}\cite{paper:kwonmurphy}, welche eine Modellierung von Verkehr auf Schnellstra"sen anhand von Induktionsschleifen vornimmt und mit Hilfe eines \textit{gekoppelten Hidden Markov Modells} Verkehrsmuster erkennen kann (z.B. Stau). Dieses Modell eignet sich allerdings nicht f"ur ein innerst"adtisches Verkehrssystem, da die dortigen Stra"sen Kreuzungen aufweisen, im Gegensatz zu den, in der oben genannten Arbeit, untersuchten Autobahnen. Eine weitere Arbeit - \textit{Visual State Estimation of Traffic Lights using Hidden Markov Models}\cite{paper:ampelhmm} - beschreibt ein weiteres Hidden Markov Modell, das ebenfalls nicht auf das gegebene Problem "ubertragen l"asst. Auf beide Arbeiten wird im Kapitel \ref{sec:berechnung:hmm} n"aher eingegangen. Die Arbeit \textit{"Uberpr"ufung und Verbesserung der Qualit"at von automatisch erhobenen Daten an Lichtanlagen}\cite{thesis:lehnhoff} erwies sich als hilfreich zur Validierung. So konnten die dort befundenen Sensorungenauigkeiten best"atigt werden.\\ \\
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\newglossaryentry{gls:csv}
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name=CSV,
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description={engl. Comma-separated values - Das Dateiformat Comma-separated values und beschreibt den Aufbau einer Textdatei zur Speicherung oder zum Austausch einfach strukturierter Daten. Die Dateinamenserweiterung lautet .csv. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass das verwendete Trennzeichen ein Komma ist. Gängige Trennzeichen sind Tabulator und Semikolon}
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description={engl. Comma-separated values - Das Dateiformat Comma-separated values beschreibt den Aufbau einer Textdatei zur Speicherung oder zum Austausch einfach strukturierter Daten. Die Dateinamenserweiterung lautet .csv. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass das verwendete Trennzeichen ein Komma ist. Gängige Trennzeichen sind Tabulator und Semikolon}
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}
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\newglossaryentry{gls:utc}
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{
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@ -1,21 +1,21 @@
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\section{Grundlagen}\label{sec:grundlagen}
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In diesem Kapitel werden die Grundlagen der Verkehrstechnik und -modellierung beschrieben, die ben"otigt werden um den in den darauffolgenden Kapiteln beschriebenen Sachverhalt zu verstehen. Zum einen wird das Funktionsprinzip von Induktionsschleifen erkl"art, welche die, f"ur diese Arbeit verwendeten Daten messen. Zum anderen wird auf die Verwendung der Induktionsschleifen f"ur eine adaptive Ampelsteuerung eingegangen. Ein Abschnitt "uber Makro- und Mikromodellierung umrei"st die verschiedenen Verkehrssimulationsans"atze.
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\subsection {Induktionsschleifen}\label{sec:grundlagen:induct}
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\begin{wrapfigure}{r}{0.42\textwidth}
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\subfigure[In der Fahrbahn integrierte Induktionsschleife. Entnommen aus \cite{book:bosserhoff} Abb. 60b] {\includegraphics[width=0.4\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/Induktionsschleife}}
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\label{abb:induktfraese}
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\subfigure[Schematischer Aubau einer Induktionsschleife. Entnommen aus \cite{thesis:mazur} Abb. 2.5] {\includegraphics[width=0.4\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/induktionsschleife-schema}}
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\caption{Induktionsschleife}
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\label{abb:induct}
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\vspace{-20pt}
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\end{wrapfigure}
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Eine Induktionsschleife ist ein, in die Fahrbahndecke integrierter Sensor, der dem Messen des Verkehrs dient. Er macht sich das Prinzip der elektromagnetischen Induktion zu Nutze, um metallische Objekte zu detektieren. Hierf"ur werden Kabelschleifen in die Fahrbahndecke eingelassen, parallel zu einem Kondensator geschaltet und mit einem Oszillator verbunden. Diese Konstruktion aus Kondensator und Spule, der Induktionsschleife, wird Schwingkreis genannt. Durch Anlegen eines konstanten Gleichstroms erzeugen die Kabelschleifen ein Magnetfeld auf der Stra"se, welches sich ver"andert, wenn ein Fahrzeug darauf steht oder dar"uber f"ahrt. Diese "Anderung ist an einer ge"anderten Resonanzfrequenz mithilfe des Oszillators messbar. Die Resonanzfrequenz berechnet sich nach der Formel \ref{form:resonanzfrequenz} aus der Induktivit"at der Induktionsschleife und der Kapazit"at des Kondensators.
