BVWP 2015 Methodische Aspekte bei der Nutzenberechnung. Kai Nagel Verkehrssystemplanung und Verkehrstelematik

Transkript

1 BVWP 2015 Methodische Aspekte bei der Nutzenberechnung Kai Nagel Verkehrssystemplanung und Verkehrstelematik

2 Verfahrensschritte und Schnittstellen

3 BVWP Schnittstelle zwischen Globalprognose und Feinprognose (DLR Clearingstelle).

4 BVWP # Mikroprognose# 4 Globalprognose# (Verflechtungsprognose):# PV# GV# Verkehrsträgerspez.#Prog.# (Feinprognose,# "Referenzszenario"?):# Schiene# Straße# Wasser# ITP/BVU# IVV# Planco# Bezugsfall:# Maßnahmen# (Wirkungsprogn.):# 1# 2# 1# 2# 1# 2# Bewertungen:# 1# 2# 1# 2# 1# 2# gewünscht# Schnittstelle zwischen Feinprognose und Bezugsfall. M.E. wünschenswert: Weitere Schnittstelle zwischen Wirkungsprognose und Bewertung. 3 SchniOstellen#

5 Bisheriges Verfahren, Problem und Lösungsansatz

6 Ressourcenverzehr 6

7 Ressourcenverzehr Ursprünglicher BVWP Fahrt von X nach Y findet ohnehin statt. Aufgabe: Ressourcenverzehr minimieren. Ressourcen sind z.b.: Fahrzeit, Produktionskosten, Zuverlässigkeit, Umweltverbrauch 6

8 Bezugsfall, Planfall 7

9 Bezugsfall, Planfall 7! Es gibt immer einen Bezugsfall (ohne Maßnahme) und einen Planfall (mit Maßnahme). Die Bilanzen konzentrieren sich auf die Änderungen der Nutzenkomponenten. Ich konzentriere mich hier zunächst auf die Verkehrsmittel- Wechsler ("Verlagerungswirkungen")

10 Wechsel Straße Bahn: Saldo Ressourcenverbrauch 8 (externe Kosten durchgestrichen):

11 Wechsel Straße Bahn: Saldo Ressourcenverbrauch 8 (externe Kosten durchgestrichen):

12 Wechsel Straße Bahn: Saldo Ressourcenverbrauch 8 (externe Kosten durchgestrichen):

13 Wechsel Straße Bahn: Saldo Ressourcenverbrauch 8 (externe Kosten durchgestrichen): Saldo!

14 Wechsel Straße Bahn: Saldo Ressourcenverbrauch 8 (externe Kosten durchgestrichen): Saldo! Hinweis: Externe Kosten werden (außerhalb der Berechnung impliziter Nutzen) natürlich weiterhin berücksichtigt!

15 Wechsel Straße Bahn: Saldo Ressourcenverbrauch 8 (externe Kosten durchgestrichen): Saldo! Hinweis: Externe Kosten werden (außerhalb der Berechnung impliziter Nutzen) natürlich weiterhin berücksichtigt! Nun betrachte nur den Personenverkehr...

16 Straße Bahn: Nur Personenverkehr 9 Produktionskosten Auto in NB3 Produktionskosten Bahn in NB1+2 Zeitkostendifferenz in NE

17 Ressourcenverzehr, anders aufgeteilt 10 Nutzen [Eu] Prod.Kost. a (NB3) +pk a x Reisezeit a (NE) +zw t a x Prod.Kost. b (NB1, 2) pk1 b x Reisezeit b (NE) zw t b 1 x (Verbesserung b(ahn); betrachte nur Wechsler a(uto) b(ahn) pk: Produktionskosten (pro Einheit) t: Fahrzeiten (pro Einheit) x: Mengen (z.b. Personenf./J. auf Relation); hier: nur Wechsler weitere Attribute (z.b. Zuverlässigkeit) möglich, wie Fahrzeiten

18 Problem 11

19 Problem 11 (Z.B.) Bahnverbesserung; Reisende wechseln auf Bahn; Bahnfahrt dauert aber immer noch länger als Straße

20 Problem 11 (Z.B.) Bahnverbesserung; Reisende wechseln auf Bahn; Bahnfahrt dauert aber immer noch länger als Straße Längere (Bahn-)Fahrt verbraucht mehr zeitliche Ressourcen, ist also schlechter bewertet.

