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Mikroskopische Modellierung der Verkehrsnachfrage in der Region Stuttgart

Mikroskopische Modellierung der Verkehrsnachfrage in der Region Stuttgart
Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Peter Vortisch
Dr.-Ing. Martin Kagerbauer
Dipl.-Inf. Nicolai Mallig

Förderung:

Verband Region Stuttgart

Partner:

INOVAPLAN GmbH

Starttermin:

im Juli 2011

Aufgabenstellung:

Der Verband der Region Stuttgart hat im Jahre 2009 die Erhebung von Mobilitätsdaten und die Verkehrsmodellierung für die Region Stuttgart mittels eines makroskopischen Verkehrsmodells beauftragt. Zusätzlich zu dem makroskopischen Verkehrsmodell hat sich der Verband der Region Stuttgart entschlossen, ein mikroskopisches Verkehrsmodell erstellen zu lassen. Um das Mobilitätsverhalten unter den Wirkungen von zukünftigen Rahmenbedingungen auf der Ebene der Einzelentscheidungen widerspruchsfrei abbilden zu können, bietet sich eine mikroskopische Verkehrsverhaltensmodellierung an. Durch eine mikroskopische Betrachtung wird es möglich, für individuelle Verhaltensweisen Konsistenzprüfungen und Plausibilitätsprüfungen durchzuführen. Weiterhin können Einzelpersonen mit unterschiedlichen und individuellen Tagesabläufen und Zeitbudgets abgebildet werden. Die Auswirkungen einer veränderten Bevölkerungsstruktur unter veränderten Rahmenbedingungen kann ebenso dargestellt werden. Der wesentliche Vorteil der mikroskopischen Simulation besteht darin, dass die Heterogenität des Verhaltens auch innerhalb von bislang als „verhaltenshomogen“ bezeichneten Gruppen abgebildet werden kann. Durch den mikroskopischen d. h. intrapersonellen Aufbau lassen sich Budgetrestriktionen identifizieren und in die Modellierung einbeziehen.

 

Forschungsansatz:

Das mikroskopische Verkehrsnachfragemodell „mobiTopp“ simuliert das Mobilitätsverhalten einer Bevölkerung. Grundlage für die Simulation sind die Erhebungsdaten in der Region. Jeweils einer simulierten Person mit bestimmten soziodemografischen oder sozioökonomischen Eigenschaften wird so ein empirisch vorliegendes Mobilitätsverhalten zugeordnet. Damit kann für jede Person ein in sich konsistentes Verhalten abgebildet werden. Diese mikroskopische Datenbasis wird durch eine Synthese aller Haushalte und Personen im Modellgebiet gebildet. Zusammen mit ihren individuellen Aktivitätsketten für eine ganze Woche bilden sie eine vollständige Beschreibung des Verkehrs der Einwohner der Region. Entscheidend ist, dass die Beibehaltung des Haushalts- und Personenkontextes deutlich verbesserte kausale Zusammenhänge bei speziellen Fragestellungen ermöglichen als bisherige Modellansätze. Mit den mikroskopischen Daten sind alle Freiheitsgrade gegeben.

Das „Verhalten“ der synthetisch generierten Person ist dabei maßnahme- bzw. situationssensitiv, da eine Person z. B. mit einem geringem Einkommen eine andere Nachfrage und eine andere Preissensitivität aufweist als eine Person mit einem hohen Einkommen. Das Simulationsmodell mobiTopp generiert so die Nachfrage („Fahrten“). Diese wird in den weiteren Modellschritten auf Ziele und Verkehrsmittel verteilt.

Ergebnis dieser mikroskopischen Nachfragesimulation ist eine mikroskopische Verkehrsnach-fragedatei, die mit der Datei einer 7-Tage Vollerhebung in der Untersuchungsregion vergleichbar ist. Aus dieser Verkehrsnachfragedatei lassen sich beliebig Nachfragematrizen erzeugen. Dabei sind insbesondere nach Verkehrsmitteln oder nach Tageszeit unterscheidende Nachfragematrizen von Interesse.

Visualisierung der mit mobiTopp modellierten Verkehrsnachfrage