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KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu INSTITUT FÜR VERKEHRSWESEN mobiTopp.

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1 KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft INSTITUT FÜR VERKEHRSWESEN mobiTopp ® Software: Institut für Verkehrswesen (IfV) am KIT INOVAPLAN GmbH, Ettlingen/ München Simulationstechnisches Praktikum (Verkehrsnachfragemodelle) Martin Kagerbauer, Institut für Verkehrswesen

2 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Vorbereitungen für CIP-Pool Skript Studium und Lehre, Downloads, Simulationstechnisches Praktikum, mobiTopp Benutzername: st, Passwort: st10 Vorbereitung Explorer: Arbeitsplatz auf Laufwerk M ins Directory M:\simtech\simtech2010\mobiTopp wechseln -test_java.bat ausführen : falls eine Java-Version ungleich 1.5.0_06 angezeigt wird an einen anderen Rechner gehen -Kommandozeile öffnen : Start – Ausführen cmd eingeben -> Kommandozeile -mit der Maus die Datei do_copy.bat auf die Kommandozeile ziehen – Return drücken (Alles überschreiben) -mit der Maus die Datei do_database.cmd auf die Kommandozeile ziehen – Return dücken -Verknüpfung mit MobilityAnalyser auf Desktop ziehen Kopieren zulassen: Ja

3 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Welches Ziel hat das Praktikum? Anwendung von mobiTopp anhand eines Beispiels Bevölkerung generieren Verkehrsnachfrage simulieren Verkehrsablauf simulieren Anwendungsbeispiel Wie wirken sich strukturelle Veränderungen in der Bevölkerung auf die Verkehrsnachfrage aus? Veränderung der Strukturdaten Simulation der neuen Verkehrsnachfrage Betrachtung der resultierenden Netzbelastungen

4 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Was haben wir heute vor? Gliederung des Praktikums Hintergrund Erste Schritte Erzeugung einer Bevölkerung Simulation der Verkehrsnachfrage Darstellung der Belastungen mit VISUM Übungsaufgabe Simulation des Verkehrsablaufs

5 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Anwendungszweck von mobiTopp mobiTopp dient zur Berechnung der Verkehrsnachfrage und Simulation des Verkehrsablaufs im Netz Berechnung der Verkehrsnachfrage - Fahrten für Quelle-Ziel-Beziehungen - je Verkehrsmittel und Fahrtzweck Simulation des Verkehrsablaufs - Darstellung der Fahrten im Netz - Belastung der Infrastruktur

6 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Modellansatz von mobiTopp mobiTopp enthält ein integriertes, verhaltensorientiertes, mikroskopisches Verkehrsplanungsmodell Mikroskopische Modellierung Betrachtung einzelner Personen und Fahrzeuge Integrierte Modellierung von Verkehrsnachfrage und -ablauf Verhaltensorientierte Modellierung basierend auf Aktivitätenketten

7 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Daten für mobiTopp In Abhängigkeit vom Simulationsergebnis werden verschiedene Eingangsdaten benötigt Nachfragedaten Paneldaten Verkehrsverhalten Zonendatei Strukturdaten Verkehrs- nachfragesimulation Verkehrs- ablaufsimulation Kombinierte Verkehrsnachfrage- und -ablaufsimulation Routensatz erzeugen Routensätze Zonendatei Quellverkehr Matrizen Entfernung Pendler Matrix Fahrtenmatrizen je Verkehrsmittel Netz Knoten und Kanten Nachfragedaten erzeugen

8 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Wie wird mit mobitopp gearbeitet? Erste Schritte mobiTopp starten Benutzeroberfläche Datenhaltung Organisation und Benennung von Daten Import und Export von Daten Import von Daten in die Datenbank

9 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen mobiTopp starten mobiTopp besteht aus einem Server- und einem Client-Programm, die hier im Praktikum auf demselben Rechner laufen Rechnerzugang im CIP-Pool: Mit persönlichen Login-Daten anmelden mobiTopp- Pfad: z.B. C:\

