Simulationeines Verkehrsnetzes     mit GPSS/HVon Andreas Lennartz
Darstellung einer Kreuzung
Zielsetzung(1)Ziel der Simulation war es, einenVerkehrsfluss an zwei aufeinanderfolgenden Kreuzungen darzustellen.Dazu sol...
Zielsetzung(2)Durch Veränderung der Ampelschaltungsoll die Wartezeit der Autos vor jederAmpel minimiert werden.Es sollte e...
Darstellung des Teilnetzes
Geplante Umsetzung (1)Einholen von Verkehrsdaten(ausgewertete Verkehrszählung:Petersberger Straße)Erstellung der ersten Kr...
Geplante Umsetzung(2)Zusammenfassen der beidenKreuzungen zu einem GesamtnetzOptimieren des GesamtnetzesVergleichen mit rea...
Einführung in GPSS/H(1)Spezialisierte Programmiersprache zurErstellung diskret ereignisorientierterSimulationenGrundsätzli...
Einführung GPSS/H(2)Beispiel Joe‘s Friseurladen:   Kunde betritt Laden   Braucht 1min. um Mantel aufzuhängen   Wartet a...
GPSS/H Programm     Joe‘s FriseurladenGENERATE 10,2   alle 10 +/- 2 Minuten KundeADVANCE 1       1 Minute Mantel aufhängen...
ProblemAufgrund der Einschränkung der StudentVersionauf 125 Block Statements, war es uns nochnicht möglich eine komplette ...
Vorstellung des Programms
Vorstellung des ProgrammsUnterteilung des Programms:   - Ampelschaltung   - linker Teil der Kreuzung   - rechter Teil der ...
Eingangsdaten(1)Ankunftszeiten: Autos von    - links alle 12+/- 3 sec.    - rechts alle 10+/-2 sec.    - oben alle 17+/-4 ...
Eingangsdaten(2)Wartezeit bei rot oder Schlange vonmehr als 3 Autos: 4 sec.Wartezeit bei grün und einer Schlangevon wenige...
Eingangsdaten(3) Ampelschaltung:Grünphase oben 50 sec, 5 sec. GelbGrünphase links u. rechts 60 sec,5 sec. GelbGrünphase Li...
Simulationszeiten2 Programme: 1x mit nicht optimierterAmpelschaltung, 1x mit optimierterAmpelschaltungBei nicht optimierte...
CodevorstellungVorstellung des programmierten CodesVorstellung der Ausgangsdaten
Auswertung
Auswertung           Max. Länge    Durschn.      Totale Anzahl    Bei grün       Durschn.     Durschn. WZ                 ...
Verbesserte Auswertung           Max. Länge    Durschn.      Totale Anzahl    Bei grün       Durschn.     Durschn. WZ     ...
Vergleich der Warteschlangen Anzahl Autos654                                  Durschn. Anzahl                             ...
Ergebnisse         Anzahl Autos140                                            S1120                                       ...
Zahlen & Fakten (1)Wartezeit-Intervall     S1   S2    S3    S40 bis 9.9     7     99    67   2510 bis 19.9   3     67    6...
Zahlen & Fakten (2)Wartezeit-Intervall     S1   S2   S3    S40 bis 9.9     6    70    38   2010 bis 19.9   4    43    51  ...
Zahlen & Fakten (3)Wartezeit-             Wartezeit in %Intervall     S1           S2           S3       S40 bis 9.9     7...
Zahlen & Fakten (4)Wartezeit-             Wartezeit in %Intervall     S1           S2           S3       S40 bis 9.9     1...
Zahlen & Fakten (5)Anzahl Autosin Schlange      S1      S2      S3      S4     0         49,0%   20,1%   13,5%   18,8%    ...
Zahlen & Fakten (6)Anzahl Autosin Schlange      S1       S2       S3       S4     0         72,00%   23,71%   12,89%   20,...
Verbesserte AmpelschaltungAmpelschaltung:Grünphase oben 46 sec, 5 sec. GelbGrünphase links u. rechts 50 sec,5 sec. GelbGrü...
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  1. 1. Simulationeines Verkehrsnetzes mit GPSS/HVon Andreas Lennartz
  2. 2. Darstellung einer Kreuzung
  3. 3. Zielsetzung(1)Ziel der Simulation war es, einenVerkehrsfluss an zwei aufeinanderfolgenden Kreuzungen darzustellen.Dazu sollen zwei einzelne Kreuzungenerstellt und anschließend aufeinanderabgestimmt werden.
  4. 4. Zielsetzung(2)Durch Veränderung der Ampelschaltungsoll die Wartezeit der Autos vor jederAmpel minimiert werden.Es sollte ein reibungsloser Verkehrsflussan beiden Kreuzungen ermöglichtwerden.
