Mobility Pricing Zahlungsbereitschaft und Verhaltensreaktionen. Author(s): Vrtic, Milenko; Schüssler, Nadine; Erath, Alexander; Axhausen, Kay W.

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1 search Collection Conference Paper Mobility Pricing Zahlungsbereitschaft und Verhaltensreaktionen Author(s): Vrtic, Milenko; Schüssler, Nadine; Erath, Alexander; Axhausen, Kay W. Publication Date: 2 Permanent Link: Rights / License: In Copyright - Non-Commercial Use Permitted This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich search Collection. For more information please consult the Terms of use. ETH Library

2 HEUREKA Mobility Pricing: Zahlungsbereitschaft und Verhaltensreaktionen Milenko Vrtic, Nadine Schuessler, Alexander Erath, Kay W. Axhausen März 2

3 HEUREKA Mobility Pricing: Zahlungsbereitschaft und Verhaltensreaktionen Dr.-Ing. Milenko Vrtic TransOptima GmbH, Friedaustrasse 8, CH-46, Olten N. Schüssler, A. Erath, KW Axhausen IVT, ETH Zurich, CH-893 Zurich Kurzfassung In der verkehrspolitischen Diskussion nimmt Mobility Pricing einen prominenten Platz ein. Dabei geht es einerseits um die Umstrukturierung der Preise im motorisierten Individualverkehr (MIV) und öffentlichen Verkehr (ÖV) zu verstärkt benutzungsbezogenen Abgaben und andererseits um die Beeinflussung der Nachfrage. Auf den MIV beschränktes Mobility Pricing ist auch unter dem Begriff Road Pricing bekannt. Die technische alisierbarkeit von Road Pricing wurde im Ausland in einigen Städten und gionen gezeigt. Es bestehen aber Wissenslücken bezüglich der Auswirkungen preislicher Massnahmen auf die Wahl des Ziels, des Verkehrsmittels, der Fahrtroute und der Abfahrtszeit, sowie auf Siedlungsstrukturen, Verkehrssicherheit und Umwelt. Der vorliegende Aufsatz legt den Schwerpunkt auf die Verhaltensänderungen in der Verkehrsmittel- und Routenwahl und der Wahl der Abfahrtszeit. Es werden folgende Fragen beantwortet: Wie hoch ist die Zahlungsbereitschaft für Mobility Pricing? Wie unterscheidet sich diese von schon bekannten Zahlungsbereitschaften für Treibstoffpreise und/oder ÖV-Tickets? Wie verändert sich das Verkehrsverhalten durch die Einführung von Mobility Pricing? Wie sind die Abhängigkeiten zwischen Verkehrsverhalten und Mobility Pricing beschaffen und wie gross sind die kurzfristigen Veränderungen der Routenwahl, der Verkehrsmittelwahl und der Wahl der Abfahrtszeit? Schlagworte: Mobility Pricing, Road Pricing, Verhaltensänderungen, Verkehrsmodell, Schweiz Zitierungsvorschlag Vrtic, M., N. Schüssler, A. Erath und K.W: Axhausen (2) Mobility Pricing: Zahlungsbereitschaft und Verhaltensreaktionen, Heureka 2, Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV), Köln. 2

4 Hintergrund Das Wachstum der Verkehrsnachfrage im motorisierten Personenverkehr und immer kleinere Infrastrukturreserven haben dazu geführt, dass neue Beeinflussungsinstrumente und Massnahmen für eine gezielte Nachfragesteuerung gefunden werden müssen. Beispiele im Ausland haben gezeigt, dass Mobility Pricing ein mögliches Instrument für die Beeinflussung des Verkehrsverhaltens ist. Diese Erfahrungen sowie das Ziel, eine effizientere Nutzung der Verkehrsinfrastruktur zu erreichen und entsprechende Möglichkeiten der Beeinflussung des Verkehrsverhaltens zu schaffen, haben das Interesse an Mobility Pricing in der Schweiz verstärkt. Das Forschungspaket Mobility Pricing ( 9/index.html?lang=de) soll die für die Schweiz relevanten Wissenslücken bezüglich Auswirkungen und Anwendbarkeit von Preisinstrumenten zur Verfügung stellen und damit sachliche Grundlagen für die politische Diskussion liefern. Die bisherigen Erfahrungen mit Strassennutzungsgebühren insbesondere bei privat finanzierten Infrastrukturprojekten haben gezeigt, dass Routenwahl-, Verkehrsmittelwahlund Abfahrszeitveränderungen die dominierenden Effekte sind. Die langfristigen, strategischen Effekte, wie veränderte Zielwahl (z.b. veränderte Einkaufs- oder Freizeit- Zielorte), veränderte Ausstattung mit PW und ÖV-Abonnementen (Mobilitätswerkzeugen) oder der Wechsel von Wohn- und Arbeitsplatz, sind kaum untersucht und somit weitgehend unbekannt. Da die Verhaltensreaktionen auf Angebotsveränderungen sehr stark von politischen-, räumlichen-, soziodemographischen und Verkehrsangebotscharakteristiken abhängig sind, ist eine direkte Übertragung ausländischer Erfahrungen schwierig. Das Projekt Einbezug von isekosten bei der Modellierung des Mobilitätsverhaltens (Vrtic et al., 26) des Forschungspaketes Mobility Pricing hatte das Ziel, die möglichen Auswirkungen von Mobility Pricing auf das Verkehrsverhalten zu klären. Es stellt damit die Grundlage für die Abschätzung möglicher Verkehrsnachfrageveränderungen dar. Dabei stehen die Zahlungsbereitschaften und wesentlichen Veränderungen des Verkehrsverhaltens bezüglich Mobility Pricing im Vordergrund. Der vorliegende Aufsatz beschreibt die Ergebnisse von Stated Preference Experimenten und die daraus abgeleiteten Modellparameter bzw. Gesetzmässigkeiten im Bezug auf die taktischen Verhaltensänderungen: Routenwahl, Verkehrsmittelwahl und Abfahrtszeit. Nach einer kurzen Literaturanalyse im nächsten Abschnitt, wird die Befragung kurz vorgestellt bevor die Modellergebnisse bezüglich der Modellparameter, Zahlungsbereitschaften und Elastizitäten diskutiert werden. Der Aufsatz schliesst mit Empfehlungen für die Anwendung. 3