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\begin{equation}\label{form:resonanzfrequenz}
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f_0 = \frac1{2 \pi \sqrt{L C}}
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\end{equation}
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$L$ bezeichnet die Induktivit"at der Induktionsschleife, $C$ die Kapazit"at des Kondensators \cite{thesis:mazur}.\\ \\
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Die Elektronik der Induktionsschleife wertet die gemessene Resonanzfrequenz aus und "ubermittelt aufbereitete Werte. Sie k"onnen von einer adaptiven Ampel genutzt werden, um den Verkehr zu steuern. So k"onnen Werte f"ur die Anzahl der Fahrzeuge, welche den Sensor passiert haben, bestimmt werden. Ebenso die Belegzeit des Sensors. In Abbildung \ref{abb:induct} a) ist eine in die Fahrbahndecke verbaute Kabelschleife zu sehen, in Abbildung \ref{abb:induct} b) ist der schematische Aufbau einer Induktionsschleife aufgezeigt.
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\begin{figure}[h]
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\subfigure[In der Fahrbahn integrierte Induktionsschleife. Entnommen aus \cite{book:bosserhoff} Abb. 60b] {\includegraphics[width=0.4\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/Induktionsschleife}}
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\label{abb:induktfraese}
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\subfigure[Schematischer Aubau einer Induktionsschleife. Entnommen aus \cite{thesis:mazur} Abb. 2.5] {\includegraphics[width=0.5\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/induktionsschleife-schema}}
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\caption{Induktionsschleife}
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\label{abb:induct}
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\end{figure}
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Die Elektronik der Induktionsschleife wertet die gemessene Resonanzfrequenz aus und "ubermittelt aufbereitete Werte. Sie k"onnen von einer adaptiven Ampel genutzt werden, um den Verkehr zu steuern. So k"onnen Werte f"ur die Anzahl der Fahrzeuge, welche den Sensor passiert haben, bestimmt werden. Ebenso die Belegzeit des Sensors. In Abbildung \ref{abb:induct} a) ist eine in die Fahrbahndecke verbaute Kabelschleife zu sehen, in Abbildung \ref{abb:induct} b) ist der schematische Aufbau einer Induktionsschleife aufgezeigt.\\ \\
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Wie bei jedem Sensor sind die Messungen unter Vorbehalt von Fehlern zu betrachten. In der Arbeit von \textsc{N. Lehnhoff}\cite{thesis:lehnhoff} wurden die Induktionsschleifen des Stadtgebiets von Hannover untersucht und festgestellt, dass es sehr starke Unterschiede der Messgenauigkeit unter den Sensoren gibt. So wird in dieser Arbeit ermittelt, dass bei nur einem Drittel der Sensoren eine Messgenauigkeit von 90\% erreicht wird, w"ahrend ein anderer, ebenso gro"ser Teil, eine Genauigkeit von unter 40\% aufweist.\\
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Laut dem \textit{Merkblatt zu Detektoren f"ur den Stra"senverkehr}\cite{merk:street} wird f"ur Messfehler von Induktionsschleifen zwischen vier Fehlertypen unterschieden:
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\begin{enumerate}
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@ -34,13 +34,13 @@ In diesem Kapitel werden die Grundlagen der Verkehrstechnik und -modellierung be
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\subsection{Adaptive Steuerung von Ampelanlagen}\label{sec:datengrund:adapt}
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Mit der Zunahme des motorisierten Verkehrs erhielten Anfang des 20. Jahrhunderts sog. Verkehrspolizisten die Aufgabe den Verkehr an Kreuzungen zu regeln. 1924 wurde am Potzdamer Platz in Berlin die erste Ampel errichtet, um die gestiegenen Personalkosten der Verkehrspolizisten zu reduzieren. In den folgenden Jahren wurde die Ampeltechnik weiter verbessert, an der manuellen Steuerung durch Verkehrspolizisten wurde allerdings festgehalten \cite{paper:adaptiv}.\\
