Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Feinstaub in aller Munde und Lunge: RUB-Geographen simulieren Umweltbelastung

14.04.2005


Geographen der Ruhr-Universität Bochum um Dr. Michael Bruse haben ein Computerprogramm entwickelt, das die innerstädtische Umweltbelastung simuliert. "BOTworld" ist eine so genannte Multi-Agenten-Simulation. Mit den heutigen leistungsfähigen Rechnern navigieren die Wissenschaftler beliebig viele virtuelle Fußgänger durch unsere Innenstädte und lassen sie die angebotene Umweltqualität bewerten. Das System leistet somit einen wertvollen Beitrag zu aktuellen Diskussionen, etwa, wie sinnvoll innerstädtische Fahrverbote sind.



Virtuelle Fußgänger atmen Stadtluft und bewerten die Umwelt



Wenn Forscher wissen wollen, wie Bürger zum Beispiel die aktuelle Feinstaubbelastung in Innenstädten empfinden, "befragen" sie virtuelle Fußgänger im Computer: Das System "BOTworld", entwickelt von Dr. Michael Bruse am Geographischen Institut der RUB, ist eine so genannte Multi-Agenten-Simulation. Das ist ein neues Verfahren, bei dem der Computer in die Haut der Fußgänger "schlüpft" und mit ihnen die virtuelle Realität erlebt. Egal ob einen Bürger, 100 oder 1000, mit den heutigen leistungsfähigen Rechnern navigieren die Wissenschaftler beliebig viele "Agenten" durch unsere Innenstädte und lassen sie die angebotene Umweltqualität bewerten. Das System leistet somit einen wertvollen Beitrag zu aktuellen Diskussionen, etwa, wie sinnvoll innerstädtische Fahrverbote sind.

Erstmals Umweltbewertung möglich

Was im Bereich der Verkehrssimulation bereits erfolgreich angewendet wird, ist mit dem Multi-Agenten-System BOTworld nun auch für die Umweltbewertung möglich. Dr. Michael Bruse: "In BOTworld bauen wir einen Ausschnitt der Stadt mit seinen Straßen, Häusern und Plätzen im Computer nach, den dann virtuelle Fußgänger, die BOTs, bevölkern. Zusätzlich füttern wir BOTworld mit Umweltdaten wie dem Mikroklima, der Fein- und Schwebstaubbelastung. Diese Daten können aus Messungen vor Ort stammen oder können beispielsweise direkt aus dem Mikroklimamodell ENVI-met importiert werden."

Fragen Sie doch den BOT!

Anhand von Infrastrukturdaten wie Bushaltestellen, Parkplätzen oder Geschäftseingängen erstellt das Programm dann für jeden virtuellen Fußgänger individuelle Besuchspläne, und der Agent macht sich auf die Reise durch die Computerstadt. Eine Reihe von komplexen Berechnungsverfahren wachen dabei über jeden Schritt der BOTs und geben Rückmeldung darüber, wo er oder sie ist, wie das allgemeine Befinden ist, wie viel Schwebstaub die Person bereits eingeatmet hat und ob der Agent mit seiner Umwelt zufrieden ist. Ist er es nicht, versucht er, alternative, angenehmere Wege zu seinen Zielen zu finden - falls es sie gibt. "Man erhält die Ergebnisse wie im richtigen Leben, indem man die virtuellen Fußgänger abschließend nach ihrer Meinung zum Erlebten befragt", so Bruse.

Was bringen Fahrverbote?

Das System "BOTworld" kann auf diese Weise Antworten geben auf die Fragen, die aktuell diskutiert werden: Wie viel Feinstaub atmen die Fußgänger tatsächlich ein? Verbessert sich ihre Situation, wenn man den Verkehr auf eine andere Straße umleitet? Riskiert man lieber eine belastete Straße und hält dadurch die anderen sauber - oder ist es besser, das "Übel" gleichmäßig zu verteilen? Der Clou des Systems BOTworld ist, dass es das tatsächliche Fußgängerverhalten simuliert: Die BOTs bewegen sich schnell durch das Straßensystem, sind also möglicherweise nur kurz hohen Feinstaubkonzentrationen auf einer belasteten Straße ausgesetzt. Die Rückschlüsse, die die Wissenschaftler daraus auf die Umweltbelastung ziehen können, sind wesentlich detaillierter und aussagekräftiger als ein einzelner punktueller Messwert.

Individuelle BOTs

Das Programm BOTworld kann Stadtplanern, Architekten oder Wissenschaftlern helfen, Umweltbedingungen aus der Sicht des Nutzers objektiv zu beurteilen. Durch die Nachbildung vieler hundert "virtueller Menschen" im Computer kann es ein breites Spektrum von verschiedenen Eigenschaften (Alter, Bekleidung, Vorlieben) und Verhaltensweisen sehr transparent simulieren. "Die Gefahr, einzelne Faktoren - unbewusst oder bewusst - zu vernachlässigen, wird hierdurch erheblich reduziert", sagt Dr. Bruse.

Weitere Informationen

Dr. Michael Bruse, AG Geomatik, Geographisches Institut der RUB, Tel. 0234/32-23358, E-Mail: michael.bruse@rub.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.botworld.info
http://www.envi-met.com

Weitere Berichte zu: BOT BOTworld Fußgänger Umweltbelastung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Sparsame Zeitsynchronisierung von Sensornetzen mittels Zeitreihenanalyse
24.01.2017 | Alpen-Adria-Universität Klagenfurt

nachricht Viele glauben, Industrie 4.0 kann man kaufen
24.01.2017 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie