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Tagungsband
1
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ARGESIM Reports
Published by ARGESIM and ASIM, Arbeitsgemeinschaft Simulation,
Fachausschuss 4.5 der Gl
Series Editor:
Felix Breitenecker (ARGESIM / ASIM)
Div. Simulation, Vienna University of Technology
Wiedner Hauptstrasse 8 - 10, A - 1040 Vienna
Tel: +43-1-58801-10115, Fax: +43-1-58801-10199
Email: [email protected]
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ARGESIM Report 43
ASIM Mitteilung AM 151
Titel: Tagungsband
ASIM 2014
22. Symposium Simulationstechnik
Herausgeber:
Jochen Wittmann
Christina Deatcu
Email: [email protected]
ISBN 978-3-901608-44-5
Das Werk ist urheberrechtlich geschLitzt. Die dadurch begrLindeten Rechte, insbesondere die der Obersetzung,
des Nachdrucks, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem
od er ahnlichem Weg und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben, auch bei nur auszugsweiser
Verwertung, vorbehalten.
© by ARGESIM / ASIM, Wien, 2014
ARGE Simulation News (ARGESIM)
c/o F. Breitenecker, Div. Simulation, Vienna Univ. of Technology
Wiedner Hauptstrasse 8-10, A-1040 Vienna, Austria
Tel.: +43-1-58801-10115, Fax: +43-1-58801-10199
Email: [email protected]; WWW: http://www.argesim.org
Druck:
WIRmachenDRUCK GmbH
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Tagungsband
ASIM 2014
22. Symposium Simulationstechnik
3. bis 5. September 2014
HTW Berlin
Zusammenfassung der Beitrage
Jochen Wittmann (Hrsg.)
Christina Deatcu (Hrsg.)
Arbeitsgemeinschaft Simulation ASIM iri der Gesellschaft fur Informatik Gl
ISBN 978-3-901608-44-5
ARGESIM Report 43
*
ASIM Mitteilung AM 151
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I
Tagungsleitung:
Jochen Wittmann, HTW Berlin
Christina Deatcu, Hochschule Wismar
Programmkomitee:
Femando Barros, Universidade de Coimbra
Felix Breitenecker, TU Wien
Walter Commerell, Hochschule Ulm
Christina Deatcu, Hochschule Wismar
Joachim Fischer, Humboldt-Universitat Berlin
Leo Gall, Bausch-Gall GmbH, Miinchen
Joachim Haase, Fraunhofer IIS/EAS Dresden
Daniel Liickerath, Universitat zu Koln
Heinz-Theo Mammen, Hella KGaA Hueck & Co., Lippstadt
Werner Maurer, ZHAW, Winterthur
Gottfried Mayer, BMW, Miinchen
Mike Miiller, hydrocomputing GmbH & Co. KG, Leipzig
Katharina Noh, Forschungszentrum Jiilich
Klaus Panreck, Fachhochschule Bielefeld
Thorsten Pawletta, Hochschule Wismar
Nikolas Popper, dwh GmbH, Wien
Markus Rabe, TU Dortmund
Oliver Rose, Universitat der Bundeswehr Miinchen
Thomas Schramm, HafenCity Universitat Hamburg
Dirk Steinhauer, Flensburger Schiftbau-Gesellschaft mbH & Co. KG
Michael Striebel, ZF Lenksysteme GmbH, Schwabisch Gmiind
Gabriel Wainer, Carleton University Ottawa
Jochen Wittmann, HTW Berlin
Sigrid Wenzel, Universitat Kassel
Justyna Zander, HumanoidWay USIPL
Tagungsort:
HTW Berlin, Campus Wilhelminenhof
WilhelminenhofstraBe 75A
12459 Berlin
ASIM 2014
22. Symposium Simulationstechnik
Tagungsband
INHALT
L
INHALT
Teil I
Vorwort
l
Plenarvortrage
Softwarearchitektur fur parallele Simulationsumgebungen
L.P. Feldmann, VA. Svyatnyy, M Resch, M Zeitz