5 2 Literaturanalyse Eine Durchsicht der bestehenden Literatur zeigte, dass die beobachteten Nachfrageauswirkungen insbesondere von der Art des Road Pricing Systems (Gebietslizenz mit oder ohne zeitabhängiger Gebühren, Bemautung einzelner Strassen oder einzelner Spuren, fahrleistungsabhängige Gebühren usw.) und der Mauthöhe abhängen. Zudem variiert die Nachfrageelastizität sehr stark in Abhängigkeit von Angebots- und soziodemographischen Bedingungen, Fahrzweck, Tageszeit sowie dem Anteil verkehrlicher Ausgaben am monatlichen Einkommen. Es zeigte sich weiter, dass die Nachfrageelastizitäten bezüglich Strassengebühren nicht einheitlich berechnet werden. Dabei ist es äusserst wichtig, zwischen Elastizitäten der generalisierten und Elastizitäten der einzelnen komponenten zu unterscheiden. Die Gebietslizenz in Singapur zeigt, wie vielfältig die Nachfragereaktionen auf Strassengebühren sein können (siehe auch Olszewski und Xie, 25). Direkt nach der Einführung der Gebietsgebühren wurde eine elastizität von gemessen. Eine spätere Gebührenerhöhung wies nur noch eine elastizität von auf und eine Gebührensenkung, eine elastizität von In diesem Beispiel ist die Abhängigkeit der Nachfragereaktion von der Gebührenhöhe und der Art der veränderung klar zu erkennen. Darüber hinaus variieren die Nachfrageelastizitäten über den Tag und in Abhängigkeit vom Fahrzweck. Bei der Einführung der Abendgebühr von 3$ (vorher gebührenfrei) wurde eine elastizität von und bei der Einführung der Mittagsgebühr von 2$, eine elastizität von -.3 festgestellt. Am wenigsten elastisch zeigte sich, mit einer Elastizität von -.6, die Verkehrsnachfrage in der Morgenspitze, die hauptsächlich von Pendlern geprägt ist. Die in London im Jahr 23 eingeführte Gebietslizenz von 5 verringerte die MIV-Nachfrage im betrachteten innerstädtischen Raum um 5%. Unter Berücksichtigung der generalisierten, welche sowohl die variablen als auch die Zeitkosten umfassen, wurden mit bzw. ohne Berücksichtigung der fixen eines Personenwagens kurzfristige Elastizitäten von -2. bzw. -.3 ermittelt (siehe auch Santos und Shaffer, 24). Geht man für London von einem Anteil der Treibstoffkosten von 8-6 % an den generalisierten aus, ergibt sich ein Werteband der Elastizität von -.7 bis Zwischen dem. Januar und 3. Juli 26 wurde in einem Pilotversuch für die Ein- und Ausfahrt in die und aus der Kernstadt Stockholms, eine von der Tageszeit abhängige Gebühr von bis 2 SEK erhoben. Maximal bezahlte ein Fahrzeugbesitzer pro Tag 6 SEK ( SEK= EUR). Der Vergleich der Verkehrsmengen zwischen Januar und Mai mit den 4

