Aktuelle Ansätze

Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung 129

EinleitungZieleInstrumenteWirkungsanalyseFazitBewertung

5.3.4 Aktuelle Ansätze

130 Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung Einbezug von Reisekosten bei der Modellierung des Verkehrsverhaltens

(IVT, TRANSP-OR ET AL. 2008)

Zielsetzung des Forschungspaketes „Mobility Pricing“⁴³⁴ in der Schweiz war die Klärung von Fragen wie: „Was kann Mobility Pricing zur Bewältigung von Verkehrsproblemen beitragen und was nicht?“, „Wie wirkt sich Mobility Pricing auf das Verkehrsverhalten aus?“ oder „Wozu soll Mobility Pricing eingesetzt werden, was ist wünschenswert?“. Im Rahmen dieses Forschungspaketes wurde auch das Projekt „Einbezug von Reisekosten bei der Modellierung des Verkehrsverhaltens“⁴³⁵ bear-beitet.

Eine Übertragung internationaler Erfahrungen wurde aufgrund der politischen, räumlichen, sozio-demographischen und Verkehrsangebotscharakteristiken als schwierig erachtet. Aufgrund vorher-gehender Erfahrungen wurden Routenwahl-, Verkehrsmittelwahl- und Abfahrtszeitwahlveränderun-gen als dominierende Effekte anAbfahrtszeitwahlveränderun-genommen. Die Betrachtung dieser taktischen ÄnderunAbfahrtszeitwahlveränderun-gen bildet daher auch den ersten Schwerpunkt der betrachteten Arbeit. Der zweite Schwerpunkt liegt auf den zuvor weniger betrachteten strategischen Entscheidungen wie die Ausstattung mit Mobilitätswerk-zeugen (Fahrzeuge, ÖV-Abonnements) oder die Wohnortwahl.

Mit Hilfe von Stated Preference (SP-)Befragungen wurden die Modellparameter für die taktischen Verhaltensänderungen einzeln geschätzt. Hierzu wurden vier verschiedene schriftliche SP-Experi-mente durchgeführt. Im ersten Experiment wurde die politische Einstellung der Befragten erfasst.

Drei weitere SP-Experimente wurden zur Schätzung der Zahlungsbereitschaft und der Verhaltens-veränderungen bei einem Mobility Pricing durchgeführt. Die Schätzung der Modellparameter erfolgte mit Hilfe einer ausgewählten Software. Die geschätzten Modellparameter wurden zusätzlich durch Revealed Preference (RP-)Modelle, die auf tatsächlich beobachtetem Verhalten beruhen, überprüft. Drei weitere SP-Befragungen zur Ermittlung längerfristiger Wirkungen schlossen das Experiment ab.

Auf Basis der ermittelten Modellparameter erfolgte die Betrachtung von Anwendungsszenarien und die Schätzung von Nachfrageänderungen. Zahlungsbereitschaft und wesentliche Veränderungen des Verkehrsverhaltens standen in der Studie im Vordergrund.

Verkehrserzeugung

Aus den durchgeführten Modellschätzungen für Routen-, Verkehrsmittel- und Abfahrtszeitwahl auf Basis der SP-Befragungen wurden die Nachfrageelastizitäten bzw. Zahlungsbereitschaften abgeleitet. Die Abschätzung der Elastizität der Gesamtnachfrage basierte auf drei SP-Szenarien.

Nach einem ersten Experiment, bei dem die Befragten ihre vorhandenen Gegebenheiten wie Besitz eines Pkws oder eines ÖV-Abonnements bei gleichem Wohnsitz aber neuen Nutzungskosten für die Straßeninfrastruktur überprüfen konnten, erfolgte ein zweites Experiment, das aus zwei Alternativen bestimmt wurde.

ƒ Entweder wurde der Mobilitätswerkzeugbesitz und die Pkw-Nutzung nach Einführung eines Mobility Pricing in Form eines Fahrtenmodells abgefragt. Dieser Test des Fahrtenmodells gab auch Hinweise auf kurzfristige Reaktionen wie die Unterdrückung von Fahrten.

ƒ Alternativ wurde die Wahl des Wohnortes und des Mobilitätswerkzeugbesitzes nach Imple-mentierung eines Mobility Pricing abgefragt. Dies ermöglichte Aussagen über längerfristige Wirkungen.