21 Problem 11 (Z.B.) Bahnverbesserung; Reisende wechseln auf Bahn; Bahnfahrt dauert aber immer noch länger als Straße Längere (Bahn-)Fahrt verbraucht mehr zeitliche Ressourcen, ist also schlechter bewertet. Nicht sinnvoll, wenn Bahnfahrt freiwillig gewählt.

22 Lösungsansatz 12! Sicher vieles möglich.! Unsere Lösung: Zusätzliche Berücksichtigung der (Differenz der) Bruttokonsumentenrenten. (= implizite Nutzendifferenz)! Resultat identisch mit angelsächsischer Methode (Nettokonsumenten-/-produzentenrenten)

23 Als Tabelle 13 Nutzen B [Eu] Prod.Kost. a (NB3) +pk a x Reisezeit a (NE) +zw t a x Prod.Kost. b (NB1, 2) pk b 1 x Reisezeit b (NE) zw t b 1 x Wegfallende BKR a (p a + zw t a ) x Hinzukommende BKR b +(p b + zw t b ) x p b = pb 0 +pb 1 2 = Mittelwert zwischen Bezugsfall und Planfall.

24 Bruttokonsumentenrenten 14 Option a D b Option b nk b 0 D a 1 D a 0 nk b 1 nk a nk a t b 0 t a t a t b 1 x a 1 x a 0 x b 0 x b 1

25 Bruttokonsumentenrenten Option a D b Option b 14 D a 1 D a 0 nk b 0 nk b 1 nk a nk a t b 0 t a t a t b 1 x a 1 x a 0 x b 0 x b 1 grün = Bruttokonsumentenrenten.

26 Bruttokonsumentenrenten Option a D b Option b 14 D a 1 D a 0 nk b 0 Wegfallende BKR = wegfallender Nutzen nk a nk a t b 0 nk b 1 t a t a t b 1 x a 1 x a 0 x b 0 x b 1 grün = Bruttokonsumentenrenten.

27 Bruttokonsumentenrenten Option a D b Option b 14 nk b 0 Wegfallende BKR = wegfallender Nutzen D a 1 nk a D a 0 nk a t b 0 nk b 1 Hinzukommende BKR = hinzukommender Nutzen t a t a t b 1 x a 1 x a 0 x b 0 x b 1 grün = Bruttokonsumentenrenten.

28 Bruttokonsumentenrenten Option a D b Option b 14 nk b 0 Wegfallende BKR = wegfallender Nutzen D a 1 nk a D a 0 nk a t b 0 nk b 1 Hinzukommende BKR = hinzukommender Nutzen t a t a t b 1 x a 1 x a 0 x b 0 x b 1 grün = Bruttokonsumentenrenten.

29 Äquivalenz mit PSabg + PSaufn + rule_of_half 15 B 15 = BKR a + RV a + BKR b RV b = (nk a + t a )+(pk a + t a ) + (nk b + t b ) (pk b 1 + t b 1) = nk a + pk a + nkb nkb tb tb 1 2 (nk b 1 pr b 1 + t b 1) = pr a + nkb 0 2 nk b tb 0 2 t b pr b 1 = pr a + roh + pr b 1 Damit neues BVWP-Verfahren äquivalent zum angelsächsischen Verfahren.

