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Main Title: Cause and effect
Subtitle: An agent based approach to simulate strategic level driver behavior
Translated Title: Ursache und Wirkung
Translated Subtitle: ein agentenbasierter Ansatz zur Simulation von strategischem Fahrverhalten
Author(s): Lützenberger, Marco
Advisor(s): Albayrak, Sahin
Referee(s): Albayrak, Sahin
Yasar, Ansar
Galland, Stéphane
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät IV - Elektrotechnik und Informatik
Type: Doctoral Thesis
Language: English
Language Code: en
Abstract: Aktuelle Verkehrssimulationssysteme sind in der Lage Verkehrssituationen nahezu realitätsgetreu abzubilden. Die meisten dieser Systeme bilden die Physik der zu simulierenden Elemente ab und reproduzieren auf Grundlage dieser Modelle das Verkehrsgeschehen von Straßen, Städten, ja sogar von ganzen Ländern. Gerne wird in diesen Modellen jedoch der Faktor Mensch vernachlässigt - dabei trägt Letzterer durch sein Verhalten entschieden zu der Entwicklung von Verkehrssituationen bei. Das erste Ziel dieser Arbeit ist es einen Überblick darüber zu schaffen, bis zu welchem Grad aktuelle Verkehrssimulationssysteme in der Lage sind menschliches Verhalten zu reproduzieren. Zu diesem Zweck werden psychologische Modelle für menschliches Fahr- und Verkehrsverhalten analysiert und deren Ausdrucksstärke mit jenen Modellen verglichen, die derzeit in computergestützten Verkehrssimulationssystemen umgesetzt sind. Diese Analyse zeigt auf, dass es insbesondere auf der Ebene des strategischen Verkehrsverhaltens Defizite in aktuellen Implementierungen gibt. Strategisches Verkehrsverhalten hat jedoch einen gravierenden Einfluss auf das Verkehrsgeschehen und somit auch eine signifikante Bedeutung für Simulationssysteme. Die identifizierten Defizite beziehen sich in erster Linie auf die Repräsentation und die Umsetzung von Faktoren, welche aus Sicht von Psychologen für strategisches Verkehrsverhalten signifikant sind. Das zweite Ziel dieser Arbeit ist es diesen Missstand zu korrigieren und ein Simulationsmodell vorzustellen welches strategisches Verkehrsverhalten im Einklang mit psychologischen Erkenntnissen reproduziert. Diese Arbeit belegt die These, dass ein solches Simulationsmodell mit den Mitteln der Agententechnologie sowie der Dienst-Metapher umgesetzt werden kann.
Contemporary traffic simulation systems are able to reproduce traffic situations in a highly realistic fashion. Most of these systems capture the physics of relevant elements and use these models to reproduce traffic scenes of selected roads, cities, and even entire countries. All too often, these models neglect human factors, yet, is it not that human beings significantly determine the outcome of traffic situations? The aim of this thesis is twofold. The first objective is to determine to what extend current traffic simulations are able to reproduce human behavior in traffic situations. For this purpose, psychological behavior conceptualizations are analyzed and compared to the expressiveness of those models that are currently implemented in computer-aided traffic simulation frameworks. The comparison reveals that there are in fact deficiencies - especially in the representation of one particular form of behavior, namely strategic level driver behavior. This particular form of behavior, however, has a serious impact on traffic situations and is therefore of great importance for traffic simulation systems, respectively. Identified deficiencies mainly concern the representation and implementation of those factors that, following human factors psychology, significantly affect strategic level driver behavior. The second objective of this work is to correct this misalignment and to present a simulation model which reproduces strategic level driver behavior in compliance with psychological findings. This work substantiates the thesis that such a simulation model can be realized by means of agent-technology and the service metaphor.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus4-64640
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/4689
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4392
Exam Date: 19-Feb-2015
Issue Date: 26-Mar-2015
Date Available: 26-Mar-2015
DDC Class: 004 Datenverarbeitung; Informatik
Subject(s): Agentenbasierte Simulation
Verhaltensmodellierung
Fahrer-Psychologie
Multiagentensysteme
Agent-based simulation
behavior engineering
belief-desire-intention
driver psychology
multi-agent systems
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