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Die erste verkehrsabh"angige Steuerung wurde 1928 von Charles Adler jr. entwickelt und in Baltimore, Maryland das erste mal eingesetzt. Bevor diese Technik Einzug in den allt"aglichen Kreuzungsverkehr fand, vergingen noch etwa 40 Jahre. Heute sind die Kreuzungen vieler gro"ser St"adte mit dieser Steuerungstechnik ausgestattet \cite{paper:adaptiv}.\\
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Die meisten der eingesetzten verkehrsabh"angigen Ampelsteuerungen setzen sog. Ablauflogiken ein. Sie erlauben es zu pr"ufen, ob eine zeitliche oder logische Bedingung der Kreuzung verletzt ist. Im Rahmen dieser Bedingungen kann die Umlaufzeit, Versatzzeit, Phasenfolge und/oder die Freigabezeit dynamisch dem Verkehr angepasst werden. Um diese Gr"o"sen f"ur den Bedarf des Verkehrsaufkommens zu berechnen, kommen die oben beschriebenen Induktionsschleifen zum messen des Verkehrs zum Einsatz. Wird ein Fahrzeug auf einem Sensor erkannt, so kann die Ampelphase verl"angert oder die entsprechende Verkehrsrichtung freigeschaltet werden. Diese verkehrsabh"angige Steuerung von Ampelanlagen wird 'adaptive Steuerung' genannt.\\ \\
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Die meisten der eingesetzten verkehrsabh"angigen Ampelsteuerungen setzen sog. Ablauflogiken ein. Sie erlauben es zu pr"ufen, ob eine zeitliche oder logische Bedingung der Kreuzung verletzt ist. Im Rahmen dieser Bedingungen kann die Umlaufzeit, Versatzzeit, Phasenfolge und/oder die Freigabezeit dynamisch dem Verkehr angepasst werden. Um diese Gr"o"sen f"ur den Bedarf des Verkehrsaufkommens zu berechnen, kommen die oben beschriebenen Induktionsschleifen zum messen des Verkehrs zum Einsatz. Wird ein Fahrzeug auf einem Sensor erkannt, so kann die Ampelphase verl"angert oder die entsprechende Verkehrsrichtung freigeschaltet werden. Diese verkehrsabh"angige Steuerung von Ampelanlagen wird 'adaptive Steuerung' genannt.
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\begin{figure}[h]
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\includegraphics[width=0.65\textwidth]{pic/verkehrsmanagement}
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\caption[Aufgaben und System des Verkehrsmanagements]{Aufgaben und System des Verkehrsmanagements. Entnommen aus \cite{thesis:lehnhoff}, Abb. 2.4}
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\label{abb:verkehrsmanagement}
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\end{figure}
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\end{figure}\\
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Durch eine solche Ampelsteuerung verk"urzt sich die Haltezeit von Fahrzeugen und sorgt f"ur einen fl"ussigeren Verkehrsfluss, im Vergleich zu einer sog. Festzeitsteuerung\cite{paper:adaptiv}, welche die Ampel nach fest definierten Ampelphasen schaltet. Dies begr"undet sich darin, dass die adaptive Ampelschaltung eine Spur nur dann freischaltet, wenn diese von einem Fahrzeug, detektiert mit Hilfe des Sensors in der Stra"se, ben"otigt wird. Es besteht au"serdem die M"oglichkeit, die Ampelphase so lange zu verl"angern, bis eine L"ucke in der Fahrzeugkolonne erkannt wird, um einen Zug von Fahrzeugen "uber die Kreuzung zu lassen. Werden die Induktionsschleifen an den Haltelinien einer Kreuzung verbaut, k"onnen sie au"serdem verwendet werden, um Rotlichtverst"o"se automatisch zu erkennen. Auf Autobahnen werden Induktionsschleifen zur Geschwindigkeits-, Fluss- und Fahrzeugl"angenmessung eingesetzt\cite{thesis:neubert}.\\ \\
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Die Steuerung der Ampelanlagen ist ein Teil des Verkehrsmanagement (siehe \autoref{abb:verkehrsmanagement}). Sie ist f"ur viele andere Bereiche der Verkehrstechnik von gro"sem Interesse, da die Ampeln Sensordaten liefern, die vielf"altig verwendet werden k"onnen. Ein Beispiel der Verwendung ist diese Arbeit, die aus den erfassten Induktionsschleifenwerten Verkehrsfl"usse berechnet.