434 Im Rahmen des vorgestellten Projektes wurde der Begriff Mobility Pricing auf Preiselemente für die Benutzung von Verkehrsanlagen im MIV eingegrenzt.

435 vgl. für den gesamten Abschnitt IVT,TRANSP-OR ET AL.2008

Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung 131

EinleitungZieleInstrumenteWirkungsanalyseFazitBewertung

Zeitwahl

Zeitliche Komponenten wurden im kombinierten Verkehrsmittel- und Routenwahlmodell durch drei Bestrafungsparameter für eine Verschiebung der gewünschten Abfahrtszeit integriert. Es gibt einen Parameter für eine Verfrühung der Abfahrtszeit in der Routenwahl, einen Parameter für die Ver-frühung der Abfahrtszeit in der Verkehrsmittelwahl und einen gesamthaften Verspätungsparameter für beide Modelle.

Zielwahl

Explizite Änderungen der Zielwahl wurden nicht simuliert.

Verkehrsmittelwahl

Für die Verkehrsmittelwahl wurde anhand der SP-Befragungen ein einzelnes Modell mit linearer Nutzenfunktion bestimmt. Anschließend wurde dies mit dem erarbeiteten Modell für die Routen-wahl zusammengeführt.

Routenwahl

Ebenfalls wurde für das Routenwahlmodell anhand der SP-Befragungen ein einzelnes Modell mit linearer Nutzenfunktion erarbeitet. Vor allem um robustere Ergebnisse zu erhalten, wurden das Routenwahl- und das Verkehrsmittelwahlmodell zu einem kombinierten Modell zusammengefasst.

Im Anschluss wurden nichtlineare Modelle sowohl für die einzelnen Modelle als auch für das kom-binierte Modell getestet. Dabei konnten Verbesserungen festgestellt werden, was zur Verwendung nichtlinearer Modelle geführt hat.

Basierend auf dem letztendlich gewählten Modell wurde die Zahlungsbereitschaft für die einzelnen Kostenkomponenten und Verkehrsmittel sowie die Elastizitäten bestimmt.

Beispielhaft ist im Folgenden eine Nutzenfunktion für das Routenwahlmodell dargestellt.

· ä _ü · ü _ä · ä

· ·

· ^_ · ^_ ·

Produktwahl

Die Ebene der Produktwahl wurde nicht betrachtet.

Effiziente Verkehrspolitik für den Straßensektor in Ballungsräumen (BECKERS, HIRSCHHAUSEN ET AL. 2007)

Das FoPS-Forschungsvorhaben 73.326/2004 - „Effiziente Verkehrspolitik für den Straßensektor in Ballungsräumen“⁴³⁶ enthält eine Abschätzung der verkehrlichen Wirkungen einer City-Maut als Mobility Pricing-Instrument am Beispiel der Städte Berlin und Stuttgart. Es wurden hierfür räumlich disaggregierte Netzmodelle verwendet, die für beide Regionen bereits vorhanden, aber teilweise an-zupassen waren.

Es wurden hier die beiden Nachfragesegmente Pkw und Lkw unterschieden. Als Kostenarten wur-den in die Abbildung der Entscheidungen Zeitkosten (Value of Time, VoT), Distanzkosten (Value of Distance, VoD) und die Mautkosten selbst einbezogen. In den verwendeten Modellen wurden zuvor nur Zeitkostensätze angewendet. Dies liefert dennoch gute Ergebnisse, da die Zeitkosten 70 % der

436 vgl. für den ganzen Abschnitt BECKERS,HIRSCHHAUSEN ET AL.2007

132 Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung Kosten darstellen. Für die Untersuchungen wurden basierend auf Literaturangaben folgende Kosten-sätze verwendet: VoT 8,40 €/h, VoD 14 €/100 km für Pkw und VoT 28,00 €/h, VoD 40,00 €/100 km für schwere Lkw.

