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    Beitrag zur experimentellen Bestimmung der Wartezeitfunktion bei Leistungsuntersuchungen im spurgeführten Verkehr
    (2009) Schmidt, Christine; Martin, Ullrich (Prof. Dr.-Ing.)
    Die Eisenbahnbetriebswissenschaft befasst sich unter anderem damit, den Zusammenhang zwischen Auslastung einer Infrastruktur und Betriebsqualität zu beschreiben und daraus Empfehlungen für eine optimale Auslastung abzuleiten. Zwei sehr übliche Ansätze in der Eisenbahnbetriebswissenschaft sind die Simulation und die analytischen Methoden. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren weiterentwickelt, mit dem zwischen beiden Ansätzen eine Brücke geschlagen wird: Mit Hilfe von Simulationen wird eine funktionale Beziehung zwischen Auslastung und Wartezeiten hergestellt - die Wartezeitfunktion. Aus der Wartezeitfunktion wird anschließend der optimale Leistungsbereich bestimmt wie ihn [Hertel 1992] beschreibt. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Bestimmung der Wartezeitfunktion. Es werden für die einzelnen Arbeitsschritte jeweils verschiedene Algorithmen vorgestellt, an Fallbeispielen getestet und daraus Empfehlungen für ein verbessertes Verfahren abgeleitet. Dieses Verfahren zeichnet sich durch zwei Vorteile aus: Zum einen wird durch Automatisierung einiger manuell sehr aufwändiger Schritte der Arbeitsaufwand stark gesenkt, zum anderen lassen sich nun – je nach Struktur des untersuchten Teilnetzes – sehr viel besser abgesicherte Ergebnisse erzielen. Die wichtigsten Verbesserungen sind die Folgenden: - Zur Bestimmung der maximalen Leistungsfähigkeit wird ein neuer Ansatz entwickelt, der auch für Teilnetze anwendbar ist. Er basiert darauf, bestimmte Indikatoren über einen weiten Auslastungsbereich hinweg zu beobachten. Im Bereich der maximalen Leistungsfähigkeit tritt ein charakteristisches Verhalten des jeweiligen Indikators auf. Besonders geeignet ist der Indikator "Verhältnis von Eingangs- und Ausgangsbelastung". - Die Fahrpläne sollten mit dem hier vorgestellten Algorithmus "Zufällige Fahrpläne" verdichtet werden. Dieser arbeitet mit einem Parameter (der Zeitscheibe), mit dem ein Bezug zum Variationskoeffizienten der Ankunftsverteilungen und damit der "Ordnung" des Betriebsprogramms hergestellt werden kann. Planmäßige Wartezeiten sollten bei der Fahrplanverdichtung grundsätzlich vermieden werden. - Das bisher verwendete Approximationsverfahren wird durch ein anderes Verfahren ersetzt (hier "logarithmische Approximation" genannt), das durchweg geeigneter ist und plausiblere Ergebnisse liefert. Damit hat das Verfahren zur Leistungsuntersuchung nach Hertel einen entscheidenden Schritt in Richtung Praxistauglichkeit vollzogen. Darüber hinaus werden in dieser Arbeit einige Ansätze für zukünftige Entwicklungen aufgezeigt.
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    Impacts of highly automated vehicles on travel demand : macroscopic modeling methods and some results
    (2021) Sonnleitner, Jörg; Friedrich, Markus; Richter, Emely
    Automated vehicles (AV) will change transport supply and influence travel demand. To evaluate those changes, existing travel demand models need to be extended. This paper presents ways of integrating characteristics of AV into traditional macroscopic travel demand models based on the four-step algorithm. It discusses two model extensions. The first extension allows incorporating impacts of AV on traffic flow performance by assigning specific passenger car unit factors that depend on roadway type and the capabilities of the vehicles. The second extension enables travel demand models to calculate demand changes caused by a different perception of travel time as the active driving time is reduced. The presented methods are applied to a use case of a regional macroscopic travel demand model. The basic assumption is that AV are considered highly but not fully automated and still require a driver for parts of the trip. Model results indicate that first-generation AV, probably being rather cautious, may decrease traffic performance. Further developed AV will improve performance on some parts of the network. Together with a reduction in active driving time, cars will become even more attractive, resulting in a modal shift towards car. Both circumstances lead to an increase in time spent and distance traveled.
