Ein zweiseitig gekoppeltes Modell zur simultanen Berechnung der Verkehrserzeugung, Verkehrsverteilung und Verkehrsaufteilung: Theoretischer Hintergrund und praktische Anwendung für ein nationales Modell der Schweiz

Abstract

Die Schweizer Bundesregierung hat das IVT der ETH Zürich gemeinsam mit der TU Dresden und Emch+Berger Zürich gebeten, Quelle-Ziel-Matrizen verschiedener Verkehrsarten und Fahrtzwecke für das Jahr 2000 zu berechnen. Das komplizierte Verkehrsbezirkssystem, welches reichlich 3000 Verkehrsbezirke besitzt, erforderte einen Algorithmus, der schnell und gleichzeitig in der Lage ist, die Verkehrserzeugung, Verkehrsverteilung und Verkehrsaufteilung simultan zu berechnen. Das von LOHSE entwickelte VISEVA-Modell wurde für diese Aufgabe verwendet und in einigen Details angepasst. Schlüsseleigenschaften des Algorithmus sind die disaggregierte Betrachtung der Nachfrage und die Einsatzmöglichkeiten verschiedener passender Logit-Modelle für die Verkehrsverteilung / Verkehrsaufteilung. Der EVA-Algorithmus berechnet die Produktions- und Attraktionspotenziale der Verkehrsbezirke bezogen auf eine differenziere Quelle-Ziel-Gruppen-Einteilung. Die Verkehrsverteilung und Verkehrsaufteilung wird simultan für jede Quelle-Ziel-Gruppe berechnet. Dabei werden die bekannten Randsummenverteilungen der in der Verkehrserzeugung berechneten Quell- und Zielverkehrsaufkommen der Verkehrsbezirke eingehalten. Hauptsächlich beschreibt das Papier den EVA-Algorithmus einschließlich der verwendeten Lösungsmethoden. Desweiteren erläutert es die Ermittlung der Nutzenfunktionen für die Nachfrageberechnung unter Verwendung von Generalisierten Kosten für den Aufwand der Ortsveränderungen. Schließlich werden die Ergebnisse verkehrsplanerischen Berechnungen qualitativ und quantitativ bewertet, indem die Struktur der Matrix mit Hilfe der tatsächlichen Zähldaten für Straßen- und Eisenbahnverkehr verglichen wird.

The Swiss federal government has asked the IVT, ETH Zürich in collaboration with the TU Dresden and Emch+Berger, Zürich to estimate origin-destination matrices by mode and purpose for the year 2000. The complex zoning system employing about 3’000 zones required an algorithm which is fast, but also able to face generation, distribution and mode choice simultaneously. The EVA algorithm developed by Lohse (1997) was adapted for this purpose. The key properties of the algorithm are a disaggregate description of the demand, and its use of appropriate logit-type models for the demand distribution, while maintaining the known marginal distributions of the matrices generated. The algorithm calculates trip produc- tion and attractions by zone using activity pairs. The combined destination and mode choice models are estimated for the different trav- eller types and activity pairs.The paper derives and describes the EVA algorithm, in- cluding the solution method used. Second, it summarises the results of choice model estimation using the generalised cost elasticities of demand by purpose and traveller type. Third, it presents the quality of the results by assessing the structure of the matrix with the help of actual census data for road and rail traffic.