3
Methoden I
Numerical Treatment ofDynamical Systems using Overdetermined Regularizations
Lena Scholz, Andreas Steinbrecher
9
Numerische Simulation des runden Freistrahls unter Anwendung des SST-Turbulenzmodells
Ansgar Ringleb, Wolfgang Schliiter, Giinter Wozniak
17
Comparison of Regularisation Approaches for High Index DAEs
Carina Pol!, Irene Hafner, Bernhard Heinzl, Felix Breitenecker
23
Convection-diffusion simulation in two different dimensions
Stefanie Winkler, Martin Bicher, Felix Breitenecker
31
Produktion und Logistik I
Anwendung des Model-Based Systems Engineering zur Unterstiitzung der Simulation in Produktion und
Logistik
Alexander Schlegel
39
Konzept zur integrierten Fertigungs- und Logistikplanung im Kontext der digitalen CFKProduktionsentwicklung
Michael Liitjen
49
Using simulation to improve c1uster tool performance in an LED manufacturing line
Fabian Suhrke, Falk S. Pappert, RobertJanik, Oliver Rose
Webbasierte Animation von SimulationsHiufen auf Basis des Core Manufacturing Simulation Data
(CMSD) Standards
Soren Bergmann, Florian Parzefal!, StejJen Straj3burger
55
63
Umwelt- und Geowissenschaften I
A Formal Approach to Combine Models of Archaeological Sites
Philipp Pichler, Kerstin Kowarik, Niki Popper, Gabriel Wurzer, Hans Reschreiter,
Anke Bacher, Bernhard Heinzl
Agentenbasierte Simulation zur Versorgung der Bevolkerung im prahistorischen Hallstatt Ausgewahlte Arbeitsablaufe und deren Zusammenhang
Johannes Tanzler, Philipp Pichler, Klaus Fankhauser, Dominik Brunmeir, Kerstin Kowarik,
Hans Reschreiter, Anke Bacher
L
71
79
Anbindung eines dynamischen Modells zur Plattentektonik mit dem ArcMap-Werkzeug ModelBuilder
Jochen Wittmann, Karsten Bratz
83
Technisch-wirtschaftliche Optimierung von hybriden Inselnetzen in hoher zeitlicher Auflosung
Hendrik Huyskens, Philipp Blechinger
89
II
U
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P
),i
li
li
Metamodellierung I
Ontology for Objective Flight Simulator Fidelity Evaluation
Umut Durak, Artur Schmidt, Thorsten Pawletta
Development of a container tenninal simulation meta-model
Ann-Kathrin Lange, Giovanni Pirovano, Rosel/a Pozzi, Tommaso Rossi
93
101
Produktion und Logistik II
Hybride Modellierung fertigungstechnischer Prozessketten mit Energieaspekten in einer
ereignisdiskreten Simulationsumgebung
Artur Schmidt, Thorsten Pawletta
109
Entwicklung einer Fertigungssimulation fur einen Schmelz- und Druckgussbetrieb zur Steigerung der
Energieeffizienz und Prozesssicherheit
Sven Hirschberg, Wolfgang Schli1ter, Ansgar Ringleb
117
Technische Systeme I
Konzeption einer aktiven Vorspur fur ein Elektrofahrzeug
Xiaobo Liu-Henke, Matthias Fritsch, Florian Quantmeyer
125
Integration eines DP-Moduls in maritime Aus- und Weiterbildungssimulatoren
Bettina Kutschera, Matthias Markert, Jens Ladisch, Bernhard Lampe
133
Metamodellierung II
Vorstellung eines vollautomatischen Simulationswerkzeugs zur Bewertung von Fahrzeugkonzepten
Mark Krausz, Matthias Zimmer, Hans Christian Reuss
137
Ontologie-unterstiitzte Systemmodellierung und Simulation in MATLAB/Simulink
Thorsten Pawletta, Daniel Pascheka, Artur Schmidt, Sven Pawletta
145
Conceptual Model and Perdurantist Modeling with Reasoning
Mehmet Fatih Hocaoglu
155
Supply Chains
Optimierung von Supply Chains bei saisonalen Schwankungen
Hans-Peter Barbey
Dimensionierung von Sicherheitsbestanden unter Einbeziehung kurzfristiger Bedarfsschwankungen in
automobilen Zulieferbeziehungen
Tim Gruchmann, Andre Krischke
Entscheidungsunterstiitzung in der Optimierung der Supply Chains von Stahl- und Walzwerken·
Lothar Marz
161
167
175
Umwelt- und Geowissenschaften II
Simulation von Abwassersystemen mit der MOSKAN Software
Jan Studzinski, Patryk Wójtowicz
Ein Prozessmodell zur Aufbereitung und Analyse von Sichtungsdaten von Delfinen und Walen vor La
Gomera
Jochen Wittmann, Fabian Ritter, A/joscha Marcel Everding, Jonas Amelong, Lisa Jermann
Entwicklung eines Logistiktools zur Grobmodellierung der Positionierung von Sammel- und
Verwertungsstellen von organischem Abfall
Thomas Baur, Sascha Fieting, Christopher Wille, Dustin Mul/er, Jochen Wittmann,
Ruth Scheidegger
181
187
195
Teil II
Methoden II
System-DynaIilics-Diagramme als "Physical Modeling" - eine Frage der KausaliHit
Peter Junglas
Virtual Stochastic Sensors for Hybrid Systems: Mutual Influence between Continuous and Discrete
System Parts
Claudia Krul/, Graham Horton
203
211
Approaches for State Event Handling by Simulation Algorithm and via Model Description
Andreas Korner, Felix Breitenecker
219
Ereignislokalisierung durch die Henon-Methode
Franz Preyser, Bernhard Heinzl, Matthias Roj3ler, Felix Breitenecker
225
Optimierung / Scheduling
A robust schedule for Montpellier's Tramway network
Oliver Ullrich, Daniel Luckerath, Ewald Speckenmeyer
229
Multiskalenansatz fur reaktive Prozess- und Ablaufplanung
Matthias Bode, Volker Berkhahn
239
A SimHeuristic Framework as a Decision Support System for large Logistics Networks with complex
KPIs
Felix Dross, Markus Rabe
Simulation-based Dispatching in Job Shops
Tao Zhang, O/iver Rose
247
255
Technische Systeme II / CFD
Anforderungen und Einsatzmoglichkeiten der Fluidsimulation in der frtihen Phase des
Produktentwicklungsprozesses
Stefan KrotiI, Peter Stich, Gunther Reinhart
259
Simulation in der Fluidverfahrenstechnik - Virtuelle Inbetriebnahme in einer heterogenen
Softwarelandschaft
Franz Schonberg, Marcel Nawrath, Jens Jiikel
267
Effizienter Vergleich von CFD- Simulationen und Experimentaldaten durch Standardisierung und
Automatisierung
Andreas Probst, Ansgar Ringleb, Wolfgang Schluter
275
Thermische Simulation von Batteriesystemen mittels CFD sowie deren Vergleich miteinem
vereinfachten Simulationsmodell
Bernd Scheiderer, Wolfgang SchlUter
283
Technische Systeme III
L
Untersuchung der Skalierbarkeit von Batteriemanagementsystemen mithilfe von CAE-Simulation
Matthias Roch, Robert Feind, Florian Quantmeyer, Xiaobo Liu-Henke
291
Performance Prediction and Optimization for Industrial Sieves by Simulation: a two-tier Approach
Christian Jaeger, Reza Housseini, Manfred Hertwig, Thomas Hofer, RudolfMarcel Fuchslin
299
Produktion und Logistik III
Beer Distribution Game - Erfolgreich dank Regelungstechnik
