Themenkatalog
Statistische Modellierungen
| Thema (Kontaktperson) | Kurze Beschreibung |
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| Analyse der Radfahrunfälle in Dresden (Dr. Iryna Okhrin) |
Die Einflussfaktoren wie Unfallzahl, -schwere usw. auf das Unfallgeschehen untersuchen. Methoden: Lineare Regression, Logistische Regression, Random Forest u./o. Neural Network. |
| Temperaturmodellierung (Dr. Iryna Okhrin) | Temperatur in Zeit und Raum modellieren. Methoden: Regression, Shape Invariant Model, Räumliche Modelle. |
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Analyse der Ausbreitung COVID-19 (Dr. Iryna Okhrin) |
Es gibt Verfahren, die die Ausbreitung einer Krankheit modellieren. Man soll untersuchen, ob die für die COVID-19 geeignet sind, bzw. untersuchen, welche externe Faktoren Einfluss haben (z.B. Wetterbedingungen, Lockdown). Methoden: (nicht) lineares Regression, Zeitreihen. |
| Anpassungstests als Schätzmethode (Prof. Dr. Ostap Okhrin) | Untersuchen, ob die Maximierung des p-Wertes eines Anpassungstests als Schätzmethode angewendet werden kann. Vergleichenen mit ML- und KQ-Schätzmethoden. Dafür muss eine Simulationstudium sowie empirische Anwendung durchgeführt werden. |
| Machine Learning im Bereich autonomen Schiffverkehrs (Fabian Hart) | Hyperparameteroptimierung von Machine Learning Algorithmen zur Entscheidungsfindung von Überholmanövern im autonomen Schiffsverkehr. Ziel ist es, eine geeignete Hyperparameterkonfiguration zu finden und zu testen. |
| Machine Learning im Bereich autonomen Schiffverkehrs (Fabian Hart) | Architektur und Design von Neuronalen Netzen zur Entscheidungsfindung von Überholmanövern im autonomen Schiffsverkehr. Ziel ist es eine geeignete Architektur zu finden und zu testen. |
| Reinforcement Learning im Bereich autonomen Schiffverkehrs (Fabian Hart) | Optimierung von Reinforcement Learning Algorithmen zu Generierung von Schiffstrajektorien. Ziel ist es, durch selbständiges Lernen kollisionsfreie Trajektorien zu generieren. |
| Wie aussagekräftig ist der p-Wert? (Dr. Martin Treiber) | Der p-Wert gibt die Wahrscheinlichkeit dafür an, bei Vorliegen der Nullhypothese H0 extremere Werte als den der aktuellen Messung zu erhalten. Man will aber umgekehrt die Wahrscheinlichkeit von H0 bei vorliegender Messung wissen. Mit Hilfe des Satzes von Bayes soll dies für verschiedene Verteilungen und Nullhypothesen analysiert werden. |
| Statistik der Covid-19 Infektionen (Dr. Martin Treiber) | Die Zahl der gemeldeten Fälle hängt nicht nur von der Zahl der Infizierten, sondern auch von der Testhäufigkeit, der Auswahl der zu testenden Personen sowie der Sensitivität und Spezifizität (bzw Fehler 1. und 2. Art) des Tests ab. Dies soll deskriptiv sowie mit einem Epidemiemodell (corona-simulation.de) analysiert werden. |
| Modellierung der Covid-19 Infektionen in Excel oder R (Dr. Martin Treiber) | Je nach Detailtreue/Art der Arbeit (Seminar bis Master) können Sie die Infektionsausbreitung makroskopisch als SIR-Modell (Susceptible-Infected-Recovered/Removed), als SEIR-Modell (zusätzlich wird nach der Ansteckung eine nichtinfektiöse Zeit angenommen), als SEIR-Modell mit Memory (wie in corona-simulation.de) oder mikroskopisch mit einem Partikelmodell simulieren. |
| Zeitkosten durch Staus: intern oder extern? (Dr. Martin Treiber) |
Bei den teils sehr hoch angesetzten Staukosten stellen Zeitkosten durch Verzöegerung in den meisten Studien den Löwenanteil dar. Es sollen verschiedene Ansätze sowie die Natur der Kosten (intern oder extern) diskutiert werden |
| CO2-Emissionen jetzt und im Jahre 2050 (Dr. Martin Treiber) | Anhand einer modellgestützten Prognose wird die Entwicklung der CO2-Emissionen des Verkehrssektors in Deutschland oder anderen Regionen unter verschiedenen Szenarien untersucht. |
| Ökobilanz konventioneller und elektrischer Fahrzeuge (Dr. Martin Treiber) | Neben dem Betrieb fallen auch bei der Herstellung und Entsorgung/Recycling der verschiedenen Kfz-Komponenten Schadstoffe an. Dies wird mit den Methoden des Life-Cycle Assessments für Fahrzeuge der neuesten Generation untersucht. |