Verkehrserzeugung

Das vorhandene 24 h-Modell in Stuttgart wurde durch eine schrittweise Skalierung der Gesamt-nachfrage nach Pkw- bzw. Lkw-Fahrten mit den neu justierten Zeit- und Distanzkostensätzen rekali-briert. Hierzu wurde eine iterative Herabsetzung der Fahrten durchgeführt. Die Überprüfung der ge-bietsbezogenen Übereinstimmung mit dem Ausgangsmodell fand anhand von täglicher Fahrleis-tung, täglicher Fahrzeit und Geschwindigkeit sowie anhand von Vergleichen der streckenbezogenen Durchschnittsgeschwindigkeiten und einem Abgleich mit vorhandenen Zähldaten statt.

Mengeneffekte⁴³⁷ wurden durch das iterative Verfahren berücksichtigt. Den vorhandenen Lkw- und Pkw-Nachfragematrizen wurden relationsbezogene Nachfragefunktionen vom Potenztyp zugeordnet und mit empirischen Daten zur Reaktion der Nachfragesegmente auf Änderungen der generalisier-ten Kosgeneralisier-ten (Zeitkosgeneralisier-ten, Distanzkosgeneralisier-ten und Maut) unterlegt. Es wurden auf Basis einer Literatur-recherche für alle Simulationen und für beide Nachfragesegmente Kostenelastizitäten zum einen von -0,5 und zum anderen von -1,5 angesetzt, um der Bandbreite der gefundenen Angaben gerecht zu werden. Die Kostenelastizitäten wurden nicht relationsfein differenziert.

Zur Bestimmung des Nutzergleichgewichts wurde zum einen das Cobweb-Verfahren eingesetzt (Bild 10). Durch iterative Wiederholungen der letzten Schritte konvergiert das Ergebnis des Cobweb-Ver-fahrens gegen ein endgültiges Gleichgewicht. Der Ansatz ist nicht anwendbar, wenn das Verkehrs-angebot z. B. in gering belasteten Netzen oder bei niedrigen Elastizitäten der generalisierten Kosten elastischer als die Nachfrage ist.

Da das Cobweb-Verfahren in einem Anwendungsbeispiel nicht einsetzbar war, wurde zum anderen eine regressionsbasierte Methodik entwickelt. Hierzu wird eine netzweite Angebots- bzw.

Performancefunktion vom Potenztyp geschätzt und anschließend der Gleichgewichtspunkt rechnerisch als Schnittpunkt mit der Nachfragefunktion ermittelt. Diese war durch Annahmen über Funktionstyp, Kostenelastizität und Kosten-Mengen-Kombination bereits festgelegt.

Für die Schätzung der Angebotsfunktion wurden Pkw- und Lkw-Fahrten zu Kfz-Fahrten zusammen-gefasst. Anschließend wurden die gewogenen Durchschnittskosten je Fahrt durch Division der Sum-me der gesamten Zeit-, Distanz- und Mautkosten beider NachfragesegSum-mente durch die gesamten Anzahl an Kfz-Fahrten errechnet. Abschließend wurden eine inverse Angebotsfunktion sowie weitere Alternativen per Regressionsrechnung ermittelt und die Schnittpunkte bestimmt. Eine Über-prüfung der Qualität erfolgte mit der Ermittlung des Bestimmtheitsmaßes⁴³⁸. Anschließend wurde die lineare Kombination der Nachfragematrizen zweier Iterationsschritte umgelegt, bei der die Sum-me der Fahrten der errechneten Fahrtenanzahl im Gleichgewicht entspricht.

437 Mengeneffekte treten als Folge von individuellen Kostenänderungen z. B. in Form von induzierten Verkehr aufgrund von mautfreien Kapazitätserweiterungen oder durch den Verzicht von Fahrten mit dem MIV auf.

438 Stellt die Schätzgüte der Regressionsgleichung dar.

Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung 133

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Bild 10: Cobweb-Verfahren

Zeitwahl

Um die Abbildung zeitlich variabler Gebühren zu ermöglichen wurden vier Zeitscheiben (6 Uhr bis 10 Uhr, 10 Uhr bis 15 Uhr, 15 Uhr bis 19 Uhr und 19 Uhr bis 6 Uhr) definiert, für die eine separate Abbildung der aktuellen Verkehrsströme erfolgen kann.

Dabei wurde die Annahme getroffen, dass die Zeitscheiben unabhängig und somit getrennt vonein-ander simulierbar sind. Es wurde davon ausgegangen, dass Verschiebungen von einem Intervall zum nächsten sich wechselseitig aufheben.