RolfSteinegger, Hans-Peter Barbey
Serienproduktionsbegleitende Materialflusssimulation fur MaBhaltigkeitsoptimierung in der komplexen
Karosseriefertigung
Anke Beckmann, Martin Bohn, Peter Gust
307
317
Medizin I
Modelling Obesity in Austria with System Dynamics
Barbara Glock, Patrick Einzinger, Fe/ix Breitenecker
325
Die Darstellung der Compliance in der Modellierung des Herz-Kreislauf-Systems
Tamara Vobruba, Andreas Korner, Bernhard Hametner, Fe/ix Breitenecker
333
Methoden III
MAPLIS - Matrixorientierte Simulation, wieder aufgenommen
Wilfried Tettweiler
337
Modellierung von Evolutions Systemen mit Stochastischen Zellularen Automaten
Giinter Schneckenreither, Niki Popper, Fe/ix Breitenecker
343
Friihzeitige Serverausfallserkennung mittels Vorhersagemethoden und Outlieranalyse
Matthias Wastian, Fe/ix Breitenecker, Michael Landsiedl
351
Verteilt / Parallel
Zur Entwicklung des Gleichungslosersubsystems der verteilten parallelen Simulationsumgebung
Volodymyr Kushnarenko, Michael Resch, Volodymyr Svjatnyj, Stefan Wesner
357
Model-based parallelization of discrete traffic simulation models
O/iver Ullrich, Daniel Lilckerath, Ewald Speckenmeyer
365
Cloud Computing Applied to Calibration ofFlood Simulation Models
Marco Brettschneider, Bernd Pfutzner, Frank Fuchs-Kittowski
373
Medizin II
Simulating ventricular elastance with a heart-arterial interaction model
Anita Gerstenmayer, Bernhard Hametner, Stephanie Parragh, Thomas Weber,
Siegfried Wassertheurer
Evaluation ofRisk Factors for Parametrization of Cancer Models
Andreas Bauer, Gunther Zauner, Christoph Urach, Fe/ix Breitenecker
Implementation, testing, and evaluation of center selection methods for supervised radial basis networks to
enhance breast cancer analysis
Manan Nanavati, Boris R. Bracio
381
389
393
Simulation von Abwassersystemen mit der MOSKAN Software
Jan Studzinski 1, Patryk Wójtowicz2
[Systems Research Institute, Polish Academy of Sciences
2
Wrocław University ofTechnology, Faculty ofEnvironmental Engineering
studzins@ibspan. waw.pl
1
Einleitung
Das in IBS PAN entwickelte MOSKAN System dient
zum komplexen Management von kommunalen
Abwassersystemen, die von Sanitar-, Regen- und
Gesamtnetzen bestehen [1]. Unter ,Management' ist
hier
die
hydraulische
Berechnung
von
Abwassemetzen wie auch die Ausfiihrung mehrerer
der operatione1len und strategischen Fi.ihrung des
Netzwerkes betreffenden Optimierungsaufgaben
verstanden [2]. Zur hydraulischen Netzberechnung ist
in MOSKAN der SWMM5 Algorithmus von US EPA
adaptiert und die Optimierungs-Algorithmen und ­
Aufgaben wie auch der Interface des Systems sind in
IBS PAN ausgedacht und erarbeitet. In dem Beitrag
ist die Anwendung von MOSKAN zur Modellierung
und Kalibration eines Teiles des Posener
Abwassemetzes beschrieben.
2
Knoten und Leitungen zu teilen. Nach der
Digitalisierung besteht das Einzugsgebiet aus 110
Einheitsgebieten und das Abwassemetz aus 275
rechnerischen Knoten und 285 rechnerischen
Leitungen (Abb. 2). In dem Netzwerk ist auch l
Regenwasseriiberlauf einmontiert, wodurch das
iibermaJ3ige Regenwasser in den in der Nahe
vorbeipassenden Fluss abgefiihrt wird.
