Theoretical vs. Empirical Classification and Prediction of Congested Traffic States

Starting from the instability diagram of a traffic flow model, we derive conditions for the occurrence of congested traffic states, their appearance, their spreading in space and time, and the related increase in travel times. We discuss the terminology of traffic phases and give empirical evidence for the existence of a phase diagram of traffic states. In contrast to previously presented phase diagrams, it is shown that "widening synchronized patterns" are possible, if the maximum flow is located inside of a metastable density regime. Moreover, for various kinds of traffic models with different instability diagrams it is discussed, how the related phase diagrams are expected to approximately look like. Apart from this, it is pointed out that combinations of on- and off-ramps create different patterns than a single, isolated on-ramp.Comment: See http://www.helbing.org for related wor

Theoretical vs. empirical classification and prediction of congested traffic states

Starting from the instability diagram of a traffic flow model, we derive conditions for the occurrence of congested traffic states, their appearance, their spreading in space and time, and the related increase in travel times. We discuss the terminology of traffic phases and give empirical evidence for the existence of a phase diagram of traffic states. In contrast to previously presented phase diagrams, it is shown that "widening synchronized patterns” are possible, if the maximum flow is located inside of a metastable density regime. Moreover, for various kinds of traffic models with different instability diagrams it is discussed, how the related phase diagrams are expected to approximately look like. Apart from this, it is pointed out that combinations of on- and off-ramps create different patterns than a single, isolated on-ram

Medikamenten-assoziierte Kieferosteonekrosen (MRONJ) – eine statische und dynamische (histo)morphometrische Analyse mittels Micro-CT und (Immun-)Histologie

Die Medikamenten-assoziierte Kieferosteonekrose (MRONJ) ist eine schwerwiegende Nebenwirkung im Rahmen von Therapien mit Antiresorptiva (AR) wie Bisphosphonate (BP’s) und Denusumab (Dmab). Obwohl bereits einige Risikofaktoren beschrieben wurden, konnte die Ätiologie der MRONJ noch nicht vollständig beschrieben werden. Das primäre Ziel der AR-Therapie besteht zwar in der Festigung des Knochens, jedoch wird auch eine Überossifikation sowie Akkumulation von Mikrofrakturen diskutiert. In-vitro Studien beschreiben zudem zytotoxische und immunmodulatorische Wirkungen der AR‘s. Das Ziel dieser Studie ist einerseits mittels µ-CT die Mikroarchitektur menschlicher Kieferknochenproben von Patienten unter AR-Therapie ohne und mit MRONJ zu analysieren sowie andererseits, diese Proben durch histologische Untersuchungen auf Aspekte der Zellzusammensetzung zu untersuchen. Menschliche Kieferknochenproben von AR-therapierten Patienten wurden in 11 Gruppen nach der AR-Therapie mit Bisposphonaten (BP), Denosumab (Dmab), beides (M) und Kontrollgruppen (C) eingeteilt. Subgruppen richteten sich nach der klinischen Lokalisation entsprechend: AR-exponierter, vitaler Kieferknochen (BPexp, Dmabexp, Mexp), Sequesterrand (BPOmar, DmabOmar, MOmar), Sequester (BPOseq, DmabOseq, MOseq). Gesunder Kieferknochen (CHB) und osteoporotischer Kieferknochen (COP) repräsentierten die Kontrollgruppen. Die Proben wurden einerseits in relativen Einheiten mittels µ-CT morphometrisch nach Knochenvolumenanteil (BV/TV), Knochenoberflächendichte (BS/BV), Trabekeldicke (Tr.Th.), Trabekelanzahl (Tr.N.), Trabekelabstand (Tr.Sp.), Euler-Charakteristik für Trabekelkonnektivität, Knochenmineraldichte (BMD) und Gewebemineraldichte (TMD) und andererseits (immun-)histologisch nach Osteozyten-, Lakunen- und Kittliniendichte sowie RANKL-, OPG- und TRAP-Färbung analysiert. 210 Knochenproben von 108 Patienten wurden analysiert. Die BV/TV der Mexp- (Mittelwert: 0.46±0.27) war signifikant höher im Vergleicht zur COP-Gruppe (Mittelwert: 0.14±0.05; p<0,05). Die Tr.Th. unterschied sich signifikant zwischen der BPexp- (Mittelwert: 0.32±0.15) und der Mexp-Gruppe (Mittelwert: 0.57±0.20; p<0,05) sowie zwischen der BPOseq- (Mittelwert: 0.25±0.10) und der MOseq-Gruppe (Mittelwert: 0.39±0.18; p= p<0,05). In 3D Rekonstruktionen konnten Anzeichen für verdickte Trabekel und unorganisierte trabekuläre Mikroarchitektur der AR-exponierten- im Vergleich zu Sequester-Gruppen beobachtet werden. Allerdings zeigten BS/BV, Tr.N. und Tr.Sp. keine signifikanten Unterschiede. Die Euler-Charakteristik der BPOseq- (Median: 7.46) ergab erhöhte Werte im Vergleich zur BPexp-Gruppe (Median: 14.97; p<0,05). BMD und TMD waren in allen Gruppen ähnlich. Die Untersuchungen der Osteozyten-, Lakunen- und Kittliniendichte ergaben keine signifikanten Unterschiede. Die RANKL- und TRAP-Färbungen der BP/MOexp- über BPO/MOmar- zur BPO/MOseq-Gruppe zeigten progressiv steigende Werte (p<0,05), während sie von DmabOmar- zu DmabOseq-Gruppe sistierten. In der OPG-Färbung waren keine signifikanten Unterschiede detektierbar. Die Ergebnisse liefern Hinweise für eine gesteigerte Knochenmasse bei gleichzeitig mechanisch kompromittierter Mikroarchitektur einiger AR-Gruppen verglichen mit osteoporotischem Kieferknochen. Trotz erhöhter Knochenmasse zeigen einige MRONJ-Proben nach der Euler-Charakteristik eine geminderte Konnektivität verglichen mit den AR-exponierten Knochen. Dies liefert Hinweise für extensive Ossifikation mit insuffizient gesteigerter Knochenmasse und reduzierter mechanischer Stabilität durch Konnektivitätsverlust. Zudem weisen die Ergebnisse auf ein erhöhtes Risiko für Mikrofrakturen hin. Ab bestimmten Grenzwerten könnte der Knochen unterversorgt werden, was zu mikroarchitektonischer Instabilität führen könnte und konsekutiv die Anfälligkeit des Kieferknochens für MRONJ steigert. Die Ergebnisse der (Immun)histologie zeigen, dass die Osteoklastendichte einerseits abhängig der Probenlokation zum Sequester und andererseits vom AR abhängig ist. Im Kontext der Ätiologie könnten damit bekannte Risikofaktoren wie bspw. immunmodulatorische Effekte, Überossifikation etc. abhängig der AR-Therapie unterschiedliche Anteile an der Entwicklung einer MRONJ haben