Die Aufteilung der Tagesnachfragematrizen auf die einzelnen Zeitscheiben erfolgte anhand auf Deutschland bezogener Durchschnittswerte, die mit Zähldaten an einem Berliner Querschnitt abge-glichen wurden. Die Anpassung der Straßenkapazitäten wurde proportional zu den Zeitintervallen durchgeführt.

Nach einer auf dieser Basis erfolgten Umlegung wurde die durchschnittliche Auslastung der zeitbe-zogenen Kapazitäten berechnet und mit der 24h-Fall Berechnung verglichen. Ebenso wurden die re-sultierenden Durchschnittsgeschwindigkeiten bestimmt. Die Veränderung der Geschwindigkeit ist in Abhängigkeit von der Auslastung durch eine Regressionsgleichung darstellbar, wodurch auch die Ermittlung der Auslastung bei gegebener Geschwindigkeit des Ausgangsmodells möglich wird.

Anschließend wurde der Durchschnitt der zeitlich differenzierten Auslastung nach der ersten Umle-gung berechnet und ein Skalierungsfaktor als Quotient aus Durchschnitt und der Auslastung des Ausgangsmodells ermittelt. Letztlich wurden die zeitbezogenen Kapazitäten anhand dieses Faktors angepasst. Eine erneute Umlegung erforderte eine leichte Anpassung des Skalierungsfaktors. Die dann verbleibenden restlichen Abweichungen bei Fahrleistung, Fahrzeit und Geschwindigkeit beim Vergleich Tag gegen Zeitscheiben scheinen plausibel.

Ermittlung des ursprünglichen  Gleichgewichts

Verschiebung der Angebotskurve aufgrund  neuer Kosten

Ermittlung der neuen Kosten 

Ermittlung der neuen Nachfrage

Bestimmung der Durchschnittskosten je  Quelle‐Ziel‐Relation und  Nachfragesegment vor Maut und nach 

Maut

Berechnung der neuen Fahrtenanzahl mit  Maut mit Hilfe der Kostenelastizität 

(in MATLAB)

Umlegung mit neuen Nachfragematrizen,  Bestimmung der Veränderung der  relationsspezifischen Kosten (VISUM) Ermittlung der neuen Kosten 

Allgemein Anwendung

134 Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung Zielwahl

Explizite Änderungen der Zielwahl wurden nicht simuliert. Durch die Anpassung der Quelle-Ziel-Relationen in der Verkehrserzeugung kann eine veränderte Zielwahl integriert sein.

Verkehrsmittelwahl

Verkehrsmittelwahländerungen können in den Anpassungen des Verkehrsaufkommens beinhaltet sein und somit durch die Elastizität mit beschrieben werden. Explizit wurde dies aber nicht simu-liert.

Routenwahl

Die Routenwahl wurde mit Hilfe der VISUM-Software⁴³⁹ simuliert. Das Routenwahlverhalten eines Verkehrsteilnehmers wird dort als individuelles Kostenminimierungsproblem mit generalisierten Kosten (Reisezeiten, Fahrtlängen, Mauten etc.) angenommen. Betrachtet wurden Distanz- und Zeit-kosten sowie die Maut mit den oben angegebenen Kostensätzen.

Produktwahl

Die Ebene der Produktwahl wurde nicht betrachtet.

Abschließend wurden die Entwicklungen im Hinblick auf die finanziellen Wirkungen der geänder-ten Kapazitätsauslastungen und die Änderungen der Umweltqualität bewertet.

Modellierung der Verkehrsnachfrage bei preispolitischen Maßnahmen (BOBINGER 2001)

Ziel der dritten vorgestellten Arbeit mit dem Titel „Modellierung der Verkehrsnachfrage bei preis-politischen Maßnahmen“⁴⁴⁰ war es, ein Modell zu erschaffen, mit dem die Auswirkungen preispoliti-scher Maßnahmen auf die Wahl der Route, des Verkehrsmittels, des Reisezieles und der Abfahrtspe-riode für einzelne Gruppen von Verkehrsteilnehmern abgeschätzt werden können. Es wurde hierbei ein Kompromiss gesucht zwischen der Aufnahme aktivitätsorientierter Aspekte und einer Einfach-heit des Modells, die einen Einsatz in der praktischen Planung ermöglicht.

