Lehrstuhl und Institut für Stadtbauwesen und Stadtverkehr ISB

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Diplomarbeit von Sebastian Heller




Einsatz von Nutzenmaximierungsmodellen im Rahmen einer aktivitätenmusterbasierten Verkehrserzeugung

Bearbeiter: cand.-ing. Sebastian Heller
Betreuer: Dipl.-Ing. Guido Rindsfüser
Dipl.-Ing. Stefan von der Ruhren
Aachen, im Februar 2003

 

Kurzfassung

Als Weiterentwicklung der wegebasierten Modellierung von Größen der Verkehrsnachfrage werden heute vielfach Ansätze erforscht und erprobt, die Verkehrsverhalten auf das individuelle Bedürfnis der Teilnahme an Aktivitäten zurückführen. Unter Einbezug der bekannten Einflüsse auf die Verkehrsnachfrage aus der Raumstruktur und dem Verkehrsangebot eröffnet eine aktivitätenbasierte Verkehrsmodellierung die Möglichkeit, Aspekte individuellen Verhaltens in die Prognose der Reaktion auf äußere Veränderungen einzubeziehen. Zu den Einsatzbereichen solcher Modelle zählt die Voraussage der Auswirkungen von verkehrspolitischen Maßnahmen im Bereich des Mobilitätsmanagement. Diese sind unter anderem die Erhebung von Entgelten für die Benutzung von Straßen in hochbelasteten Zeiten sowie Änderungen bestehender Zeitordnungen.

Dem individuellen Wunsch nach der Teilnahme an vielen Aktivitäten steht die begrenzte Verfügbarkeit von Zeit und Möglichkeiten zur Raumüberwindung gegenüber. Dies führt zur Planung der Teilnahme an Aktivitäten. Aus den Ergebnissen der Durchführung dieser Planungen in bestimmten Zeiträumen lassen sich Aktivitätenmuster erkennen.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Einsatzmöglichkeiten von Modellkonzepten zu prüfen, welche die individuelle Durchführung von Aktivitätenmustern mit Hilfe von Entscheidungsmodellen abbilden, die auf dem Prinzip der Nutzenmaximierung basieren.

Hierzu wird ein in drei Teile untergliedertes Vorgehen gewählt.

Im ersten Teil werden bestehende Modellsysteme beschrieben und diskutiert, die auf Aktivitätenmustern basieren und Entscheidungsverhalten nach dem Prinzip der Nutzenmaximierung abbilden. Im zweiten Teil wird auf Basis der Erkenntnisse des ersten Teils ein Modellkonzept zur Zuweisung individueller Aktivitätenmuster entwickelt, bevor im dritten Teil der Arbeit dieses Konzept beispielhaft anhand empirischer Daten zur Schätzung von Modellparametern angewendet wird.

Die Entwicklung eines Modellkonzepts im zweiten Teil der Arbeit wurde zunächst auf die Auswahl eines bestehenden Konzepts reduziert, um anschließend die Erkenntnisse aus seiner Anwendung zu nutzen und gegebenenfalls einen verbesserten Ansatz zu entwickeln. Als Grundlage wurde das Daily Activity Schedule-Modell nach Ben-Akiva und Bowman ausgewählt, da es im Rahmen der reinen Anwendung des Prinzips der Nutzenmaximierung den vielversprechendsten Ansatz darstellt.
Bei Bearbeitung des dritten Teils zeigte sich jedoch, dass die beispielhafte Anwendung des gewählten Modellkonzepts nur bei einer erheblichen Reduzierung der Modellstruktur und mit erheblichen Kompromissen in Bezug auf die Gültigkeit der Ergebnisse möglich war. Die Gründe hierfür lagen im geringen Umfang und der speziellen Beschaffenheit der verwendeten empirischen Daten aus einer Erhebung im Rahmen des Projekts Mobidrive, weiterhin im begrenzten zeitlichen Rahmen der Arbeit sowie in den Möglichkeiten der verfügbaren Software.
Eine Erweiterung des Modellkonzepts, aufbauend auf den erzielten Resultaten, konnte demnach lediglich hypothetisch am Ende der Arbeit formuliert werden.

Die unter den Bedingungen dieser Arbeit erzielten Ergebnisse können zwar dem Anspruch der vollständigen und von systematischen Abweichungen freien Abbildung aller wichtigen Einflüsse auf die Durchführung von Aktivitätenmustern nicht genügen, die Anzahl an unplausiblen Einzelergebnissen ist jedoch gering und die qualitativen Ausprägungen der geschätzten Parameter der Nutzenfunktionen entsprechen überwiegend ihren Erwartungen.
Somit geben sie Anlass zu der Annahme, dass eine Fortführung der Arbeit mit aktivitätenmusterbasierten Modellsystemen zu guten Ergebnissen führen kann, insbesondere dann, wenn zusätzlich zur Anwendung des Prinzips der Nutzenmaximierung weitere Ansätze unterstützend eingesetzt werden.




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