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Implementierungskonzepte für Agenten in Personenstromsimulationen : effiziente Modellierung komplexer Charaktere
Get PDFDiese Arbeit untersucht verschiedene Implementierungskonzepte für Agenten in agentenbasierten Personenstromsimulationen. Der Fokus liegt dabei auf der effizienten Modellierung komplexer Charaktere. Dazu werden vergleichbare Systeme vorgestellt und auf deren Lösungen für die Agenten-Implementierung eingegangen.
Unter Anderem wird auf die Software VADERE von der Forschungsgruppe um Prof. Köster eingegangen, besonders im Kontrast zur Software des Startup-Unternehmens accu:rate. Letztere wird in der Implementierungsphase dieser Arbeit zum Hauptgegenstand. Aus Literaturrecherche relevant erscheinende Software Design Patterns werden untersucht. Ihre Ausgestaltung im Kontext von Personenstromsimulationen werden in der Programmiersprache Java oder Scala interpretiert.
Diese Interpretationen werden jeweils mit UML-Diagramm und Auszügen des relevanten Codes vorgestellt und mit seinen Vor- und Nachteilen diskutiert. In der Implementierungsphase werden die verschiedenen Ansätze mit dem Anforderungsprofil von accu:rate abgeglichen, um festzulegen was letztendlich Einzug in das produktive System finden wird. Abschließend werden die Ergebnisse der Implementierungsphase vorgestellt und hinsichtlich der Ziele diese Arbeit reflektiert.This thesis is concerned with the investigation of different implementation concepts for agents in agent-based pedestrian flow simulations. The focus is on the efficient modelling of complex characters. For that purpose similar systems will be presented with focus on their respective solutions for implementing agents.
Amongst others the software VADERE by the scientific team around Prof. Köster will be presented. In particular in contrast to the software of the start-up company accu:rate. The latter will be the main subject in the implementation phase of this thesis. Relevant software design patterns, suggested by literature, will be investigated.
Their applied form in the context of pedestrian flow simulations will be interpreted in the programming language Java or Scala. These interpretations will be presented with UML diagrams and excerpts of relevant code. Their advantages as well as disadvantages will be discussed. These approaches will be contrasted with the requirement profile of accu:rate In the implementation phase. This will determine which approach eventually makes it into their production system. In conclusion the results of the implementation phase will be presented and reflected in consideration of the goals of this thesis
Different levels of technical acceptance in Japan and Germany: where are differences and why? : Exemplary investigation of differences between students of the two nations
Get PDFIn dieser Bachelorarbeit wurden Unterschiede zwischen deutschen und japanischen Studenten und deren Akzeptanz von Technik untersucht. Im Falle solcher Unterschiede sollten mögliche Ursachen gefunden werden. Dies geschah vorwiegend durch Literaturrecherche, welche auch nötig war, um ein Model für Technikakzeptanz aufzustellen, das im Rahmen dieser Bachelorarbeit anwendbar war. Wie effektiv das Model war, konnte nicht vollständig geklärt werden, aber es diente als Grundlage für die Online-Befragung. Diese richtete sich an deutsche (hauptsächlich im Raum München) und japanische (hauptsächlich im Raum Tokyo) Studenten und stand für etwa drei Wochen zur Verfügung. Die Umfrage untersuchte die Haltung von Studenten zu den Themen virtuelle Realität, Robotik und alternative Zahlungsmethoden. Es wurden keine deutlichen, allgemeingültigen Zusammenhänge zwischen Nationalität und Technikakzeptanz gefunden. Die Ergebnisse deuteten Unterschiede in einigen Bereichen der Robotik und alternativen Zahlungsmethoden an. Durch die geringe Teilnehmerzahl ist die Aussagekraft jedoch eingeschränkt und bedarf einer größer angelegten Untersuchung.The thesis aimed to clarify whether there are differences in the technical acceptance of students from Germany and Japan. If applicable, the thesis pointed out possible reasons for differences. To achieve this, it was necessary to conduct research in existing literature. A literature review also led to a model capable of observing the level of technical acceptance and factors connected to acceptance. While the effectivity of the model could not be completely confirmed, it became the basis for an online survey. The survey was distributed to students in Germany (mainly Munich) and Japan (mainly Tokyo) and accessible for about three weeks. The survey investigated the stance of the students towards the topics virtual reality, robotics and alternative means of payment. No strong, general correlation between the nationality of the students and their rate of technical acceptance was found. The results indicated differences for some items of robotics and alternative means of payment, but due to a small number of participants, the significance of the indications is low and requires a more thorough investigation on a bigger scale