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    Die Verbesserung des öffentlichen Personennahverkehrsangebots für mobilitätseingeschränkte Personengruppen : mithilfe von Gender Planning am Beispiel der Region Stuttgart
    (2007) Herrmann-Lobreyer, Monika; Hahn, Roland (Prof. Dr. Dr.)
    Diese Arbeit geht davon aus, dass gleichberechtigte Planung und Gender Planning nur Sinn machen, wenn für alle mobilitätseingeschränkten und mobilitätsbehinderten Personengruppen ausreichende Daten vorliegen und allen Gruppen gleicher Zugang zur Beteiligung am Planungsprozess ermöglicht wird. Somit können Diskussionen um Gender Planning nur dann erfolgreich sein, wenn sie diese Aspekte berücksichtigen, die eine Basis für alle weiteren analytischen und empirischen Arbeiten darstellen, auf die aufgebaut werden kann. Es geht um die Beantwortung der Fragen, welche Möglichkeiten zur Verbesserung des ÖPNV-Angebots für mobilitätseingeschränkte Personengruppen bestehen und welche Rolle Gender Planning dabei einnehmen kann. Zuerst wird die Problemlage skizziert und dargestellt, welche Anforderungen diese Personengruppen an den ÖPNV stellen (Kap. 2.1) und welche Defizite (Kap. 2.2) in der Literatur dargestellt werden. Danach wird auf die Möglichkeiten eingegangen, die Gender Planning zur Lösung der genannten Defizite beitragen könnte (Kap. 2.3). Es wird die These formuliert (Kap. 2.4), nach der für eine besondere Ausprägung der lokalen Anforderungen mobilitätseingeschränkter Personengruppen an das ÖPNV-Angebot vor allem das Alter, das Geschlecht, der Lebensstil ausschlaggebend zu sein scheinen. Abschließend werden Handlungsempfehlungen unterbreitet, wie die Anforderungen dieser Personengruppen an den ÖPNV künftig kontinuierlicher Bestandteil der Planung sein könnten. Eine Grundlage hierfür ist die Annahme, dass es Gruppen gibt, die durch die derzeitigen lokalen und regionalen Erhebungsmethoden und Erhebungsstandards nicht repräsentativ erfasst und im Planungsprozess nicht gemäß den gleichstellungsrechtlichen Vorgaben und den Vorgaben der Landesnahverkehrsgesetze in ihren Bedürfnissen berücksichtigt werden. Insbesondere in Hinblick auf demografisch bedingte Veränderungen der wichtigsten Nutzergruppen des ÖPNV sollte eine differenzierte Datenerhebung selbstverständlich sein, die zumindest die Kriterien Alter, Geschlecht und soziodemografische Situation berücksichtigt. Ein besonderer Einfluss auf die Berücksichtigung der Anforderungen dieser Personengruppen an den ÖPNV wird u.a. den rechtlichen Rahmenbedingungen und den Erhebungsstandards seitens des VDV nachgewiesen. Die Arbeit beschäftigt sich intensiv mit den rechtlichen Voraussetzungen für die gleichberechtigte Berücksichtigung und Einbeziehung dieser Personengruppen im Rahmen von Erhebungen und bei der Fortschreibung von Nahverkehrsplänen und anderen ÖPNV-Planungen (Kap. 3.1.2). Dabei soll geklärt werden, welche Möglichkeiten die bestehende Rechtsprechung zur Berücksichtigung von Gender-Aspekten im ÖPNV beinhaltet. Ein weiteres Element ist die Analyse der bestehenden Erhebungsverfahren hinsichtlich einer Berücksichtigung der Gender-Gruppen (Kap. 3.1.3). Bisher nehmen nur die bundesweiten Erhebungen zur Mobilität Differenzierungen vor. Am Beispiel der Region Stuttgart (Kap. 4) wird geschildert (Kap. 5), in welcher Form diese Personengruppen durch die Datenerhebung und Nahverkehrsplanung berücksichtigt werden, welche Hemmnisse bestehen, welche besonderen Anforderungen sie stellen und wie sie sich eine gleichberechtigte Planung vorstellen. Es werden Strategien entworfen, die den Gruppen die Einforderung einer differenzierteren Datenerhebung im ÖPNV ermöglichen sollen. Im Ergebnis (Kap. 6) wird eine Ergänzung der bisherigen Standarderhebungen als Minimallösung vorgeschlagen, die ergänzt werden sollte durch die durchgängige Einbeziehung dieser Personengruppen bei der Nahverkehrsplanung. Als Handlungsempfehlung für die Verkehrswissenschaft ergibt sich die Forderung nach einer Neuauflage des Standardwerkes »Verkehrserhebungen« des Verbands deutscher Verkehrsunternehmen (VDV) unter Berücksichtigung des Gender-Aspekts. Die Bundesverkehrspolitik ist gefordert, dafür zu sorgen, dass der Gender-Aspekt explizit und verpflichtend Eingang in die verkehrsrelevanten Gesetzestexte findet. Die Einrichtung von