Untersucht wird die Kapazität von Nebenströmen auf Knotenpunkten, die - mit dem Verkehrszeichen 301 bzw. 306 sowie dem Verkehrszeichen 205 geregelt werden, - keine abknickende Vorfahrt aufweisen, - auf zweistreifigen Stadtstraßen liegen und - eigene Fahrstreifen für Linksabbieger auf der Hauptstraße besitzen. Aufbauend auf vorhandenen Untersuchungen werden Auswirkungen von Fahrzeugstrom- und Straßencharakteristiken auf die Kapazität von Nebenströmen sowie verschiedene Aspekte des unmittelbaren Verkehrsablaufs auf Vorfahrtknoten analysiert. Fahrzeugstrom- und Straßencharakteristiken, die zu einer verstärkten Pulkbildung in übergeordneten Fahrzeugströmen führen, ziehen im Vergleich mit zufälligem Verkehrsfluss eine Kapazitätserhöhung nach sich. Mit Hilfe eines erstellten Bewertungsschemas ist es möglich, die Auswirkungen auf die Kapazität von Nebenströmen zu quantifizieren. Um die Interaktionen zwischen einander untergeordneten Fahrzeugströmen bei der Kapazitätsberechnung zu berücksichtigen, werden - die Wahrscheinlichkeit für rückstaufreien Zustand, - die Zusammensetzung des Hauptstroms von kreuzenden Fahrzeugen und Linkseinbiegern sowie - die Berechnung der Kapazität von Mischströmen mit Hilfe von Simulationen untersucht. Zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit für rückstaufreien Zustand wird ein vereinfachtes Verfahren dargelegt, das auf bereits vorhandene Arbeiten aufbaut. Für die Zusammensetzung des Hauptstroms von kreuzenden Fahrzeugen und Linkseinbiegern werden die Ansätze aus früheren Untersuchungen präzisiert, indem die Interaktionen zwischen einander vorfahrtrechtlich untergeordneten Fahrzeugströmen stärker berücksichtigt werden. Eine Präzisierung erfährt ebenfalls der Ansatz für die Berechnung der gemeinsamen Kapazität von Mischströmen in Nebenstraßenzufahrten. Hierbei wird gezeigt, dass die gegenseitigen Behinderungen von Fahrzeugen innerhalb von Mischströmen, im Vergleich mit dem bisherigen Ansatz, zu einer niedrigeren gemeinsamen Kapazität führen.

Die Versorgungssituation in der Hebammenhilfe ist sowohl bundesweit als auch in Sachsen seit mehreren Jahren Gegenstand öffentlicher Diskussionen. Inwiefern in Sachsen ein flächendeckender Versorgungsmangel in der Hebammenhilfe besteht, konnte bislang nicht zuverlässig beurteilt werden. Aus diesem Grund hat das Sächsische Staatsministerium für Soziales und Verbraucherschutz (SMS) eine Studie in Auftrag gegeben, um die erforderlichen Daten- und Informationsgrundlagen für eine objektive Einschätzung der Hebammenversorgung in Sachsen zu erhalten. Redaktionsschluss: 01.04.2019