Qualitätsanalyse einer passpunktfreien photogrammetrischen 3D-Rekonstruktion von Schloss Wolfstein in Freyung
Get PDFDie Möglichkeiten, ein 3D-Modell eines Gebäudes zu erstellen, sind vielfältig. Je nach Sensorart und Auswertesoftware erfreuen sich die neusten Technologien nicht nur im kommerziellen, sondern auch im privaten Bereich immer größerer Beliebtheit. Neben der Objektaufnahme mittels Laserscanning, findet die digitale Bildaufnahme mit photogrammetrischer Auswertung vermehrt Anwendung. Die Photogrammetrie wird gerne an schwer zugänglichen Orten herangezogen, da die Bildaufnahme mittels Drohnen aus der Luft erfolgen kann. Viele Faktoren wie die unterschiedlichen Kombinationen von Aufnahmeparameter, Sensoreigenschaften, Software und Vorgehensweise beeinflussen das Ergebnis hinsichtlich der Genauigkeit und der Detaillierung. Während bei der Genauigkeit die geometrische Präzision betrachtet wird, gibt die Detaillierung Auskunft über die inhaltliche Dichte und geometrische Auflösung. In dieser Arbeit wird ein 3D-Modell von Schloss Wolfstein in Freyung erstellt und bezüglich der inneren und der äußeren Genauigkeit analysiert. Die Bildaufnahme erfolgt mit zwei verschiedenen Drohnen, die über einen integrierten Global Navigation Satellite System (GNSS)- Positionierungssensor verfugen, mit dem für jedes Bild die Position der Aufnahme bestimmt wird. Diese Information wird verwendet, um das 3D-Modell zu georeferenzieren. Die photogrammetrische 3D-Rekonstruktion erfolgt mit dem Programm 3DF Zephyr und wird in vier Phasen unterteilt. Angefangen mit der Berechnung der dünnen Punktwolke, gefolgt von der dichten Punktwolke über die Oberflächenrekonstruktion bis zur finalen Texturierung entsteht das fertige 3D-Modell. Für die Validierung werden Referenzdaten aus dem Amtlichen Liegenschaftskatasterinformationssystem (ALKIS) und einer tachymetrischen Fassadenaufnahme verwendet. Aufgrund von dichter Vegetation um das Schloss fehlen stellenweise Bilddaten des Gebäudes, weswegen das erzeugte 3D-Modell an den entsprechenden Stellen Löcher und verschwommene Kanten aufweist. Im Gegensatz dazu konnten gut sichtbare Bereiche fehlerfrei rekonstruiert werden. Zur Bewertung der inneren Genauigkeit des Modells wird mit der dichten rekonstruierten Punktwolke eine Fehleranalyse auf Grundlage der Ausgleichungsrechnung durchgeführt. Die Standardabweichung der Punktwolke wird nur für die sichtbaren Bereiche des Modells berechnet und liegt zwischen 0,71 cm und 3,10 cm. Die äußere Genauigkeit bewertet die Qualität der geographischen Lage, welche mit der GNSS-Positionierung (mit GPS, Galileo und GLONASS) berechnet wird und sich in Rotation, Translation und Skalierung unterteilen lässt. Unter Verwendung der Ausgleichungsrechnung werden die genannten Parameter von der dichten Punktwolke in Bezug auf die Referenzdaten ermittelt. Die Punktwolke ist in Bezug auf die Referenzdaten im Durchschnitt um 0,092 gon nach links verdreht. Außerdem ist die Punktwolke um 20,6 cm nach Osten und um 103,8 cm nach Norden verschoben. Die Berechnung der Skalierung ergibt eine durchschnittliche Längendifferenz der beiden Datensätze von 0,057m bei einer Gesamtlänge von 22,65m, was einer Abweichung von 0,25% entspricht. Die Gebäudeseiten sind in der Punktwolke kürzer als in den tachymetrischen Referenzdaten. Die innere Genauigkeit der Rekonstruktion liegt mit bis zu 3 cm Standardabweichung in dem gleichen Genauigkeitsbereich bzw. in einem besseren Genauigkeitsbereich als die amtlichen Referenzdaten, wenn es sich bei den Gebäudekoordinaten um < 30 cm Koordinaten handelt. Die Ergebnisse zeigen, dass ein 3D-Modell mit im Vergleich zur Tachymetrie oder zum Laserscanning billigen Mitteln im Zentimeterbereich mit Ausnahme der Translation rekonstruiert werden kann. Dank der automatisierten Verfahren wird diese Genauigkeit auch von Amateuren erreicht. Damit schließlich auch die Translationsabweichung minimiert werden kann, bietet sich eine Transformation des 3D-Modells mit zwei Gebäudeecken an, mit denen das 3D-Modell lagerichtig in der UTM Zone 32 abgebildet wird. Da sich die Abweichungen der Rotation und der Skalierung in Bezug auf die Gebäudegröße im Genauigkeitsbereich <3 cm befinden, können diese in die Transformation mit einfließen. Somit sind für die Berechnung Redundanzen vorhanden, die