Model des untersuchten
Einzugsgebietes
Das untersuchte Einzugsgebiet in dem sich das
untersuchte Abwassemetz befindet ist in Abb. 1
gezeigt. Das Gebiet hat die Flache von 122 ha und es
besteht meistens aus den industriellen, Wohnungs­
und Dienstleistungs-Gelanden, was bedeutet, dass die
Gebietsflache iiberwiegend wasserdicht ist. Das
Einzugsgebiet und das in ihm lokalisierte
Abwassemetz sind zur Modellierung zu digitalisieren,
d.h. ist das Einzugsgebiet in die den das Regenwasser
einsammelnden
Kanalen
entsprechenden
Einheitsgebiete und ist das Abwassemetz in die bei
der Modellierung zu beriicksichtigten rechnerischen
181
Abbildung 1. Das modellierte Einzugsgebiet
i~?
Simulation von Abwassersystemen mit der MOSKAN Software
Bei der Modellierung des Einzugsgebietes nach
dessen Teilung in Einheitsgebiete sind nachfolgend
derer folgende Schliisselparameter festzulegen:
•
die Retentionsfaktoren fur derer durchlassige
und undurchlassige Flachen anhand der
Literaturdaten bestimmt;
•
•
•
•
derer Senkungsfaktoren anhand der das
numerische Gebietsmodel betreffenden Daten
berechnet, wobei das bezligliche Gebietsmodel
mittels GIS entwickelt worden ist.
•
•
prozentualer Anteil undurchHissiger FHiche
hydraulische Breite
.
Rauheitsfaktoren
durchHissiger
undurchHissiger Fl1ichen
Retentionsfaktoren
durchIassiger
undurchHissiger FHichen
Senkungsfaktor.
und
und
(~~",d"""'''If<.rIC)'IfliI)
Nach der Festlegung der Einzugsgebietsparameter
sind nachfolgend die Modelle von Zufliissen des
kommunalen bzw. industriellen Abwassers und des
Regenwassers in die Netzwerkkanale festzusetzen.
Das kommunale Abwasser flieBt aus dem Wohnungs­
und industriellen Teil des Einzugsgebietes in das
Abwassemetz zu. Man hat angenommen, dass das
ganze durch die Industrie und die Wohneinheiten
gebrauchte Trinkwasser aus deren Wassemetze in das
Abwassemetz tibergeht. Die Daten zum gebrauchten
Trinkwasser sind aus dem CIS System (Customer
lnformation System) zu entnehmen. Man hat
angenommen, dass die Wassemetznutzer, die in der
Entfernung bis 25 m von den entsprechenden
Kanalen liegen, ihr Abwasser hundertprozentig zu
den Kanalen abfuhren.
Datum 29.11.2012 (Zeitschritt GO min)
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1.00
6.00
s.oo
1
Abbildung 2. Teilung des Einzugsgebietes in
und
Einheitsgebiete
deren
prozentuelle
DurchHissigkeitswerte.
In dem untersuchten Beispiel des Einzugsgebietes
wurden fur die definierten Einheitsgebiete:
•
•
•
die Anteile derer undurchHissiger FHichen
anhand der Daten aus dem im Wasserwerk
installierten GIS System eingeschatzt;
derer hydraulische Breiten laut der Formel:
W=A/L berechnet, wobei A - FHiche des
Einheitsgebietes und L - Lange des jeweiligen
Abflussweges des Regenwassers bedeuten;
die Rauheitsfaktoren fur derer durchlassige und
undurchHissige
Flachen
anhand
der
Satellitenbilder festgelegt;
182
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! ~... ~.._. "~..~~_ .
4 00
.
-,3.00
2.00
1.00 .'
