Systematic parameter analysis to reduce uncertainty in crowd simulations

Gödel, Marion

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Mathematik

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Original title:: Systematic parameter analysis to reduce uncertainty in crowd simulations
Translated title:: Systematische Parameterstudien zur Reduktion der Unsicherheit in Fußgängersimulationen
Author:: Gödel, Marion
Year:: 2022
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: Fakultät für Informatik
Advisor:: Bungartz, Hans-Joachim (Prof. Dr.)
Referee:: Bungartz, Hans-Joachim (Prof. Dr.); Köster, Gerta (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: DAT Datenverarbeitung, Informatik; MAT Mathematik
Keywords:: crowd dynamics, uncertainty quantification, global sensitivity analysis, Bayesian inference, uncertainty analysis
Translated keywords:: Fußgängersimulation, Quantifizierung von Unsicherheiten, Sensitivitätsanalyse, Bayessche Inferenz, Propagation
TUM classification:: MAT 650; DAT 780
Abstract:: Crowd simulations are an indispensable tool to review evacuation concepts. Since uncertainties limit their reliability, I propose and implement a three-step approach to reduce epistemic uncertainties: I identify influential parameters, calibrate them, and quantify the output uncertainty for a safety-relevant scenario. The result is a specific model that provides predictions with considerably less uncertainty. In this way, this work contributes to increasing the reliability of crowd simulations.
Translated abstract:: Fußgängersimulationen sind ein wichtiges Instrument zur Überprüfung von Evakuierungskonzepten. Da Unsicherheiten ihre Zuverlässigkeit einschränken, wird ein dreistufiger Ansatz zur Verringerung epistemischer Unsicherheiten vorgeschlagen: Für ein sicherheitsrelevantes Szenario werden einflussreiche Parameter identifiziert, kalibriert und die verbleibende Unsicherheit quantifiziert. Das Ergebnis ist ein spezifisches Modell, das Vorhersagen mit deutlich geringerer Unsicherheit liefert. Dadurch trägt diese Arbeit dazu bei, die Zuverlässigkeit von Fußgängersimulationen zu erhöhen. «
Fußgängersimulationen sind ein wichtiges Instrument zur Überprüfung von Evakuierungskonzepten. Da Unsicherheiten ihre Zuverlässigkeit einschränken, wird ein dreistufiger Ansatz zur Verringerung epistemischer Unsicherheiten vorgeschlagen: Für ein sicherheitsrelevantes Szenario werden einflussreiche Parameter identifiziert, kalibriert und die verbleibende Unsicherheit quantifiziert. Das Ergebnis ist ein spezifisches Modell, das Vorhersagen mit deutlich geringerer Unsicherheit liefert. Dadurch träg... »
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1633090
Date of submission:: 10.11.2021
Oral examination:: 10.02.2022
File size:: 31154365 bytes
Pages:: 199
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20220210-1633090-1-4
Last change:: 21.03.2022
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