Drei Möglichkeiten zur effizienten Modellierung von Verkehrsnachfragen anhand von Nachfragemustern

Technische Mitteilung #44

Februar 2020
Von Tessa Hayman

Tessa Hayman erläutert drei verschiedene Möglichkeiten zur effizienten Modellierung von Verkehrsnachfragen anhand von Nachfragemustern.

In Aimsun Next wird Verkehr dem Modell anhand einer Verkehrsnachfrage hinzugefügt. Hierbei handelt es sich um eine zeitlich ausgelöste Menge von QZ-Matrizen oder Verkehrszuständen. In Aimsun Next gibt es mehrere Methoden, um QZ-Matrizen anhand von Nachfragemustern anzupassen:

  • Methode 1 – Nachfragemuster erstellen – auf Matrix anwenden
  • Methode 2 – Nachfragemuster extern erstellen – Skript ausführen und Matrizen importieren
  • Methode 3 – Statische Anpassung der Abfahrtszeiten

Methode 1 – Nachfragemuster


Verkehrsprofil
Die einfachste Möglichkeit der Nachfragemodellierung ist die Verwendung von Nachfragemustern.

Aimsun Next kann Nachfragemuster speichern, die z. B. dazu verwendet werden können, eine „Gesamtmatrix“ für den modellierten Zeitraum in mehrere „Einzelmatrizen“ aufzuteilen, in denen sich die Belastung im Laufe der Zeit ändert. Das Nachfragemuster enthält die prozentualen Entlastung pro Zeitintervall während eines bestimmten Zeitraums.

Sie können neue Nachfragemuster im Nachfragedatenordner erstellen. Stellen Sie sicher, dass Sie diese eindeutig benennen, um sie später wiederaufzufinden.

Um ein neues Nachfragemuster auf Ihre QZ-Matrix anzuwenden, öffnen Sie die entsprechende Matrix und wechseln zur Registerkarte „Cells“. Wählen Sie unter „Operation:“ die Option „Apply Traffic Profiles“. Markieren Sie die Zellen, auf die Sie das Nachfragemuster anwenden möchten, wählen Sie das gewünschte Muster aus, und klicken Sie auf „Apply“. Sie können jedem QZ-Paar unterschiedliche Nachfragemuster zuweisen. Klicken Sie auf „Execute“, sobald Sie allen QZ-Paaren ein Nachfragemuster zugewiesen haben, und Aimsun Next erstellt eine Anzahl neuer Matrizen.

Anwenden von Verkehrsprofilen auf eine OD-Matrix
Diese Methode eignet sich gut für kleine Modelle mit Nachfragemustern, bei denen Sie sich sicher sind: da die Matrixaufteilung dauerhaft ist, muss sie wiederholt werden, falls Sie das Nachfragemuster ändern möchten.

Methode 2 – Matrizen extern aufteilen


Wenn Sie Ihre Matrizen außerhalb von Aimsun Next erstellen möchten, können Sie diese in Form von .omx-, .csv- oder .txt-Dateien importieren. Verwenden Sie diese Möglichkeit, um Matrix-Dateien nach einer externen Bearbeitung in Aimsun Next zu importieren.

Aimsun Next ruft die jeweiligen Matrizen bei Simulationsbeginn unter Beibehaltung der entsprechenden Verknüpfungen aus diesen Dateien ab, d. h. bei einer Aktualisierung dieser Dateien werden auch die Matrizen in Aimsun Next aktualisiert.

Diese Methode ist praktisch, wenn Sie ein größeres Modell erstellen, das umfassende Nachfragemuster erfordert, die in der Kalibrierungsphase einer voraussichtlichen Bearbeitung bedürfen. Bei großen Matrixumfängen können Sie die externen Verknüpfungen mithilfe eines Skripts herstellen.

Speichern einer OD-Matrix extern

Methode 3 – Statische Anpassung der Abfahrtszeiten


Bei der statischen Anpassung der Abfahrtszeiten wird die Verkehrsnachfrage an einen empirischen Datensatz (RDS) mit Kurzzeit-Zählwerten angepasst. Daher erfolgt die Modellierung der Gesamtnachfrage anhand der einzelnen Zählstellenmuster. Eingabegrößen der Anpassung sind Routenumlegung, empirischer Datensatz und Maximalabweichungsmatrix in einem statischen Szenario. Das statische Szenario sollte vor der Ausführung auf eine sinnvolle Vorgabe kalibriert werden. Wir empfehlen, praktisch ausgelastete oder überlastete Strecken aus dem empirischen Datensatz zu streichen.

Der Algorithmus versucht, die Korrelation zwischen modellierten und empirischen Zeitintervallen durch das Bestimmtheitsmaß R² zu verbessern. Achten Sie also insbesondere auf Bezirke mit Nachfragemustern, die starke Abweichungen wie z. B. Nachtschichtverkehr aufweisen. Stellen Sie in diesem Fall sicher, dass Sie die Bezirksanpassung oder andere Anpassungen ohne Hauptverkehrsströme ausreichend iterieren.