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1 Bevorzugter Zitierstil für diesen Vortrag Axhausen, K.W. (2017) Ansätze zur Modellierung des Verkehrsverhaltens, Plenarvortrag bei der Statistischen Woche 2017 der Deutsche Statistische Gesellschaft, Rostock, September Rostock 17 1

2 Ansätze zur Modellierung des Verkehrsverhaltens KW Axhausen IVT ETH Zürich September 2017

3 Danksagung F Belgiawan I Ehreke P Fourie A Loder G Sarlas B Schmid Rostock 17 3

4 Grundannahmen Rostock 17 4

5 Annahme 1 Verkehr ist ein System sich selbstorganisierder Warteschlangen Rostock 17 5

6 Annahme 2 Die Schlangen ergeben sich aus der Konkurrenz um die vorhandene Kapazität, d.h. der Anzahl an Zeitfenstern (slots) mit der aktuellen Nachfrage an Bewegungen Rostock 17 6

7 Annahme 3 Verkehrsnachfrage (pkm) ist ein normales Gut d.h. die Nachfrage nach ihm wächst mit sinkenden Generalisierten Kosten Rostock 17 7

8 Annahme 4 Die Reisenden wählen ihre Mittleren generalisierten Kosten mit dem von ihnen gewählten/akzeptierten Paket aus Wohnort(en), Arbeitsplatz und Mobilitätswerkzeugen Rostock 17 8

9 Annahme 5 Die Verkehrsnachfrage ist das Ergebnis der ausser-haus Aktivitäten der Person gegeben ihre aktuellen Zeit- und monetären Resourcen mit dem Paket Rostock 17 9

10 Annahme 6, besser per Definition Erreichbarkeit Aktivitätsmöglichkeiten, Geschwindigkeiten Rostock 17 10

11 Annahme 7, besser per Definition Die Geschwindigkeiten ergeben sich aus der Anzahl und Art der slots und den allfälligen Warteschlagen Rostock 17 11

12 Kontext Rostock 17 12

13 Kontext: Massnahmenwirkungen abbildende Modelle Ergebnisse Entscheidungsrelevante Generalisierte Kosten der Reisenden Ignorierte GK der Reisenden Gesellschaftliche Externalititäten Auflösung Sekunden bis Jahrzehnte Kreuzung, Strecke bis landesweite Netze Verhaltensdimensionen Tageszeit der Bewegung Art der Bewegung Ort/Ziel der Bewegung Verteilung der Kosten/Zahlungsbereitschaft Gruppenzusammensetzung Rostock 17 13

14 Kontext: Herausforderugen Daten Erfassung der Grundgesamtheit Messung des Verhaltens Gewichtung Modellierung Normative Ansätze Selbstselektion/Endogenität Überbewertung des t-tests Modellierung der Wirkungen Erzeugung/Prognose der Population und Netze Gleichgewichtsberechnung Validierung/Kalibration des Gesamtsystems Rostock 17 14

15 Messung des Verhaltens Rostock 17 15

16 Definition des Verhaltens Etappen Bewegung mit einem Verkehrsmittel ink. allfälliger Wartezeiten Wege Sequenz von Etappen zwischen zwei Aktivitäten Tour (Ausgang) Sequenz von Wegen von einem Ort und zu ihm zurück Rostock 17 16

17 Antwortverhalten für PAPI Befragungen am IVT, ETH Zürich Quelle: aktualisiert nach Schmid, Weis und Axhausen, 2015 Response Rate [%] Rostock Response Burden Score [-] Prior recruitment and incentive Prior recruitment, no incentive No prior recruitment, no incentive Fit and 95 % CI Fit Fit 17

18 Weiche Antwortverweigerung in Verkehrstagebüchern Source: Madre, Axhausen and Brög, 2007 Rostock 17 18

19 Messung des beobachtbaren Verhaltens Variable Tagebücher GSM GPS Etappen Ja, aber Nein (Ja) Wege Ja (Ja) Ja Zeiten (Ja) (Nein) Ja Verkehrsmittel Ja Imputation Imputation Zweck Ja Imputation Imputation Ausgaben (Ja) Nein Nein Dauer Tag/Wochen Tag/(Wochen) Beliebig Erhebungskosten/Weg Hoch Niedrig Hoch, aber Soziodemographie Ja Nein (Ja) Mitreisende/Getroffene Ja Nein Nein Rostock 17 19

20 Modellierung Rostock 17 20

21 Modellierung in der Verkehrsplanung ist insbesondere Diskrete Entscheidungen 1970 iger Entwicklung des MNL durch McFadden, Daly et al. für Verkehrsanwendungen (RUM) Seitdem Vertiefung um alle Einschränkungen des MNL aufzuheben (NL, CNL, ML, MDCEV) (C-Logit) Seit 2015 Verknüpfung mit allen Datentypen (Bhat) RRM als Alternative seit einigen Jahren Rostock 17 Stated Preference (Choice) Befragungen Übernahme der Idee aus der Psychologie seit Mitte der 70 iger (z.b. Louviere) Umbau zu Stated Choice Befragungen seit Anfang der 80 iger Jahre Intensive Nutzung optimaler Designs der Versuchspläne für DCMs 21

22 RUM versus RRM et al.: Mittlere Kosten-Elastizitäten Quelle: Belgiawan, Ehreke und Axhausen, 2017 Alternativen MNL CRRM µrrm PRRM RAM Zu Fuss Fahrrad ÖV Fernbus Pkw Flugzeug Daten: Deutsche Zeitkostenstudie, 2015 Rostock 17 22

23 Wie kann man Gesamtmodelle validieren? Rostock 17 23

24 Beispiel für ein solches Modell Rostock 17 24

25 MATSim (für Singapur et al.) Modelle für Population Wohn-, Arbeitsplatzwohl und der Mobilitätswerkzeuge Anzahl, Art, Dauer der Aktivitäten Verkehrsmittel-, Ziel- und Routenwahl Parkstandswahl Verkehrsablaufs Validierung mit Zählungen der Nutzung (Strecken, Busse/Züge, Orte; Tageszeit) Geschwindigkeiten der Fahrzeuge Beobachtung der Herkunft und Aufenthaltszeit der Nutzer Rostock 17 25

26 Fragen? Rostock 17 26