0.00
Stunden
Abbildung 3. Regenfalldaten mit dem Zeitschritt von 60
mm.
Datum 29.11.2012 (Zeitschritt 15 min)
1.00 r .. ····~-~···~·····_·_·_~··_········~····~·_~·~·~····-· •••~~.-
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Zeit
Abbildung 4. Regenfalldaten mit dem Zeitschritt von 15
min.
Simulation von Abwassersystemen mit der MOSKAN Software
leitberer,h 27.11- UZ,Z0l2 (leltschritt5 mini
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Zelt
lli~i/C;
Abbildung 5. Regenfalldaten mit dem Zeitschritt von 5
min.
Die
Modelle
zur
Beschreibung
von
Regenwasserzufhissen in das Abwassemetz stUtzen
sich auf den Regenfalldaten, die aus den
Regenfallmesspunkten
des
im
Einzugsgebiet
installierten Regenfall-Monitoringssystems kommen.
In dem untersuchten Einzugsgebiet stand ein solcher
Messpunkt zur Verfugung. Die zur Modellierung
gewonnenen beispielhaften Regenfalldaten sind in
Abbildungen 3, 4 und 5 zu sehen.
3
Abbildung 6. Lokalisierung der Abwassemetzpunkte im
Netzwerk.
P126.11.2.12.2012 (ZellSchrllt 5 mln)
Model des untersuchten
Abwassernetzes
Das untersuchte Abwassemetz besteht aus den aus
Beton oder Steinzeug in Jahren 1900 bis 1972
hergestellten Kanii\en. Die Durchmesserwerte,
Langen und Querprofilformen der rechnerischen
Leitungen wurden anhand der Daten aus GIS
festgesetzt. Die Leitungsrauheitswerte sind aufgrund
der Daten vom Alter und Baumaterial von Kanalen
festgelegt und der durchschnittliche Rauheitswert
betdigt n=O,015.
Die am Abwassemetz installierten Messpunkte
messen die Auffullung der Kanale mit dem
durchschwimmenden
Abwasser.
Aus
dem
Wasserwerk wurden die Messdaten von 4
Messpunkten angeliefert (Abb. 6) und nach der
Analyse der Daten hat sich herausgestellt, dass
Messpunkt
4
auBerhalb
des
untersuchten
Einzugsgebietes liegt und seine Daten nicht
auszunutzen sind. In ahnlicher Weise hat die Analyse
der Daten von Messpunkt 3 gezeigt, dass sie nutzlos
sind, da das Messgerat nur die konstanten Werte
meldete, was unweigerlich von seiner Beschiidigung
gezeugt hat.
183
Abbildung 7.
Messpunkt l.
Messdaten zur Kanalauffiillung von
·pH..ii.zoi2 (Zeitschritt 1 min)
Abbildung 8.
Messpunkt 2.
Messdaten zur Kanalauffiillung von
Simulation von Abwassersystemen mit der MOSKAN Software
0.16
I~P2i.i2:2012 (mit dem Zeitschritt von 10 min ausgeglichene Daten)
Messung mit Zeitschritt von 1 min gemacht worden
ist.
Q,U
0.1
0.03
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Abbildung 9.
Messpunkt 2.
Messdaten zur KanalauffUllung von
Die beispielhaften Daten von den anderen
Messpunkten sind in Abbildungen 7, 8 und 9 gezeigt.
Der zur Modellierung ausgewahlte Zeitbereich fur die
Messdaten betragt 1 Woche von 26.11.2012 bis
02.12.2012.
4
Abbildung 10. Resultate der Model-Kalibrierung fur
Messpunkt l (Messunsicherheit ±5 cm).
Kalibrierung des
Abwassernetzmodels
Der Prozess der Kalibrierung eines Abwassemetzes
ist generell viel komplizierter aIs eines Wassemetzes.
