DFG Projekt
Randeffekte und Nichtgleichgewichtszustände in der Fußgängerdynamik -Experiment und Modellierung-

Die Kenntnis der Dynamik von Fußgängerströmen ist für die Optimierung von Rettungswegen in sicherheitstechnischer als auch ökonomischer Hinsicht von zentraler Bedeutung. Unabhängig von der anwendungsbezogenen Relevanz zeigt die Fußgängerdynamik komplexe Selbstorganisationsphänomene und kollektive Effekte. Bisher allerdings wurde auf diesem Gebiet wenig Grundlagenforschung betrieben.

Das beantragte Projekt verbindet eine gezielte Erweiterung der empirischen Datenbasis mit der Entwicklung eines mikroskopischen Modells der Fußgängerbewegung. Anhand grundlegender Experimente soll eine systematische Untersuchung des Einflusses von Randeffekten und Nichtgleichgewichtszuständen erfolgen. Dabei stehen die Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Dichte eines Personenstromes und die Bewegung durch Engstellen im Fokus. Die Resultate der Experimente ermöglichen es, die zur Zeit herrschenden Widersprüche in den bauordnungsrechtlichen Regelwerken bezüglich der notwendigen Breite von Rettungswegen auszuräumen. Zudem werden wichtige Beiträge für die Erarbeitung internationaler Sicherheitsstandards erwartet.

Eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Modellierung beruht auf einer präzisen Berücksichtigung der sich zeitlich verändernden Kontur der Fußgänger. Eine bisher unerreichte Genauigkeit bei deren Abbildung gestattet es, Modellparameter auf direkt empirisch zugängliche Größen zurückzuführen. Das resultierende Modell soll die Trajektorien einzelner Fußgänger exakt wiedergeben und für eine quantitative Beschreibung von Fußgängerströmen in verschiedenen Anlagentypen geeignet sein.

Ziele

• Umfangreiche Experimente
• Automatische Ermittlung der Trajektorien mit hoher Genauigkeit
• Entwicklung mikroskopischer Modelle zur quantitativen Beschreibung von Personenströmen

In Zusammenarbeit mit

• Bergische Universität Wuppertal, Prof. W. Klingsch
• Universität zu Köln, Prof. A. Schadschneider
• Forschungszentrum Jülich, Prof. Armin Seyfried

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