Ziel dieser Studie, die auf Anregung des BUND entstand, ist es, zu fünf Fragen Stellung zu nehmen, die für die Gestaltung einer nachhaltigen und effizienten Luftverkehrsentwicklung in Deutschland wichtig sind. 1. Welche Kapazität haben die Bahnensysteme der drei großen Flughäfen Berlin (BER), München und Düsseldorf? Müssen diese Flughäfen um weitere Bahnen vergrößert werden oder reicht ihre Kapazität aus? 2. Welche flughafenrelevanten Trends bestimmen den Luftverkehr in Deutschland? Muss man den aktuellen Forderungen der Luftverkehrswirtschaft folgen oder gibt es auch Anzeichen für alternative Entwicklungen, die nachhaltiger sind und zu effizienteren Lösungen führen? 3. Wie gut und verlässlich sind Prognosen der Luftverkehrswirtschaft? Muss man diese Prognosen hinnehmen oder gibt es Anhaltspunkte dafür, dass sie systematisch unzuverlässig sind? 4. Wie sind die wirtschaftlichen Perspektiven der Flughäfen? Warum erzielen so viele Flughäfen Verluste? Was kann getan werden, um die Verluste zu verringern? 5. Welche Erfahrungen gibt es mit Flughafenkooperationen? Müssen Flughäfen immer alleinstehende Unternehmen darstellen oder gibt es Beispiele für gelungene kooperative Lösungen? Die Studie beleuchtet historische Erfahrungen, stellt aktuelle Entwicklungen vor und zieht Schlussfolgerungen für eine zukunftsfähige Luftverkehrspolitik in Deutschland. Drei wesentliche Aspekte dabei sind eine marktgerechte Internalisierung externer Effekte des Luftverkehrs, eine verstärkte Kooperation von Flughäfen in Deutschland und eine weitere Marktöffnung des deutschen Marktes für ausländische Wettbewerber. Großer Dank wird den Mitgliedern der Forschungsgruppe Luftverkehr geschuldet, die wertvolle Informationen beigetragen haben, ohne die diese Studie nicht hätte entstehen können. / The aim of the study is to discuss five aspects of the German aviation system which are debated intensely in Germany. The first aspect is the problem of the capacity of airports. There are several airports with two runways. The question arose what is the capacity of these airports? Some wanted to add third ones to cope with future growth while others argued the capacity would be sufficient for the foreseeable future. This leads to the second aspect which covers the trends that dominate the further development of the German aviation markets. The latter will be shaped by the competition between various airlines and various airports. Especially important will be the new competition between old airports in Europe and new ones in Istanbul, Dubai or Abu Dhabi. Equally important is the question, how good forecasts of future growth of airports are (third aspect). Studies delivered by airports themselves show a systematic overestimation of their own growth. This leads to the fourth aspect, i.e. to the question of the economic situation of small and large airports in Germany. We have to ask, why there are so many small airports with losses. Last but not least the following topic has to be discussed: could more cooperation between large and small airports solve the difficult economic situation of the small ones without hindering the large ones? International examples are being analysed. The study concludes with a proposal for the further development of the German aviation system.

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Die vorliegende Dissertationsschrift widmet sich der Kapazität von Minikreisverkehren und der Berücksichtigung querender nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer an Kreisverkehren. Grundlage bilden Verkehrserhebungen an zehn Minikreisverkehren in Deutschland sowie eine Analyse des Erkenntnisstands zur Kapazitätsermittlung an Minikreisverkehren und an kleinen Kreisverkehren. Im ersten Teil der Arbeit wird ein Kapazitätsmodell für Minikreisverkehre unter Berücksichtigung relevanter verkehrlicher und gestalterischer Einflussfaktoren ermittelt. Dafür werden zwei unterschiedliche Ansätze betrachtet. Für den zeitlückentheoretischen Ansatz werden mithilfe der erhobenen Daten Funktionen zur Beschreibung der Zeitlückenverteilung im Kreis bestimmt und das Abflussverhalten der in der Zufahrt wartenden Fahrzeuge analysiert. Der theoretischen Beschreibung der Zeitlückenverteilung wird eine verschobene Exponentialverteilung mit Berücksichtigung des Anteils der frei fahrenden Fahrzeuge zugrunde gelegt, für die verschiedene Methoden der Parameterschätzung analysiert werden. Zur Ermittlung des Anteils der frei fahrenden Fahrzeuge wird ein Berechnungsmodell in Abhängigkeit der Verkehrsstärke und stromaufwärts gelegener Lichtsignalanlagen bestimmt. Für das Abflussverhalten der wartepflichtigen Fahrzeuge werden unterschiedliche Verfahren sowie Annahmen zur Bestimmung der Grenzzeitlücke analysiert und Zusammenhänge zwischen den ermittelten Zeitbedarfswerten und verkehrlichen sowie gestalterischen Eigenschaften der Minikreisverkehre bestimmt. Die Analyse des Abflussverhaltens wird durch die Betrachtung des Einflusses der ausfahrenden Fahrzeuge vervollständigt. Grundlage der empirischen Regressionsmodelle bildet eine zuverlässige Kapazitätsschätzung aus empirischen Daten, wofür bekannte Ansätze zur Kapazitätsschätzung überprüft und Modifikationsvorschläge erarbeitet werden. Zusammenhänge zwischen den erhobenen Kapazitäten und geometrischen sowie verkehrlichen Einflussgrößen werden mittels multipler Regressionsrechnung auf zwei unterschiedliche Arten bestimmt. Die nach beiden Arten ermittelten signifikanten Einflussgrößen werden sachlogisch diskutiert und ein regressionsbasiertes Kapazitätsmodell anhand der Erklärungsgüte ausgewählt. Die Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile der mit der Zeitlückentheorie und der durch Regressionsrechnung ermittelten Berechnungsansätze führt zu der Empfehlung, allgemeingültige Kapazitätsmodelle für Minikreisverkehre und kleine einstreifige Kreisverkehre auf Basis der Zeitlückentheorie zu entwickeln. Diese Empfehlung wird durch Simulationsuntersuchungen an zwei Minikreisverkehren validiert. Im zweiten Teil der Arbeit werden für Minikreisverkehre Simulationsuntersuchungen zum Einfluss querender nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer durchgeführt. Aus den Simulationsergebnissen werden Berechnungsansätze zur Berücksichtigung des kapazitätsmindernden Einflusses querender Fußgänger und Radfahrer an Kreisverkehrszufahrten mit und ohne Fußgängerüberwegen bestimmt. Weiterhin wird ein Berechnungsverfahren zur Kapazitätsermittlung an Kreisverkehrsausfahrten mit und ohne Fußgängerüberwegen ermittelt. Ausgehend von der Kapazität und der Auslastung einer Ausfahrt wird ein Verfahren zur Berechnung von Rückstauwahrscheinlichkeiten sowie den daraus folgenden Blockadewahrscheinlichkeiten stromaufwärts gelegener Kreisverkehrszufahrten entwickelt, um damit den kapazitätsmindernden Einfluss der die Ausfahrt querenden nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer zu berechnen. Die Ergebnisse werden in einem integrierten Berechnungsmodell zur Kapazitätsermittlung an Minikreisverkehren unter Berücksichtigung des Einflusses querender Fußgänger zusammengefasst und daraus allgemeine, für kleine Kreisverkehre gültige Erkenntnisse abgeleitet.