Gender-Fachbeiräten im Verkehrswesen wird empfohlen (Kap. 7). Am Ende wird sich zeigen, dass mobilitätseingeschränkte und mobilitätsbehinderte Personengruppen durchaus ein Interesse an der Einbeziehung in die ÖPNV-Planungen haben, aber sie müssen auch dazu zugelassen und dabei unterstützt werden. Ob ihre Kompetenzen Eingang in die Planung finden, hängt von den sehr unterschiedlichen Voraussetzungen der einzelnen Gruppen, aber noch viel mehr von verbindlichen politischen Vereinbarungen und anderen Einflüssen ab. Allein verbaler »good will« zur Berücksichtigung der Belange mobilitätseingeschränkter und -behinderter Menschen und zum Gender Planning reicht nicht, es müssen auch Entscheidungen und Umsetzungen folgen (Kap. 7). Vor diesem Hintergrund könnte die Europäische Union zu einer kurzfristigen Implementierung beitragen, wenn sie diesbezügliche Forschungsprojekte und Umsetzungen in ihre Förderprogramme aufnehmen würde.
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    Potential analysis of E-scooters for commuting paths
    (2021) Edel, Fabian; Wassmer, Simon; Kern, Mira
    The mobility needs of society are constantly increasing, resulting in congested urban areas. New mobility concepts such as e-scooters can help to reduce traffic. In particular, commuting paths, which generally remain within a specific distance, are short and manageable via an intermodal travel chain. In combination with public transport, commuting paths could be beneficial. To evaluate the potential of e-scooters used with commuting paths, a literature research focusing on mobility behavior and characteristics was conducted. In addition, an end-user survey was used to identify the ecological and economical potential for typical work routes. The research results indicate that both the mobility preferences of the users, e.g., acceptance of intermodal travel, and the technical specification of e-scooters, e.g., speed and range, meet the needs of commuting. The assessment of typical work routes shows that the use of e-scooters for the first and last mile, in combination with public transport, is highly beneficial. Furthermore, e-scooters have the potential to provide individual advantages in the areas of travel time and costs. From an ecological perspective, CO2-equivalent emissions may also be reduced for some users depending on the substituted modes.
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    The risk of dissolution of sustainable innovation ecosystems in times of crisis : the electric vehicle during the COVID-19 pandemic
    (2021) Arribas-Ibar, Manel; Nylund, Petra; Brem, Alexander
    Innovation ecosystems evolve and adapt to crises, but what are the factors that stimulate ecosystem growth in spite of dire circumstances? We study the arduous path forward of the electric vehicle (EV) ecosystem and analyse in depth those factors that influence ecosystem growth in general and during the pandemic in particular. For the EV ecosystem, growth implies outcompeting the less sustainable internal combustion engine (ICE) vehicles, thus achieving a transition towards sustainable transportation. New mobility patterns provide a strategic opportunity for such a shift to green mobility and for EV ecosystem growth. For innovation ecosystems in general, we suggest that a crisis can serve as an opportunity for new innovations to break through by disrupting prior behavioural patterns. For the EV ecosystem in particular, it remains to be seen if the ecosystem will be able to capitalize on the opportunity provided by the unfortunate disruption generated by the pandemic.
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    Visionsworkshop: Mobilität und Verkehr der Zukunft
    (Stuttgart : Reallabor für nachhaltige Mobilitätskultur - Future City Lab, 2020) Friedrich, Markus; Migl, Alexander; Lindner, Doris; Alle, Katrin; Klawiter, Sebastian; Noller, Hanna
    Das hier vorgestellte Workshopformat eignet sich zur Auseinandersetzung mit einem politisch und gesellschaftlich bedeutsamen Thema und der Entwicklung von konsistenten Zukunftsvorstellungen in einem komplexen Themenbereich. Die Durchführung mit möglichst homogen besetzten Kleingruppen dauert mehrere Stunden. Das Alltagswissen der Teilnehmer* innen ist erwünscht und eine Affinität zum Thema sollte vorliegen.