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\subsection{Makro- und mikroskopische Modellierung von Verkehr}\label{sec:macromicro}
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@ -166,11 +166,11 @@ Um ein Verkehrsmodell zu entwickeln, muss zuerst festgelegt werden, welche Art d
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\begin{figure}[h]
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\fbox{\includegraphics[width=0.75\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{ext/KreuzungA23marked}}
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\caption[H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ausgangsverbindungen]{H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ausgangsverbindungen in Richtung A104 und markierten Eingangsverbindungen aus Richtung A4.}
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\caption[H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ein- und Ausgangsverbindungen]{H"andische Modellierung der Kreuzung A23 mit markierten Ausgangsverbindungen in Richtung A104 und markierten Eingangsverbindungen aus Richtung A4.}
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\label{abb:a23marked}
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\end{figure}\\
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\subsection{Datenbankmodell}\label{sec:modell:datenbankschema}
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Um mit einem Programm schneller und einfacher auf die, im Kapitel \ref{sec:daten} extrahierten Daten zugreifen zu k"onnen, bietet es sich an, diese in einem \glslink{gls:sql}{SQL-Datenbank Server} abzuspeichern. Hierf"ur wurde ein Datenbankschema erstellt, das alle Informationen, die von dem entwickelten Modell zur Visualisierung und Berechnung ben"otigte Informationen zu speichern vermag.\\ \\
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Um mit einem Programm schneller und einfacher auf die, im Kapitel \ref{sec:daten} extrahierten Daten zugreifen zu k"onnen, bietet es sich an, diese in einem \gls{gls:sql}-Datenbank Server abzuspeichern. Hierf"ur wurde ein Datenbankschema erstellt, das alle Informationen, die von dem entwickelten Modell zur Visualisierung und Berechnung ben"otigte Informationen zu speichern vermag.\\ \\
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Folgende Informationen wurden in der Datenbank abgespeichert:
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\begin{enumerate}
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\item{Der Graph einer Kreuzung. Er umfasst Sensoren, virtuelle Sensoren und die Verbindungen zwischen diesen.}
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@ -200,8 +200,9 @@ Um ein Verkehrsmodell zu entwickeln, muss zuerst festgelegt werden, welche Art d
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Die Tabelle \textit{bt\_Values} enth"alt aufbereitete Induktionsschleifenwerte. Diese werden mit den Abfragen, welche in Kapitel \ref{sec:daten} beschrieben sind, aus der MYSQL-Datenbank der TrafficEye-Anwendung\cite{thesis:mueller} extrahiert, um die manuelle Untersuchung der CSV-Dateien zu umgehen. Sensoren werden hierf"ur mit ihrer eindeutigen ID identifiziert. Ein Zeitstempel der Sensordaten erlaubt es mehrere Datens"atze verschiedener Zeiten zu speichern. Ein Filter auf dem Zeitstempel erm"oglicht es Daten eines gew"ahlten Zeitpunktes wieder zu extrahieren. Gespeichert werden daf"ur die Messwerte \textit{load} und \textit{count} der Induktionsschleifen, zusammen mit der eindeutigen Sensor ID und dem entsprechen Zeitstempel.\\ \\
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Die Tabelle \textit{bt\_FlowStatistics} enth"alt Abbiegewahrscheinlichkeiten f"ur Sensoren. Da diese Werte der Abbiegewahrscheinlichkeitstabelle der Stadt Darmstadt entnommen wurden, werden Sensoren "uber Kreuzungs- und Sensorname identifiziert und nicht "uber eine eindeutige Sensor ID. Dies ist m"oglich, obwohl Sensornamen nicht eindeutig sind, da innerhalb einer Kreuzung eine eindeutige Identifikation "uber den Namen des Sensors m"oglich ist. Eine Kombination aus dem eindeutigen Kreuzungsnamen und des, innerhalb der Kreuzung, eindeutigen Sensornamens, kann ein Sensor eindeutig identifizieren. F"ur die Abbiegewahrscheinlichkeitstabelle werden, neben dem Kreuzungs- und Sensornamen, bis zu drei verschiedene Abbiegewahrscheinlichkeiten angegeben. N"amlich die Wahrscheinlichkeit, dass ein Verkehrsteilnehmer, der "uber den Sensor f"ahrt, die Kreuzung rechts, links oder geradeaus verl"asst. Zus"atzlich wird der n"achste Sensorknoten f"ur jede Richtung mit angegeben\footnote{Hier reicht der Name des n"achsten verbundenen (virtuellen) Sensors, da nur Sensorknoten angefahren werden k"onnen, die sich innerhalb einer Kreuzung befinden - der Name ist innerhalb von Kreuzungen eindeutig.}. Wie die Zuordnung der Abbiegewahrscheinlichkeiten f"ur Links, Rechts und Geradeaus zu einem Knoten erfolgt, wird im Kapitel \ref{sec:berechnung} beschrieben.\\
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Neben den Abbiegewahrscheinlichkeiten kann in der Abbiegewahrscheinlichkeitstabelle ebenfalls ein Zeitstempel und eine Intervalll"ange zu jedem Datensatz gespeichert werden. Dies erlaubt es, genauere, zeitspezifische Abbiegewahrscheinlichkeiten abzuspeichern. F"ur diese Arbeit lagen allerdings ausschlie"slich die Werte der Stadt Darmstadt vor, welche "uber alle Messungen gemittelt sind.