10 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen mobiTopp starten mobiTopp besteht aus einem Server- und einem Client-Programm, die hier im Praktikum auf demselben Rechner laufen Hier im CIP-Pool unter Start - Programme: Server starten Client starten

11 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Benutzeroberfläche von mobiTopp Programmfenster für mobiTopp-Client und –Server sowie Benutzeroberfläche in Ausgangssituation Systemmenüs Tabulatoren Tabulator - Untermenüs Informationspanel Navigationspanel Statusleiste Editorfenster und Anzeige

12 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Organisation u. Benennung von Daten Hierarchische Ordnung bei der Benennung von Dateien Projekt A Projekt B Szenario 01Szenario Version Projekte: Hauptkennzeichnung für zusammengehörige Daten Typisch: Städte-, Gebiets- oder Projektnamen verschiedene Projekte nicht kombinierbar Szenarios: Unterschiedliche Varianten von Planungen z. B. verschiedene Netze oder Zonierungen verschiedene Szenarien nicht kombinierbar Jahresbereiche : kombinierbar, wenn in einen überlappenden Bereich Versionsnummern: dienen der weiteren Sortierung, lassen sich kombinieren

13 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Organisation u. Benennung von Daten In mobiTopp gibt es lokale Daten auf der Seite des Clients und zentrale Daten in einer Datenbank für den Server Gespeicherte Dateien im XML-Format auf der Festplatte Dateisystem im Microsoft Explorer mobiTopp- Datenbank Syntaktisch geprüfte Datei im XML-Format in der Datenbank Semantisch geprüfter Datensatz im binären Format mobiTopp- Client Fenster exportieren importieren exportieren Laden Speichern Lokales Dateisystem

14 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Import und Export von Daten - 1 Verhaltensdaten aus verschiedenen Paneljahrgängen in der Datenbank speichern

15 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Import und Export von Daten - 2 Importieren von XML-Dateien aus lokalem Dateisystem in die Datenbank (1) 1. Schritt: Dateien in die Datenbank speichern Auswahl des Projekts und Speichern wählen Datei- Auswahlfenster öffnen In das gewünschte Verzeichnis unter,server/import wechseln Datei-auswählen (Typ vorher aussuchen)

16 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Import und Export von Daten - 3 Importieren von XML- Dateien aus lokalem Dateisystem in die Datenbank (2)

17 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Import und Export von Daten - 4 Beim Importieren von Dateien aus der Datenbank in den Client wird das XML- in ein Binärformat umgewandelt 2. Schritt: Importieren der Daten in das Projekt Importdialog: Auswahl des Datensatzes Importdialog: Auswahl des Szenarios Importdialog: Import starten Achtung: Im System vorhandene Daten werden beim Import überschrieben

18 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Import und Export von Daten - 5 Dateien aus dem Client in der Datenbank im Binärformat speichern Geänderte Daten speichern Achtung: Die Daten sind jetzt in der Datenbank binär gespeichert Binär gespeicherte Daten laden Achtung: Im System vorhandene Dateien werden überschrieben

19 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Import und Export von Daten - 6 Beim Exportieren von Dateien aus dem Client in die Datenbank wird das Binär- in ein XML- Format umgewandelt 3. Schritt: geänderte Daten exportieren Achtung: Dieser Export sichert die Daten im XML-Format in der Datenbank Exportdialog: Auswahl der Schlüssel für Jahresbereich und Version Export starten

20 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Import und Export von Daten - 7 Exportieren von XML-Dateien aus der Datenbank in das lokale Dateisystem Achtung: Erst mit diesem Schritt werden geänderte Daten gespeichert 4. Schritt: Daten ins Dateisystem exportieren Projekt wählen und Exportdialog starten Datensatz auswählen Datentyp auswählen Über den Datei-Dialog (siehe vorne) Verzeichnis auswählen und Dateinamen eingeben Kontrolle: der eingegebene Datei- name muss hier erscheinen Export starten