In dem letzteren Fall sind nur die Rauheitswerte der
ausgewahlten Leitungen und bzw. auch deren
Durchmesser zu andem und das einzige Problem
besteht in geeigneter Leitungsauswahl. Gemeinhin
werden zur Parameteranderung die Leitungen
angewahlt, in denen der Wasserfluss die graBien
Druckverluste verursacht. lm Fall der Abwassemetze
sind bei der Kalibrierung deren Modelle ebenso die
Rauheits- und Durchmesserwerte der Kanale zu
andem, aber auBerdem sind viele Maglichkeiten der
Anderung der Parameter in den Modellen der
Abwasserzufltisse und des Einzugsgebietes, die einen
entscheidenden Einfluss auf das Endresultat der
Abwassemetzmodellierung haben.
Bei
der
Kalibrierung
des
untersuchten
Abwassemetzmodels waren sowohl die genannten
Parameter der Kanale wie auch diese des
Einzugsgebietes mit der Rand geandert und die
resultierenden
Simulationsresultate
mit
den
Messdaten verglichen. Die Anderung von Parametern
im
Fall
vom
Einzugsgebiet
betraf
die
Bodendurchlassigkeitswerte.
In Abbildungen 10 und 11 sind die Resultate der
ausgefuhrten Kalibrierung gezeigt. Die Daten fur
Messpunkt 1 sind originell und mit Zeitschritt von 5
min aufgenommen. Die Daten fur Messpunkt 2 sind
mit Zeitschritt von 10 min ausgeglichen, wahrend die
184
Abbildung 11. Resultate der Model-Kalibrierung fur
Messpunkt 2 (Messunsicherheit ±3 cm).
Es geht aus Bildem 10 und II heraus, dass die
Messdaten (punktweise gezeichnet) und die
Modellresultate (mit stetiger Linie gezeichnet) fUr
beide Messpunkte eine relativ gute Ubereinstimmug
ausweisen, wobei sind die Resultate fur Messpunkt l
viel besser aIs diese fur Messpunkt 2. Dies ist
dadurch zu erk1aren, dass die den Regen betreffenden
Daten aus Messpunkt 2 schlechterer Qualitat sind aIs
diese aus Messpunkt 1. Aus diesem Grunde ist die
Nachahmung der Messdaten aus Messpunkt 2 durch
die Modellresultate eher qualitativ wahrend bei den
Messdaten aus Messpunkt l tritt schon eine gute
qualitative Einzigkeit mit den Simulationsresultaten
auf.
5
Schlussfolgerungen
Modellierung von kommunalen Abwassemetzen
erleichtert den taglichen Betrieb wie auch die
Planung von Netzwerken. In dem letzteren Fall soll
das
hydraulische
Abwassemetzmodell
mit
Optimierungsalgorithmen gekoppelt sein [3], wobei
Simulation von Abwassersystemen mit der MOSKAN Software
die Mehrkriterien-Optimierung mit definierten
technischen und finanziellen Kriterien sich rur diese
Aufgabe besonders gUnstig erweist.
Nur die mehrmalige AusfUhrung der Simulation des
Abwassemetzmodels mit der optionalen Anderung
dessen Parameter kann aber auch eine gro/3e Hilfe bei
der Abwassemetz:fiihrung leisten durch:
• Schaffung der Moglichkeit der Ausfindung von
Schwachstellen in der Arbeit des Abwassemetzes
durch die Analyse der Simulationsresultaten.
Die gro/3ten Probleme bei der Modellierung eines
Abwassemetzes sind die Teilung des Einzugsgebietes
in Einheitsgebiete und die Kalibrierung des
Netzwerkmodels. Die beiden Handlungen werden zur
Zeit manuel! gemacht, was viel Zeit kostet und nicht
immer ausreichend genau gemacht werden kann. Die
Handlungen konnen aber automatisiert werden und an
deren Automatisierung wird zur Zeit in IBS PAN
gearbeitet.