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\subsection{Implementierung mit Hilfe von JGraphT}
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Zur Modellierung am Computer wird auf die \glslink{gls:java}{Java} Bibliothek \glslink{gls:jgrapht}{\textit{JGraphT}}\footnote{JGraphT ist unter \url{http://http://jgrapht.org/} zu erhalten} zur"uckgegriffen. Sie erlaubt es, dank Javas generischer Typen\footnote{siehe \url{http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/types.html}}, Graphen mit beliebigen Klassen als Knoten aufzubauen. Dasselbe gilt f"ur Kanten mit wenigen Einschr"ankungen. Desweiteren erlaubt \textit{JGraphT} eine Konvertierung zu der weit verbreiteten Bibliothek \textit{JGraph}\footnote{Die Website von JGraph ist unter \url{http://www.jgraph.com/} zu erreichen}, die eine Visualisierungschnittstelle f"ur Graphen mitbringt. Der Kreuzungs"ubersichtsgraph soll die Graphen der einzelnen Kreuzungen als Knoten enthalten, um den Zusammenhalt des Modells zu gew"ahrleisten. Eine "Ubersicht "uber die Klassen und deren Zusammenhang untereinander ist in Form eines Klassendiagramms in \autoref{abb:classdiagstreet} dargestellt.\\ \\
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\subsection{Implementierung mit Hilfe von JGraphT}
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\label{sec:modell:imple}
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Zur Modellierung am Computer wird auf die \gls{gls:java}-Bibliothek \textit{\gls{gls:jgrapht}}\footnote{JGraphT ist unter \url{http://http://jgrapht.org/} zu erhalten} zur"uckgegriffen. Sie erlaubt es, dank Javas generischer Typen\footnote{siehe \url{http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/types.html}}, Graphen mit beliebigen Klassen als Knoten aufzubauen. Dasselbe gilt f"ur Kanten mit wenigen Einschr"ankungen. Desweiteren erlaubt \textit{JGraphT} eine Konvertierung zu der weit verbreiteten Bibliothek \textit{JGraph}\footnote{Die Website von JGraph ist unter \url{http://www.jgraph.com/} zu erreichen}, die eine Visualisierungschnittstelle f"ur Graphen mitbringt. Der Kreuzungs"ubersichtsgraph soll die Graphen der einzelnen Kreuzungen als Knoten enthalten, um den Zusammenhalt des Modells zu gew"ahrleisten. Eine "Ubersicht "uber die Klassen und deren Zusammenhang untereinander ist in Form eines Klassendiagramms in \autoref{abb:classdiagstreet} dargestellt.\\ \\
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Um eine Kreuzung mit \textit{JGraphT} zu modellieren wurden folgende vier Klassen definiert:
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\begin{itemize}
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\item{\textit{SE}: Sensoren, virtuelle und reale.}
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@ -2,28 +2,27 @@
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In diesem Kapitel wird beschrieben, wie der im Kapitel \ref{sec:modell} entwickelte und im Kapitel \ref{sec:berechnung} mit Werten bef"ullte Graph mit Hilfe von \textit{JGraph} visualisiert wird. Neben den Graphen wird eine Kreuzungs"ubersicht unter Verwendung des \textit{JMapViewer} Frameworks und Geoinformationen der \textit{TrafficEye}-Anwendung\cite{thesis:mueller} mit den untersuchten Sensoren am Computer visualisiert.\\ \\
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Visualisierung eignet sich deshalb besonders gut, da die berechneten Zusammenh"ange komplex und wenig zug"anglich sind. Eine Visualisierung erm"oglicht eine andere Sicht auf den Sachverhalt und l"asst sich leichter auf Korrektheit oder Fehler "uberpr"ufen.
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\subsection{Visualisierung des Graphen mit JMapViewer}
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Um den Zusammenhang zwischen Realit"at und dem Graphen-basierten Modell herzustellen wurden die Kreuzungsinformationen auf eine Landkarte projeziert. Hierzu dient das \textit{JMapViewer} Framework\footnote{JMapViewer Sourcecode ist unter \url{http://svn.openstreetmap.org/applications/viewer/jmapviewer/} zu erhalten.}, welches auf das Kartenmaterial des Open-Street-Map-Projektes, kurz \glslink{gls:osm}{OSM}\footnote{Offiziell Website des OSM Projektes: http://www.openstreetmap.org/}, zugreift und dem Programmierer die M"oglichkeit gibt eine eigene Kartenanwendung zu schreiben.
