Strategien des dynamischen Lastausgleichs für Multi-Domain-Cluster am Beispiel einer parallelen Dendriten-Simulation

Parallele Programme mit schwankenden Rechenlasten können vom Einsatz eines Dynamischen-Lastausgleichs-Algorithmus (DLB) profitieren. Die Anpassung solcher Algorithmen an einen Multi-Domain-Cluster stellte bei kommunikationsintensiven Anwendungen eine beträchtliche Herausforderung dar. Der entwickelte DLB-Algorithmus nutzt Lastmessungen zum vorausschauenden und sparsamen Umgang mit beschränkten Kommunikationsresourcen. Durch den Einsatz selbstkalibrierender Modelle kann der Aufwand zur Anpassung des Algorithmus an Infrastruktur und Anwendung erheblich reduziert werden

The Characterization of Chance and Skill in Games

Die Arbeit widmet sich der Einordnung von Spielen zwischen den Kategorien "Glücksspiel" und "Strategiespiel". Zu diesem Zweck wird der Einfluss einzelner Spielzüge mathematisch beschrieben. Einige "Spielzüge" gehen auf den Ausgang von Zufallsereignissen (z.B. Würfelergebnisse) zurück. Die anderen Spielzüge lassen sich den verschiedenen Spielern zuordnen. Diese Zuordnung ermöglicht den Vergleich des Zufallseinflusses mit dem Einfluss der verschiedenen Spieler. Fußend auf diesem Vergleich werden in der Arbeit die Maßzahlen "chanciness" (Glücksbestimmtheit) und "controllability" (Steuerbarkeit) eingeführt. Die Einordnung eines Spiels mit Hilfe diese Maßzahlen hängt nicht nur von den Regeln des Spiels sonder auch von den teilnehmenden Spielern ab. Außerdem kann sich die Einordnung zwischen den Perspektiven der Teilnehmer unterscheiden. Die Verwendung zweier Maßzahlen ist notwendig um diese Komplexität abzubilden. Am Beispiel von computergesteuerten Spielern wird die praktische Berechnung von "chanciness" und "controllability" veranschaulicht

Simulation als Baustein für KI Anwendung in der Disposition von digitalen Eisenbahnknoten

Die Verkehrssimulation SUMO bildet eine zentrale Komponente des KI-gestützten Assistenzsystems "KI-DISPO" der Deutschen Bahn

High fidelity modelling of traffic light control with XML logic representation

The paper describes a novel approach to modelling traffic light control in SUMO with control logic configured in xml inputs. It shows also, that this approach allows for high fidelity replication of a real-world traffic controller by comparing original and simulated switching behavior when confronted with the same traffic situations. The approach could process from a traffic engineer with limited programming knowledge

Intrafamiliäre Variabilität bei Metachromatischer Leukodystrophie – der natürliche Verlauf bei Geschwistern

Die durch einen Mangel an dem Enzym Arylsulfatase A hervorgerufene Metachromatische Leukodystrophie ist eine sehr seltene lysosomale Speichererkrankung. Neue Therapieansätze evaluieren teilweise Therapieeffekte im Vergleich mit nichtbehandelten Geschwisterpaaren. Ob dies methodisch zulässig ist und wie groß die intrafamiliäre Variabilität des Krankheitsverlaufs ist, wurde erstmals systematisch in dieser Arbeit an einer großen Kohorte von Kindern mit MLD untersucht. Es wurde die Hypothese geprüft, ob hinsichtlich Zeitpunkt und Art der Erstsymptomatik sowie Krankheitsdynamik die Variabilität zwischen Geschwisterpaaren geringer als im Vergleich dazu in einer größeren Kohorte ist. Zunächst wurde in einer Kohorte von 85 Kindern mit spät-infantiler und juveniler MLD die Variabilität der Erstsymptomatik und des Krankheitsverlaufs untersucht und damit Referenzdaten zusammengestellt. Die Ergebnisse bestätigen dabei zum Großteil die bereits in der Literatur postulierten Aussagen. Zudem konnten 2 Geschwisterpaare mit spät-infantiler MLD und 9 Geschwisterpaare mit juveniler MLD untersucht werden. Die Ergebnisse der intrafamiliären Variabilität zeigten, dass sich die Krankheitsverläufe von Geschwisterkindern stark ähneln bezüglich Art der Erstsymptomatik und Dynamik der Erkrankung. Der Zeitpunkt der Erstsymptomatik hingegen variierte zwischen den Geschwisterpaaren im gleichen Ausmaß wie innerhalb der Gesamtkohorte. Dies konnte spezifisch illustriert werden mit detaillierten Fallberichten von fünf Geschwisterpaaren, bei denen ausreichend Daten eines Langzeitverlaufes vorlagen. Diese Ergebnisse ermöglichen eine bessere Interpretation hinsichtlich Therapiestudien, in denen behandelte mit nicht behandelten Geschwistern verglichen werden. Dies legt nahe, dass Geschwister nicht spezifisch herangezogen werden können, wenn es um den Zeitpunkt der Erstsymptomatik geht, dass sie jedoch von spezifischer Bedeutung sind, wenn es um die Art der Erstsymptomatik und die Krankheitsdynamik geht. Zudem konnten erstmal Daten zur intrafamiliären Geschwistervariabilität bei Kindern mit MLD gezeigt werden, was für die Beratung von Familien von Wichtigkeit ist