30 Obiges Problem damit geheilt: 16

31 Obiges Problem damit geheilt: 16 Ressourcenverzehr steigt von 1h auf 2h:

32 Obiges Problem damit geheilt: 16 Ressourcenverzehr steigt von 1h auf 2h: ΔbRV = zw 1h

33 Obiges Problem damit geheilt: 16 Ressourcenverzehr steigt von 1h auf 2h: ΔbRV = zw 1h Aber: Wegfall BKR Straße 1h ΔbBKR,abgeb = zw 1h

34 Obiges Problem damit geheilt: 16 Ressourcenverzehr steigt von 1h auf 2h: ΔbRV = zw 1h Aber: Wegfall BKR Straße 1h ΔbBKR,abgeb = zw 1h Neu BKR Bahn 2.5h ΔbBKR,aufn = + zw 2.5h

35 Obiges Problem damit geheilt: 16 Ressourcenverzehr steigt von 1h auf 2h: ΔbRV = zw 1h Aber: Wegfall BKR Straße 1h ΔbBKR,abgeb = zw 1h Neu BKR Bahn 2.5h ΔbBKR,aufn = + zw 2.5h Insgesamt: Δb = zw ( 1h 1h + 2.5h) = zw 0.5h

36 Obiges Problem damit geheilt: 16 Ressourcenverzehr steigt von 1h auf 2h: ΔbRV = zw 1h Aber: Wegfall BKR Straße 1h ΔbBKR,abgeb = zw 1h Neu BKR Bahn 2.5h ΔbBKR,aufn = + zw 2.5h Insgesamt: Δb = zw ( 1h 1h + 2.5h) = zw 0.5h wie auch rule-of-half 3h 2h

37 Vergleich BVWP 03, BVWP 15

38 Durch Maßnahme ausgelöster Wechsel zu langsamerem Verkehrsträger 18

39 Durch Maßnahme ausgelöster Wechsel zu langsamerem Verkehrsträger BVWP 2003: Nutzenverlust, da mehr Zeitverbrauch = höherer Ressourcenverzehr (!) 18

40 Durch Maßnahme ausgelöster Wechsel zu langsamerem Verkehrsträger BVWP 2003: Nutzenverlust, da mehr Zeitverbrauch = höherer Ressourcenverzehr (!) BVWP 2015: Nutzengewinn in Höhe des Dreiecks aus der rule-of-half! 18

41 Durch Maßnahme ausgelöster Wechsel zu schnellerem Verkehrsmittel 19

42 Durch Maßnahme ausgelöster Wechsel zu schnellerem Verkehrsmittel BVWP 2003: Erheblicher Nutzengewinn, da geringerer Zeitverbrauch = reduzierter Ressourcenverzehr 19

43 Durch Maßnahme ausgelöster Wechsel zu schnellerem Verkehrsmittel BVWP 2003: Erheblicher Nutzengewinn, da geringerer Zeitverbrauch = reduzierter Ressourcenverzehr BVWP 2015: Nicht so hoher Nutzengewinn, da erstmal davon ausgegangen wird, dass das schnellere Verkehrsmittel Nachteile hat, sonst wäre es ja schon vor der Maßnahme benutzt werden. (Nutzengewinn natürlich in der Höhe des Dreiecks aus der rule-of-half) 19

44 Standardisierte Bewertung, Bedarfsplanüberprüfung !... machen das im Prinzip auch schon so. Aber: Nun auch neu für Wechsel Bahn Straße. Nun auch neu für andere Komponenten außer Fahrzeit (insbes. Fahrpreis) und somit neu vollständig äquivalent zu rule-of-half. 20

45 Induzierter Verkehr

46 Induzierter Verkehr 22

47 Induzierter Verkehr = durch die Maßnahme neu erzeugter Verkehr 22

48 Induzierter Verkehr 22 = durch die Maßnahme neu erzeugter Verkehr BVWP 2003: Im Prinzip: Verzehrt z.b. Zeit, darum stark negativer Nutzen. (Also: Obwohl Reisende diese Zeit freiwillig investieren, geht es ihnen lt. Verfahren nun schlechter als vorher.) De facto: Sogenannte STASA Parametrisierung: - Stauwirkungen des induzierten Verkehrs (neg. Nutzen) - Konsumentenrente des induz. Verkehrs (pos. Nutzen)

49 Induzierter Verkehr 22 = durch die Maßnahme neu erzeugter Verkehr BVWP 2003: Im Prinzip: Verzehrt z.b. Zeit, darum stark negativer Nutzen. (Also: Obwohl Reisende diese Zeit freiwillig investieren, geht es ihnen lt. Verfahren nun schlechter als vorher.) De facto: Sogenannte STASA Parametrisierung: - Stauwirkungen des induzierten Verkehrs (neg. Nutzen) - Konsumentenrente des induz. Verkehrs (pos. Nutzen) BVWP 2015: Neu explizite Berechnung des induz. Verkehrs im Modell Nutzengewinn natürlich in Höhe Dreieck rule-of-half