6
Literatur
[1] Sluzalec A, Studzinski J., Ziolkowski A
(2012): MOSKAN - eine WWW Anwendung in
• Visualisierung der Netzdynamik.
• Unterstiitzung der Netzplanung durch die mit der
Hand durchgeflihrten Netzanderungen und die
Bewertung der hervorgerufenen Wirkung anhand
der Simulationsresultate; in dieser Weise konnen
auch die PIane fiir die Revitalisierung des Netzes
entwickelt werden [4].
der HTML-5- Technologie zur Bildung und
Simulation von kommunalen Abwassemetzen.
In:
Simulation
in
Umweltund
Geowissenschaften (J. Wittrnann, B. Page,
Zusatzliche Vorteile gehen aus der Kopplung des
Abwassemetzmodells mit den Algorithmen der
Kriging-Approximation [5]. Mit diesen Algorithmen
konnen die farbigen Karten der Verteilung von
Kanalauffiillungswerten bzw. Abwassertlusswerten
im Netzwerk gezeichnet werden. Solche Karten
ermoglichen
eine
schnelle
und
qualitative
Einschatzung der Qualitat des Abwassemetzbetriebes,
was die nachfolgende quantitative Einschatzung der
Netzarbeit erleichtert.
[2] Sluzalec A, Studzinski 1., Ziolkowski A.
(2013A): Optimization of sewage structure in
Auch die Kopplung des Abwassemetzmodels mit
einem GIS-System, in dessen Datenbank alle
geometrischen, technischen und technologischen und
das Abwassemetz betreffenden Daten gespeichert
sind, bringt gro/3e Vorteile fiir die Netzmodellierung.
Diese Vorteile sind wie folgt:
• Richtige
Anordnung
aller
Daten
zum
Abwassemetz in der GIS-Datenbank.
• Automatischer import der die Struktur und die
Parameter betreffenden Netzwerkdaten aus der
GIS-Datenbank in das hydraulische Modeli des
Abwassemetzes.
• Hilfe bei der Fest1egung der Einheitsgebiete des
Einzugsgebietes im Fali von Regen- und
Gesamtnetzen.
• Integrierung des untersuchten Abwassemetzes mit
dem
beziiglichen
Wassemetz,
was
die
automatische Zufiihrung
des
kommunalen
Abwassers in das Abwassemetz moglich macht.
185
Hrsg.) Workshop Hamburg 2012,
Verlag, Aachen, 85-95.
Shaker
the integrated system for sewage design,
management and revitaJization - MOSKAN
In:
Simulation
in
Umweltund
Geowissenschaften (J. Wittrnann, M. Mueller,
Hrsg.), ASIM-Mitteilung AM 146,203-210.
[3] Sluzalec A, Studzinski 1., Ziolkowski A
(2013B): Rechnerunterstiitze Planung von
kommunalen Abwassemetzen mittels des
hydraulischen
Models
und
statischer
Optimierung. ModeJJierung und Simulation
von Gkosystemen (Nguyen Xuan Thinh,
Hrsg.), Workshop Koelpinsee 2012, Shaker
Verlag, Aachen, 123-133.
[4] Sluzalec
A,
Ziolkowski
A.
(2013C):
RevitaJization oJsewage networks by means of
MOSKAN system. In: ISC 2013, Ghent, 22­
24.05.2013 (Veronique Limere, EI-Houssaine
Aghezzaf, eds.), EOROSIS-ETl Publication,
Ghent, 39-43.
[5] Studzinski J., Bogdan L. (2007): Application
oJ kriging algorithms for environmental and
engineering parameters approximation. In: O.
Hryniewicz, J. Studzinski, M. Romaniuk (eds.)
Environmental informatics and Systems
Research,
EnviroInfo'2007
Conference,
Warsaw, 12-14 September 2007, Vol. l,
Shaker Verlag Aachen, 185-192.