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    Methoden zur Analyse und Prognose des Verkehrsaufkommens unter Berücksichtigung des Wetters auf Autobahnen
    (2014) Pillat, Juliane; Friedrich, Markus (Prof. Dr.-Ing.)
    In der vorliegenden Arbeit wird der Wettereinfluss auf das Verkehrsaufkommen und die Verkehrslage auf Autobahnen untersucht. Fundierte Aussagen über die zu erwartende Verkehrslage sind die Grundlage, um mithilfe verkehrsplanerischer und betrieblicher Maßnahmen sowie Information der Verkehrsteilnehmer die verkehrlichen Abläufe zu optimieren. Verkehrsmodelle erlauben es, diese fundierten Aussagen bezüglich der zu erwartenden Verkehrslage zu treffen. Die Verkehrslage wird durch das Verkehrsaufkommen und die Kapazität bzw. die Fahrzeit bestimmt. Für eine adäquate Modellierung der Verkehrslage ist es unabdingbar, die wesentlichen Einflussgrößen dieser Kenngrößen zu beachten. Eine dieser Einflussgrößen ist zweifelsohne das Wetter: Niederschlag beeinflusst z. B. die Sichtweite und führt zu einem veränderten Fahrverhalten bezüglich gewählten Abstand und Geschwindigkeit und beeinflusst somit Fahrzeit und Kapazität. Sonnenschein und angenehme Temperaturen führen an Wochenenden zu vermehrten Ausflügen und beeinflussen folglich das Verkehrsaufkommen. Die genannten Effekte wurden bisher mit verschiedensten statistischen Methoden identifiziert, die sich ausschließlich auf Untersuchungen ausgesuchter Messquerschnitte oder Befragungen stützen. Es fehlen jedoch Aussagen zur räumlichen Übertragbarkeit dieser punktuellen Ergebnisse. Ansätze zu einer Integration in die Verkehrsmodellierung sind ebenfalls nicht vorhanden, sodass eine wetterabhängige Prognose des Verkehrsaufkommens und der Verkehrslage derzeit nicht möglich ist. Ziel dieser Arbeit ist es daher, den Einfluss des Wetters auf das Verkehrsaufkommen zu quantifizieren und Methoden zu entwickeln, die eine wetterabhängige Prognose der Verkehrsstärke ermöglichen. Darüber hinaus wird geprüft, inwiefern eine Integration des Wetters in Verkehrsmodelle deren Prognosequalität verbessert. Im Gegensatz zu den vorherigen Untersuchungen stützt sich die vorliegende Arbeit nicht nur auf punktuelle Analysen, sondern auf eine großräumige empirische Datenbasis. Die Datenbasis bezieht sich fast ausschließlich auf Autobahnen. Somit sind mit dieser Datenbasis netzbezogene Analysen und Prognosen des Verkehrsaufkommens und der Verkehrslage auf Autobahnen möglich. Das Untersuchungsgebiet befindet sich im südöstlichen Bayern zwischen München, Salzburg und Kufstein und umfasst ca. 300 Autobahnkilometer. Für die Untersuchungen stehen lokale Geschwindigkeits- und Verkehrsstärkedaten aus ca. 100 Detektoren, lokale und regionale Wetterdaten sowie Unfall- und Baustellendaten für einen Zeitraum von vier Jahren zur Verfügung. Außerdem wurde an vier richtungsbezogenen Querschnitten über ein Jahr eine Vollerfassung der Kfz-Kennzeichen durchgeführt. Aus den Kennzeichendaten werden abschnittsbezogene Fahrzeiten und Informationen zur Herkunft der Fahrzeuge abgeleitet. Zunächst erfolgt die Untersuchung des Wettereinflusses und die Identifikation weiterer Einflussgrößen auf das Verkehrsaufkommen mittels Regressions- und Clusteranalyse sowie eine Auswertung der deutschlandweiten Haushaltsbefragung Mobilität in Deutschland. Dazu werden mittels einer deskriptiven Datenanalyse Hypothesen bezüglich möglicher Einflussfaktoren, u. a. Wochentag, Schulferien oder Feiertage, abgeleitet, die mithilfe der benannten Methoden überprüft werden. Als Datengrundlage werden die lokalen Verkehrsstärkedaten und die Kennzeichendaten sowohl auf Stunden- als auch auf Tagesebene herangezogen. Die