50 Stauwirkungen

51 Stauwirkungen 24

52 Stauwirkungen BVWP 2003 Stauwirkungen des (z.b. von Bahn) verlagerten Verkehrs wurden gar nicht berücksichtigt. (!!!) Stauwirkungen des induzierten Verkehrs wurden parametrisiert berücksichtigt. 24

53 Stauwirkungen BVWP 2003 Stauwirkungen des (z.b. von Bahn) verlagerten Verkehrs wurden gar nicht berücksichtigt. (!!!) Stauwirkungen des induzierten Verkehrs wurden parametrisiert berücksichtigt. 24 BVWP 2015 Stauwirkungen werden neu explizit berücksichtigt.

54 Güterverkehr

55 GV Verlagerung Straße Bahn BVWP 2003: Erhebliche Nutzen des GV aus NB3 : Eingesparte Lkw- Betriebskosten (Eigentlich Bahn Straße mit umgekehrtem VZ) BVWP 2015: Nur noch rule-of-half. Aber unklar, wo man das ansetzt bei Kapazitätsengpässen. 26

56 GV Verlagerung Straße Bahn bei Kap.Engpässen 27 A D p knapp,0 = 300Eu p knapp,1 = 100Eu 34Eu M 0 M 1 M D-Kurve unbekannt, da DB-Netz keine Knappheitspreise verlangt. Verfahrensvorschlag, aber nicht getestet.

57 Anwendung auf Zielnetz Bahn (Dank an Ulrich Mann, ITP)

58 Anwendung 29

59 Anwendung 29

60 Anwendung 29 Im folgenden: Maßnahme: Bahn von Bezugsfall Zielnetz Bedarfsplanüberprüfung 2010 (BPÜ'10) Nur Personenverkehr Gegenüberstellung ohne/mit impliziten Nutzen, ohne weitere Anpassungen

61 Verfahren BPÜ'10 (links) vs. neues Verfahren (rechts) 30 (PV Bahn ohne externe Kosten)

62 Verfahren BPÜ'10 (links) vs. neues Verfahren (rechts) 30 (PV Bahn ohne externe Kosten)

63 Verfahren BPÜ'10 (links) vs. neues Verfahren (rechts) 30 gleichbleibend (PV Bahn ohne externe Kosten)

64 Verfahren BPÜ'10 (links) vs. neues Verfahren (rechts) 30 gleichbleibend Saldo! (PV Bahn ohne externe Kosten)

65 Verfahren BPÜ'10 (links) vs. neues Verfahren (rechts) 30 gleichbleibend Saldo! gleichbleib. BPÜ'10 (PV Bahn ohne externe Kosten)

66 Verfahren BPÜ'10 (links) vs. neues Verfahren (rechts) 30 gleichbleibend Saldo! gleichbleib. BPÜ'10 (PV Bahn ohne externe Kosten) recht hoher Wert: zus. Mobilitätsnutzen fast ohne zus. Produktionskosten (Bahn!)

67 Weitere Testrechnungen 31 Straße haben wir gerade gemacht, aber (noch?) nicht interpretierbar.! GV Schiene noch nicht

68 Insgesamt

69 Bei den vorgestellten Änderungen: 33! Ersetze Parametrisierungen durch echte Rechnungen.! Dafür nötig: Konsumentenrente (Differenz Bruttokonsumentenrenten = implizite Nutzendifferenz; ergibt rule-of-half), weil sonst immer unplausibel, sobald freiwillig auf höhere Fahrzeiten/-preise gewechselt wird.! Neu insbes.: Stauwirkungen verlagerter/induzierter Verkehr explizit berücksichtigt.! Berücksichtigung Zuverlässigkeit für Wechsler/induz. Verkehr derzeit nicht vorgesehen, methodisch aber (m.e.) problemlos.