In this paper, we consider devices, circuits, and systems comprised of transistors with integrated ferroelectrics. Said structures are actively being considered by various semiconductor manufacturers as they can address a large and unique design space. Transistors with integrated ferroelectrics could (i) enable a better switch (i.e., offer steeper subthreshold swings), (ii) are CMOS compatible, (iii) have multiple operating modes (i.e., I-V characteristics can also enable compact, 1-transistor, non-volatile storage elements, as well as analog synaptic behavior), and (iv) have been experimentally demonstrated (i.e., with respect to all of the aforementioned operating modes). These device-level characteristics offer unique opportunities at the circuit, architectural, and system-level, and are considered here from device, circuit/architecture, and foundry-level perspectives.

We report the experimental observation of hysteresis-free negative capacitance (NC) in thin ferroelectric Hf₀.₅Zr₀.₅O₂ (HZO) films through high-speed pulsed charge-voltage measurements. Hysteretic switching is suppressed by the addition of thin Al₂O₃ layers on top of the HZO to prevent the screening of the polarization. We observe an S-shaped polarization-electric field dependence without hysteresis in agreement with Landau theory, which enables direct extraction of NC modeling parameters for ferroelectric HZO. Hysteresis-free NC is demonstrated down to 100 ns pulse widths limited only by our measurement setup. These results give critical insights into the physics of ferroelectric NC and practical NC device design using ferroelectric HZO.

The use of ferroelectric negative capacitance (NC) has been proposed as a promising way to reduce the power dissipation in nanoscale devices [1]. According to single-domain (SD) Landau theory, a hysteresis-free NC state in a ferroelectric might be stabilized in the presence of depolarization fields below a certain critical film thickness tF, SD. However, it is well-known that depolarization fields will cause the formation of domains in ferroelectrics to reduce the depolarization energy [2], which is rarely considered in the literature on NC [3]. The improvident use of SD Landau theory to model NC devices seems to be the main reason for the large discrepancy between experimental data and the current theory [4]. Here, we will show by simulation how anti-parallel domain formation can strongly limit the stability of the NC state in a metal-ferroelectric-insulator-metal (MFIM) structure, which is schematically shown in Fig. 1.