21 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Import von Daten in die Datenbank Die detaillierte Vorgehensweise für den Import von Daten in die Datenbank steht auf den Folien Verhaltensdaten (Datensätze des deutschen Mobilitätspanel) vom lokalen Rechner in Datenbank speichern -> alle 4 Jahrgänge (Administration | Paneldaten speichern | Dialog folgen...) Daten vom lokalen Rechner in die Datenbank importieren: (Administration | XML Daten verwalten | Tutorial | In DB speichern | Dialog folgen...) Zonen (Nachfragedaten) Hintergrund Verkehrsnetz Matrizen Feste Verteilungsmatrizen (Pendler zum Arbeits- und Ausbildungsplatz) Kostenmatrizen (Pkw, ÖV) Reisezeitmatrizen (Zweirad, Auto, Fußgänger, ÖV, Lkw) VerkehrsMittel-Matrizen

22 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Wie wird die Bevölkerung generiert? Einzelne Schritte Überblick Projekt öffnen Zonendaten importieren Grafikparameter importieren Matrizen erzeugen und importieren Nachfragedaten erzeugen Profil erzeugen

23 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Überblick Der Schritt Nachfrage erzeugen erstellt eine virtuelle Bevölkerung für das Untersuchungsgebiet Ziele der Nachfrageerzeugung: Erzeugung einer virtuellen Bevölkerung für das Untersuchungsgebiet mit Tagesabläufen (Aktivitäten) für eine Woche anhand der Paneldaten Ermittlung so genannter Polzellen (Wohnort, Arbeitsort, Ausbildungsort) Erhalt möglichst vieler mikroskopischer Personendaten und des Haushaltskontexts Nachfrage erzeugen (Zusammenfassung der Arbeitsschritte): (Menü System | Projekt | Tutorial | öffnen ) (Zonennetz | Zonen | importieren/laden ) (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Erzeugen | Entfernungsmatrix | Erzeugen) (Matrizendaten | importieren/laden | Feste Verteilungsmatrix (Pendlermatrix) | Ausbildung und Beruf markieren | importieren/laden) (Simulation | Simulation | Nachfragedaten | Erzeugen | Dialogfeld folgen | Erzeugen)

24 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Projekt öffnen Der erste Schritt ist es, ein Projekt zu öffnen Projekt Tutorial öffnen (System | Projekt öffnen | Tutorial | öffnen)

25 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Zonendaten importieren - 1 Einteilung des Untersuchungsgebiets in Verkehrszellen Außengebiet Planungsraum Binnenzonen Außenzonen Abgrenzung des Untersuchungsgebiets und Unterteilung in Zonen (Verkehrszellen) Zonen enthalten Strukturdaten und werden durch Polygonzug (eindeutige Nummer und einen optionalen Namen) begrenzt

26 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Zonendaten importieren - 2 Aufrufen und Editieren von Zonendaten stehen unter Eigenschaften Klick mit rechter Maustaste auf Zone Zonen importieren: (Zonennetz | Zonen | Importieren | Dialog folgen...)

27 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Zonendaten bearbeiten - 1 Attraktivitäten für die Zielwahl

28 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Zonendaten bearbeiten - 2 Strukturdaten für das Nachfragemodell

29 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Zonendaten bearbeiten - 3 Anzahl Fahrten für das Quellenmodell

30 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Grafikparameter importieren Zur Darstellung des Raumes können für die Verkehrszellen Grafikparameter importiert werden Hintergrund importieren: (Zonennetz | Hintergrund | Importieren | Dialog folgen...)

31 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Matrizen erzeugen und importieren - 1 In den Matrizen stehen die Beziehungen zwischen den Zonen Zonen Außengebiet Untersuchungsgebiet Binnenzonen Außenzonen Matrizen Von Durchgangs- verkehr (DV) Binnenverkehr (BV) Quellverkehr (QV) Zielverkehr (ZV) Nach Es stehen folgende Matrizenarten zur Verfügung bzw. sind notwendig: Entfernungsmatrizen Pendlerbeziehungen (Feste Verteilungsmatrix) Reisezeitmatrizen Kostenmatrizen Fahrtenmatrizen je Verkehrsmittel (VM-Matrizen)