  5. 5. Darstellung des Teilnetzes
  6. 6. Geplante Umsetzung (1)Einholen von Verkehrsdaten(ausgewertete Verkehrszählung:Petersberger Straße)Erstellung der ersten KreuzungOptimierung der ersten KreuzungErstellen der zweiten KreuzungOptimieren der zweiten Kreuzung
  7. 7. Geplante Umsetzung(2)Zusammenfassen der beidenKreuzungen zu einem GesamtnetzOptimieren des GesamtnetzesVergleichen mit realistischenAuswertungen
  8. 8. Einführung in GPSS/H(1)Spezialisierte Programmiersprache zurErstellung diskret ereignisorientierterSimulationenGrundsätzlicher Ablauf:  Transaktionen werden erzeugt,  werden verarbeitet und  werden terminiert  Statistiken werden erstellt
  9. 9. Einführung GPSS/H(2)Beispiel Joe‘s Friseurladen: Kunde betritt Laden Braucht 1min. um Mantel aufzuhängen Wartet auf einen Stuhl, bis Friseur andere Kunden verabschiedet hat Nach 5 Minuten, verlässt er Laden
  10. 10. GPSS/H Programm Joe‘s FriseurladenGENERATE 10,2 alle 10 +/- 2 Minuten KundeADVANCE 1 1 Minute Mantel aufhängenSEIZE JOE will Haare geschnitten bek.ADVANCE 5 5 Minuten HaarschnittRELEASE JOE Haarschnitt fertigTERMINATE 1 Kunde verlässt Laden
  11. 11. ProblemAufgrund der Einschränkung der StudentVersionauf 125 Block Statements, war es uns nochnicht möglich eine komplette Kreuzung zusimulieren.Uns blieb somit nur eine T-Kreuzung möglich.Theoretisch wäre es denkbar aus denvorhandenen Programmteilen denAnforderungen eine komplette Kreuzung zuerstellen.
  12. 12. Vorstellung des Programms
  13. 13. Vorstellung des ProgrammsUnterteilung des Programms: - Ampelschaltung - linker Teil der Kreuzung - rechter Teil der Kreuzung - oberer Teil der Kreuzung - Kontrollfunktionen
  14. 14. Eingangsdaten(1)Ankunftszeiten: Autos von - links alle 12+/- 3 sec. - rechts alle 10+/-2 sec. - oben alle 17+/-4 sec.Autos von links wollen mit einer W. von 10% links abbiegen.Autos von oben fahren mit einer W. von 50% nach rechts. bzw. links
  15. 15. Eingangsdaten(2)Wartezeit bei rot oder Schlange vonmehr als 3 Autos: 4 sec.Wartezeit bei grün und einer Schlangevon weniger als drei Autos: 1 secZusätzliche Wartezeit fürRechtsabbieger: 1 sec.Zusätzliche Wartezeit für Linksabbieger:2 sec.
  16. 16. Eingangsdaten(3) Ampelschaltung:Grünphase oben 50 sec, 5 sec. GelbGrünphase links u. rechts 60 sec,5 sec. GelbGrünphase Linksabbieger 20 sec., 5 sec. GelbGesamtdauer Ampelschaltung: 145 sec.Gelbphase wird wie Rotphase behandelt.
  17. 17. Simulationszeiten2 Programme: 1x mit nicht optimierterAmpelschaltung, 1x mit optimierterAmpelschaltungBei nicht optimierter: 1 StundeWarmlaufphase, danach 2 Stunden SimulationBei optimierter: 1 Stunde Warmlaufphase, 10Stunden Optimierung, danach 2 StundenSimulation
  18. 18. CodevorstellungVorstellung des programmierten CodesVorstellung der Ausgangsdaten
  19. 19. Auswertung
  20. 20. Auswertung Max. Länge Durschn. Totale Anzahl Bei grün Durschn. Durschn. WZ Anzahl Autos durchgefahrener durchgef. Wartezeit ohne durchegef.Schlange Autos Autos (in %) pro Auto [sec.] Autos pro Auto S1 11 4,483 802 99 (12,3%) 40.2 46 S2 5 0,895 99 7(7,1%) 65,1 70 S3 12 5,511 902 67(7,4%) 44 47,5 S4 7 3,007 483 25(5,2%) 44.8 47,2