The Category of Diathesis in Swahili. Transitivity, Transmittivity, Causativity

Wydział NeofilologiiJako jedna z najbardziej złożonych kategorii językowych, diateza obejmuje obszary semantyki, składni i morfo-syntaktyki. Współdziałają w niej kategorie strony oraz przypadka. Rozprawa dotyczy znacznego fragmentu diatezy współczesnego języka suahili, jaki stanowią trzy główne systemy diatetyczne – tranzytywność, transmitywność oraz kauzatywność. W oparciu o koncepcję ogólnej teorii diatezy Jerzego Bańczerowskiego ustalono znaczenia diatetyczne, kategorie diatetyczne oraz kategorialne schematy semantyczne, zwane symptozjami. Tranzytywność opisano w świetle 3 symptozji, transmitywności i kauzatywności przypisano po zbiorze 13 symptozji. Wyodrębniono również typy symptozji. Następnie zbadano empiryczną realizację symptozji w zdaniach i syntagmach odzdaniowych języka suahili oraz wyznaczono dla nich konkazje, tj. kategorialne schematy morfosyntaktyczne, w liczbie 7 dla tranzytywności, 30 dla transmitywności i 15 dla kauzatywności. Wykazano, że w badanym języku operują wszystkie symptozje dla tranzytywności i transmitywności oraz 10 z 13 symptozji dla kauzatywności. W suahili realizowane są wszystkie typy symptozji oraz dodatkowo wyodrębniony, szczególny typ symptozji dla tranzytywności. Relacje pomiędzy symptozjami a konkazjami ustalone w drodze analizy materiału pozyskanego podczas badań terenowych w Tanzanii uznano jako prawa sformułowane w oparciu o proponowaną teorię diatezy języka suahili. W pracy dokonano przeglądu starożytnych i nowożytnych koncepcji lingwistycznych odnoszących się do strony, diatezy i przypadka oraz poświęcono rozdział opisowi języka suahili.As one of the most complex lingual categories, diathesis embraces areas of semantics, syntax, and morpho-syntax. The categories of voice and case interact within diathesis. The dissertation concerns a substantial fragment of diathesis of modern Swahili, namely the three main diathetic systems – transitivity, transmittivity and causativity. Based on Jerzy Bańczerowski’s concept of the general theory of diathesis, diathetic meanings, diathetic categories and categorial semantic schemata, called symptoses, are established. Transitivity is described in terms of 3 symptoses, 13 symptoses for each transmittivity and causativity are identified. Also, types of symptoses are differentiated. Further, the empirical realization of symptoses in Swahili sentences and desentential syntagms is investigated. The number of concasions, that is categorial morphosyntactic schemata established for Swahili, equals 7 for transitivity, 30 for transmittivity and 15 for causativity. It has been revealed that all symptoses for both transitivity and transmittivity and 10 out of 13 symptoses for causativity operate in Swahili. All types of symptoses are realized together with an additionally differentiated, specific type of symptosis for transitivity. The relations between symptoses and concasions established in the course of analysis of the material collected during fieldwork in Tanzania are regarded as laws being formulated in terms of the proposed theory of diathesis for Swahili. The dissertation provides an overview of both ancient and modern linguistic approaches towards voice, diathesis and case. A separate chapter is devoted to the description of Swahili

