@article{EmigHebelSchwark2022, author = {Emig, J. and Hebel, Christoph and Schwark, A.}, title = {Einsatzbereiche f{\"u}r Verkehrsnachfragemodelle}, series = {Straßenverkehrstechnik}, volume = {66}, journal = {Straßenverkehrstechnik}, number = {10}, publisher = {Kirschbaum Verlag GmbH}, address = {Bonn}, issn = {0039-2219}, doi = {10.53184/SVT10-2022-2}, pages = {727 -- 736}, year = {2022}, abstract = {In der Praxis bestehen vielf{\"a}ltige Einsatzbereiche f{\"u}r Verkehrsnachfragemodelle. Mit ihnen k{\"o}nnen Kenngr{\"o}ßen des Verkehrsangebots und der Verkehrsnachfrage f{\"u}r den heutigen Zustand wie auch f{\"u}r zuk{\"u}nftige Zust{\"a}nde bereitgestellt werden, um so die Grundlagen f{\"u}r verkehrsplanerische Entscheidungen zu liefern. Die neuen „Empfehlungen zum Einsatz von Verkehrsnachfragemodellen f{\"u}r den Personenverkehr" (EVNM-PV) (FGSV 2022) veranschaulichen anhand von typischen Planungsaufgaben, welche differenzierten Anforderungen daraus f{\"u}r die Modellkonzeption und -erstellung resultieren. Vor dem Hintergrund der konkreten Aufgabenstellung sowie deren spezifischer planerischer Anforderungen bildet die abzuleitende Modellspezifikation die verabredete Grundlage zwischen Auftraggeber und Modellersteller f{\"u}r die konkrete inhaltliche, fachliche Ausgestaltung des Verkehrsmodells.}, language = {de} } @article{KindmannKrausLaumannetal.2022, author = {Kindmann, Rolf and Kraus, Matthias and Laumann, J{\"o}rg and Vette, Jan}, title = {Verallgemeinerte Berechnungsmethode f{\"u}r in Beton eingespannte Stahlprofile - Einspanntiefen, Tragf{\"a}higkeitsnachweise und Bemessungshilfen}, series = {Stahlbau}, volume = {93}, journal = {Stahlbau}, number = {Early View}, publisher = {Ernst \& Sohn GmbH}, address = {Berlin}, issn = {1437-1049}, doi = {10.1002/stab.202200024}, pages = {1 -- 25}, year = {2022}, abstract = {St{\"u}tzen und Tr{\"a}ger aus Stahlprofilen k{\"o}nnen in Fundamente oder W{\"a}nde aus Stahlbeton einbetoniert werden. Diese Anschl{\"u}sse wirken in der Regel wie Einspannungen, die eine ausreichende Einspanntiefe erfordern. Im Folgenden wird eine verallgemeinerte Berechnungsmethode f{\"u}r in Stahlbetonkonstruktionen eingespannte Stahlprofile aus gewalzten I-Profilen, geschweißten I-Profilen, runden Hohlprofilen, eckigen Hohlprofilen und einzelligen Kastenquerschnitten vorgestellt. F{\"u}r Beanspruchungen infolge einachsiger Biegung um die starke und schwache Profilachse werden der profilabh{\"a}ngige Ansatz der Betondruckspannungen im Einspannbereich und die Ermittlung der Einspanntiefe behandelt. Unter Ber{\"u}cksichtigung der Normalkraft werden an den maßgebenden Stellen Tragf{\"a}higkeitsnachweise f{\"u}r die Stahlprofile gef{\"u}hrt. Als Erg{\"a}nzung zu den Berechnungsformeln werden Bemessungshilfen zur Verf{\"u}gung gestellt, die die Wahl der mitwirkenden Breiten und der Einspanntiefen erleichtert.}, language = {de} } @book{LaumannFeldmannFrickeletal.2022, author = {Laumann, J{\"o}rg and Feldmann, Markus and Frickel, J{\"o}rg and Krahwinkel, Manuel and Kraus, Matthias and Strangh{\"o}ner, Natalie and Ummenhofer, Thomas}, title = {Petersen Stahlbau : Grundlagen der Berechnung und baulichen Ausbildung von Stahlbauten}, edition = {5. Auflage}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-20510-2}, doi = {10.1007/978-3-658-20510-2}, pages = {XXIII, 1919 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Die Theorie und Konstruktion der wichtigsten Bereiche der Stahlbautechnik werden von den Grundlagen her entwickelt und durch viele Beispiele praxisbezogen erl{\"a}utert. Das Buch ist aus Vorlesungen im Grund- und Vertiefungsstudium des Bauingenieurwesens entstanden. Der Inhalt wird zum Teil systematisch, zum Teil exemplarisch dargestellt. F{\"u}r Konstrukteure und Statiker in den technischen B{\"u}ros, der Beratenden Ingenieure und der Pr{\"u}f{\"a}mter enth{\"a}lt das Buch aufbereitete Berechnungsverfahren und Konstruktionsvorschl{\"a}ge in großer Zahl.}, language = {de} } @incollection{BensbergCzarneckiGrob2022, author = {Bensberg, Frank and Czarnecki, Christian and Grob, Heinz Lothar}, title = {Wirtschaftlichkeitsbewertung von Smart Services mit vollst{\"a}ndigen Finanzpl{\"a}nen}, series = {Smart Services: Band 1: Konzepte - Methoden - Prozesse}, booktitle = {Smart Services: Band 1: Konzepte - Methoden - Prozesse}, editor = {Bruhn, Manfred and Hadwich, Karsten}, publisher = {Springer Gabler}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-37344-3 (Online)}, doi = {10.1007/978-3-658-37344-3_6}, pages = {225 -- 251}, year = {2022}, abstract = {Dieser Beitrag stellt einen Bewertungsrahmen f{\"u}r Smart Services vor, der auf dem Konzept vollst{\"a}ndiger Finanzpl{\"a}ne (VOFI) basiert. Zun{\"a}chst wird eine IoT-Architektur f{\"u}r Smart Services eingef{\"u}hrt, die die Grundlage f{\"u}r deren Betrachtung aus Sicht der Unternehmensplanung liefert. Hierauf aufbauend wird ein Bewertungsrahmen f{\"u}r die finanzplanorientierte Wirtschaftlichkeitsbewertung von Smart Services geschaffen, mit dem die relevanten Zahlungsfolgen differenziert erfasst werden. Mithilfe des entwickelten VOFI-Systems wird anschließend aufgezeigt, wie mithilfe einer Risikoanalyse die Unsicherheit von Modellparametern ber{\"u}cksichtigt werden kann.