Analyse liefert die folgenden Erkenntnisse: • Mit der Regressions- und Clusteranalyse können als wesentliche Einflussfaktoren, neben den Wochentagen, die überregionalen Urlaubsverkehre aus Deutschland und den europäischen Nachbarländern identifiziert werden. Vor allem an Freitagen und Samstagen steigt das Tagesverkehrsaufkommen in den Winter- und Sommermonaten zum Teil um mehr als 50 %. Dabei treten auch außerhalb der Schulferien Urlaubsverkehre mit signifikantem Einfluss auf das Tagesverkehrsaufkommen auf. • Die Ergebnisse der Regressionsanalyse zeigen außerdem einen signifikanten Einfluss des Wetters auf das Tagesverkehrsaufkommen. Die qualitative und quantitative Ausprägung des Wettereinflusses ist dabei abhängig vom Wochentag, der Tageszeit und der räumlichen Lage der untersuchten Strecke in Bezug auf Ballungsräume und Gebiete mit hohem Freizeitwert. Besonders gutes Wetter führt tendenziell zu einem erhöhten Verkehrsaufkommen (bis zu +8 % des Tagesverkehrsaufkommens) und schlechtes Wetter beeinflusst das Verkehrsaufkommen negativ (bis zu -10 % des Tagesverkehrsaufkommens). Die Wettereffekte sind an Samstagen und Sonntagen besonders ausgeprägt und nehmen mit wachsender Entfernung zum Ballungsraum ab. • Mittels Clusteranalyse ist der Einfluss des Wetters auf das gesamte Tagesverkehrsaufkommen hingegen nicht nachweisbar. Die Clusteranalyse zeigt lediglich für die separate Betrachtung des Regionalverkehrs einen Wettereinfluss auf den Verlauf der stündlichen Tagesganglinien. • Die Auswertung der Haushaltsbetrachtung untermauert die Hypothese, dass vor allem Freizeitverkehre vom Wetter beeinflusst werden. Die Anzahl der durchgeführten Freizeitwege mit dem PKW erhöht sich bei sehr gutem Wetter (bis +70%) und verringert sich tendenziell bei schlechtem Wetter (bis -26 %). Auch hier ist der Effekt an Samstagen und Sonntagen am deutlichsten ausgeprägt. Außerdem steigt die mittlere Reiseweite der mit dem PKW durchgeführten Freizeitwege bei sehr gutem Wetter gegenüber durchschnittlichem Wetter von 15,1 km auf 16,8 km an. Bei schlechtem Wetter fällt die mittlere Reiseweite hingegen auf 13,8 km ab. Aufbauend auf den Analyseergebnissen wird eine wetterabhängige Prognose der stündlichen Verkehrsstärke eines gesamten Jahres mittels der folgenden vier alternativen Modellansätze durchgeführt: • Regressionsmodell: Die kalendarischen Ereignisse und das beobachtete Wetter werden durch binäre Variablen in einem linearen Regressionsmodell beschrieben. Für jeden Verkehrsdetektor werden für jeden Wochentag und jede Stunde separate Regressionsmodelle geschätzt und eine Prognose durchgeführt. • Clusterbasiertes Modell: Es werden Netzganglinien, bestehend aus lokalen stündlichen Verkehrsstärkedaten, geclustert. Für jeden Prognosetag eines Jahres wird anhand der kalendarischen Eigenschaften dieses Tages und der beobachteten Wettersituation die repräsentative Netzganglinie eines Clusters zugordnet und unmittelbar als Prognose verwendet. • Verhaltensbasiertes Verkehrsnachfragemodell: Die wetterabhängige Verkehrsnachfragemodellierung erfolgt auf Basis einer wetterabhängigen Verkehrserzeugung und Zielwahl. Dazu werden Wetterregionen im Untersuchungsgebiet definiert und für verschiedene Wettersituationen neue Gesamtverkehrsmatrizen berechnet. Es werden Korrekturfaktoren bezüglich eines Referenzfalls mit durchschnittlichem Wetter erzeugt. • Modellkombination aus clusterbasiertem Modell und Verkehrsnachfragemodell: Bei der kombinierten Modellierung gehen die unabhängig vom Wetter prognostizierten Netzganglinien als Randsummenbedingung in ein Matrixschätzverfahren ein. Die entstehende Matrix wird anschließend mittel