Die Bevölkerung wird mittels sozioökonomischer Variablen klassifiziert, d. h. Mitglieder innerhalb einer Gruppe treffen bei sonst gleichen Bedingungen Verhaltensentscheidungen mit einer gleich ho-hen Wahrscheinlichkeit. Als verhaltenserklärende Variablen werden neben den Merkmalen der Per-son Merkmale der Situation einbezogen. Für jede Ortsveränderung wird ein einziger (primärer) Fahrtzweck und ein einziges Fahrtziel unterstellt. Es werden somit Aktivitätsgruppen gebildet, die im Wesentlichen differenziert, für die Routenwahl aber aggregiert betrachtet werden.

Es wird zuerst ein Verkehrsverhaltensmodell basierend auf einem Nested Logit⁴⁴¹-Ansatz definiert.

Dieser Ansatz kann als Mischform zwischen sequentiellem und simultanen Vorgehen angesehen werden. Hierbei werden Zeitwahl, Zielwahl und Verkehrsmittelwahl abgebildet. Es wird von Ent-scheidungen in dieser Reihenfolge ausgegangenen, wobei dies auf Annahmen beruht und noch em-pirisch nachzuweisen wäre. Durch die zusätzliche Modellierung von Angebot und Gleichgewicht wird anschließend die Bewertung nachfragesteuernder Maßnahmen ermöglicht. Das gesamte Mo-dellkonzept ist in Bild 11 dargestellt.

439 VISUM – ‚Verkehr in Städten Umlegung‘ ist eine Software für Verkehrsanalyse und Prognosen (siehe hierzu www.ptv.de).

440 vgl. zum gesamten Abschnitt BOBINGER 2001

441 Des Logit-Modell ist ein Modell der diskreten Wahl mit üblichen Annahmen zur Wahlsituation und zum systemati-schen Nutzen, dessen Störgrößen gumbel-verteilt sind. Beim Nested Logit-Modell sind zudem die Varianzen der Störgrößen identisch und Störgrößen innerhalb von Alternativgruppen stochastisch abhängig (vgl. BOBINGER 2001).

Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung 135

EinleitungZieleInstrumenteWirkungsanalyseFazitBewertung

Bild 11: Modellkonzept nach BOBINGER (2001)

Als entscheidungsbestimmende Größen bei der Modellierung der Verkehrsnachfrage werden gene-ralisierte Kosten, Verkehrsgunst und Lagegunst angesetzt. Dabei wird die Verkehrsgunst als Erwar-tungswert des maximalen Nutzens einer Menge verschiedener Verkehrsmittel und die Lagegunst als Erwartungswert des maximalen Nutzens einer Menge von verschiedenen Zielen definiert. Verdeut-licht wird dies in der Grundstruktur des Nachfragemodells (Bild 12).

Bild 12: Grundstruktur des Nachfragemodells nach BOBINGER (2001)

Im gesamten Modell wurde den Freiheitsgraden bei der Wahl eine besondere Aufmerksamkeit ge-schenkt. Es wurden für alle Gruppen Rubriken der Wahlfreiheit gebildet, für die die Zeit-, Ziel- und Verkehrsmittelwahl entsprechend der jeweiligen Beschränktheit gesondert berechnet werden kann.

Verkehrserzeugung

Es wird im angewandten Modell von einer konstanten Verkehrserzeugung ausgegangen, d. h. einer konstanten Anzahl von Reisen der einzelnen Gruppen. Dafür müssen für jede Gruppe die durch-schnittliche Anzahl der täglichen Reisen für die einzelnen Fahrtzwecke und deren Aufteilung auf die Zeitintervalle bekannt sein. Die vom Verkehrsteilnehmer gewünschte Verteilung kann dabei von der tatsächlich realisierten abweichen.