}, language = {de} } @article{BaringhausGaigall2022, author = {Baringhaus, Ludwig and Gaigall, Daniel}, title = {A goodness-of-fit test for the compound Poisson exponential model}, series = {Journal of Multivariate Analysis}, volume = {195}, journal = {Journal of Multivariate Analysis}, number = {Article 105154}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0047-259X}, doi = {10.1016/j.jmva.2022.105154}, year = {2022}, abstract = {On the basis of bivariate data, assumed to be observations of independent copies of a random vector (S,N), we consider testing the hypothesis that the distribution of (S,N) belongs to the parametric class of distributions that arise with the compound Poisson exponential model. Typically, this model is used in stochastic hydrology, with N as the number of raindays, and S as total rainfall amount during a certain time period, or in actuarial science, with N as the number of losses, and S as total loss expenditure during a certain time period. The compound Poisson exponential model is characterized in the way that a specific transform associated with the distribution of (S,N) satisfies a certain differential equation. Mimicking the function part of this equation by substituting the empirical counterparts of the transform we obtain an expression the weighted integral of the square of which is used as test statistic. We deal with two variants of the latter, one of which being invariant under scale transformations of the S-part by fixed positive constants. Critical values are obtained by using a parametric bootstrap procedure. The asymptotic behavior of the tests is discussed. A simulation study demonstrates the performance of the tests in the finite sample case. The procedure is applied to rainfall data and to an actuarial dataset. A multivariate extension is also discussed.}, language = {en} } @inproceedings{EvansBraunUlmeretal.2022, author = {Evans, Benjamin and Braun, Sebastian and Ulmer, Jessica and Wollert, J{\"o}rg}, title = {AAS implementations - current problems and solutions}, series = {20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME)}, booktitle = {20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME)}, publisher = {IEEE}, address = {New York, NY}, isbn = {978-1-6654-1040-3}, doi = {10.1109/ME54704.2022.9982933}, pages = {6 Seiten}, year = {2022}, abstract = {The fourth industrial revolution presents a multitude of challenges for industries, one of which being the increased flexibility required of manufacturing lines as a result of increased consumer demand for individualised products. One solution to tackle this challenge is the digital twin, more specifically the standardised model of a digital twin also known as the asset administration shell. The standardisation of an industry wide communications tool is a critical step in enabling inter-company operations. This paper discusses the current state of asset administration shells, the frameworks used to host them and their problems that need to be addressed. To tackle these issues, we propose an event-based server capable of drastically reducing response times between assets and asset administration shells and a multi-agent system used for the orchestration and deployment of the shells in the field.}, language = {en} } @inproceedings{WiegnerVolkerMainzetal.2022, author = {Wiegner, Jonas and Volker, Hanno and Mainz, Fabian and Backes, Andreas and L{\"o}ken, Michael and H{\"u}ning, Felix}, title = {Wiegand-effect-powered wireless IoT sensor node}, series = {ITG-Fb. 303: Sensoren und Messsysteme}, booktitle = {ITG-Fb. 303: Sensoren und Messsysteme}, publisher = {VDE Verlag GmbH}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-8007-5835-7}, pages = {255 -- 260}, year = {2022}, abstract = {In this article we describe an Internet-of-Things sensing device with a wireless interface which is powered by the oftenoverlooked harvesting method of the Wiegand effect. The sensor can determine position, temperature or other resistively measurable quantities and can transmit the data via an ultra-low power ultra-wideband (UWB) data transmitter. With this approach we can energy-self-sufficiently acquire, process, and wirelessly transmit data in a pulsed operation. A proof-of-concept system was built up to prove the feasibility of the approach. The energy consumption of the system is analyzed and traced back in detail to the individual components, compared to the generated energy and processed to identify further optimization options. Based on the proof-of-concept, an application demonstrator was developed. Finally, we point out possible use cases.}, language = {en} } @article{UlmerBraunChengetal.2022, author = {Ulmer, Jessica and Braun, Sebastian and Cheng, Chi-Tsun and Dowey, Steve and Wollert, J{\"o}rg}, title = {Gamification of virtual reality assembly training: Effects of a combined point and level system on motivation and training results}, series = {International Journal of Human-Computer Studies}, volume = {165}, journal = {International Journal of Human-Computer Studies}, number = {Art. No. 102854}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1071-5819}, doi = {10.1016/j.ijhcs.2022.102854}, year = {2022}, abstract = {Virtual Reality (VR) offers novel possibilities for remote training regardless of the availability of the actual equipment, the presence of specialists, and the training locations. Research shows that training environments that adapt to users' preferences and performance can promote more effective learning. However, the observed results can hardly be traced back to specific adaptive measures but the whole new training approach. This