32 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Matrizen erzeugen und importieren - 2 Benötigte Matrizen Feste Verteilungsmatrix importieren (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Importieren | Feste Verteilungsmatrix | Importieren) Kostenmatrix importieren (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Importieren | Kostenmatrix | Importieren) Reisezeitenmatrix importieren (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Importieren | Reisezeitenmatrix | Importieren)

33 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Matrizen erzeugen und importieren - 3 Entfernungsmatrix erzeugen Entfernungsmatrix erzeugen (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Erzeugen | Entfernungsmatrix | Erzeugen)

34 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Matrizen erzeugen und importieren - 4 Eigenschaften von Matrizen aufrufen

35 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Matrizen erzeugen und importieren - 5 Matrizeninhalte anzeigen

36 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Nachfragedaten erzeugen - 1 Nachdem alle notwendigen Daten importiert oder erzeugt wurden kann die Nachfrageerzeugung gestartet werden Nachfragedaten erzeugen (Simulation | Simulation | Nachfragedaten | Erzeugen | Dialogfeld folgen | Erzeugen)

37 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Nachfragedaten erzeugen - 2 Auf der Benutzeroberfläche kann man das Voranschreiten der Nachfrageerzeugung verfolgen Blau: noch nicht berechnete Zone Pink: in Bearbeitung befindliche Zone Grün: fertig erzeugte Zone

38 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Nachfragedaten erzeugen - 3 Nach Beendigung der Nachfrageerzeugung kann das Ergebnis gespeichert werden Nachfragedaten anzeigen (Simulation | Nachfragedaten | Speichern)

39 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Nachfragedaten erzeugen - 4 Nach Beendigung der Nachfrageerzeugung kann man sich das Ergebnis grafisch anzeigen lassen Güte der Erzeugung in einer Zone (über Rechtsklick – Eigenschaften) Übersichtsdaten der Zone Anzahl generierter Haushalte im Vergleich zueinander Verteilung Erwerbs- tätigkeit Nachfragedaten anzeigen (Simulation | Zone mit linker Maustaste markieren | Klick mit rechter Maustaste auf Zone | Eigenschaften)

40 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Profil erzeugen - 1 Erleichtert das Arbeiten mit mobiTopp Dazu folgende Schritte: (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Laden | Kostenmatrizen | Laden) ->(Beruf und Ausbildung markieren) (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Laden | Reisezeitmatrizen | Laden) ->(Pkw, Lkw, ÖV, Fahrrad, Fuß markieren) (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Laden | VM-Fahrtenmatrizen | Laden) ->(Pkw, Lkw) (Simulation | Nachfragedaten | Laden) (System | Profil | Erzeugen ) ->Versionsnummer eingeben

41 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Wie wird die Verkehrsnachfrage generiert? Einzelne Schritte Simulation konfigurieren und starten Simulationsergebnis auswerten Daten sichern

42 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Simulation konfigurieren u. starten - 1 Menü für die Simulation der Verkehrsnachfrage aufrufen Simulation der Nachfrage (Simulation | Simulation | Starten)

43 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Simulation konfigurieren u. starten - 2 Simulation konfigurieren Übersicht über die geladenen Matrizen Übersicht über die bisher simulierten Tage Wahl der Simulationsart: Verkehrsentstehung + Generierung Verkehrsentstehung Definition der zu simulierenden Tage. Simulationstag hinzufügen: Jahr 2006, Monat 05, Tag 01,.... Optionen: - ÖV-Zufluss - Aktualisieren der Routensätze bei Verkehrssimulation - Personen aktualisieren - Matrizen erzeugen - Simulation protokollieren

44 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Simulation konfigurieren u. starten - 3 Start der Simulation Matrizen erzeugen: Konfigurieren : Editieren | Id wählen (z.B. 17) | Aktivitäten-Fahrtenmatrizen wählen | Alle Aktivitäten auswählen mit (Umschalt-Taste + LMT) | VM-Fahrtenmatrizen wählen | Alle VM auswählen mit (Umschalt-Taste + LMT) | Übernehmen | Schließen | Starten | sich öffnendes Fenster schließen |

45 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Simulation konfigurieren u. starten - 4 Während der Simulation Die Balken zeigen an: - Bewohner anderer Zonen üben in der Zone eine Tätigkeit aus (grün) - Zonenbewohner verlassen die Zone (rot) - Aktivität der Zonenbewohner in Zone (blau) - Zonenbewohner sind zu Hause (schwarz)

46 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Simulationsergebnis auswerten - 1 Anzeigen der durchgeführten Aktivitäten und Wege einer Person Wegeketten anschauen: Nachfragendaten anzeigen (Simulation | LMT auf Zone klicken | RMT auf Zone | Eigenschaften) (Nachfragedaten | Haushalt |) Zone wählen (Durchklicken..)