das Ergebnis zusätzlich bekräftigen. Eine passpunktfreie photogrammetrische 3D-Rekonstruktion ist jedoch für die digitale Visualisierung eines Objektes völlig ausreichend, da es sich meistens um ein einzelnes Objekt handelt, das ohne räumlichen Bezug dargestellt wird.There are many possibilities for creating a 3D-model. Dependent on the type of the sensor and the evaluation software new technologies are used for commercially purposes as well as for privat purposes. In addition to laserscanning the photogrammetry is getting more and more popular. The technology of photogrammetry is especially used at inaccessible areas, because the picture taking can be done with Unmanned Aerial System (UAS). Many factors like the various combinations of parameters, the quality of the sensor, the software and the procedure influence the accuracy and the specification of the result. Whereas the accuracy is applied to the geometric precision, the specification describes the density and geometric resolution. In this thesis a 3D-model of Wolfstein Castle in Freyung is created and the interior and exterior accuracy are analysed. The pictures were taken with two different drones which have onboard positioning sensors. For each of the 624 taken pictures the position of the drone could be calculated. This information is used for the 3D-reconstruction to georeference the 3D-model. For the photogrammetry reconstruction the software „3DF Zephyr“ was used and is subdivided into four phases:
• Sparse point cloud
• Dense point cloud
• Mesh generation
• Textured Mesh
For the validation reference data of ALKIS and a tachymetric measurement of the castle were used. Because of the dense vegetation around Wolfstein Castle some data of the pictures are missing. So the final 3D-model has corresponding holes and blurred edges. Contrary to this good visible areas can be reconstructed without defects. For this reason only parts of the whole point cloud are used for the analysis. For assessing the interior accuracy of the model an error analysis is carried out with the dense point cloud on the basis of curve fitting. The standard deviation of the point cloud is calculated only for the visible areas of the model. The value is between 0,71 cm and 3,10 cm. The exterior accuracy assesses the quality of the geografic location, which is calculated based on GNSS-positioning (with GPS, Galileo and GLONASS) and can be subdivided into deviation in respect to rotation, translation and scaling. On the basis of curve fitting the mentioned parameters of the dense point cloud with regard to the reference data are determined. The point cloud is on average twisted 0,092 gon to the left. Furthermore it is shifted about 20,6 cm to the east and 103,8 cm to the north. The scaling of a 22,65m long wall is 0,057m. The length of the walls of the point cloud are shorter than the tachymetric reference data. With a standard deviation of 3 cm the interior accuracy has the same accuracy range or sometimes a better accuracy like the official data if the coordinate accuracy of the building are <30 cm.The results show that a 3D-model can be reconstructed except the translation with tools which are cheaper than tachymetric or laserscanning methods. Thanks to the automatic process this accuracy can also be reached by amateurs. To minimize the deviation of the translation it is possible to integrate Ground Control Points (GCP) with that the 3D-model can be transformed into the UTM projection. For the transformation it is sufficient to integrate two edges of the object. Because the deviations of rotation and scaling are in respect to the building size in the accuracy range of <3 cm they can be used for the transformation. So there is a redundancy which affirm the calculation. A photogrammetric 3D-reconstruction without GCP is sufficient for a digital visualisation of an object, because it is mostly about a single object which is shown without a spatial relation
Konzeptentwicklung zur Herstellung von Wasserstoffdrucktanks mit integraler Faserverbundstruktur per 3D-Web- und Faserwickelverfahren
Get PDFIm Rahmen des Forschungsprojekts BRYSON wird in Kooperation mit der BMW AG, dem LZS Sachsen, dem ILK der TU Dresden und der WELA Handelsgesellschaft sowie einer Förderung durch das siebte Energieforschungsprogramm der Bundesregierung an neuen Konstruktionen und Herstellungsmöglichkeiten für quaderförmige Wasserstoffdrucktanks geforscht. Ziel ist es, eine gemeinsame Fahrzeugarchitektur für wasserstoffbetriebene und batteriebetriebene Fahrzeuge zu schaffen. Durch den quadratisch ausgeformten Unterboden für das Akkupaket von Elektrofahrzeugen lassen sich dort quaderförmige Wasserstofftanks besser integrieren.