6 Vorjahresmonaten zeigt eine Abnahme zwischen 28 und 22% wobei sich die Werte bei 22% einpendelten (Swedish Road Administration Vägverket, 25). Die Frage wohin sich die Verkehrsnachfrage verlagert hat, lässt sich noch nicht genau beantworten. Es ist aber klar, dass verschiedene Mechanismen zusammenspielen: Der ÖV verzeichnete, je nach Linie, einen Fahrgastzuwachs von 6 bis 4%. Dies erklärt etwa die Hälfte der Veränderungen. Veränderungen bezüglich Routen- und Zielwahl sowie verbesserter Wegeketten trugen ebenfalls zum Rückgang der Verkehrsnachfrage bei, der höher als erwartet ausfiel. In verschiedenen Studien wurden darüber hinaus die Auswirkungen von Mautgebühren auf einzelnen Streckenabschnitten untersucht. Aus diesen Studien ergibt sich jedoch kein einheitliches Bild, da die Angebotsbedingungen (alternative Routen) und die Zahlungsbereitschaften sehr unterschiedlich sind. Die Nachfrageelastizitäten bewegen sich auf den betrachteten Streckenabschnitten zwischen -.3 und -.5. Die Bemautung einzelner Spuren, auch Value Pricing genannt, wurde bisher nur in den USA umgesetzt. Gegen eine Gebühr kann dabei eine separate Spur benutzt werden. Die übrigen Spuren sind nicht gebührenpflichtig. Daher steht in diesen Systemen immer eine Alternative zu der bemauteten Strecke zur Verfügung. Die Verkehrsnachfrage auf den bemauteten Spuren ist deutlich kleiner als auf den nicht bemauteten Alternativen und damit sind die (direkte) Nachfrageelastizitäten in der gel höher als bei anderen Mautsystemen. 3 Stated Preference Befragung: Taktische Verhaltensänderungen Die Einführung von Mobility Pricing zwingt die Verkehrsteilnehmer sich bei ihren Entscheidungen mit einer weiteren Angebotskomponente zu beschäftigen. Welche Verhaltensänderungen stattfinden, sind vor allem von den Strukturen und Modellen des Mobility Pricings und der Höhe der Entgelte abhängig. Weitere Einflussgrössen sind die politischen, räumlichen, soziodemographischen und Verkehrsangebotscharakteristiken. Damit ist für die Schätzung von Nachfrageveränderungen durch die Einführung des Mobility Pricings eine direkte Übertragung der Auslandserfahrungen ebenfalls nicht zu empfehlen. Um eine verlässliche Grundlage für Verkehrsprognosen und die Abschätzung der Nachfrageveränderungen bei Einführung eines Mobility Pricings zu schaffen, wurden mit Hilfe von Stated Preference (SP) Befragungen die Modellparameter für die Verhaltensänderungen geschätzt. Mit diesen Parametern wird die Bedeutung des Mobility Pricings und anderer Einflussfaktoren wie, Treibstoffkosten, Umsteigehäufigkeit usw. für Verkehrsentscheidungen (Routenwahl, Verkehrsmittelwahl und Wahl der Abfahrtszeit) quantifiziert. Aus den Modellschätzungen werden neben den Parametern auch die Nachfrageelastizitäten, respektive Zahlungsbereitschaften abgeleitet. 5

7 Um den alismus der hypothetischen Wahlalternativen der SPs zu erhöhen, wurden diese auf der Grundlage eines von den Befragten berichteten Weges generiert. Die berichteten Wege stammten aus der kontinuierlichen Erhebung des Personenverkehrs (KEP) der SBB. An der schriftlich durchgeführten Befragung nahmen insgesamt 5 Personen der gesamten Schweiz teil. Die präsentativität der Stichprobe ist in Vrtic et al. (26) ausführlich diskutiert und wurde als hinreichend eingestuft. Es wurden drei Stated Preference Experimente zur Schätzung der Zahlungsbereitschaft und taktischen Verhaltensveränderungen bei Einführung eines Mobility Pricings durchgeführt: Wahl der Abfahrtszeit und Routenwahl im Strassenverkehr für MIV- Nutzer Wahl der Abfahrtszeit und des Verkehrsmittels Verkehrsmittel- und Routenwahl Zusätzlich dazu wurden in einem politischen SP die politischen Preferenzen der Befragten bezüglich der Gestaltung eines Mobility Pricing erfragt. Dadurch wurde versucht, die politische Einstellung der Befragten explizit abzufragen, so dass diese sich nicht mehr in den anschliessenden Experimenten zum Ausdruck bringen mussten. 4 Modellergebnisse Taktische Entscheidungen Die auf Basis der erhobenen Daten geschätzten Modelle bilden die Grundlage für die ermittlung taktischer Verhaltensänderungen in der Routenwahl, Verkehrsmittelwahl und Wahl der Abfahrtszeit. Zunächst wurden einzelne Modelle mit linearen Nutzenfunktionen bestimmt. Diese Modelle wurden zu einem kombinierten Routen- und Verkehrsmittelwahlmodell zusammengefasst, um robustere Ergebnisse zu erhalten. Anschliessend wurde eine Vielzahl von nichtlinearen Modellen sowohl für das Routenwahlmodell und das Verkehrsmittelwahlmodell, als auch für das kombinierte Routen- und Verkehrmittelwahlmodell getestet. Die nichtlinearen Formulierungen (Tabelle ) wurden aufgrund der Erfahrungen von Axhausen, König, Abay, Bates und Bierlaire (24) getestet. Sie konnten nachweisen, dass die parameter nichtlinear auf das Einkommen und die isedistanz reagieren. Für die vorliegende Studie wurde die Formulierung der parameter leicht angepasst und anstelle der isedistanz die berücksichtigt. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass auch die parameter nichtlinear bezüglich der Gesamtkosten einer Alternative reagieren. Die Gesamtkosten umfassen für die MIV-Fahrten sowohl die Treibstoffkosten als auch die Maut und die Parkkosten. 6

8 7 Routenwahlmodell R U Treibstoffkosten Mittelwert MittelwertEinkommen Einkommen Mittelwert Verspätung Verfrühung Verlässlichkeit te Kons Tr RZ Tr Eink Treibstoff R Spät R Früh R VerlIV R tan R2 U Maut Mittelwert MittelwertEinkommen Einkommen Treibstoffkosten Mittelwert MittelwertEinkommen Einkommen Mittelwert PolitischenSP äferenz Verspätung Verfrühung km PW Alter M RZ M Eink Maut Tr RZ Tr Eink Treibstoff äf Pol R Spät R Früh PWkm Alter Pr 2 2 Im Pr Verkehrsmittelwahlmodell MIV U Parkkosten Mittelwert MittelwertEinkommen Einkommen Maut Mittelwert MittelwertEinkommen Einkommen Treibstoffkosten Mittelwert MittelwertEinkommen Einkommen Mittelwert Verspätung Verfrühung Deutsch Französisch km PW Besitz PW te Kons P RZ P Eink Parken M RZ M Eink Maut Tr RZ Tr Eink Treibstoff MIV MIV IV Spät IV Früh Deutsch h Französisc PWkm PW IV tan PuT U ÖV Mittelwert MittelwertEinkommen Einkommen Mittelwert ÖV Verlässlichkeit VerlÖV Intervall Intzervall Umsteigehäufigkeit Umsteig Zugangszeit Zugang ÖV Verspätung Spät ÖV Verfrühung Früh HalbtaxBesitzer HT GABesitzer GA Erwerbstätig Erwerb Alter Alter ÖV RZ ÖV Eink ÖV ÖV ÖV Tabelle Nutzenfunktionen für das Routenwahlmodell

9 Tabelle zeigt die Nutzenfunktionen der am besten geeigneten Modell- und Funktionsformen für die Routenwahl, die Verkehrsmittelwahl und die Wahl der Abfahrtszeit. Die entsprechenden Parameter sind in Tabelle 2 dargestellt. Die geschätzten Modellparameter zeigen den Beitrag der einzelnen Variablen zum Gesamtnutzen einer Alternative. Für die korrekte Interpretation müssen die Einheiten der Variablen beachtet werden. Alle geschätzten Modellparameter zeigen plausible Vorzeichen und sind in ihren Verhältnissen mit vorherigen Studien in der Schweiz vergleichbar. Wie zu erwarten, ist für alle betrachteten Entscheidungen die die wichtigste Einflussvariable. Weiter zeigte sich, dass eine verspätete Abfahrtszeit sowohl bei der Routenwahl als auch bei der Verkehrsmittelwahl negativ bewertet wird, ebenso eine verfrühte Abfahrtszeit bei der Verkehrsmittelwahl. Anders ist es hingegen bei der Routenwahl. Auch hier möchte die Schweizer Bevölkerung so genau wie möglich zu ihrer Wunschzeit abfahren. Wenn es jedoch darum geht, im Routenwahlmodell eine unbepreiste Route zu wählen, und damit eine Route mit Stau, dann ist ihnen eine pünktliche Ankunft wesentlich wichtiger und sie fahren früher los. Dies deutet auf eine generell starke Abneigung gegenüber Staus hin. Diese Interpretation wird durch die Tatsache bestärkt, dass die Bestrafung für eine verspätete Abfahrtszeit doppelt so hoch ist, wie für eine zu frühe Abfahrtszeit. Dazu passt auch die Bewertung der Verlässlichkeit im MIV und im ÖV. Je unzuverlässiger die Route ohne Mobility Pricing in der Routewahl ist, umso häufiger wird die Route mit Mobility Pricing gewählt. Ebenso wird bei zunehmender Unzuverlässigkeit des ÖVs die MIV-Route stärker bevorzugt. Die geschätzten parameter zeigen, dass jede zusätzliche komponente und jede Erhöhung der isekosten negativer bewertet wird als die vorhergehende. Die Treibstoffkosten werden ähnlich bewertet wie in früheren Studien. Maut und Parkgebühren hingegen werden als weitere komponente, mehr als doppelt so schlecht bewertet, wie Treibstoffkosten. Damit ist für die Verkehrsverhaltensentscheidungen jede zusätzliche Mautausgabe ca. 2-mal relevanter als schon verkraftete und bekannte Treibstoffkosten. Diese Bewertung basiert auf der Voraussetzung, dass die Treibstoffkosten als erste komponente betrachtet werden. Dabei muss beachtet werden, dass diese Verhältnisse auch von der absoluten Höhe der Treibstoff- und Mautkosten abhängig sind. Bezüglich der nicht-linearen Formulierung der - und Zeitparameter bestätigen die Modellergebnisse wiederum die Abhängigkeit der Bewertung dieser Grössen vom Einkommen und der respektive den. Mit steigendem Einkommen sowie steigender werden zusätzliche weniger negativ beurteilt. Das gleiche gilt für die zusätzliche bei steigenden. Der Effekt, dass Maut und Parkkosten wesentlich negativer bewertet werden, da sie im Vergleich zu Treibstoffkosten eher 8

10 vermeidbare sind, bestätigt sich auch hier. Die nicht-linearen - und Zeitparameter haben darüber hinaus entscheidenden Einfluss auf die Zeitwerte und Elastizitäten. Einen bedeutenden Einfluss auf die Wahl der Route mit oder ohne Mobility Pricing hat darüber hinaus die politische Einstellung der Befragten, die in dieser Modellschätzung annäherungsweise durch die Einführung des Terms für die Präferenz für Mobility Pricing im politischen SP abgebildet wurde. Durch diese Variable wurde die politische Einstellung der Befragten gegenüber Mobility Pricing quantifiziert bzw. die politische Einstellung vom privaten Verhalten isoliert. Befragte, die im politischen SP eher ein Mobility Pricing System bevorzugt haben, wählen mit einer grösseren Wahrscheinlichkeit auch die Route mit Mobility Pricing in der Routenwahl. Darüber hinaus verbessert dieser Term die Modellgüte erheblich und hat Einfluss auf die übrigen Parameter. Es stellt sich also die Frage, wie in früheren Studien mit diesem Effekt umgegangen wurde. In Bezug auf die soziodemographische Charakteristika der Befragten werden der ÖV und die Route mit Mobility Pricing von älteren Befragten und Besitzern von ÖV-Abonnementen bevorzugt, der MIV und die Route ohne Mobility Pricing hingegen von PW-Besitzern und Befragten mit einer hohen Jahresfahrleistung. Zudem bevorzugen die Befragten aus dem Tessin den MIV stärker, als diejenigen aus dem deutsch- oder französischsprachigen Teil der Schweiz. Das Geschlecht hatte ebenfalls keinen Einfluss auf die Auswahl in den Entscheidungssituationen. 9

11 Verkehrsmittel Variable Parameter KonstanteMIV.2 KonstanteRoute ohne Pricing 4.8 IV- [h] Treibstoffkosten [CHF] -.8 Maut [CHF] -.7 Parkgebühren [CHF] -.2 VerfrühungVerkehrsmittelwahl [h] -.35 MIV VerfrühungRoutenwahl [h].3 Verspätung [h] -.78 IV-Verlässlichkeit -.4 PW-Besitz.52 Jahresfahrleistung [ km].3 Sprache französisch -.5 Sprache deutsch -.52 Präferenz für MP im Sp 6.5 ÖV- [h] -.9 ÖV- [CHF] -. Zugangszeit [h] -2.6 Intervall [h] -.56 Umsteigezahl -.26 OEV VerfrühungVerkehrsmittelwahl [h] -.35 Verspätung [h] -.78 ÖV-Verlässlichkeit -.2 Alter. GA-Besitzer.33 Halbtax-Besitzer.62 Vollzeiterwerbstätig.3 λiv -. λöv -.28 λeinkommentreibstoff -.2 λeinkommenmaut -.5 Nichtlinearitätsparameter λeinkommenparkkosten -.28 λeinkommenöv -.26 λtreibstoff -.33 λmaut -.35 λparkkosten -.27 λöv -.9 Anzahl Beobachtungen 3552 Finale Log-Likelihood Adj. Pseudo Rsq (B).35 Skalierungsparameter SP2 Modell. fixed Skalierungsparameter SP3 Modell.9 Skalierungsparameter SP4 Modell.98 () signifikant auf 95% Niveau () Anteil Fahrten mit einer Verspätung von mindestens min Tabelle 2 Kombiniertes Modell der Routen-, Abfahrtszeit- und Verkehrsmittelwahl

12 4. Zahlungsbereitschaft Die unterschiedliche Bewertung der einzelnen komponenten sowie die Abhängigkeit von der höhe führen dazu, dass sich durch die Einführung von Mobility Pricing auch die Zahlungsbereitschaft verändert. Für die hier betrachteten komponenten wurde folgende Zahlungsbereitschaft ermittelt: Treibstoffkosten: 27.8 CHF/h Maut: 3.6 CHF/h Parkgebühr:.8 CHF/h ÖV - : 9.5 CHF/h Das bedeutet, dass die Zahlungsbereitschaft der MIV-Verkehrsteilnehmer für eine Stunde eingesparte in Bezug auf die Treibstoffkosten 27.8 CHF beträgt. Dabei muss beachtet werden, dass hier die Treibstoffkosten ohne Mineralölsteuer betrachtet wurden. Die heutige Mineralölsteuer wurde in die Mautkosten miteinbezogen. Die Zahlungsbereitschaft für ÖV- ist ist mit 9.5 CHF/h deutlich tiefer. Ein Grund dafür ist die Nutzbarkeit der Zeit im ÖV. Andere Gründe sind die unterschiedlichen soziodemographischen Charakteristiken, Fahrzweckanteile und Situationen der Verkehrsteilnehmer, sowie die Tatsache, dass die hier betrachteten ÖV höher sind als die Treibstoffkosten, was zusätzlich die Zahlungsbereitschaft im ÖV reduziert. Wenn eine Maut eingeführt würde (die mittlere Mauthöhe der betrachteten Stichprobe liegt bei 5.3 CHF pro Fahrt), reduziert sich die zusätzliche Zahlungsbereitschaft auf 3.6 CHF/h. Die zusätzliche Einführung von Parkgebühren neben Treibstoff- und Mautkosten (im Mittel 2 CHF/Fahrt) ergibt nur eine zusätzliche Zahlungsbereitschaft von.8 CHF/h. Unter der Annahme, dass alle drei komponenten im MIV gleich bewertet und als eine gesamte ausgabe summiert werden, ergibt sich für die MIV-Verkehrsteilnehmer eine Zahlungsbereitschaft von 4 CHF/h. Die Zahlungsbereitschaften für eingesparte verändern sich jedoch nicht nur in Abhängigkeit vom niveau. Wie aus der Definition der nichtlinearen Terme der Nutzenfunktion zu sehen ist, haben auch das Einkommen der Befragten und die der beurteilten Fahrt sowie die betrachtete art einen entscheidenden Einfluss. Aus diesem Grund sind in Abbildung die Zahlungsbereitschaften für Treibstoff, Maut und ÖV- einmal in Abhängigkeit von den entstehenden und der sowie einmal in lation zu Einkommen und dargestellt. Natürlich sind die Zeitwerte immer abhängig von allen drei Grössen, eine vierdimensionale Darstellung ist aber nicht möglich. Es ist deutlich zu sehen, dass die Zeitwerte mit steigenden fallen. Dieser Effekt lässt sich vor allem mit der übergeordneten Budgetbeschränkung (der Ausgaben für Verkehr)