| Erneuerbare Energien: Statistik der Energieflüsse (Dr. Martin Treiber) | Mittels einer raumzeitlichen Korrelationsanalyse der volatilen Energieträger (Solar und Wind) soll untersucht werden, wie viel Energiespeicher zur Versorgungssicherheit vorgehalten werden muss. |
| Energieverbrauch von Elektrofahrzeugen (Dr. Martin Treiber) | E-Fahrzeuge verbrauchen zwar keinen Kraftstoff, wohl aber Energie und emittieren damit indirekt – je nach Energie-Mix – ebenfalls CO2. Dies wird anhand regressionsbasierter und physikbasierter Verbrauchsmodelle für verschiedene Fahrmuster analysiert/simuliert. |
| Anwendung ökonometrischer Methoden in der Kfz-Verbrauchsmodellierung (Dr. Martin Treiber) | Je nach Zielsetzung und Detailtreue der Verbrauchsmodellierung kommen mehrere statistische Werkzeuge zum Einsatz wie Faktoranalyse, Regression, Lookup-Tabellen oder Simulation (siehe z. B. Kap. 20 des Lehrbuchs "Traffic Flow Simulation). Die Bearbeitung verschiedenste Fragestellungen mit oder ohne Simulation ist möglich. |
Verkehrsflussdynamik
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Thema (Kontaktperson) |
Kurze Beschreibung |
| Zeit ist Geld - ökonomische Auswirkung einer verbrauchsarmen Fahrweise (Dr. Martin Treiber) | Fährt man schneller, spart man Zeit, aber gibt mehr für Treibstoff aus. Welchem Grenz-Zeitwert entspricht eine bestimmte Geschwindigkeit? |
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Analyse von Fahrzeugtrajektorien ( Dr. Martin Treiber) |
Trajektorien, also Raum-Zeit-Daten von Fahrzeugen, sind der "Goldstandard" bei der Entwicklung von Verkehrsflussmodellen. Sie enthalten jedoch eine Vielzahl von Fehlern. Mit statistischen Methoden sollen diese an zur Verfügung gestellten Datensätzen detektiert und möglichst korrigiert werden. |
| Wie gut bilden Fahrzeugfolgemodelle "echtes" Fahrverhalten nach?(Dr. Martin Treiber) | Fahrzeugfolgemodelle bilden das Beschleunigungs- und Bremsverhalten menschlicher Fahrer und automatisierter Fahrzeuge mathematisch ab. Verschiedene Modelle sollen an zur Verfügung gestellte Daten menschlicher Fahrer angepasst ("kalibriert") und danach die Vorhersagekraft der Modelle getestet ("validiert") werden. |
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Überqueren oder nicht? Das ist die Frage! (Dr. Martin Treiber) |
Empirische Datenerhebung der Fußgänger-Überquerungen an einem ausgewählten nichtsignalisierten Übergang. Anschließend Analyse der Daten mit einem Modell der diskreten Wahltheorie. |
| Mitarbeit am interaktiven Simulator traffic-simulation.de (Dr. Martin Treiber) | Hier sind Erweiterungen des JavaScript-Simulators traffic-simulation.de auf verschiedene Kreuzungs- oder Kreisverkehrs-Szenarien und daran anschließende Simulationen denkbar. Beispielhaft könnte man untersuchen, wann aus verkehrstechnischer Sicht ein Kreisverkehr sinnvoll ist. |
| Simulation mit dem oder Mitarbeit am Verkehrssimulator MovSim (Dr. Martin Treiber) | Je nach Art der Arbeit (Seminar bis Master) können Sie mit dem quelloffenen Verkehrssimulator MovSim ohne eigene Programmierung eine Vielzahl von Verkehrsflusmodellen in Standardsituation auf Plausibilität testen oder (in Java) Erweiterungen wie Kreisverkehre implementieren. |
| Den Navi-Umleitungsempfehlungen folgen oder nicht? (Dr. Martin Treiber) | Moderne Navigation (z.B. Google Maps oder TomTom) berücksichtigt den aktuellen Verkehr und schlägt beispielsweise eine Umfahrung eines Staus vor. Wann kommt es dabei zu "Routing-Oszillationen", d.h., man fährt in einen frisch entstehenden Stau hinein, während die ursprüngliche Route frei wird? Dies kann entweder mit einer Offline-Version von traffic-simulation.de (keine Programmierung nötig) oder mit einem makroskopischen Modell untersucht werden. |
| Externe Arbeiten bei TomTom (Dr. Martin Treiber) | Verkehr verstehen durch Analysen umfangreicher historischer Floating-Car-Daten im Data Center von TomTom. Hier geht es wirklich um Big Data. Weitere Informationen bei Dr. Arne Kesting |