  21. 21. Verbesserte Auswertung Max. Länge Durschn. Totale Anzahl Bei grün Durschn. Durschn. WZ Anzahl Autos durchgefahrener durchgef. Wartezeit ohne durchegef.Schlange Autos Autos (in %) pro Auto [sec.] Autos pro Auto S1 9 3,22 548 70(12,8%) 42,3 48,5 S2 3 0,36 50 6(12%) 52 59 S3 11 4,87 728 38(5,2%) 48,1 50,8 S4 7 2,71 420 20(4,8%) 46,5 48,8
  22. 22. Vergleich der Warteschlangen Anzahl Autos654 Durschn. Anzahl Autos3 veränderte Werte210 Schlange S1 S2 S3 S4
  23. 23. Ergebnisse Anzahl Autos140 S1120 S2100 S3 80 S4 60 S1 verändert 40 S2 verändert S3 verändert 20 S4 verändert 0 Wartezeit in sec .9 bi 9 9.9 bis .9 bi .9 bis .9 bis .9 bi .9 eh .9 90 50 49. s9 60 59 29 40 39 70 69 80 79 m 89 s1 lsbi ra s s bi s s bi0 10 20 30
  24. 24. Zahlen & Fakten (1)Wartezeit-Intervall S1 S2 S3 S40 bis 9.9 7 99 67 2510 bis 19.9 3 67 68 4720 bis 29.9 9 54 71 4230 bis 39.9 6 72 71 4240 bis 49.9 5 76 72 5250 bis 59.9 5 94 121 5660 bis 69.9 7 103 124 5070 bis 79.9 7 96 128 5280 bis 89.9 3 99 129 55mehr als 90 45 36 42 61
  25. 25. Zahlen & Fakten (2)Wartezeit-Intervall S1 S2 S3 S40 bis 9.9 6 70 38 2010 bis 19.9 4 43 51 4620 bis 29.9 2 43 57 3130 bis 39.9 1 46 53 3640 bis 49.9 3 57 75 4250 bis 59.9 5 48 84 4560 bis 69.9 5 56 92 4670 bis 79.9 4 55 83 4280 bis 89.9 7 54 83 37mehr als 90 11 75 111 72
  26. 26. Zahlen & Fakten (3)Wartezeit- Wartezeit in %Intervall S1 S2 S3 S40 bis 9.9 7,22% 12,44% 7,50% 5,19%10 bis 19.9 3,09% 8,42% 7,61% 9,75%20 bis 29.9 9,28% 6,78% 7,95% 8,71%30 bis 39.9 6,19% 9,05% 7,95% 8,71%40 bis 49.9 5,15% 9,55% 8,06% 10,79%50 bis 59.9 5,15% 11,81% 13,55% 11,62%60 bis 69.9 7,22% 12,94% 13,89% 10,37%70 bis 79.9 7,22% 12,06% 14,33% 10,79%80 bis 89.9 3,09% 12,44% 14,45% 11,41%mehr als 90 46,39% 4,52% 4,70% 12,66%
  27. 27. Zahlen & Fakten (4)Wartezeit- Wartezeit in %Intervall S1 S2 S3 S40 bis 9.9 12,50% 12,80% 5,23% 4,80%10 bis 19.9 8,33% 7,86% 7,02% 11,03%20 bis 29.9 4,17% 7,86% 7,84% 7,43%30 bis 39.9 2,08% 8,41% 7,29% 8,63%40 bis 49.9 6,25% 10,42% 10,32% 10,07%50 bis 59.9 10,42% 8,78% 11,55% 10,80%60 bis 69.9 10,42% 10,24% 12,65% 11,03%70 bis 79.9 8,33% 10,06% 11,42% 10,07%80 bis 89.9 14,58% 9,87% 11,42% 8,87%mehr als 90 22,91% 13,71% 15,27% 17,26%
  28. 28. Zahlen & Fakten (5)Anzahl Autosin Schlange S1 S2 S3 S4 0 49,0% 20,1% 13,5% 18,8% 1 33,7% 6,9% 6,3% 12,3% 2 11,2% 7,2% 5,8% 17,3% 3 4,1% 8,2% 6,9% 17,5% 4 2,0% 9,5% 7,5% 15,2% 5 11,7% 10,2% 15,2% 6 10,9% 11,4% 3,5% 7 10,9% 10,9% 8 7,1% 11,8% 9 5,4% 10,6%10 oder mehr 2,1% 5,1%
  29. 29. Zahlen & Fakten (6)Anzahl Autosin Schlange S1 S2 S3 S4 0 72,00% 23,71% 12,89% 20,43% 1 24,00% 11,58% 7,34% 17,31% 2 4,00% 11,95% 7,20% 16,83% 3 12,68% 9,56% 17,55% 4 13,60% 11,91% 16,83% 5 11,76% 11,91% 10,81% 6 9,74% 11,21% 0,24% 7 4,41% 11,77% 8 0,55% 11,91% 9 4,15%10 oder mehr 0,14%
  30. 30. Verbesserte AmpelschaltungAmpelschaltung:Grünphase oben 46 sec, 5 sec. GelbGrünphase links u. rechts 50 sec,5 sec. GelbGrünphase Linksabbieger 34 sec., 5 sec. Gelb
  31. 31. DokumentationBei Interesse Dokumentation erhältlichunter alenn@gmx.net

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