Das technische Phänomen „Künstliche Intelligenz“ im allgemeinen Zivilrecht: Eine kritische Betrachtung im Lichte von Autonomie, Determinismus und Vorhersehbarkeit

Das Phänomen der künstlichen Intelligenz (KI) gewinnt im Vertrags- und Deliktsrecht zunehmend an Bedeutung. Für die Behandlung der Thematik sind Grundkenntnisse der KI notwendig. Die Autoren beschreiben im notwendigen Maße die technischen Aspekte der KI. Sie zeigen auf, dass implementierte KI nichts anderes ist als Computersoftware. KI kann sich zwar unterschiedlich verhalten, dies ist aber immer deterministisch begründet. Es bestehen Herausforderungen bei der Vorhersehbarkeit und Erklärbarkeit der Folgen von KI (xAI). Vor diesem Hintergrund werden die Auswirkungen auf das Vertrags- und Deliktsrecht untersucht. Eine (Teil-)Rechtsfähigkeit von KI bietet dabei keinen Mehrwert. Die wahren Herausforderungen der KI liegen anderswo

Reconstructing the Traffic State by Fusion of Heterogeneous Data

We present an advanced interpolation method for estimating smooth spatiotemporal profiles for local highway traffic variables such as flow, speed and density. The method is based on stationary detector data as typically collected by traffic control centres, and may be augmented by floating car data or other traffic information. The resulting profiles display transitions between free and congested traffic in great detail, as well as fine structures such as stop-and-go waves. We establish the accuracy and robustness of the method and demonstrate three potential applications: 1. compensation for gaps in data caused by detector failure; 2. separation of noise from dynamic traffic information; and 3. the fusion of floating car data with stationary detector data.Comment: For more information see http://www.mtreiber.de or http://www.akesting.d

Das technische Phänomen „Künstliche Intelligenz“ im allgemeinen Zivilrecht

Das Phänomen der künstlichen Intelligenz (KI) gewinnt im Vertrags- und Deliktsrecht zunehmend an Bedeutung. Für die Behandlung der Thematik sind Grundkenntnisse der KI notwendig. Die Autoren beschreiben im notwendigen Maße die technischen Aspekte der KI. Sie zeigen auf, dass implementierte KI nichts anderes ist als Computersoftware. KI kann sich zwar unterschiedlich verhalten, dies ist aber immer deterministisch begründet. Es bestehen Herausforderungen bei der Vorhersehbarkeit und Erklärbarkeit der Folgen von KI (xAI). Vor diesem Hintergrund werden die Auswirkungen auf das Vertrags- und Deliktsrecht untersucht. Eine (Teil-)Rechtsfähigkeit von KI bietet dabei keinen Mehrwert. Die wahren Herausforderungen der KI liegen anderswo

Modelling Widely Scattered States in `Synchronized' Traffic Flow and Possible Relevance for Stock Market Dynamics

Traffic flow at low densities (free traffic) is characterized by a quasi-one-dimensional relation between traffic flow and vehicle density, while no such fundamental diagram exists for `synchronized' congested traffic flow. Instead, a two-dimensional area of widely scattered flow-density data is observed as a consequence of a complex traffic dynamics. For an explanation of this phenomenon and transitions between the different traffic phases, we propose a new class of molecular-dynamics-like, microscopic traffic models based on times to collisions and discuss the properties by means of analytical arguments. Similar models may help to understand the laminar and turbulent phases in the dynamics of stock markets as well as the transitions among them.Comment: Comments are welcome. For related work see http://www.helbing.or

Autonomous detection and anticipation of jam fronts from messages propagated by inter-vehicle communication

In this paper, a minimalist, completely distributed freeway traffic information system is introduced. It involves an autonomous, vehicle-based jam front detection, the information transmission via inter-vehicle communication, and the forecast of the spatial position of jam fronts by reconstructing the spatiotemporal traffic situation based on the transmitted information. The whole system is simulated with an integrated traffic simulator, that is based on a realistic microscopic traffic model for longitudinal movements and lane changes. The function of its communication module has been explicitly validated by comparing the simulation results with analytical calculations. By means of simulations, we show that the algorithms for a congestion-front recognition, message transmission, and processing predict reliably the existence and position of jam fronts for vehicle equipment rates as low as 3%. A reliable mode of operation already for small market penetrations is crucial for the successful introduction of inter-vehicle communication. The short-term prediction of jam fronts is not only useful for the driver, but is essential for enhancing road safety and road capacity by intelligent adaptive cruise control systems.Comment: Published in the Proceedings of the Annual Meeting of the Transportation Research Board 200