der entstandenen Korrekturfaktoren aus dem Verkehrsnachfragemodell an die vorherrschende Wettersituation angepasst. Die Betrachtung der Prognoseergebnisse zeigt, dass für das Regressionsmodell und die Modellkombination die Prognosequalität durch Einbezug des Wetters erhöht werden kann. Als Qualitätsmaß der Modellprognose wird der mittlere GEH-Wert verwendet. Für das clusterbasierte Modell zeigt sich eine etwas geringere Prognosequalität bei Betrachtung des Wetters. Allerdings wird an Samstagen und Sonntagen die Prognosequalität durch die Betrachtung des Wetters im clusterbasierten Modell öfters verbessert als verschlechtert. Die prognostizierten Verkehrsaufkommen werden daraufhin für eine exemplarische Prognose der Verkehrslage auf einem ausgewählten Netzabschnitt mittels logistischer Regression herangezogen. Die Verkehrsaufkommen aller Modellansätze erweisen sich hierbei als signifikante Einflussfaktoren auf die Verkehrslage. Eine Erhöhung des Verkehrsaufkommens führt dabei zu einer Verschlechterung der Verkehrslage. Ebenfalls signifikanten negativen Einfluss auf die Verkehrslage haben Unfallereignisse, ein hoher Fernverkehrsanteil und Regenereignisse. Abschließend werden die vier Modellansätze anhand eines entwickelten Bewertungsverfahrens hinsichtlich Konsistenz, Verwertbarkeit, Flexibilität, Aufwand und Transparenz evaluiert. Das Regressionsmodell und das clusterbasierte Modell weisen trotz geringen Aufwands eine gute quantitative Realitätsnahe auf. Das Verkehrsnachfragemodell und die Modellkombination sind hingegen mit einem hohen Modellierungsaufwand verbunden, besitzen jedoch eine höhere Konsistenz bezüglich der abgebildeten Wirkungszusammenhänge. Sowohl das Verkehrsnachfragemodell als auch die Modellkombination erlauben außerdem im Gegensatz zum Regressionsmodell und zum clusterbasierten Modell eine Maßnahmenuntersuchung und somit eine fundierte Strategieentwicklung für verschiedene Szenarien. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine wetterabhängige Prognose des Verkehrsaufkommens mit allen vier Modellansätzen möglich ist. Die Wetterabhängigkeit des Prognosemodells ist jedoch nicht zwingend mit einer Verbesserung der Prognosequalität verbunden. Grundvoraussetzung hierfür ist eine adäquate Modellierung der vermeintlich stärkeren Einflussgrößen, wie z. B. der Urlaubsverkehre. Vor diesem Hintergrund wären einige vertiefende Untersuchungen wünschenswert, z. B. inwieweit die ANPR-Daten genutzt werden können, um überregionale Fahrtenmatrizen abzuleiten und Erkenntnisse zur Prognose der Urlaubsverkehre zu gewinnen.
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    A lower bound for the query phase of contraction hierarchies and hub labels and a provably optimal instance-based schema
    (2021) Rupp, Tobias; Funke, Stefan
    We prove a Ω(√n) lower bound on the query time for contraction hierarchies (CH) as well as hub labels, two popular speed-up techniques for shortest path routing. Our construction is based on a graph family not too far from subgraphs that occur in real-world road networks, in particular, it is planar and has a bounded degree. Additionally, we borrow ideas from our lower bound proof to come up with instance-based lower bounds for concrete road network instances of moderate size, reaching up to 96% of an upper bound given by a constructed CH. For a variant of our instance-based schema applied to some special graph classes, we can even show matching upper and lower bounds.
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    A framework for traffic assignment with explicit route generation
    (2014) Xiong, Yaohua; Friedrich, Markus (Prof. Dr.-Ing.)