A Multiclass Simulation-Based Dynamic Traffic Assignment Model for Mixed Traffic Flow of Connected and Autonomous Vehicles and Human-Driven Vehicles

One of the potential capabilities of Connected and Autonomous Vehicles (CAVs) is that they can have different route choice behavior and driving behavior compared to human Driven Vehicles (HDVs). This will lead to mixed traffic flow with multiple classes of route choice behavior. Therefore, it is crucial to solve the multiclass Traffic Assignment Problem (TAP) in mixed traffic of CAVs and HDVs. Few studies have tried to solve this problem; however, most used analytical solutions, which are challenging to implement in real and large networks (especially in dynamic cases). Also, studies in implementing simulation-based methods have not considered all of CAVs' potential capabilities. On the other hand, several different (conflicting) assumptions are made about the CAV's route choice behavior in these studies. So, providing a tool that can solve the multiclass TAP of mixed traffic under different assumptions can help researchers to understand the impacts of CAVs better. To fill these gaps, this study provides an open-source solution framework of the multiclass simulation-based traffic assignment problem for mixed traffic of CAVs and HDVs. This model assumes that CAVs follow system optimal principles with rerouting capability, while HDVs follow user equilibrium principles. Moreover, this model can capture the impacts of CAVs on road capacity by considering distinct driving behavioral models in both micro and meso scales traffic simulation. This proposed model is tested in two case studies which shows that as the penetration rate of CAVs increases, the total travel time of all vehicles decreases

Dynamic Reroute Modeling for Emergency Evacuation: Case Study of the Brunswick City

The human behaviors during evacuations are quite complex. One of the critical behaviors which affect the efficiency (performance) of evacuation is route choice. Therefore, the respective simulation modeling work needs to function properly. In this paper, SUMO's current dynamic route modeling during evacuation, i.e. the rerouting functions, is examined with a real case study. Four influence factors (1) time to get information, (2) probability to cancel a trip, (3) probability to use navigation equipment and (4) rerouting and information updating period are considered to analyze possible traffic impacts during the evacuation and to examine the rerouting functions in SUMO. Furthermore, some behavioral characters of the case study are analyzed with use of the corresponding detector data and applied in the simulation. The experiment results show that the dynamic route modeling in SUMO can deal with the proposed scenarios properly. Some issues and function needs related to route choice are discussed and further improvements are suggested

Action-points in human driving and in SUMO

When following a vehicle, drivers change their acceleration at so called action-points (AP), and keep it constant in between them. By investigating a large data-set of car-following data, the state- and time-distributions of the APs is analyzed. In the state-space spanned by speed-difference and distance to the lead vehicle, this distribution of APs is mostly proportional to the distribution of all data-points, with small deviations from this. Therefore, the APs are not concentrated around certain thresholds as is claimed by psycho-physical car-following models.Instead, small distances indicate a slightly higher probability of finding an AP than is the case for large distances. A SUMO simulation with SUMO's implementation of the Wiedemann model confirms this view: the AP's of the Wiedemann model follow a completely different distribution than the empirical ones

LiSuM: Design and Development of a Middleware to couple Virtual LISA+ TLS Controller and SUMO Simulation

Traffic signal control logic programs are analyzed and tested in traffic fow simulators before being put into operation in real traffic road intersections. LISA+ is a proprietary software tool used to plan and evaluate complex intersections and the control logic programs created with it can be directly uploaded to real controllers or tested with VISSIM, a proprietary microscopic 3D traffic simulator. On the other hand, Simulation of Urban Mobility (SUMO) is a free and open traffic simulation toolsuite that facilitates simulation of traffic and the evaluation of infrastructure changes as well as policy changes before implementing them on the road. As mentioned above, LISA+ control logic programs can be currently tested only with proprietary software and a free and open alternative, like SUMO, is desirable. To close this gap this paper presents the design and development of a Middleware called LiSuM that enables the communication and interaction between the virtual LISA+ traffic light signal (TLS) controller and SUMO. Furthermore LiSuM provides also a friendly graphical user interface (GUI), which allows managing all aspects related to the interaction between LISA+ and SUMO. The main features of the LiSuM Middleware as well as the provided interfaces are also described. The usage of LiSuM is demonstrated for a single intersection simulated with SUMO and controlled by LISA+

Brunswick simulation scenario for virtual-stops based DRT services with SUMO

This paper presents a general simulation scenario with SUMO of the City of Brunswick, Germany, was set up using traffic network data from OSM and the traffic demand from TAPAS (TAPAS 2017). In this paper the developed simulation scenario is published for other researchers to use and extend. A simulation scenario has been set up and evaluated. The developed scenario includes a simulation of the whole city area of Brunswick. Furthermore, key performance indicators (KPIs) have been chosen to find optimal positions for virtual bus stops for autonomous shuttles. The simulation scenarios give findings of the effect of the position of a virtual bus stop on the traffic flow and the traffic safety. In combination with the walking time to this stop these KPIs give a decision basis for the position of the stop