13 erklären, die ein isender hat. Je näher der Betroffene an seine Budgetbeschränkung herankommt, umso mehr ersparnisse erwartet er für das gleiche Geld. Damit sinkt seine Zahlungsbereitschaft. Steigt jedoch die, so steigt mit ihr auch der Zeitwert. Längere isen sind in der gel auch mit höheren Budgets verbunden und zusätzliche Ausgaben werden nicht mehr so hart bestraft wie bei kürzeren isen, insbesondere da sie prozentual einen kleineren Teil am Gesamtpreis der ise ausmachen. Diese Effekte sind darüber hinaus auch mit Fahrthäufigkeiten verbunden. Ähnliches kann beobachtet werden, wenn die Zeitwerte in Abhängigkeit vom Einkommen und der aufgetragen werden. Wie schon in vorherigen Studien gezeigt wurde, führt ein höheres Einkommen nämlich zu einer höheren Zahlungsbereitschaft. Werden die Zeitwerte der verschiedenen arten miteinander verglichen, so zeigt sich, dass das Verhalten bezüglich, isedistanz und Einkommen ähnlich ist. Unterschiedlich ist aber, wie schon durch den Vergleich der Zeitwerte am Stichprobenmittel aufgezeigt wurde, das Niveau auf dem die Zeitwerte angesiedelt sind. Die Zeitwerte für die Maut sind erheblich niedriger als diejenigen für die Treibstoffkosten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Verkehrsteilnehmer bei kurzfristigen, taktischen Entscheidungen weniger stark auf reagieren, die ihnen unausweichlich erscheinen, als auf vermeidbare wie Maut oder Parkkosten, welche durch Umwege oder andere Parkplatzwahlen verhindert werden können. Weiterhin werden die Mautkosten und Parkplatzgebühren als zusätzliche komponente betrachtet und führen damit zu einer Erhöhung der gesamten isekosten. In diese Erklärung passt auch das Phänomen, dass der Anstieg der Zeitwerte in Bezug zum Einkommen für die Treibstoffkosten weniger steil verläuft, als für die, die durch Maut verursacht werden. 2

14 ÖV- Zeitwert [CHF/h] Zeitwert [CHF/h] Maut Zeitwert [CHF/h] Zeitwert [CHF/h] Treibstoff Zeitwert [CHF/h] Zeitwert [CHF/h] [CHF] [h] Einkommen [CHF/Jahr].75 [h] [CHF].75 [h] Einkommen [CHF/Jahr].75 [h] [h] 5.75 [h].25 isekosten [CHF] Einkommen [CHF/Jahr] Abbildung Zeitwerte in Abhängigkeit von und Zeit bzw. Einkommen und Zeit 3

15 4.2 Elastizitäten Eine weitere wichtige Auswertung der Modellergebnisse stellt die Berechnung der und elastizitäten dar. Eine Elastizität gibt ganz allgemein an, wie sich die Veränderung einer unabhängigen Variable, z.b. isekosten oder, auf eine abhängige Variable, z.b. die Verkehrsnachfrage, auswirkt. Eine direkte Mautelastizität von -.29 würde beispielsweise bedeuten, dass eine Erhöhung der Maut um % zu einer duzierung der MIV-Fahrten um 2.9% führt. Eine Elastizität wird wie folgt berechnet: E i δpi xi δx P i i Dabei ist δp i δx i die partielle Ableitung der Auswahlwahrscheinlichkeit P i der Alternative i nach der betrachteten Variablen x i. Aufgrund der nichtlinearen Funktionsformen der - und parameter, müssen diese Nichtlinearitäten auch bei der Berechnung der Elastizitäten berücksichtigt werden. Für die mit der Nutzenfunktion β Mittelwert λ ergibt sich darum folgende allgemeine Formel für die direkte elastizität. Sie wird jeweils für die einzelnen Alternativen getrennt berechnet. E iszeit β λ Mittelwert P Für die elastizitäten der verschiedenen parameter gilt folgenden Formel, die ebenfalls individuell auf jede Alternative und art angewandt wird: E β λ Einkommen MittelwertEinkommen Einkommen λ Mittelwert P Mit diesen Formeln können nun die Elastizitäten der einzelnen Variablen der Nutzenfunktion berechnet werden. Abbildung 2 und Abbildung 3 zeigen den Verlauf der direkten - respektive elastizitäten. Die Abhängigkeit der elastizitäten vom Einkommen 4

