Einfache Fahrzeugfolgemodelle

Abstract

10.1 Allgemeines Fahrzeugfolgemodelle beschreiben das Fahrverhalten aus der Perspektive einzelner Fahrer bzw. Fahrer-Fahrzeug-Einheiten. Die ersten Fahrzeugfolgemodelle wurden 1950 von Reuschel und 1953 von Pipes entwickelt. Sie enthalten ein wesentliches Element der mikroskopischen Verkehrsmodellierung: Der Mindestabstand zum Vor-derfahrzeug sollte proportional zur Geschwindigkeit sein oder, anders formuliert, die " Zeitlücke " sollte einem vorgegebenen Zielwert entsprechen. Fahrzeugfolgemodelle sind die wichtigsten Vertreter mikroskopischer Verkehrs-modelle (vgl. Kap. 6). Gemäß der Aktionsmöglichkeiten eines Fahrers unterschei-det man zwischen Modellen der Längsdynamik (Longitudinalmodelle), welche Be-schleunigungen und Bremsmanöver modellieren, und Modellen der Querdynamik (Spurwechselmodelle, siehe Kap. 14). In komplexen, möglichst realitätsnahen Mo-dellen werden die meisten, teils subtilen Wechselwirkungen zwischen Beschleu-nigung und Fahrstreifenwechsel berücksichtigt und beide Komponenten zu einer Einheit verknüpft. Sie bilden oft den Kern kommerzieller Simulationssoftware. In diesem Kapitel werden Minimalmodelle der Längsdynamik vorgestellt. Sie können kein reales Fahrverhalten beschreiben, da im Vergleich zur Realität meist viel zu hohe Beschleunigungen auftreten. Sie lassen sich aber einfach und ef-fizient implementieren und in einfachen Fällen auch analytisch lösen. Hier die-nen sie zur Einführung der wesentlichen Konzepte, während für Anwendungen die in den folgenden Kapiteln dargestellten, detaillierteren Modelle notwendig sind. Einige der Minimalmodelle sind nicht vollständig in dem Sinne, dass sie für alle Verkehrssituationen (freie Fahrt, Folgefahrt, Annäherungen an langsame oder stehende Fahrzeuge) anwendbar wären. Beispiele sind die ersten Fahrzeugfolgemo-delle von Reuschel und Pipes, bei denen die Abstandsregel nur für die Folgefahrt anwendbar ist, diese auf freier Strecke jedoch keinen Sinn ergibt. Zudem können Annäherungen an langsame oder stehende Fahrzeuge bzw. Hindernisse nicht be-schrieben werden, da die Geschwindigkeitsanpassung in diesen Modellen augen-blicklich, also de facto mit unendlicher Beschleunigung erfolgt. M. Treiber, A. Kesting, Verkehrsdynamik und -simulation, Springer-Lehrbuch, DOI 10.1007/978-3-642-05228-6_10, C Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010 139 140 10 Einfache Fahrzeugfolgemodelle Im Sinne der Einteilung von Abschn. 6.2 handelt es sich bei den Minimalmodel-len dieses Kapitels um heuristische Modelle. Die in Kap. 13 behandelten zellulären Automaten gehören ebenso dazu. Dagegen sind die in Kap. 11 behandelten strate-giebasierten Modelle den First-Principles-Modellen zuzuordnen.