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Um den Zusammenhang zwischen Realit"at und dem Graphen-basierten Modell herzustellen wurden die Kreuzungsinformationen auf eine Landkarte projeziert. Hierzu dient das \textit{JMapViewer} Framework\footnote{JMapViewer Sourcecode ist unter \url{http://svn.openstreetmap.org/applications/viewer/jmapviewer/} zu erhalten.}, welches auf das Kartenmaterial des Open-Street-Map-Projektes, kurz \gls{gls:osm}\footnote{Offiziell Website des OSM Projektes: http://www.openstreetmap.org/}, zugreift und dem Programmierer die M"oglichkeit gibt eine eigene Kartenanwendung zu schreiben.
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\begin{figure}[h]
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\includegraphics[width=0.8\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/osm_overview}
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\caption[JMapViewer Anwendung mit eingezeichneten Kreuzungsbereichen und Sensorpositionen]{JMapViewer Anwendung mit eingezeichneten Kreuzungsbereichen (rot) und Sensorpositionen (gelb). Zentriert auf den Bereich der \textit{Ministadt}}
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\label{abb:jmapviewer}
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\end{figure}\\
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In dieser Arbeit wurden die Kreuzungsbereiche auf die OSM-Karte projeziert und die Sensoren verzeichnet. Die Daten stammen dabei aus der Datenbank, deren Schema in Kapitel \ref{sec:modell:datenbankschema} beschrieben ist. Die Visualisierung dient der "Ubersicht und um die korrekte Positionierung von Kreuzungen und Sensoren zu "uberpr"ufen. Die Sensoren werden hierf"ur als gelbe Kreise dargestellt, Kreuzungsbereiche werden mit einem roten Rechteck markiert. Die Anwendung bringt schon von Haus aus Navigationsm"oglichkeiten mit, um den betrachteten Kartenausschnitt zu manipulieren und es kann auf drei verschiedene Kartens"atze zur"uckgriffen oder ein lokal gespeicherter benutzen werden. Die Kartens"atze sind die folgenden:
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In dieser Arbeit wurden die Kreuzungsbereiche auf die OSM-Karte projeziert und die Sensoren verzeichnet\footnote{Die JMapViewer Anwendung ist auf der beigelegten CD enthalten. Starten Sie daf"ur HMM::runGUI::main().}. Die Daten stammen dabei aus der Datenbank, deren Schema in Kapitel \ref{sec:modell:datenbankschema} beschrieben ist. Die Visualisierung dient der "Ubersicht und um die korrekte Positionierung von Kreuzungen und Sensoren zu "uberpr"ufen. Die Sensoren werden hierf"ur als gelbe Kreise dargestellt, Kreuzungsbereiche werden mit einem roten Rechteck markiert. Die Anwendung bringt schon von Haus aus Navigationsm"oglichkeiten mit, um den betrachteten Kartenausschnitt zu manipulieren und es kann auf drei verschiedene Kartens"atze zur"uckgriffen oder ein lokal gespeicherter benutzen werden. Die Kartens"atze sind die folgenden:
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\begin{enumerate}
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\item{\textit{Mapnik}: CAD "ahnliche Ansicht der Karte aus dem \glslink{gls:osm}{OSM} Projekt.}
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\item{\textit{Mapnik}: CAD "ahnliche Ansicht der Karte aus dem \gls{gls:osm} Projekt.}
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\item{\textit{OSM Cycle Map}: Die Fahrradkarte des OSM Projekts.}
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\item{\textit{Bing Aerial Map}: Microsoft Bing\footnote{Das Kartenmaterial von Micorsoft Bing kann unter \url{http://www.bing.com/maps/} abgerufen werden.} Satellitenbilder.}
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\item{\textit{Tiles At Home}: Lokal gespeichertes Kartenset.}
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\end{enumerate}
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Durch zoomen und verschieben der Karte k"onnen die einzelnen Kreuzungen untersucht werden. Der Detailgrad der Darstellung ist dabei direkt abh"angig von dem Kartenmaterial, das OSM liefert. OSM erlaubt es dem Nutzer, "uber ein eigenst"andiges Werkzeug Details in das Kartenmaterial einzupflegen. Da das Projekt sehr beliebt ist, weisen die meisten Bereiche des betrachteten Ausschnitts in etwa die Qualit"at der CAD-Zeichnungen der Stadt Darmstadt (siehe Kapitel \ref{sec:daten:cad}) auf. In \autoref{abb:jmapviewer} ist die entwickelte Anwendung mit dem Kartenausschnitt der \textit{Ministadt} zu sehen.