16 Elastizität Elastizität wurde dabei nicht dargestellt. Die Elastizitäten wurden für das mittlere Einkommen der Stichprobe berechnet und haben alle ein negatives Vorzeichen. Das heisst, eine Erhöhung der en oder der für eine Alternative führt immer zu einer Verringerung der Wahrscheinlichkeit, dass diese ausgewählt wird. Darüber hinaus ist deutlich zu sehen, dass sowohl die - als auch die elastizitäten mit steigenden betragsmässig steigen, mit steigender hingegen betragsmässig abnehmen. Wie bei den Zeitwerten liegt dies an den Budgetbeschränkungen. Je näher eine Person an ihre Budgetgrenze herankommt, desto stärker reagiert sie auf weitere erhöhungen, während eine grössere auch das Budget bzw. die Zahlungsbereitschaft erhöht. Bezüglich der unterschiedlichen komponenten ist wiederum deutlich zu sehen, dass die Befragten auf, die durch Maut verursacht werden, viel stärker reagieren als auf für Treibstoff MIV [h] isekosten [CHF] OEV [h] isekosten [CHF] Abbildung 2 Direkte elastizität in Abhängigkeit von und Zeit 5

17 Elastizität Elastizität Elastizität Treibstoff [h] Treibstoff [CHF] Maut [h] Maut [CHF] ÖV [h] ÖV [CHF] 3.25 Abbildung 3 Direkte elastizität in Abhängigkeit von und Zeit 6

18 Tabelle 3 zeigt ein Beispiel für die Berechnung der Elastizitäten in der Verkehrsmittelwahl. Es wurde angenommen, dass die mittlere Fahrtzeit im MIV 33 min und im ÖV 43 min (KEP Stichprobe) beträgt und die Modal-Split-Anteile zwischen MIV und ÖV gleich (je 5%) sind. Die mittleren Treibstoffkosten liegen bei 4.4 CHF, die mittleren Mautkosten bei 3.8 CHF, die Parkkosten bei.79 CHF und die ÖV- bei 7.4 CHF. Für das Einkommen wurde angenommen, dass es dem durchschnittlichen Einkommen der KEP Befragten entspricht. Alle anderen Mittelwerte wurden ebenfalls aus den Befragungsdaten übernommen. So konnten die Nutzen der Alternativen, die Auswahlwahrscheinlichkeiten und die daraus resultierenden Elastizitäten für dieses Beispiel berechnet werden. Es ist zu beachten, dass die so ermittelten Werte keine allgemeingültigen Werte der Elastizitäten sind. Sie gelten für das hier beschriebene Beispiel. Für eine Übertragung auf andere Untersuchungsgebiete und/oder Szenarien müssen die Werte für alle sich verändernden Variablen angepasst werden. Treibstoffkosten Maut Parkkosten ÖV- MIV ÖV Annahmen: Mittlere Fahrtzeit MIV: 33 min, mittlere Fahrtzeit ÖV: 43 min, Modal-Spilt: 5% MIV, 5% ÖV, mittlere Treibstoffkosten: 4.4CH, mittlere Mautkosten 3.8 CHF, mittlere Parkkosten:.79 CHF und mittlere ÖV-: 7.4 CHF Tabelle 3 Beispielszenario: Direkte Elastizitäten für den mittleren KEP Weg Es ist wiederum zu sehen, dass die Befragten unterschiedlich stark auf die einzelnen komponenten reagieren. So sind die Elastizitäten für Maut und Parkgebühren betragsmässig höher als die Elastizitäten für Treibstoffkosten. Sie sind jedoch ebenfalls abhängig vom absoluten Betrag der Werte im Beispielszenario. Wäre zum Beispiel der Mittelwert der Parkkosten so hoch wie der der Maut, so würde sich für die Parkkostenelastizität ein betragsmässig deutlich höherer Wert ergeben als für die Mautelastizität. Auf ähnliche Weise könnten auch die Elastizitäten für die erhobene Routenwahl-Stichprobe berechnet werden. Für die dort angebotenen Alternativen (Routen) mit und ohne Road Pricing wurde eine mittlere Elastizität für die variablen von -.5 berechnet. Diese Elastizität zeigt nur die Nachfragereaktion auf die in der Befragung vorgelegten Angebotsverhältnisse und kann nicht auf die realen (und nicht mit dem Stichprobenmittelwert identischen) Anwendungen übertragen werden. Zudem müssen neben den veränderungen bzw. den differenzen vor allem die Zeitdifferenzen zwischen den Routen berücksichtigt werden. Daher können die durch die Angebots- bzw. veränderungen verursachten Routenwahlveränderungen nur durch die Anwendung 7