Reisequalitäten  einzelner Nutzergruppen

Durchschnittliche  Wegekosten einzelner 

Relationen

Routenwahl

Gleichgewichts‐

verfahren mit  Optimierungs‐

ansatz

Verkehrsaufkommen  (Wege) auf einzelnen 

Relationen Reisen einzelner 

Nutzergruppen

Verkehrssystem‐

gleichgewicht

Iterative  Berechnung mit 

heuristischem  Ansatz Verkehrsnachfrage

Zeitwahl Zielwahl

Verkehrsmittelwahl

Nested Logit

Generalisierte  Transportkosten

Verkehrsmittel‐

Verkehrs‐ wahl mittel

Berechnung entscheidungs‐ Abfolge

bestimmender Größen (Aggregation) im Entscheidungsprozess

Lagegunst Verkehrsgunst

Zeiten Ziele

Zeitwahl Zielwahl

136 Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung Zeitwahl

Die Zeitwahl wurde anhand diskreter Tagesperioden dargestellt. Innerhalb dieser Perioden wird eine konstante Nachfrage und ein konstantes Angebot unterstellt.

Es wird ebenfalls der Logit-Ansatz, aber in leicht abgewandelter Form benutzt. Da die Zeitwahl meist eingeschränkt ist, wurde von einer Wunschperiode des Verkehrsteilnehmers ausgegangen und maximal Verlagerungen eine Periode nach vorne bzw. zurück zugelassen. In die Berechnung fließen Lagegunst und spezifischer Zeitnutzen ein.

Zielwahl

In die Bestimmung der Wahrscheinlichkeiten der Zielwahl fließen Verkehrsgunst und zielspezifis-cher Nutzen ein. Die Verkehrsgunst aggregiert hierbei die Transportnutzen für die verschiedenen Verkehrsmittel zu einem bestimmten Ziel und zu einem bestimmten Zeitpunkt. Der spezifische Ziel-nutzen spiegelt die Attraktivität eines Zieles für eine bestimmte Tagesperiode und einem bestimm-ten, von der betrachteten Gruppe abhängigen Fahrtzweck wider. Die Attraktivität eines Zieles wird durch den Umfang der Nutzungsgelegenheiten bestimmt.

Um einen guten Kompromiss zwischen möglichst kleiner Zellgröße und Handhabbarkeit zu erhal-ten, wurde das folgende Vorgehen gewählt. Nachdem zunächst möglichst kleine Zellen abgegrenzt wurden, wurden diese Zellen ggf. größeren Zonen zugeordnet, so dass für jede Quellzelle eine spezifische Liste von Zielen ausgewiesen war. Dabei waren Ziele im Nahbereich Zellen und in ent-fernteren Bereiche aggregierte Zonen.

Verkehrsmittelwahl

Die Verkehrsmittelwahl wird als bedingte Wahrscheinlichkeit berechnet, wobei der verkehrsmittel-spezifische Nutzen und der Transportnutzen einfließen. Der Transportnutzen ist dabei der (negati-ve) Nutzen für eine Reise mit einem Verkehrsmittel zu einem bestimmten Ziel in einer bestimmten Zeitperiode, und der verkehrsmittelspezifische Nutzen eine unmittelbar mit dem Verkehrsmittel ver-bundene Eigenschaft.

Für das Model werden motorisierter Individualverkehr, öffentlicher Verkehr und nichtmotorisierter Individualverkehr unterschieden. In den Transportnutzen fließen die generalisierten Kosten ein, d. h. die gesamten Kosten einer Reise, die alle Aufwendungen an Geld, Zeit etc. beinhalten. Im Mo-dell werden hierbei die vier Bestandteile Transportkosten für den Hinweg, Parkkosten, Kosten der Nächstzieloption⁴⁴² und Transportkosten für den Rückweg zusammengefasst.

Routenwahl

Es wird auf die notwendige Modellierung der Angebotsseite und Beachtung der Wechselbeziehun-gen zwischen Angebot und Nachfrage hingewiesen. Modelle des Angebots basieren auf Kostenfunk-tionen, die die Transportkosten abhängig von der Belastung darstellen. Nach einer Betrachtung des Netzgleichgewichts (Gleichgewicht in der Routenwahl) wird das gesamte Verkehrssystemgleichge-wicht thematisiert, da belastungsabhängige Streckenkosten zu einer Belastungsabhängigkeit der Kosten einzelner Verkehrsbeziehungen führen.