Dieser Kontext setzt den Fokus der Arbeit auf die Konzeptentwicklung und die Fertigung derartiger Tanks. Hierbei wird der Einsatz von modernen Technologien aus der Textiltechnik für Faserverbund-Leichtbauwerkstoffe fokussiert. Nach dem aktuellen Stand der Technik besteht keine Möglichkeit, derartige Behälterstrukturen in einer wirtschaftlich effizienten und integralen Fertigungsweise herzustellen. Basierend auf einer Konzeptentwicklung werden zwei Baumuster hergestellt. Die angewandten 3D-Web- und Faserwickelverfahren aus dem Stand der Technik werden im Zuge der Herstellung individuell angepasst. Die Durchführung der Fertigungsverfahren beweist die Umsetzbarkeit und schafft damit einen maximalen Erkenntnisgewinn für eine Progression der Konzeptentwicklung. Mit einer objektiven Bewertung der Untersuchungsergebnisse wird das Konzept mit dem größten Potenzial zur Erfüllung der technischen und wirtschaftlichen Kriterien ermittelt.
Abschließend wird eine Fertigungsanlage konstruiert, welche der reproduzierbaren Herstellung von Prototypen, entsprechend des gewählten Konzepts, dient. Die gefertigten Komponenten in Verbindung mit der geplanten Herstellung fehlender Bauteile schaffen eine solide Basis für die Fertigstellung der Anlage im weiteren Projektverlauf. Eine Untersuchung eines Prototyps unter Betriebszustand ist für das Kalenderjahr 2021 vorgesehen.As part of the BRYSON research project, new designs and manufacturing processes for block-shaped hydrogen tanks are being developed in cooperation with BMW AG, LZS Sachsen, ILK of TU Dresden and WELA Handelsgesellschaft, as with funding from the German government's seventh energy research program. The aim is to create a common vehicle architecture for hydrogen and battery-powered vehicles. The square-shaped underbody for the battery pack of electric vehicles makes it easier to integrate block-shaped hydrogen tanks.
This background puts the focus of the work on the concept development and the manufacturing of this type of carbon tanks. The use of modern technologies from textile engineering for composite lightweight materials is focused within this context. The current state of the art does not allow to produce such tank structures in an economically-efficient and integral manufacturing process. The concept development is the basis for the fabrication of two samples. The applied 3D weaving and fiber winding processes from the current technology are individually customized during the manufacturing stage. The realization of the manufacturing processes proves the feasibility and thus gains maximum knowledge for a progression of the concept engineering. An objective review of the test results identifies the concept with the most potential to achieve the technical and economic requirements.
A production unit is then constructed, which is used for the reproducible production of prototypes, in accordance to the selected concept. The manufactured parts in association with the expected production of remaining components will provide a solid basis for the completion of the unit in the course of the project. A first test of the prototype under operating conditions is planned for 2021
Sustainability in the event industry : opportunities and challenges of the "GreenEvent" certification in South Tyrol (Italy)
Get PDFDas Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, die Chancen und Herausforderungen für Veranstalter durch eine Zertifizierung als GreenEvent in Südtirol aufzuzeigen. Dazu wurden alle bereits zertifizierten (going) GreenEvents in Südtirol per E-Mail zu einer Online-Umfrage aufgerufen. Diese quantitative Forschung wurde mit Hilfe der deskriptiven Analyse ausgewertet. Dabei ist der Schluss zu fassen, dass die geforderten nachhaltigen Maßnahmen unproblematisch in der Umsetzung sind. Mögliche Chancen durch eine Zertifizierung fallen geringer für die Veranstaltung aus als vermutet. Gleichzeitig gestalten sich jedoch die Herausforderungen für die Veranstalter auch nicht in so großem Ausmaß wie angenommen. Dennoch führt eine Durchführung der nachhaltigen Maßnahmen zu weniger Umweltbelastung durch das Event sowie zu mehr Sensibilität der Menschen zum Thema Nachhaltigkeit. Für das Land Südtirol als Zertifizierer bedeuten GreenEvents jedoch, dass mehr Anbieter in der Umgebung unterstützt werden und die Umwelt geschont wird.The goal of this bachelor thesis is to show the chances and challenges for organizers when certifying their event as GreenEvent in South Tyrol. Therefore, every already certified (going) GreenEvents in South Tyrol were contacted by e-mail and encouraged to join an online survey. This quantitative research was evaluated by means of descriptive analysis. The conclusion is that the required sustainable measures can be implemented with less effort. Possible chances of performing a certification turn out to be smaller for the event than assumed. Nevertheless, the implementation of the sustainable measures leads to less environmental impact caused by the event as well as to higher sensitivity of the people to the topic of sustainability. For the province of South Tyrol as a certifier, however, GreenEvents mean that more suppliers in the area are supported and the environment is protected