47 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Simulationsergebnis auswerten - 2 Die Wegeauswertungsdatei mit einem Texteditor öffnen Simulationsergebnisse: demandsimulation.log und demandsimulationResult.log

48 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Simulationsergebnis auswerten - 3 Simulationstag und Uhrzeit (Matrixwerte kummuliert) Typ (Art) der Matrix: Activitytrip Typ 1 = Arbeit Activitytrip Typ 2 = Geschäft Activitytrip Typ 3 = Ausbildung Activitytrip Typ 4 = Einkaufen Activitytrip Typ 5 = Freizeit Activitytrip Typ 6 = Dienstleistung Activitytrip Typ 7 = nach Hause Typ (Art) der Matrix: Modetrip Typ 0 = Rad Modetrip Typ 1 = MIV Modetrip Typ 2 = Mitfahrer MIV Modetrip Typ 3 = Fuß Modetrip Typ 4 = ÖV Modetrip Typ 5 = Lkw Art der Matrix (MODETRIPMATRIX) Art der Matrix (ACTIVITYTRIPMATRIX) Werte der Matrizen (Matrixwerte kumuliert) demandsimulation.log-Datei stehen die verschiedenen Fahrtenmatrizen nach Verkehrsmittel und Fahrtzweck

49 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Simulationsergebnis auswerten - 4 In der demandsimulationResult.log-Datei stehen die Wege und Aktivitäten der einzelnen Personen (analog einer Befragung) Weg: Start um 5:00:00 h, ID 5200 Von Zone 6 nach Zone 7 Aktivität: Start um 5:00:00 h Personen-ID 2883 In Zone 11 Nummer der Folgeaktivität Typ (Art) der Matrix: Activitytrip Typ 1 = Arbeit Activitytrip Typ 2 = Geschäft Activitytrip Typ 3 = Ausbildung Activitytrip Typ 4 = Einkaufen Activitytrip Typ 5 = Freizeit Activitytrip Typ 6 = Dienstleistung Activitytrip Typ 7 = nach Hause Dauer der Aktivität: 555 Minuten Aktivitätsnummer Verkehrsmittel: Modetrip Typ 0 = Rad Modetrip Typ 1 = MIV Modetrip Typ 2 = Mitfahrer MIV Modetrip Typ 3 = Fuß Modetrip Typ 4 = ÖV Modetrip Typ 5 = Lkw Entfernung: 670m

50 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Daten sichern Zur Sicherung der Simulationsergebnisse werden die Daten auf die lokale Festplatte gespeichert Beispiel: Zonendaten Datenexport aus dem Client in die Datenbank (vgl. Folie 18)18 Zonennetz | Zonen | Exportieren | Dialog folgen | Exportieren Datenexport aus der Datenbank auf die lokale Festplatte (vgl. Folie 19)19 Administration | XML Daten verwalten | Tutorial | Exportieren | Dialog folgen | Typ der xml-Datei auswählen (hier: Zonendaten) | Datei markieren | Icon Ordner klicken | Ziel der Datei klicken | Datei benennen | Speichern | Exportieren Analoges Vorgehen beim Export von allen anderen Dateien (z.B. Nachfragedaten, Matrizen etc.)