Als Basis für die Kostenfunktionen im Straßenverkehr wird die Reisezeit angesehen. Für den städti-schen Straßenverkehr richtet sich der prinzipielle Verlauf von Kostenfunktionen nach den Reisezeit-verlusten an Knotenpunkten, die mit Warteschlangenmodellen theoretisch abgeleitet werden kön-nen. Für den ÖV wird eine Kostenfunktion für den Komfort verwendet. Um die rechentechnischen

442 Mit dieser Variable wird die Möglichkeit modelliert, dass der Verkehrsteilnehmer von seinem primären Ziel aus wei-tere sekundäre Ziele aufsucht.

Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung 137

EinleitungZieleInstrumenteWirkungsanalyseFazitBewertung

Aufwände in Grenzen zu halten, wird eine allgemeine Kostenfunktion verwendet, die möglichst wenige zu schätzende Parameter enthält und dennoch für alle Netzkanten angewandt werden kann.

Letztendlich wird unter diesen Überlegungen eine deterministische Kostenfunktion gewählt.

Bei der anschließenden eigentlichen Verkehrsumlegung, die sich als Optimierungsproblem zur Be-stimmung des Gleichgewichts in der Routenwahl darstellt, werden Wechselwirkungen zwischen den Verkehrsmitteln nicht berücksichtigt. Für die Routenwahl wird ebenfalls ein deterministischer An-satz gewählt, um vorhandene Probleme beim EinAn-satz von stochastischen Routenwahlmodellen zu vermeiden. Während bei belastungsunabhängigen Kosten ein Best-Weg-Verfahren einsetzbar ist, ist bei belastungsabhängigen Kosten ein weiteres Modell notwendig, um den besten Weg zu ermitteln.

Als Lösungsansatz wird hier ein Abstiegsverfahren verwendet, dessen Iterationen aus den zwei Schritten ‚Bestimmung der Abstiegsrichtung‘ und ‚Berechnung der optimalen Schrittweite‘ bestehen.

Die Modellierung des Verkehrsnetzes baut auf der Graphentheorie auf und verwendet letztendlich ein Zonenkonzept mit Zonen und zugeordneten Unterzellen. Das Gleichgewicht im Verkehrssystem wird mit einem heuristischen Ansatz berechnet. Die Schritte der Nachfrage- und Angebotsgrößener-mittlung sind in Bild 13 dargestellt.

Bild 13: Berechnung des Gleichgewichts im Verkehrssystem nach Bobinger (2001)

Produktwahl

Die Ebene der Produktwahl wurde nicht beachtet.

Für die Bewertung nachfragesteuernder Maßnahmen wird basierend auf der Wohlfahrtstheorie, bei der sich die Wohlfahrt einer Gesellschaft aus der Wohlfahrt der Einzelmitglieder ergibt, das Konzept der Konsumentenrente eingesetzt. Diese betrachtet die geleistete Zahlung der Nutzer im Verhältnis zu ihrer maximalen Zahlungsbereitschaft. Die sich ergebende Differenz, die mit niedrigeren Preisen und dadurch größeren Differenzen und gleichzeitig einer größeren Anzahl Nutzer zunimmt, stellt die Konsumentenrente dar. Um die Wohlfahrtsänderungen zu bestimmten, wird zur Konsumenten-rente noch die Änderung der Einnahmen summiert. Bei der Ausweitung dieses Ansatzes auf ein komplettes Verkehrssystem müssen alle Änderungen der Zeiten, Ziele und Verkehrsmittel über alle Quellen und Gruppen beachtet werden.

Gesamtwahl Zeitwahl Zielwahl Generalisierte 

Transportkosten

Verkehrsmittel‐

wahl Verkehrsnachfrage (jeweils für Quelle i, Gruppe g)

Lagegunst Verkehrsgunst

C_tjm

V_tj

V_t

P(m|jt)

P(t) P(j|t)

P(tjm) = P(m|jt) * P(j|t) * P(t)

^

^

Routenwahl  (jeweils für  Tageszeit t,  Verkehrsmittel m)

⇒Belastung q_a und Kosten k_ader 

einzelnen  Netzabschnitte a Berechnung der 

gruppenspezifischen  Reisequalitäten

Berechnung der Wege  (Fahrten) auf  einzelnen Relationen

Wege  (Fahrten) Reisen

Reisekosten, 

‐nutzen

Weg‐

kosten

Ende Start

138 Bewertung als Entscheidungsinstrument - Methodische Ansätze einer quantitativen Bewertung

Im Dokument Wirkungen des Mobility Pricing (Seite 141-150)