    Transport assignment models play an important role in the research and practice of transport planning. Traditionally, transport assignment models are link-based, predicting traffic volumes on network links. However, route-based transport assignment models, which work with route sets and determine traffic volumes of routes, became more important in recent years. They support advanced analysis procedures that require route volumes as input, e.g. estimation of OD-matrices and evaluation of intelligent transport systems (ITS). The aim of this research is to develop a general framework for a route-based transport assignment, which emphasizes the quality of the resulting route sets. To achieve this goal, this framework differentiates the assignment procedure into two spate stages. In the first stage, it generates the route sets for all OD-pairs explicitly, and then in the second stage it distributes the travel demand between these routes. With this two-stage structure, a comprehensive route set generation procedure can be incorporated considering specific constraints. In order to generate realistic route sets, it is essential to have a clear definition of the quality of route sets. After examining the assumptions on the travellers’ behaviour in identifying and choosing routes, a set of indicators is introduced to quantify the quality of route sets. These indicators concern two aspects of the quality of route sets: the quality of individual routes and the composition of route sets. Constraints such as global detour factor, local detour factor, local optimal threshold for route sections and road hierarchical index are introduced to ensure the quality of individual routes while constraints such as choice set size and minimal dissimilarity address the composition of route sets. With these indicators in place, a two-stage route set generation procedure is developed to generate route sets whose quality satisfies certain constraints. The first stage employs the branch-and-bound technique to enforce the constraints on individual routes. For a given OD-pair, it enumerates all possible routes systematically and discards routes whose indicators do not satisfy the constraints. The second stage enforces the constraints on the route set composition. It produces route sets that contain a given number of routes where the routes are dissimilar with each other. Using the route set generation method a framework for distributing travel demand on given route sets is presented. It applies a nested logit model that takes advantages of the hierarchical structure of the route choice sets. For the feedback between route choice and route travel time it uses a simple convergence procedure based on successive average. A pilot implementation of this assignment framework is developed and some implementation issues such as network pre-processing are discussed. The pilot implementation is validated with a small test network and a larger test case in the Munich region. Here the generated route sets are compared with observed route sets. The result shows that the framework is capable of reproducing observed route sets with sufficient accuracy and that it is flexible enough to be calibrated for different situations.
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    Hideo Nakamura - Reden bei der Akademischen Feier aus Anlaß der Verleihung der Ehrendoktorwürde (Dr.-Ing. E.h.)an Prof. Dr.-Eng. Hideo Nakamura durch die Universität Stuttgart am 24. Oktober 1997
    (1998) Heimerl, Gerhard; Pritschow, Günter; Linkwitz, Klaus; Nakamura, Hideo; Sieber, Ulrich
    Es ist eine alte, sehr schöne Tradition, daß Universitäten die wissenschaftlichen Leistungen, die Werke und das Wirken herausragender Persönlichkeiten in besonderer Weise würdigen. Die Universität Stuttgart nimmt diese akademische Tradition sehr ernst und pflegt sie in entsprechend zurückhaltender Weise unter Anlegung strenger Kriterien. So stellt die Verleihung der Würde eines Ehrendoktors ein ganz besonderes Ereignis im akademischen Leben dar. Mit Professor Dr.-Eng. Hideo Nakamura wird ein international hochangesehener Mann geehrt, der sich durch hervorragende Ingenieurleistungen im akademischen Raum ebenso auszeichnet wie in seiner Praxisbezogenheit, die sein Verantwortungsbewußtsein gegenüber der Gesellschaft in besonderer Weise widerspiegelt. Das Bemühen um eine Symbiose von technischer Entwicklung, Sicherstellung einer adäquaten Mobilität, sorgsamem Umgang mit den natürlichen Ressourcen und Erhaltung der Umwelt stellt weltweit eine Herausforderung dar. So hat sich Hideo Nakamura - bei gleichzeitig großer Breite seines Tätigkeitsfeldes - zunehmend den drängenden Fragen einer umwelt- und sozialverträglichen Verkehrsplanung und -entwicklung zugewandt. Verkehr verbindet seit jeher Menschen und Kulturen. An der Verbindung zwischen den Universitäten von Tokio und Stuttgart hat Hideo Nakamura wesentliche Pionierarbeit geleistet. Daß an diesem Austausch ich auch selbst teilhaben kann und daß mich mit unserem Ehrendoktor eine herzliche persönliche Freundschaft verbindet, ist mir eine besondere Freude. Die Universität Stuttgart ist stolz darauf, diesen großen Ingenieur ehren zu dürfen und damit die engen, guten Beziehungen zu Japan zu festigen.