Tolls in Transportation Networks

Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)

• Zusammenfassung (German summary)
• Abstract
• 1 Einleitung
• 2 Mathematische Modellierung des Verkehrsnetzes
• 2.1 Das Verkehrsnetz
• 2.2 Die Verkehrsströme
• 2.3 Die Kostenfunktion
• 3 Das Optimierungsproblem
• 3.1 Das Problem der optimalen Mautgebühren
• 3.2 Das Problem der maximalen Anzahl bemautbarer Straßenabschnitte
• 4 Algorithmen
• 4.1 Optimierung der Mautgebühren
• 4.2 Berechnung der optimalen Anzahl bemautbarer Straßenabschnitte
• 5 Numerische Resultate
• 5.1 Die Testinstanz
• 5.2 Ergebnisse der Algorithmen
• 6 Integration in einen agenten-basierten Verkehrssimulator
• 6.1 Der Verkehrssimulator
• 6.2 Integration der Mautgebühren
• 7 Diskussion und Ausblick
• Literatur

Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)

Diese Arbeit befasst sich mit dem Thema der Mautgebühren in Verkehrsnetzen. Das Ziel ist es, mathematische Modelle und Algorithmen zu entwickeln, die es ermöglichen, optimale Mautgebühren zu berechnen, um die Gesamtfahrzeit aller Verkehrsteilnehmer zu minimieren. Dabei wird die Herausforderung betrachtet, dass nicht alle Straßenabschnitte bemautet werden können. Die Arbeit untersucht verschiedene Ansätze, um dieses Problem zu lösen, einschließlich der Optimierung der Mautgebühren für einen vorher festgelegten Satz von Straßen und der Bestimmung der optimalen Anzahl bemautbarer Straßenabschnitte.

• Mathematische Modellierung von Verkehrsnetzen
• Optimierung von Mautgebühren zur Reduzierung der Gesamtfahrzeit
• Entwicklung von Algorithmen zur Berechnung optimaler Mautgebühren
• Integration der Ergebnisse in einen agenten-basierten Verkehrssimulator
• Analyse der Auswirkungen von Mautgebühren auf das Verkehrsaufkommen

Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)

Kapitel 1 führt in das Thema der Mautgebühren in Verkehrsnetzen ein und erläutert die Relevanz dieses Problems im Kontext des steigenden Verkehrsaufkommens. Kapitel 2 beschreibt die mathematische Modellierung des Verkehrsnetzes, einschließlich der Definition von Verkehrsströmen und Kostenfunktionen. Kapitel 3 formuliert das Optimierungsproblem der Berechnung optimaler Mautgebühren, wobei die Einschränkung berücksichtigt wird, dass nur ein Teil der Straßenabschnitte bemautet werden kann. Kapitel 4 stellt Algorithmen zur Lösung des Optimierungsproblems vor, die sowohl für die Bestimmung der optimalen Mautgebühren als auch für die Berechnung der optimalen Anzahl bemautbarer Straßenabschnitte geeignet sind. In Kapitel 5 werden die Algorithmen anhand realer Beispiele getestet und die Ergebnisse analysiert. Schließlich integriert Kapitel 6 die Ergebnisse in einen agenten-basierten Verkehrssimulator, um dessen Lösungen bei verringerter Laufzeit zu verbessern.

Schlüsselwörter (Keywords)

Mautgebühren, Verkehrsnetze, Optimierung, Algorithmen, agenten-basierte Simulation, Verkehrsaufkommen, Gesamtfahrzeit, Verkehrsplanung.