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In the following, you may find ideas for student work - Bachelor, Master, or Diploma theses. Please note that being a German institution, we can only offer assistance for work done on German Universities / Schools. That's why the work topics are listed in German.

Allgemeines Die meisten der folgenden Themen lassen sich sowohl im Rahmen einer Master- oder Diplomarbeit als auch in reduziertem Umfang in einer Studien- oder Bachelorarbeit behandeln. Alle stehen mehr oder weniger direkt im Zusammenhang mit SUMO. Alle Themen sind ausdr&uuml;cklich nur als Vorschl&auml;ge gedacht. Falls jemand nach Kennenlernen der Software und der Anwendungsgebiete eigene Vorschl&auml;ge zur Verbesserung und Erweiterung hat, die er/sie selbst umsetzen m&ouml;chte, sind diese sehr gern gesehen.

Themen mit Bezug zur Verkehrsforschung Voraussetzung: Kenntnisse in C++ oder Python

Schadstoffemission Implementierung und Vergleich von Emissionsmodellen Es existiert eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle für den Aussto&szlig; von Schadstoffen, die sich in ihrer Granularit&auml;t sowie der Menge abgebildeter Fahrzeugarten unterscheiden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Umsetzung eines Teils dieser Modelle in SUMO und der Vergleich dieser. Die Arbeit w&uuml;rde auf bereits vorhandenen Ergebnissen aufbauen.

Elektromobilit&auml;t - Simulation der Auswirkung von Verkehrsmanagementstrategien Gegenw&auml;rtig h&auml;lt eine neue Entwicklung mit all ihren Chancen und Herausforderungen Einzug in den Verkehrsraum – die Elektromobilit&auml;t. Sie hat den Vorteil, nur geringe L&auml;rm- und Schadstoff-emissionen zu verursachen. Doch die Elektromobilit&auml;t wird die bisherigen Probleme im Verkehrsmanagement nicht automatisch l&ouml;sen. Ganz im Gegenteil – im Zuge der Elektrifizierung des Verkehrs kommen neue Herausforderungen auf das Verkehrsmanagement zu. Die begrenzte Reichweite und langen Ladevorg&auml;nge der bisherigen Elektrofahrzeuge bedingen eine neuartige Lade- und Verkehrsinfrastruktur. Hinzu kommen unklare Rahmenbedingungen wie Kaufbereitschaft und Marktpreise. Die Konsequenzen für das Verkehrsmanagement sind daher kaum absehbar. Wir m&ouml;chten zusammen mit einem Studenten/einer Studentin Verkehrsmanagementstrategien unter Beachtung verschiedener Markt- und Nutzungsszenarien simulieren. Damit sollen &Auml;nderungen im Verkehrsmanagement virtuell erprobt und deren Auswirkungen bspw. auf deren Beitrag zum Klimaschutz untersucht werden. M&ouml;gliche Aufgabengebiete umfassen dabei: Recherche und Aufbereitung von Markt- und Nutzungsszenarien, Ableitung von Verkehrsmanagementstrategien / Recherche bisheriger Anstze, Emissionsprofil f&uuml;r verschiedenen Fahrzeugtypen (PHEV, REEV, BEV, FCEV etc.) implementieren, Simulation verschiedener Steuerungs- und Beeinflussungsma&szlig;nahmen, Auswertung der Ergebnisse / Ziehen von Schlussfolgerungen.

Lichtsignalanlagen Methoden für eine Sch&auml;tzung einer "gr&uuml;nen Welle" in komplexen Stra&szlig;ennetzen Basierend auf der Auswertung bereits existierender Ans&auml;tze ist ein Verfahren aus zu wählen und zu implementieren, welches f&uuml;r ein gegebenes Stra&szlig;ennetz und eine gegebene Nachfrage möglichst optimale, also z.B. die Wartezeiten vor den Lichtsignalanlagen minimierende, Programme der Lichtsignalanlagen erzeugt.

Vergleich verschiedener Ans&auml;tze zur Steuerung von Lichtsignalanlagen Ziel der Arbeit ist es, das modellbasierte Steuerverfahren OPAC mit einer Festzeitsteuerung und einer regelbasierten Steuerung zu vergleichen. Dazu ist zun&auml;chst zu untersuchen, mit welchem Aufwand sich die Steuerverfahren in der Simulation umsetzen lassen. Anschlie&szlig;end sollen m&ouml;glichst alle Steuerverfahren in konkreten Simulationsszenarien umgesetzt und auf Basis der von SUMO generierten Ausgabedateien verglichen werden.

Routenwahl und Nachfragemodellierung Auswertung von one-shot-Ans&auml;tzen zur Verkehrsumlegung Die Verteilung von Routen innerhalb eines belasteten Stra&szlig;ennetzes geh&ouml;rt zu den Standardschritten bei der Erstellung eines Verkehrssimulationsszenarios. Normalerweise benutzte Methoden sind dabei iterativ und ben&ouml;tigen daher viel Rechenzeit. Innerhalb dieser Arbeit soll ein bereits entwickelter one-shot - Ansatz, der ohne Iterationen auskommt im Vergleich zu herk&ouml;mmlichen Verfahren evaluiert werden.

Alternative Algorithmen für K&uuml;rzeste-Wege-Suche Innerhalb dieser Arbeit sollen Alternativen zu dem in SUMO benutzten K&uuml;rzeste-Wege-Algorithmus von Dijkstra implementiert und verglichen werden.