51 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Wie werden aus den simulierten Nachfragedaten Belastungen errechnet Eine Möglichkeit: Umlegung in VISUM Umformatierung der Matrizen Verwendung von VISUM

52 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Umformatierung der Matrizen Mit dem Programm MobilityAnalyser können Nachfragematrizen im VISUM-Format erstellt werden Demandsimulation.log-Datei: (..\mobiTopp\server\bin\demandsimulation.log) in das Verzeichnis des MobilityAnalyser (..\mobiTopp\MobilityAnalyzer) kopieren MobilityAnalyser öffnen (..\mobiTopp\MobilityAnalyzer\MobilityAnalyzer.bat) Matrizen im Verzeichnis (..\mobiTopp\MobilityAnalyzer) erzeugen (Matrizenerzeugung | Dateiname eingeben.\demandsimulation.log | Start |) Matrizen in einem gesonderten Ordner speichern Matrix in VISUM umlegen

53 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Matrizen in VISUM umlegen In VISUM werden die Belastungen visualisiert.

54 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Übungsaufgabe: Vorgehensweise Aufgabenstellung Daten importieren Bevölkerung erzeugen Verkehrsnachfrage simulieren Nachfragematrizen umformatieren Umlegung der Tagesmatrix in VISUM Differenznetz in VISUM erstellen

55 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Aufgabenstellung Wie wirken sich strukturelle Veränderungen in Bevölkerung von Langensteinbach auf die Verkehrsnachfrage aus? Veränderungen: 1) Zusätzliches Baugebiet in Zone Z02 Nordost Ausweisung eines Wohngebiets zwischen Pforzheimer und Wilterdinger Straße (lt. Flächennutzungsplan): Prognostizierte Bevölkerungszunahme bis zum Jahr 2011 in der Zone um 20% (Annahme: in jeder Alterklasse lineare Zunahme) 2) Demografieentwicklung in Zone Z03 Mitte Aufgrund der demografischen Entwicklung verringert sich bis zum Jahr 2011 die Einwohnerzahl und die Zahl der Attraktivitäten um jeweils 10% Aufgaben: 1) Berechnen Sie die Verkehrsnachfrage unter den veränderten Randbedingungen Hinweise: - zu simulierender Tag: 2011/05/16 - Pendlermatrizen für die Jahre 2006 und 2011 sind unter import/Tutorial/..... hinterlegt - die veränderte Zonendatei ist zu erstellen 2) Sind die Simulationsergebnisse plausibel?

56 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Lösung: Daten importieren Zuerst müssen die notwendigen Daten in die Benutzeroberfläche importiert werden Projekt Tutorial öffnen (System | Projekt öffnen | Tutorial | öffnen) Nötigen Daten über Administrator und im Client laden: Zonen (Zonennetz | Zonen | Laden| Version 7..)

57 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Lösung: Strukturdaten bearbeiten Für die Erzeugung der zukünftigen Bevölkerung müssten die Prognosen für die Strukturdaten eingegeben werden Bearbeitungsfelder für Strukturdaten öffnen: (Zonennetz | LMT auf Zone klicken | RMT auf Zone | Eigenschaften) Entsprechende Innenzonen bearbeiten (Editieren) Werte für die relevanten Strukturdaten: Jahr 2006: Prognose für das Jahr 2011:

58 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Lösung: Bevölkerung erzeugen Bei der Nachfrageerzeugung entsteht die Bevölkerung mit ihren Tagesabläufen Matrizen: Alle benötigten Matrizen da? (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Erzeugen | Entfernungsmatrix | Erzeugen) (Matrizendaten | laden | Feste Verteilungsmatrix Vers. 09 (Pendlermatrix) | Ausbildung und Beruf markieren | laden) Nachfragedaten erzeugen: (Simulation | Nachfragedaten | Erzeugen | Dialogfeld folgen | Erzeugen) Nachfragedaten anschauen: (Simulation | LMT auf Zone klicken | RMT auf Zone | Eigenschaften) Zone wählen (Durchklicken..)

