Dresden 2006 – wissenschaftliches Programm

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LT: Lehrertage

LT 3: Über die Physik hinaus

LT 3.3: Vortrag

Samstag, 1. April 2006, 11:00–12:00, HSZ 02

Verkehrsphysik - Methoden, Modelle und Simulationen — •Martin Treiber — Institute for Transport & Economics, TU Dresden

Der Erfolg mathematische Modelle in den Naturwissenschaften, insbesondere in der Physik, beruht auf einer der Natur inhärenten Regelmäßigkeit, die es häufig erlaubt, unveränderliche Strukturen - Naturgesetze und Naturkonstanten - von den veränderlichen Anfangsbedingungen sowie der Systembeschreibung zu trennen. Dies ist die Basis für die Aussage- und Vorhersagekraft physikalischer Theorien. Interessanterweise treten nahezu unveränderliche Gesetzmäßigkeiten samt zugehöriger Konstanten auch bei vielen kollektiven Phänomenen außerhalb der Physik auf - z.B. bei Staus im Straßenverkehr oder bei der Dynamik von Finanzmärkten. Insbesondere gibt es zwei SStaukonstanten", die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Stop-and-Go-Wellen (15 km/h entgegen der Fahrtrichtung) und der Ausfluss aus dem Stau. Ferner hängt das raumzeitliche Muster der Stauzustände auf fast "naturgesetzliche" Weise von einer einzigen Kenngröße, der stauverursachenden Engstelle ab. Anhand von Beispielen zeige ich, wie sich dadurch das "Handwerkszeug" des Physikers auf die Verkehrsdynamik anwenden lässt: Der "Theorie" entspricht ein mathematisches Verkehrsflussmodell und dem Ëxperiment" die (von z.B. Induktionsschleifen gewonnenen) Verkehrsdaten. Die Aussage- und Voraussagekraft des Modells lässt sich z.B. zur modellgestützten Verkehrszustandsbestimmung (Verkehrsfunk!), zur Simulation von Verkehrsbeeinflussungen (wie Tempolimits) oder sogar zur Kurzzeitprognose nutzen.