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\subsection{Visualisierung des JGraphT-Graphen}{
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Die Visualisierung des \textit{\gls{gls:jgrapht}} Graphen ist eine Visualisierung der Berechnungsstruktur, da die Berechnung an dem Graphen vollzogen wird. Mehr Informationen hierzu sind im Kapitel \ref{sec:berechnung} zu finden. In Verbindung mit den Latitude und Longitude Koordinaten k"onnen die Knoten des Graphen auf dem Bildschirm angeordnet werden um eine Identifizierung von Objekten zu erleichtern. Der Nutzer erh"alt weiterhin die M"oglichkeit die einzelnen Knoten manuell nachzujustieren. Dies ist insbesondere f"ur solche Knoten ohne g"ultige Koordinaten hilfreich.
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Die Visualisierung des \textit{\gls{gls:jgrapht}}\footnote{Die JGraphT Anwendung ist auf der beigelegten CD enthalten. Starten Sie daf"ur traficgraph::TrafficGraph::main().} Graphen ist eine Visualisierung der Berechnungsstruktur, da die Berechnung an dem Graphen vollzogen wird. Mehr Informationen hierzu sind im Kapitel \ref{sec:berechnung} zu finden. In Verbindung mit den Latitude und Longitude Koordinaten k"onnen die Knoten des Graphen auf dem Bildschirm angeordnet werden um eine Identifizierung von Objekten zu erleichtern. Der Nutzer erh"alt weiterhin die M"oglichkeit die einzelnen Knoten manuell nachzujustieren. Dies ist insbesondere f"ur solche Knoten ohne g"ultige Koordinaten hilfreich.
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\begin{figure}[h]
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\centering
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\subfigure[Kreuzungs"ubersichtsgraph mit JGraph visualisiert.\label{abb:jgraphtubersicht}] {\includegraphics[width=0.5\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/jgraphuebersicht}}
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\subfigure[Kreuzung A46 mit JGraph visualisiert.\label{abb:jgraphtxr}] {\includegraphics[width=0.5\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/jgraphxr}}
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\subfigure[Kreuzung A46 mit JGraph visualisiert.\label{abb:jgraphtxr}] {\includegraphics[width=0.503\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule]{pic/jgraphxr}}
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\caption{JGraphT-Graph Visualisierung mithilfe von JGraph.}
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\end{figure}\\
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Ziel dieser Visualisierung ist es, die berechneten Werte optisch aufbereitet darzustellen. Die Anordnung nach Koordinaten erm"oglicht es, den generierten Graphen einfach mit der Realit"at zu vergleichen. Es werden im Gegensatz zu der Visualisierung mit Luftbildern nicht nur die Kreuzungs"ubersicht visualisiert, sondern auch die einzelnen Kreuzungen, da f"ur beide ein Graph vorhanden ist (siehe Kapitel \ref{sec:modell}). Die Erzeugung der Graphen ist dabei auf die Visualisierungsf"ahigkeit der Java Graphen-Bibliothek \textit{\gls{gls:jgraph}} gest"utzt. Die \textit{JGraphT}-Bibliothek bietet eine Schnittstelle zu dieser Bibliothek und erlaubt es Graphen mit wenigen Befehlen zu visualisieren. In \autoref{lst:create_vis_graph} ist die Konvertierung eines \textit{JGraphT}-Graphen und das Auftragen auf ein scrollbares Fenster aufgezeigt.\\
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@ -40,7 +39,7 @@ Visualisierung eignet sich deshalb besonders gut, da die berechneten Zusammenh"a
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frame.getContentPane().add(scrPane, BorderLayout.CENTER);
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\end{lstlisting}
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\end{minipage}\\