59 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Lösung: Verkehrsnachfrage simulieren Bei der Verkehrsnachfragesimulation in mobiTopp werden die Zielorte für eine Aktivität und Verkehrsmittel für den Weg ermittelt Matrizendaten | laden | Kostenmatrizen, Reisezeitmatrizen, VM- Fahrtenmatrizen, Entfernungsmatrix | laden (je Matrix durchführen) Simulation der Nachfrage (Simulation | Simulation | Starten) Dialogfeld: Historie: Zeigt alle bisher simulierten Tage Simulation von: Verkehrsentstehung Simulationstag hinzufügen: Jahr 2011, Monat 05, Tag 16,.... Matrix erzeugen: Konfigurieren: Editieren | Id wählen (z.B. 17) | Aktivitäten-Fahrtenmatrizen wählen | Alle Aktivitäten auswählen (Umschalt-Taste + RMT) | VM-Fahrtenmatrizen wählen | Alle VM auswählen (Umschalt-Taste + RMT) | Übernehmen | Schließen | Starten

60 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Lösung: Nachfragematrizen formatieren Der MobilityAnalyser formiert die Nachfragematrizen in das VISUM- Format um Matrizen auswerten: Demandsimulation.log-Datei: (..\mobiTopp\server\bin\demandsimulation.log) in das Verzeichnis des MobilityAnalysers (..\mobiTopp\MobilityAnalyzer) kopieren c:\mobitopp\server\bin\ MobilityAnalyser öffnen (..\mobiTopp\MobilityAnalyzer\MobilityAnalyzer.bat) Matrizen auswerten (Matrizenerzeugung | Dateiname eingeben.\demandsimulation.log | Start) (Exit) Matrizen werden im Verzeichnis (..\mobiTopp\MobilityAnalyzer) geschrieben. Tagesmatrizen (0-24 Stunden für 2011)

61 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Lösung: Umlegung in VISUM Nach der Umformatierung können die Nachfragematrizen (Tagesmatrix) in VISUM eingelesen und umgelegt werden (Zur Arbeit mit VISUM siehe Simulationstechnisches Praktikum Teil 1) VISUM starten und Version laden Nachfragematrix (0-24h) anschauen und einlesen Umlegungsparameter einstellen Umlegung durchführen Ergebnis abspeichern

62 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Lösung: Differenznetz erstellen - 1 Zur Erstellung eines Differenznetzes müssen zwei Dateien ausgewählt werden VISUM (Datei | Differenznetz öffnen...) Differenznetz öffnen... Datei 1: Dateiname, Pfad einstellen Datei 2: Dateiname, Pfad einstellen Grafikparameter eingeben Ausführen

63 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Lösung: Interpretation der Ergebnisse Über das Differenznetz erhält man z. B. die Differenz der Belastungen zwischen Datei2011 minus Datei2006

64 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Wie wird der Verkehrsablauf in mobiTopp dargestellt? Vorgehensweise in mobiTopp Überblick Routensätze erzeugen Routensatzkategorie erzeugen Verkehrsnachfrage und Ablauf simulieren

65 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Überblick Das Programm mobiTopp integriert die Simulation des Verkehrsablaufs in die Verkehrsnachfragesimulation Integrierte Verkehrsnachfrage- und Verkehrsablaufsimulation: Neben der reinen Verkehrsnachfragesimulation ist auch eine Verkehrsablaufsimulation in mobiTopp möglich Damit vollständige Abbildung des Vierstufenalgorithmus der Verkehrsplanung Benötigte Dateien: Zonendatei Matrizen Nachfragedaten Verkehrsnetz Routensätze Routenkategorie

66 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Routensätze erzeugen - 1 Im Modul Routensätze erzeugen wird mithilfe eines so genannten Quellenmodells die Routensuche durchgeführt Zonennetz mit Quellenmodell laden (Version 8) (Zonennetz | Zonen | Importieren od. Laden | Version x1 auswählen | Importieren od. Laden) Eigenschaften anschauen (Zonennetz | LMT auf Zone klicken | RMT auf Zone | Eigenschaften) VM-Matrizen aus Nachfragesimulation laden (Version 8) (Matrixdaten | Simulationsmatrizen | Importieren od. Laden | VM-Fahrtenmatrizen | Version 1 auswählen | Importieren od. Laden) Eigenschaften anschauen (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Eigenschaften) Entfernungsmatrix erzeugen (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Erzeugen | Entfernungsmatrix | Erzeugen) Verkehrsnetz laden (Verkehrsnetz | Verkehrsnetz | Laden | Netz auswählen | Laden) Routensätze erzeugen: Kategorie mittel für Zeit zwischen und Uhr (Simulation | Routensatz | Erzeugen | Belastungstyp mittel | Intervall: bis Uhr | Routenanzahl 1 | Einstellungen belassen | Starten)