Die vorliegende Dissertationsschrift widmet sich der Kapazität von Minikreisverkehren und der Berücksichtigung querender nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer an Kreisverkehren. Grundlage bilden Verkehrserhebungen an zehn Minikreisverkehren in Deutschland sowie eine Analyse des Erkenntnisstands zur Kapazitätsermittlung an Minikreisverkehren und an kleinen Kreisverkehren. Im ersten Teil der Arbeit wird ein Kapazitätsmodell für Minikreisverkehre unter Berücksichtigung relevanter verkehrlicher und gestalterischer Einflussfaktoren ermittelt. Dafür werden zwei unterschiedliche Ansätze betrachtet. Für den zeitlückentheoretischen Ansatz werden mithilfe der erhobenen Daten Funktionen zur Beschreibung der Zeitlückenverteilung im Kreis bestimmt und das Abflussverhalten der in der Zufahrt wartenden Fahrzeuge analysiert. Der theoretischen Beschreibung der Zeitlückenverteilung wird eine verschobene Exponentialverteilung mit Berücksichtigung des Anteils der frei fahrenden Fahrzeuge zugrunde gelegt, für die verschiedene Methoden der Parameterschätzung analysiert werden. Zur Ermittlung des Anteils der frei fahrenden Fahrzeuge wird ein Berechnungsmodell in Abhängigkeit der Verkehrsstärke und stromaufwärts gelegener Lichtsignalanlagen bestimmt. Für das Abflussverhalten der wartepflichtigen Fahrzeuge werden unterschiedliche Verfahren sowie Annahmen zur Bestimmung der Grenzzeitlücke analysiert und Zusammenhänge zwischen den ermittelten Zeitbedarfswerten und verkehrlichen sowie gestalterischen Eigenschaften der Minikreisverkehre bestimmt. Die Analyse des Abflussverhaltens wird durch die Betrachtung des Einflusses der ausfahrenden Fahrzeuge vervollständigt. Grundlage der empirischen Regressionsmodelle bildet eine zuverlässige Kapazitätsschätzung aus empirischen Daten, wofür bekannte Ansätze zur Kapazitätsschätzung überprüft und Modifikationsvorschläge erarbeitet werden. Zusammenhänge zwischen den erhobenen Kapazitäten und geometrischen sowie verkehrlichen Einflussgrößen werden mittels multipler Regressionsrechnung auf zwei unterschiedliche Arten bestimmt. Die nach beiden Arten ermittelten signifikanten Einflussgrößen werden sachlogisch diskutiert und ein regressionsbasiertes Kapazitätsmodell anhand der Erklärungsgüte ausgewählt. Die Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile der mit der Zeitlückentheorie und der durch Regressionsrechnung ermittelten Berechnungsansätze führt zu der Empfehlung, allgemeingültige Kapazitätsmodelle für Minikreisverkehre und kleine einstreifige Kreisverkehre auf Basis der Zeitlückentheorie zu entwickeln. Diese Empfehlung wird durch Simulationsuntersuchungen an zwei Minikreisverkehren validiert. Im zweiten Teil der Arbeit werden für Minikreisverkehre Simulationsuntersuchungen zum Einfluss querender nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer durchgeführt. Aus den Simulationsergebnissen werden Berechnungsansätze zur Berücksichtigung des kapazitätsmindernden Einflusses querender Fußgänger und Radfahrer an Kreisverkehrszufahrten mit und ohne Fußgängerüberwegen bestimmt. Weiterhin wird ein Berechnungsverfahren zur Kapazitätsermittlung an Kreisverkehrsausfahrten mit und ohne Fußgängerüberwegen ermittelt. Ausgehend von der Kapazität und der Auslastung einer Ausfahrt wird ein Verfahren zur Berechnung von Rückstauwahrscheinlichkeiten sowie den daraus folgenden Blockadewahrscheinlichkeiten stromaufwärts gelegener Kreisverkehrszufahrten entwickelt, um damit den kapazitätsmindernden Einfluss der die Ausfahrt querenden nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmer zu berechnen. Die Ergebnisse werden in einem integrierten Berechnungsmodell zur Kapazitätsermittlung an Minikreisverkehren unter Berücksichtigung des Einflusses querender Fußgänger zusammengefasst und daraus allgemeine, für kleine Kreisverkehre gültige Erkenntnisse abgeleitet.

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