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Das Resultat ist eine simple Darstellung des Graphen. Auf Knoten, den Kreuzungen in der Kreuzungs"ubersicht, werden dabei der Name der entsprechenden Kreuzung, sowie die Anzahl der Sensorwerte, die f"ur die Kreuzung zur Verf"ugung stehen, aufgetragen. Ein weiterer Wert zeigt auf, wie viele der Daten f"ur die Berechnung zur Verf"ugung stehen und wie viele Testdaten aus der Gesamtdatenmenge extrahiert wurden. Kanten werden in der Kreuzungs"ubersicht mit dem berechneten Verkehrswert, der in die entsprechenden Richtung aus der Kreuzung flie"st, markiert. Um zwei Kanten, die beiden m"oglichen Fahrtrichtungen zwischen zwei Knoten auseinander halten zu k"onnen, wird an jeder Kante, zus"atzlich zu dem Verkehrswert, die Kreuzung in dessen Richtung der Verkehr flie"st mit angegeben. Dieser Wert entstammt der Berechnung auf den darunterliegenden Kreuzungsgraphen, f"ur die ein Fahrzeug-Wert f"ur alle Ausgänge berechnet wird - dieser wird daraufhin an die enstrpechenden Kanten im "Ubersichtsgraph annotiert. Die Funktion \textit{drawGUI} des entwickelten Programms f"ur die Modellierung mit Hilfe des JGraphT-Graphen ist dabei f"ur das Konvertieren und Darstellen des Graphen verantwortlich und f"uhrt die Schritte, die in \autoref{lst:create_vis_graph} beschrieben sind, aus. Zus"atzlich wird die gespeicherte Position der Knoten (Latitude und Longitude) auf dem Bildschirm vorangeordnet, sofern eine Positionsangabe vorhanden ist.\\ \\
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Das Resultat ist eine simple Darstellung des Graphen. Auf Knoten, den Kreuzungen in der Kreuzungs"ubersicht, werden dabei der Name der entsprechenden Kreuzung, sowie die Anzahl der Sensorwerte, die f"ur die Kreuzung zur Verf"ugung stehen, aufgetragen. Ein weiterer Wert zeigt auf, wie viele der Daten f"ur die Berechnung zur Verf"ugung stehen und wie viele Testdaten aus der Gesamtdatenmenge extrahiert wurden. Kanten werden in der Kreuzungs"ubersicht mit dem berechneten Verkehrswert, der in die entsprechenden Richtung aus der Kreuzung flie"st, markiert. Um zwei Kanten, die beiden m"oglichen Fahrtrichtungen zwischen zwei Knoten auseinander halten zu k"onnen, wird an jeder Kante, zus"atzlich zu dem Verkehrswert, die Kreuzung in dessen Richtung der Verkehr flie"st mit angegeben. Dieser Wert entstammt der Berechnung auf den darunterliegenden Kreuzungsgraphen, f"ur die ein Fahrzeug-Wert f"ur alle Ausg"ange berechnet wird - dieser wird daraufhin an die enstrpechenden Kanten im "Ubersichtsgraph annotiert. Die Funktion \textit{drawGUI} des entwickelten Programms f"ur die Modellierung mit Hilfe des JGraphT-Graphen ist dabei f"ur das Konvertieren und Darstellen des Graphen verantwortlich und f"uhrt die Schritte, die in \autoref{lst:create_vis_graph} beschrieben sind, aus. Zus"atzlich wird die gespeicherte Position der Knoten (Latitude und Longitude) auf dem Bildschirm vorangeordnet, sofern eine Positionsangabe vorhanden ist.\\ \\
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F"ur die einzelnen Kreuzungen wird ebenfalls ein Graph generiert, der Sensor- oder virtuelle Sensorknoten als Knoten besitzt. Kanten, die die einzelnen Knoten verbinden, werden mit aufgetragenen Abbiegewahrscheinlichkeiten dargestellt. Knoten geben Auskunft "uber den realen bzw. virtuellen Sensornamen, den Sensorwert und gegebenenfalls einen Testwert. Die berechneten Werte werden ebenfalls wie Sensorwerte dargestellt. Aus diesem Grund wird der Sensorwert als Flie"skommazahl dargestellt, da die Berechnung Flie"skommazahlen liefern kann.\\ \\
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F"ur das Erzeugen der einzelnen Visualisierungen ist die Funktion \textit{buildXRGUI} zust"andig. Sie funktioniert analog zu der Funktion \textit{drawGUI}.\\ \\
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In Abbildung \ref{abb:jgraphtubersicht} ist der generierte Kreuzungs"ubersichtsgraph f"ur die \textit{Ministadt} zu sehen. Abbildung \ref{abb:jgraphtxr} stellt die Kreuzung A46 dar. Der Testwert ist immer \textit{null}, da das extrahieren einer Testmenge aus der Gesamtdatenmenge nicht m"oglich war ohne die Berechnung unm"oglich zu machen (siehe Kapitel \ref{sec:validierung}).
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