Modellierung

TAPAS

Um künftige Veränderungen bei der Nachfrage im Personenverkehr möglichst realitätsnah abzubilden, wurde ein Modellansatz gewählt, der das unterschiedliche Verkehrsverhalten einzelner Bevölkerungsgruppen dezidiert berücksichtigt. Dies gelingt durch die sogenannte »mikroskopische Modellierung«, die das Verhalten von typisierten Einzelpersonen simuliert. Damit können nicht nur Verhaltensunterschiede zwischen Personengruppen, sondern auch unterschiedliche Empfindlichkeiten der Verkehrsteilnehmer auf bestimmte Randbedingungen reproduziert werden. Da das Mobilitätsverhalten von Menschen stets auch von räumlichen Gegebenheiten abhängt, werden neben den individuellen Eigenschaften der betrachteten Personentypen auch drei Raumtypen (ländlich, verstädtert, hoch verdichtet) berücksichtigt, in denen diese Personen leben und arbeiten.

Das eingesetzte Modell simuliert und interpretiert das Verkehrsverhalten als Ergebnis von Aktivitätsmustern. Es modelliert das gesamte Verkehrsaufkommen, indem quasi für jeden Einwohner einer Stadt oder Region die Mobilitätsnachfrage bestimmt wird. Diese »synthetische Bevölkerung« wird aus unterschiedlichen Datenquellen zu sozioökonomischen Personenmerkmalen erstellt, um der Realität möglichst nahe zu kommen. Durch Abbildung der Wahl der Örtlichkeiten, die für die Mobilität entscheidend sind, und mit Hilfe eines Moduls zur Verkehrsmittelwahl werden die Ortsveränderungen der einzelnen Personentypen modelliert.

Weiterführende Informationen

Das Mikromodell

Ein Tag im Leben einer mobilen Einzelperson

Im Mikromodell wird beispielsweise für eine weibliche, berufstätige Autofahrerin im Alter zwischen 25 und 44 Jahren ein empirischer Tagesplan festgelegt. Für alle mobilitätsrelevanten Aktivitäten, beispielsweise den Einkauf, wird bestimmt, welche Möglichkeiten in Frage kommen und wie die Person dorthin gelangt. Vorausgesetzt wird dabei z.B., dass sie nahe gelegene Einkaufszentren mit großem Angebot eher auswählt als schlechter erreichbare mit kleinem Angebot.

Die simulierte Person nutzt je nach zeitlichem und finanziellem Aufwand – der im Modell nach Einkommen und Haushaltsgröße variiert wird – für ihren Einkauf z.B. dann den ÖPNV, wenn der einen wesentlichen Zeitvorteil bietet, oder das Fahrrad für kurze Strecken. Das Auto steht der Person nicht immer zur Verfügung, da es auch von anderen Haushaltsmitgliedern genutzt wird.

Ziele und Verkehrsmittel für alle anderen Aktivitäten des Tages wählt die Person nach dem gleichen Muster aus. Am Abend – nach Durchlaufen aller Aktivitäten – überprüft das Simulationsmodell, ob die notwendige Mobilität zeitlich und finanziell umsetzbar ist. Ist das nicht der Fall, wird die Person ein weiteres Mal mit anderen Zielen und Verkehrsmitteln auf die virtuelle Reise geschickt.

VISEVA

Zur Berechnung der Gesamtverkehrsnachfrage im Personenverkehr wird das makroskopische Modellinstrumentarium VISEVA angewendet. In diesem Zusammenhang bedeutet makroskopisch die Modellierung auf der Basis größerer Raumeinheiten (Verkehrszellen) und unter Berücksichtigung zusammengefasster, verhaltenshomogener Personengruppen, die sich insbesondere nach den Kriterien Alter, Erwerbstätigkeitsstatus und Pkw-Verfügbarkeit unterscheiden.

Die Verkehrsnachfrage ist im Modell unterteilt in 9 Personen- und 13 Quelle-Ziel-Gruppen. Viseva repräsentiert den state of the art in der Verkehrsnachfragemodellierung und basiert auf dem in der Verkehrsplanung- und Modellierung etablierten 4-Stufen-Ansatz. Dies bedeutet, dass neben der Berechnung von Verkehrsaufkommen und der gerichteten Verkehrsnachfrage auch ein deutschlandweites Straßenverkehrsnetz zum Einsatz kommt, um die raum- und streckenbezogene Verkehrsleistung berechnen zu können. Die Pkw-Verkehrsleistung (Personen- und Fahrzeugkilometer) wird auf Basis der 439 deutschen Landkreise und kreisfreien Städte berechnet. In einem der Modellierung nachgelagerten Schritt wird die so berechnete Verkehrsnachfrage innerhalb der Landkreise in Abhängigkeit von räumlich höher aufgelösten Schwerpunkten von Verkehrsquellen- und Senken zusätzlich verteilt, so dass eine Abschätzung der Gesamtverkehrsleistung erfolgen kann. Neben der Berechnung der Pkw-Verkehrsleistung unter Verwendung von VISUM wird das Verkehrsaufkommen (Wege pro Person, Modus und Raumtyp) im öffentlichen Personen(nah)verkehr unter Verwendung der gleichen Datenbasis vollzogen. Unter Berücksichtigung von empirischen Kennziffern zu mittleren Reiseweiten im ÖP(N)V wird dann – wiederum in Abhängigkeit der Szenarien – die Verkehrsleistung im öffentlichen Verkehr bestimmt.

Die Besonderheit im Projekt Renewbility besteht in der Kopplung des mikroskopischen Modells TAPAS ^{(Erläuterung siehe weiterführende Informationen)} mit dem makroskopischen Modell VISEVA. Konkret bedeutet dies, dass die szenarioabhängigen Ergebnisse die mit dem Mikromodell berechnet werden, in einem Übersetzungsschritt Eingang in die Modellierung der Gesamtverkehrsnachfrage Deutschland finden. Wird zum Beispiel in einem Szenario eine Verschiebung im Modal Split konstatiert, so wird dieser – in Abhängigkeit des jeweiligen Raumtyps und dessen Bedeutung innerhalb Deutschlands – in das makroskopische Modell integriert, um die Wirkung der politische(n) Maßnahme(n) auf die Gesamtverkehrsleistung feststellen zu können. Darüber hinaus berücksichtigt das makroskopische Modell die zu erwartenden demografischen Veränderungen bis 2030 über die entsprechende Anpassung der dem Modell zu Grunde liegenden Bevölkerungsverteilung- und Struktur.