Nachhaltiger Güterverkehr in urbanen Räumen - Wirkungsabschätzung durch systemdynamisch basierte Güterverkehrsmodelle

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Uwe Clausen; Professor Dr.-Ing. Bert Leerkamp
• Fachliche Zuordnung: Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr ; Städtebau/Stadtentwicklung, Raumplanung, Verkehrs- und Infrastrukturplanung, Landschaftsplanung
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241704476

• Erstellungsjahr: 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden zwei voneinander unabhängige Rückkopplungsansätze zur strategischen Verkehrsprognose entwickelt. Im Rahmen eines Fallbeispiels zum KEP-Markt in Berlin konnte die Operabilität des vom ITL entwickelten Rückkopplungsansatzes eines systemdynamischen Modells mit einer mikroskopischen, agentenbasierten Verkehrssimulation verifiziert werden. Hierbei wurde zunächst ein Kausalkettendiagramm zur qualitativen Beschreibung des gesamten Marktes aufgebaut. Basierend darauf erfolgte die Formalisierung des quantifizierten SD-Modells. Dieses SD-Modell wurde mittels historischer Sekundärdaten parametrisiert und kalibriert. Für die Mikrosimulation wurde die synthetische Welt zum Untersuchungsraum Berlin aufgebaut und parametrisiert. Neben dem Basisszenario, das das Gesamtsystem KEP-Markt ohne externe Einflüsse darstellt, wurden Maßnahmenszenarien zu distanzabhängiger Maut, Cordon-Maut, Packstationen und Elektromobilität entwickelt, parametrisiert und kalibriert, um die Wirkungen dieser auf den KEP-Markt auf makroskopischer und mikroskopischer Ebene aufzeigen zu können. Ein entwickelter Adapter ermöglicht dabei den Datenaustausch zwischen den beiden Modellen (SD, MATSim) pro Zeitschritt und somit eine computergestützte, automatisierte Anwendung des entwickelten Rückkopplungsansatzes. Das LGT koppelte ein neu entwickeltes SD-Modell mit dem makroskopischen, aggregierten Kleinräumigen Wirtschaftsverkehrsmodell (KWM). Thematisch konzentrierte sich das LGT auf die Auswirkungen der Umweltzone und deren zukünftige Verschärfung bis hin zu Null- Emissionszonen. Der Untersuchungsraum war in diesem Fall Dortmund. Hierzu wurde zunächst ein Kausalkettendiagramm erstellt, auf dessen Basis ein quantifiziertes SD-Modell formalisiert wurde. Dieses Modell wurde mittels historischer Sekundärdaten parametrisiert und kalibriert. Die Schnittstelle zum Datenaustausch zwischen SD und KWM wurde mittels Microsoft Excel- und Klartext-Dateien realisiert. Mittels des entwickelten Rückkopplungsansatzes gelingt eine Wirkungsabschätzung der Umweltzone und deren Verschärfung zur Null-Emissionenzone auf die Flottenzusammensetzung und -entwicklung im urbanen Güterverkehr. Die Operabilität beider entwickelter Rückkopplungsansätze konnte somit innerhalb der Projektlaufzeit nachgewiesen werden. Darüber hinaus wurde unter Beweis gestellt, dass beide Ansätze sensitiv auf Maßnahmen reagieren und deren Wirkungen auf das betrachtete System innerhalb einer Laborumgebung abgeschätzt werden können.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2016) A System Dynamics Approach for Assessing the Development of the CEP market in Urban Areas. In: Proceedings of the 34th International Conference of the System Dynamics Society, Delft, Netherlands
  Thaller, C., Niemann, F., Dahmen, B., Clausen, U., Leerkamp, B.
  
• (2016) Commercial Transport. Proceedings of the 2nd Interdisciplinary Conference on Production, Logistics and Traffic 2015. In: Clausen, U., ten Hompel, M., de Souza, R. (Hrsg.) Lecture Notes in Logistics. Cham, Switzerland: Springer International Publishing
  Clausen, U., Friedrich, H., Thaller, C., Geiger, C.
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-21266-1)
• (2016) System Dynamics based Microscopic Freight Transport Simulation for Urban Areas – CEP market analyses. In: Proceedings of the 44th European Transport Conference 2016, Barcelona, Spain
  Thaller, C., Clausen, U.
  
• (2016) System Dynamics Based, Microscopic Freight Transport Simulation for Urban Areas – A Methodological Approach, In: Clausen, U., Friedrich, H., Thaller, C., Geiger, C. (eds.) Commercial Transport, Springer International Publishing, Berlin, 55-72
  Thaller, C., Clausen, U., Kampmann, R.
  
• (2017) Describing and explaining urban freight transport by System Dynamics. In: Transportation Research Procedia, Vol. 25C, pp. 1075-1094
  Thaller, C., Niemann, F., Dahmen, B., Clausen, U., Leerkamp, B.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.trpro.2017.05.480)
• (2017) KEP-Verkehr in urbanen Räumen – Verkehrs- und Logistikkonzepte zur effizienten Güterverkehrsabwicklung. In: Proff, H., Fojcik, T.M. (Hrsg.) Innovative Produkte und Dienstleistungen in der Mobilität. Technische und betriebswirtschaftliche Aspekte. Tagungsband des 8. Wirtschaftsforums Mobilität. Springer Fachmedien Wiesbaden, S. 443–458
  Thaller, C., Telake, M., Dahmen, B., Clausen, U., Leerkamp, B.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-658-18613-5_28)
• (2017) Long- and short-term effects of transport planning and logistics measures on urban freight transport. In: Proceedings of the 3rd Interdisciplinary Conference on Production, Logistics and Traffic, Darmstadt, Germany
  Thaller, C., Clausen, U.