study analyzes the effects of a combined point and leveling VR-based gamification system on assembly training targeting specific training outcomes and users' motivations. The Gamified-VR-Group with 26 subjects received the gamified training, and the Non-Gamified-VR-Group with 27 subjects received the alternative without gamified elements. Both groups conducted their VR training at least three times before assembling the actual structure. The study found that a level system that gradually increases the difficulty and error probability in VR can significantly lower real-world error rates, self-corrections, and support usages. According to our study, a high error occurrence at the highest training level reduced the Gamified-VR-Group's feeling of competence compared to the Non-Gamified-VR-Group, but at the same time also led to lower error probabilities in real-life. It is concluded that a level system with a variable task difficulty should be combined with carefully balanced positive and negative feedback messages. This way, better learning results, and an improved self-evaluation can be achieved while not causing significant impacts on the participants' feeling of competence.}, language = {en} } @masterthesis{Schnitzler2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schnitzler, Nora}, title = {Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Z{\"a}hneputzen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {67 S.}, year = {2022}, abstract = {Die Oberfl{\"a}chen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfl{\"a}che, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entz{\"u}ndungen des umgebenden Zahnfleisches z{\"a}hlen dabei zu den h{\"a}ufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entz{\"u}ndungen entstehen haupts{\"a}chlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfl{\"a}che tr{\"a}gt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Z{\"a}hneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfl{\"a}che. Die durch die Rauheit vergr{\"o}ßerte Oberfl{\"a}che bietet dabei ideale Voraussetzungen f{\"u}r eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfl{\"a}che im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entz{\"u}ndung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu sch{\"u}tzen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erh{\"o}hen, ist es m{\"o}glich die Oberfl{\"a}che mit einer Mikrostruktur zu versehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation geeigneter Mikrostrukturierungen, die der antibakteriellen Beschichtung einen optimalen Schutz vor Verschleiß bieten. Am Beispiel von Titan-Zahnimplantaten wird der Schutz der aufgetragenen Biohybridbeschichtung gegen abrasiven Verschleiß untersucht. Im Vorfeld wird eine Analyse der fertigungstechnischen M{\"o}glichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgef{\"u}hrt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenk{\"o}rper werden, mithilfe des zuvor ausgew{\"a}hlten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchf{\"u}hrung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung f{\"u}r diese Anwendung {\"u}berpr{\"u}ft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgew{\"a}hlten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adh{\"a}sionsf{\"a}higkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberfl{\"a}chen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den h{\"o}chstm{\"o}glichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzpr{\"u}fung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung {\"u}berpr{\"u}ft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestm{\"o}glichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den h{\"o}chsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bez{\"u}glich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche best{\"a}tigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfl{\"a}che erzielt einen deutlich h{\"o}heren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfl{\"a}che. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich gr{\"o}ßere Adh{\"a}sion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterf{\"u}hrender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit.}, language = {de} } @article{PfaffEnningSutter2022, author = {Pfaff, Raphael and Enning, Manfred and Sutter, Stefan}, title = {A risk‑based approach to automatic brake tests for rail freight service: incident analysis and realisation concept}, series = {SN Applied Sciences}, volume = {4}, journal = {SN Applied Sciences}, number = {4}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, issn = {2523-3971}, doi = {10.1007/s42452-022-05007-x}, pages = {1 -- 14}, year = {2022}, abstract = {This study reviews the practice of brake tests in freight railways, which is time consuming and not suitable to detect certain failure types. Public incident reports are analysed to derive a reasonable brake test hardware and communication architecture, which aims to provide automatic brake tests at lower cost than current solutions. The proposed solutions relies exclusively on brake pipe and brake cylinder pressure sensors, a brake release position switch as well as radio communication via standard protocols. The approach is embedded in the Wagon 4.0 concept, which is a holistic approach to a smart freight wagon. The reduction of manual processes yields a strong incentive due to high savings in manual labour and increased productivity.}, language = {en} }