19 von Umlegungsmodellen berechnet werden. Die hier geschätzten Modellparameter können jedoch in diese Umlegungsmodelle und die dort vorhandenen Routenwahlansätze implementiert werden. 5 Empfehlungen für die Anwendung Die hier ermittelten Projektergebnisse erfassen mögliche Verhaltensreaktionen der Verkehrsteilnehmer bei der Einführung von Mobility Pricing. Mit diesen Grundlagen können die verkehrlichen Auswirkungen und die Verhaltensänderungen aufgrund solcher Angebotsveränderungen quantifiziert werden. Daraus kann abgeleitet werden, ob und welche verkehrspolitischen Ziele durch die Einführung von Mobility Pricing erreicht werden können. Der Vergleich der ermittelten Ergebnisse mit Erfahrungen aus dem Ausland mit der Einführung von Road Pricing zeigt eine sehr gute Übereinstimmung. Die aus den Modellparametern abgeleiteten Nachfrageelastizitäten und die durch Anwendungsbeispiele berechneten Nachfrageveränderungen bewegen sich in einem ähnlichen Rahmen. Die geschätzte Zahlungsbereitschaft liegt zwar über der Zahlungsbereitschaft der anderen Länder, dies ist aber vor allem auf die Unterschiede in der Soziodemographie und der Einkommensstruktur sowie den heutigen Ausgaben im Verkehr zurückzuführen. Wie hier gezeigt wurde, sind die Verhaltensreaktionen der Verkehrsteilnehmer stark von soziodemografischen-, Weg- und Angebotscharakteristiken abhängig. Damit können die Auswirkungen von Massnahmen nur durch eine plausible Beschreibung des Verkehrsangebots und der Verkehrsnachfrage des betrachteten Untersuchungsgebiets geschätzt werden. Das bedeutet, dass die Berechnung der Auswirkungen von Mobility Pricing neben den hier geschätzten Modellparametern auch eine verlässliche Beschreibung des Verkehrsgeschehens durch Verkehrsmodelle verlangt. Zusätzlich zu einer vollständigen Angebotsbeschreibung muss der Fokus vor allem auf realitätsentsprechende bzw. validierte Quell-Ziel-Matrizen gelegt werden. Nur durch eine verlässliche Quell-Ziel-Matrix können die Nutzen bzw. der Wege eines Untersuchungsgebiets und damit auch mögliche Nachfragereaktionen plausibel berechnet werden. Weiterhin müssen bei der Planung von Mobility Pricing Massnahmen alle Angebotskomponenten berücksichtigt und der gesamte Nutzen bzw. die gesamten generalisierten eines Weges berechnet werden. Beispielsweise hat die Einführung eines Mobility Pricings von 5 CHF/Fahrt auf einen Weg von Minuten eine andere Wirkung als auf einen Weg von 6 Minuten. Daher ist ein verlässliches und validiertes Netzmodell unerlässlich. Weiterhin ist für die Schätzung von Abfahrtszeitveränderungen die Berücksichtigung der Nachfragedynamik eine wichtige Komponente. Für die Schätzung der Zielwahlveränderungen können die im Rahmen der Erstellung eines Personenverkehrsmodells geschätzten Zielwahlparameter benutzt werden. Es ist zu empfehlen, diese Parameter 8

20 zusammen mit den hier geschätzten Verkehrsmittelwahlparametern als kombiniertes Zielund Verkehrsmittelwahlmodell zu verwenden. Mit einem solchen Vorgehen wurden in einem weiterem Projekt des Forschungspakets Mobility Pricing, die quantitativen Auswirkungen von Mobility Pricing Szenarien auf das Mobilitätsverhalten analysiert (siehe Fröhlich, Vrtic und Kern, 25). Dafür wurde die Wirkung von sechs verschiedenen Mobility Pricing Szenarien auf die Verkehrsnachfrage berechnet sowie der Einfluss auf die Siedlungsstruktur, Verkehrssicherheit und Umwelt untersucht. 6 Danksagung Das Projekt wurde im Rahmen des Forschungspakets Mobility Pricing durch das Bundesamt für Strassen (ASTRA) geleitet und finanziert. Die Autoren möchten sich bei der Programmleitung, dem Bundesamt für Strassen und den Mitgliedern der Begleitkommision bedanken. Besonderer Dank geht dabei an Rudolf Dieterle (Bundesamt für Strassen), Matthias Rapp (RappTrans AG) und Paul Widmer (Büro Widmer). 7 Literatur Axhausen, K.W., S. Hess, A. König, G. Abay, J.J. Bates and M. Bierlaire (26) State of the art estimates of the Swiss value of travel time savings, Arbeitsberichte Verkehrs-und Raumplanung, 373, IVT, ETH Zürich, Zürich. Ben-Akiva, M.E. and S.R. Lerman (985) Discrete Choice Analysis, MIT Press, Cambridge. Gifford, J.L. and S.W. Talkington (996) Demand Elasticity Under Time-Varying Prices: Case Study of Day-of-Week Varying Tolls on the Golden Gate Bridge. Transportation search cord, 558, Fröhlich, Ph., M. Vrtic und P. Kern (27) Quantitative Auswirkungen von Mobility Pricing Szenarien auf das Mobilitätsverhalten und auf die Raumplanung, Endbericht SVI 25/5, Schriftenreihe, 28, Bundesamt für Strassen, UVEK, Bern. Goodwin, P.B. (992) A review of new demand elasticities with reference to short and long run effects to price changes, Journal of Transport Economies and Policy, 26(2), Graham, D. und S. Glaister (22) view of income and price elasticities of demand for road traffic. Centre for Transport Studies. Imperial College of Science Technology and Medicin, London. Harvey, G. (994) Transportation Pricing Behavior, Curbing Gridlock: Peak-Period Fees To lieve Traffic Congestion, Transportation search Board Special port, 242, 89-4, National Academy Press, Washington. Hirschman, I., C. McNight, R.E. Paaswell, J. Pucher, und J. Berechman (995) Bridge and Tunnel Toll Elasticities in New York: Some cent Evidence. Transportation, 22, Jones, P. and A. Hervik (992) straining Car Traffic in European Cities: An Emerging Role for Road Pricing. Transportation search A, 26,

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