Modellierung und Simulation sind geeignete Mittel, das Verhalten von Systemen und Prozessen auf fundierter Basis zu untersuchen. Die Durchfühbarkeit und Akzeptanz von simulativen Untersuchungen hängt in hohem Maß von der zeiteffizienten Sicherstellung einer geforderten Modellgenauigkeit sowie von der Zuverlässigkeit der getroffenen Prognosen ab. Insbesondere solche Systeme und Prozesse, deren Modelle eine hohe Anzahl von Parametern aufweisen, erfordern eine aufwendige Validierung. Mit Validierung soll in diesem Beitrag ein Vorgang bezeichnet werden, bei dem die Parameter eines Modells so eingestellt werden, daß sich ausgewählte Simulationsergebnisse (Validierungsgrößen) den real beobachteten größtmöglich annähern. Hochdetaillierte Modelle, wie z.B. mikroskopische Verkehrsablaufmodelle, bei denen sich Einzelfahrzeuge in einem Verkehrsnetz bewegen, vermitteln bei guter Animation einen fehlerfreien Eindruck. Die praktischen Arbeiten der Verfasser zeigten jedoch, daß eine ausreichend gute Nachbildung des Erst-Zustandes einen Validierungsaufwand im o.g. Sinne erfordert, der weit über den der Modellstrukturierung und Anfangskalibrierung hinausgeht. Allein dieser Umstand birgt die Gefahr in sich, daß mit wenig Aufwand unzureichend validierte Modelle das in sie gesetzte Vertrauen enttäuschen und den Etablierungsprozeß von Simulationstechniken insbesondere auf dem Verkehrsgebiet wesentlich erschweren. Im folgenden Beitrag wird die Anwendung des selektiven Optimierungsalgorithmus Simulated Annealing auf Validierungsprobleme vorgestellt, wie sie die Einstellung der Parameter von Modellen zur einzelfahrzeugbezogenen Simulation des Straßenverkehrs nach sich zieht. Mit Blick auf die speziellen Gegebenheiten solcher Modelle wird dazu eine Zielfunktion hergeleitet. Danach erfolgt eine kurze Einführung in das eingesetzte Optimierungsverfahren. Abschließend zeigt eine Anwendung die Wirksamkeit des Vorgehens.
Validierung von Simulationsmodellen durch Simulated Annealing
1996
6 Seiten, 1 Bild, 1 Tabelle, 4 Quellen
Conference paper
German
British Library Conference Proceedings | 2016
|Ökologische Modellkomponenten in hydrodynamischen Simulationsmodellen
HENRY – Federal Waterways Engineering and Research Institute (BAW) | 2006
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