Digitale Simulation

K. Bauknecht, Zurich w. Nef, Bern Als Simulation im allgemeinen Sinn wird die untersuchung des Verhaltens eines Systems mit Hilfe eines Ersatzsystems bezeichnet. Ein bekanntes Beispiel ist etwa durch die Flugzeugsimulatoren fur die Ausbildung von Piloten gegeben. Der Grund fur die Durchfuhrung der Simulation anstelle der direkten Betrachtung des eigentlich interessierenden Systems kann verschiedenartig sein. Meistens wi~d die Durchfuhrung der notwendigen Versuche aus praktischen GrUnden nicht moglich sein (etwa beim Verkehrssystem einer Gross stadt), oder zu grosse Kosten verursachen (Grundausbildung von piloten), oder schliesslich zu zeitraubend sein. Mit der verbreitung der digitalen Computer haben Simulationen in einem engeren Sinn, bei denen als Ersatzsystem ein mathematisches Modell verwendet wird, eine immer noch wachsende Bedeutung ge wonnen. Dabei ist das Ersatzsystem so beschaffen, dass sein Ver halten mittels digitaler Rechenmethoden mit Hilfe eines Computers studiert werden kann. In diesem besonderen, heute allerdings weit verbreiteten Fall, sprechen wir von digitaler Simulation. Der erste Schritt jeder digitalen simulation besteht in der Kon struktion des mathematischen Modells, das als Ersatz des zu unter suchenden Systems dienen solI. lm Rahmen dieses Bandes kann ein System als Kollektiv von Komponenten betrachtet werden, deren jede bestimmte Eingange und Ausgange hat. Bei einem Verkehrssystem kann beispielsweise der warteraum vor einem Verkehrssignal als Komponente betrachtet werden. Sie hat als Eingange die einfahrenden Fahrzeuge und den Plan der Signalsteuerung, als Ausgang die wegfahrenden Fahr zeuge.

1. Einleitung. - 2. Die Monte Carlo-Methode. - 3. Die direkte Methode. - 4. Die Simulationsmethode BERSIM. - 4. 1. Die Komponenten der Simulationsmethode BERSIM. - 4. 2. Der zeitliche Ablauf der Simulation. - 5. Anwendungsmöglichkeiten der Simulationsmethode BERSIM auf den Strassenverkehr. - 6. Zur Behandlung abhängiger Variablen in der direkten Methode. - 7. Programmiersprachen für Simulation auf Rechenautomaten. - 8. SIM Ein neues Simulationskonzept.