Ad-hoc - Nachfragegenerierung Während mit OpenStreetMap reale Straßennetze frei zur Verfügung stehen, gibt es kaum Quellen f&uuml;r die von der Simulation ben&ouml;tigte Verkehrsnachfrage. Innerhalb dieser Arbeit sollen Heuristiken zur Bestimmung einer Nachfrage für ein gegebenes Stra&szlig;ennetz entwickelt, implementiert und ausgewertet werden.

Nachfragegenerierung aus Induktionsschleifendaten Die nahezu vollst&auml;ndige Abdeckung aller Zu- und Abfahrten an Autobahnen erlaubt die Modellierung einer Nachfrage für ein so beschriebenes Autobahnnetz. Innerhalb dieser Arbeit soll ein bereits entwickeltes Werkzeug auf ein solides theoretisches Fundament gestellt werden. Zudem sollen die vorhandenen, realen Daten dazu benutzt werden, die M&ouml;glichkeiten und Probleme bei der Benutzung dieses Werkzeugs auf zu decken.

Anpassung einer Verkehrsnachfrage an Schleifendaten Es soll ein Werkezeug erstellt und beschrieben werden, das eine für ein Stra&szlig;ennetz gegebene Nachfrage an die innerhalb dieses Netzes erhobenen Daten anpassen k&ouml;nnen soll. Vorarbeiten hierzu liegen vor.

Kurzfristige Verkehrsprognose Vorhersage von Ganglinien Es sollen eigene Ideen entwickelt werden, wie Vorhersagen zur Fahrzeugzahl und -geschwindigkeit in einem Stra&szlig;ennetz aufgrund historischer Daten und dem Einsatz maschineller Lernverfahren gemacht werden k&ouml;nnen.

Themen mit Bezug zu Softwareentwicklung

Schwerpunkt Algorithmik / theoretischer Informatik Voraussetzungen: keine Angst vor Beweisen, Grundkenntnisse der Graphentheorie (z.B. aus einer Vorlesung zu Graphen und Algorithmen)

Analyse und Implementation eines Netzwerkflussalgorithmus zur Routenfindung Im Rahmen der Arbeit sollte ein schon weitgehend entwickelter Algorithmus zur Routenfindung effizient implementiert, seine Laufzeit theoretisch und praktisch untersucht und seine L&ouml;sungen verbessert werden. Ziel der Arbeit ist einen Routenfindungsalgorithmus zu erstellen, der in der Praxis schnell und trotzdem theoretisch fundiert vorgegebene Verkehrszählungen annähert.

Schnelle Fl&uuml;sse Es gibt in der kombinatorischen Optimierung das Konzept der Quickest flows zur Abbildung der zeitlichen Komponente bei Netzwerkfl&uuml;ssen. Es soll evaluiert werden, inwieweit diese zur Routenfindung eingesetzt werden k&ouml;nnen.

Matching von Stra&szlig;ennetzen Oft liegen f&uuml;r eine Region mehrere Beschreibungen in unterschiedlichen Formaten und unterschiedlicher Qualit&auml;t vor. Ziel dieser Arbeit ist die Auswertung verschiedener Ans&auml;tze, die eine Projektion von Stra&szlig;ennetzen unterschiedlicher Genauigkeit aufeinander realisieren sowie die Implementierung eines diese Funktion realisierenden Verfahrens.

Schwerpunkt Software Engineering Voraussetzung: Kenntnisse in C++

Checkstyle f&uuml;r C++ W&auml;hrend es f&uuml;r Java und Python bereits recht ausgereifte Tools zur statischen &Uuml;berpr&uuml;fung des Quellcodes gibt, gibt es f&uuml;r C++ nur wenig (bezahlbares). Es soll &uuml;berpr&uuml;ft werden inwieweit bestehende Tools f&uuml;r Java sich auch bei C++ anwenden lassen.

Fixed point vs. Floating point Gibt es bei modernen Prozessorarchitekturen noch einen deutlichen Performanceunterschied zwischen Fest- und Flie&szlig;kommaberechnungen? Rechtfertigt dieser einen unter Umst&auml;nden deutlich erh&ouml;hten Implementationsaufwand? Und &auml;ndern sich die Antworten auf diese Fragen f&uuml;r (stark) nebenl&auml;ufige Programme?

Multi-core Parallelisierung Bislang nutzen die Anwendungen des Softwarepaketes SUMO keine Parallelisierung. Ziel dieser Arbeit ist die Implementierung einer Parallelisierung für eine multi-core Architektur und die Messung des so erhaltenen Geschwindigkeitsgewinns.

Schwerpunkt XML Voraussetzung: Erfahrung mit der Parsierung / Erzeugung von XML

Effizienter Import und Export von XML mittels schemabasierter Kompression SUMO erzeugt und importiert zum Teil riesige XML-Dateien, welche die Simulation durch ihre schiere Gr&ouml;&szlig;e ausbremsen. Effiziente Kompression mittels so genanntem bin&auml;rem XML (z.B. XSBC) soll als L&ouml;sungsansatz evaluiert und implementiert werden.

Modulares XML Die Wiederverwendung von Konfigurationen wird durch die begrenzte Modularisierbarkeit von "reinem" XML eingeschr&auml;nkt. Daher sollen in dieser Arbeit verschiedene (standardisierte) Modularisierungsans&auml;tze, wie z.B. XInclude, untersucht und implementiert werden.

Sonstiges OpenSource Marketing und Community building Welche Eigenschaften muss ein Softwareprojekt haben, damit es die Anwender nutzen und zur Verbesserung beitragen? Spielt die Codequalit&auml;t eine Rolle, liegt es vor allem an der Dokumentation? Diesen Fragen sollen studiert und Verbesserungsvorschl&auml;ge gerne auch direkt ausprobiert werden.