Einfluss der Verlässlichkeit der Verkehrssysteme auf das Verkehrsverhalten

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1 Einfluss der Verlässlichkeit der Verkehrssysteme auf das Verkehrsverhalten Philipp Fröhlich TransSol GmbH September 2014

2 Einleitung Ziel: Fachtagung Forschung in Olten, Hotel Arte Gewünschte Ankunftszeit Zweck: Nutzfahrt (ev. Bildung) Eigene oder fremde Erfahrung (Fahrplanabfrage, Routenplaner) zu den Wegealternativen Abwägung Wegeeigenschaft, auch Verlässlichkeit Entscheidung

3 Übersicht Forschungsprojekt im Auftrag der SVI (2010/003) Auftragnehmer: TransSol GmbH (P. Fröhlich) TransOptima GmbH (M. Vrtic, C. Weis) büro widmer ag (P. Widmer, P. Aemisegger) Subauftragnehmer für Befragung: Intervista GmbH sociotrend GmbH Begleitgruppe unter Vorsitz von A. König

4 Verlässlichkeit Definition hier: Vermeidung von Abweichungen gegenüber gewünschter / planmässiger Ankunftszeit Schwankungen der Reisezeit sind zufällig und nicht vorhersehbar Reisezeitverteilung wird beeinflusst durch tägliche Schwankungen auf der Nachfrage- als auch der Angebotsseite wichtiges Entscheidungskriterium bei der Wahl eines Verkehrsmittels oder einer Route / Verbindung verschiedene Ansätze für Darstellung in Befragungen und Berechnung

5 Verlässlichkeit von Verkehrssystemen Die Verkehrsteilnehmer bewerten die Zuverlässigkeit der Verkehrssystemen stark. ÖV-Unternehmungen betroffen durch weniger Einnahmen, höheren Betriebskosten, Die Verkehrspolitik hat Interesse einer optimale Nutzung bestehender Kapazitäten Bei Projektbewertungen ist die Verlässlichkeit heute durch die höhere Netzauslastung wichtiger als vor Jahren

6 Projektziele Ermittlung der Bewertung der Verlässlichkeit der Verkehrssysteme: differenziert nach Fahrtzwecken abhängig von der Reiseweite planmässige vs. unplanmässige Abweichungen vom Wunschzustand Verfrühungen und Verspätungen Plausibilisierung gegenüber anderen Zahlungsbereitschaften Notwendigkeit einer genügend grossen Stichprobe für detaillierte Modellierung des Verhaltens und dessen Veränderungen

7 Grundsätzliche Überlegungen Scheduling Approach mit Choice under uncertainty nur Wege mit reine MIV und ÖV (kein Langsamverkehr und multimodale Wege) nur Wege über 3 km nur regelmässige Wege Verteilung der Verspätungen recht komplexe SP-Experimente 6 Entscheidungssituationen pro Experiment Variation der Ankunftszeit am Endziel des Weges (auf Grundlage der optimalen Ankunftszeit) Abfahrtszeit ergibt sich aus Ankunfts- und der Reisezeit Wegzwecke mit geringen Anteil übergewichten Reine Online-Befragung mit Rekrutierung aus einem Panel

8 Methodik: Mean-variance Approach Varianzansatz (mean-variance approach) negativer Nutzen durch Schwankungen der Reisezeit E(U) = α E(T) + β SD(T) + γ C E Erwartet (expected) U Nutzen (utility) α,β,γ Parameter zum jeweiligen Attribute T Reisezeit (travel time) SD Standardabweichung (standard deviation) C Kosten (cost)

9 Methodik: Scheduling Approach I Ablaufplanansatz (scheduling approach) negativer Nutzen entsteht durch Abweichung zur gewünschten Ankunftszeit Choice under certainty (Small, 1982) U = α T + β SDE + γ SDL + θ D L König (2004)

10 Methodik: Scheduling Approach II Choice under uncertainty (mit stochastischen Nutzenanteil) E(U) = α E(T) + β E(DE) + γ E(DL) + δ P L Bates, 2001; Noland und Small, 1995 E Erwartet (expected) U Nutzen (utility) α, β, γ,δ Parameter zum jeweiligen Attribut T Reisezeit (travel time) DE Verfrühung (delay early) DL Verspätung (delay later) P L Verspätungswahrscheinlichkeit (probability of late arrival)

11 Vorgehen reine Online-Erhebung in zwei Stufen: Revealed Preference (RP) zur Erhebung des aktuellen Verhaltens Stated Preference (SP) zur Ermittlung der Reaktion auf Veränderungen SP baut auf RP auf und wird ca. eine Woche nach dieser verschickt insgesamt 4 Befragungswellen: Pretest (Juni 2013) Hauptbefragung in 3 Wellen (August / September 2013) Schätzung von Entscheidungsmodellen: Quantifizierung des beobachteten und erhobenen Verhaltens (relative) Bewertung der erhobenen Attribute Monetarisierung der Attribute

12 RP-Befragung Rekrutierung aus Panel der Intervista GmbH Fragen zur Soziodemographie: Geschlecht Alter Einkommen Mobilitätswerkzeuge detaillierte Angaben zu ausgewähltem Weg (MIV / ÖV > 3 km): Fahrtzweck Verkehrsmittel Start- und Zieladresse Häufigkeit gewünschte Ankunftszeit tatsächliche Ankunftszeit als störend empfundene Verspätung

13 Verteilung der akzeptablen Verspätungen

14 Attributierung der erhobenen Wege Eigenschaften der gewählten und nicht gewählten Alternative als Grundlage für die Modellschätzung und Konstruktion der SP- Experimente (Google Maps): MIV: Distanz Fahrtzeit ÖV Fahrtzeit Fusswege zur / von der Haltestelle Takt Anzahl Umsteigevorgänge

15 SP-Befragung: Grundlagen mehrere hypothetische Situationen, welche auf berichtetem Verhalten basieren (individualisierte Fragebögen) Entscheidung zwischen 2 Alternativen, welche durch ihre Eigenschaften (Attribute) beschrieben sind Variation der Attribute in diesen Experimenten auf Grundlage des berichteten Weges Versuchsplan zur Festlegung der Werte dieser Variationen Abwägungen (Trade-Offs) zwischen Attributen müssen getroffen werden und dienen zur Abbildung der Bewertungsverhältnisse in den Modellen

16 SP 1 Verkehrsmittelwahl Auto Öffentlicher Verkehr Startzeit 8:00 Uhr Startzeit 8:00 Uhr Fusswege (zu / von Haltestellen) insgesamt 3 Minuten Fahrtzeit ohne Stau 20 Minuten Fahrtzeit 15 Minuten Ankunftszeit 8:20 Uhr Ankunftszeit 8:18 Uhr Stauwahrscheinlichkeit 10 % Verspätungswahrscheinlichkeit 20 % Mittlere Zeit im Stau 10 Minuten Mittlere Verspätungsdauer 5 Minuten Umsteigen 0 Mal Fahrtkosten 3.00 CHF Fahrtkosten 4.00 CHF Ihre Wahl

17 SP 2 Routenwahl MIV Route 1 Route 2 Startzeit 08:00 Uhr 07:50 Uhr Fahrtzeit 20 Minuten 25 Minuten Ankunftszeit 08:20 Uhr 08:15 Uhr Sie haben die gleiche Chance, zu einem der folgenden Zeitpunkte anzukommen: Minuten früher Minuten früher 10 pünktlich 5 Minuten später Minuten später Fahrtkosten 3.00 CHF 3.00 CHF 5 5 Minuten früher pünktlich Minuten später Minuten später Minuten später Ihre Wahl:

18 SP 3 Verbindungswahl ÖV Verbindung 1 Verbindung 2 Startzeit 08:00 Uhr 08:15 Uhr Fusswege (zu und von der Haltestelle) insgesamt 5 Minuten 5 Minuten Fahrtzeit 20 Minuten 25 Minuten Ankunftszeit 08:25 Uhr 08:45 Uhr Sie haben die gleiche Chance, zu einem der folgenden Zeitpunkte anzukommen: pünktlich pünktlich Minuten später Minuten später Minuten später Minuten später Umsteigen 2 Mal 1 Mal Fahrtkosten 6.00 CHF 4.00 CHF pünktlich Minuten später Minuten später Minuten später Ihre Wahl:

19 SP-Befragung: Aufbau Berichteter Weg Alternative Erstes SP Zweites SP MIV ÖV 6x Verkehrsmittelwahl 6x Routenwahl MIV ÖV MIV 6x Verkehrsmittelwahl 6x Verbindungswahl ÖV keine 6x Verbindungswahl ÖV -

20 Befragung: Eckdaten Befragte rekrutiert (36% der eingeladenen Personen) SP verschickt: (90.2%) SP zurückerhalten: (82.6% von verschickten SP) Anzahl Beobachtungen: RP: SP Verkehrsmittelwahl: SP Routenwahl MIV: SP Verbindungswahl ÖV: Total:

21 Rücklaufgeschwindigkeit SP

22 Fahrtzwecke

23 Distanzen

24 Antwortbürde Axhausen und Weis (2010), erweitert

25 Modellschätzungen Gesamtdatensatz aus Verkehrsmittel- und Routenwahlentscheidungen (RP & SP): grosse Stichprobe bessere Signifikanz der Schätzungen konsistente Parameterverhältnisse (relative Bewertungen, VTTS) Abbildung der Wahrnehmungsunterschiede über Skalenparameter Multinomiales Logit-Modell (MNL) nichtlineare Nutzenfunktionen mit Interaktionen: Distanz mit Fahrtzeit, Ankunftszeit, Verlässlichkeit, Zu- und Abgangszeit, Umsteigen, Kosten Einkommen mit Kosten Differenzierung aller relevanten Parameter nach Fahrtzweck

26 Modellergebnisse: Zeitwerte

27 Modellergebnisse: Verlässlichkeit

28 Modellergebnisse: Zeitwerte MIV

29 Modellergebnisse: Zahlungsbereitschaften MIV (gewichtet) Fahrtzweck Zahlungsbereitschaft [CHF/h] Arbeit Ausb. Einkauf Nutzfahrt Freizeit Alle Fahrtzeit Unplanmässige Verspätung Unplanmässige Verfrühung Planmässige Verspätung Planmässige Verfrühung

30 Modellergebnisse: Zahlungsbereitschaften ÖV (gewichtet) Fahrtzweck Zahlungsbereitschaft [CHF/h] Arbeit Ausb. Einkauf Nutzfahrt Freizeit Alle Fahrtzeit Unplanmässige Verspätung Planmässige Verspätung Planmässige Verfrühung Zu- und Abgangszeit Umsteigen [CHF/Vorgang]

31 Modellergebnisse: Fazit Fahrtzweckspezifische Modelle mit plausiblen Ergebnissen gleiche Grössenordnung wie in VSS-Norm Anstieg der Zahlungsbereitschaften mit Distanz und Einkommen Zahlungsbereitschaften im MIV höher als im ÖV Verlässlichkeit ist relevantes Entscheidungskriterium Verspätungen werden deutlich höher bewertet als Verfrühungen Bewertungsverhältnis Verlässlichkeit / Fahrtzeit liegt im Bereich zwischen 1.1 und 2.0 (für Nutzfahrten noch höher)

32 Empfehlungen und weiterer Forschungsbedarf Überarbeitung der VSS-Norm "Bewertung und Abschätzung der Zuverlässlichkeit " Methodische Ausweitung der Norm vom Hochleistungsstrassennetz auch auf das städtische Strassenetz Gemeinsame Modellschätzungen mit den Daten aus den verschiedenen SP-Studien der letzten 6 Jahre Weitere Studie zum Thema: "Anschlusssicherheit im ÖV"

33 Literatur Axhausen, K.W., A. König, G. Abay, J.J. Bates und M. Bierlaire (2007) State of the art estimates of the Swiss value of travel time savings, Vortrag, 68 th Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington D.C., Januar Axhausen, K.W., S. Hess, A. König, G. Abay, J.J. Bates und M. Bierlaire (2008) Income and distance elasticities of values of travel time savings: New Swiss results, Transport Policy, 15 (3) Axhausen, K.W. und C. Weis (2010) Predicting response rate: A natural experiment, Survey Practice, 3 (2), Bates, J. J., J. Polak, P. Jones und A. Cook (2001) The valuation of reliability for personal travel, Transportatiopn Research E, 37 (2) König, A. (2004) Messung und Modellierung der Verlässlichkeit des Verkehrsangebots - Experimente mit Schweizer Befragten, Dissertation, ETH Zürich, Zürich. VSS (2007) SN Kosten-Nutzen-Analysen im Strassenverkehr: Bewertung und Abschätzung der Zuverlässigkeit, EK 1.02, VSS, Zürich. Li, Z., D.A. Hensher und J.M. Rose (2010) Willingness to pay for travel time reliability in passenger transport: A review and some new empirical evidence, Transportation Research E, 46 (3)