67 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Routensätze erzeugen - 2 Routensätze erzeugen Routensätze erzeugen: Kategorie mittel für die Zeit zwischen und Uhr (Simulation | Routensatz | Erzeugen | Belastungstyp mittel | Intervall: bis Uhr | Routenanzahl 1 | Einstellungen belassen | Starten)

68 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Routensatzkategorien erzeugen - 1 Im Modul Routensatzkategorien erzeugen können verschiedene Belastungsarten über den Tag verteilt eingestellt werden. Kategorie mittel für den gesamten Tag (Simulation | Routensatz Kategorien | Erzeugen | Erzeugen) Routensatzkategoriedatei aktualisieren (Simulation | Routensatz Kategorien | Ändern | Erzeugen) Hier gilt nun folgende Annahme: Belastungstyp über den Tag gleich (mittel), da nur eine Routensatzkategorie erzeugt wurde.

69 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Routensatzkategorien erzeugen - 2 Routensatzkategorien erzeugen Routensatzkategorie erzeugen: (Simulation | Routensatz Kategorien | Erzeugen | Erzeugen)

70 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Verkehrsnachfrage+Ablauf simulieren - 1 Benötigte Daten für die Simulation laden Matrizen und Zonen (Version 8) für die Erzeugung der Routensätze schließen Zonen laden (Version 7) (Zonennetz | Zonen | Laden | Version 7 auswählen | Laden) Matrizen laden (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Laden | Kostenmatrizen (Vers. 7) | Laden) (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Laden | Reisezeitmatrizen (Vers. 7) | Laden) (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Laden | VM-Fahrtenmatrizen (Vers. 7) | Laden) (Matrizendaten | Simulationsmatrizen | Laden | Entfernungsmatrix (Vers. 7) | Laden) Verkehrsnetz laden (Verkehrsnetz | Verkehrsnetz | Laden | Netz auswählen | Laden) Nachfragedaten laden (Simulation | Nachfragedaten | Laden | Laden) Routensätze laden (Simulation | Routensatz | Laden | Routensätze auswählen | Laden) Routensatzkategorien laden (Simulation | Routensatz Kategorien | Laden | Routensatz Kategorien auswählen | Laden)

71 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Verkehrsnachfrage+Ablauf simulieren - 2 Verkehrsnachfrage- und Verkehrsablaufsimulation konfigurieren und starten Simulation der Nachfrage und des Verkehrsflusses (Simulation | Simulation | Starten) Dialogfeld: Matrizen: Geladene Matrizen betrachten (Kostenmatrizen, Reisezeitmatrizen, VM-Fahrtenmatrizen, Entfernungsmatrix) Historie: Zeigt alle bisher simulierten Tage Simulation von: Verkehrsentstehung mit Generierung Simulationstag hinzufügen: Jahr 2006, Monat 03, Tag 06,.... Matrix erzeugen: Konfigurieren: Editieren | Id wählen (z.B. 27) | Aktivitäten-Fahrtenmatrizen wählen | Alle Aktivitäten auswählen (Umschalt-Taste + RMT) | VM-Fahrtenmatrizen wählen | Alle VM auswählen (Umschalt-Taste + RMT) | Übernehmen | Schließen | Starten

72 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Verkehrsnachfrage+Ablauf simulieren - 3 Screenshot der Verkehrsflusssimulation

73 Simulationstechnisches Praktikum - mobiTopp Karlsruhe, KIT - Campus Süd, 12. Mai Institut für Verkehrswesen Fragen ??????

74 KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft INSTITUT FÜR VERKEHRSWESEN Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Martin Kagerbauer Institut für Verkehrswesen Kaiserstraße 12, Karlsruhe +49 (721) (fon)


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