Nationale Verkehrssysteme, die oft über Jahrzehnte oder Jahrhunderte hinweg aufgebaut wurden, stehen unter dem Druck, sich zu ver?ndern, um modernen sozialen, Nachhaltigkeits- und Effizienzparadigmen zu entsprechen. Um diesen Wandel zu erreichen, müssen sie zun?chst im Detail verstanden werden. Die M?glichkeiten zur Vorhersage, Prognose oder Simulation von Ver?nderungen in einem nationalen Verkehrssystem sind jedoch begrenzt.

Wir wurden gebeten, ein Modell zu erstellen, das die Auswirkungen von Ver?nderungen auf die neuseel?ndische Verkehrsinfrastruktur ermittelt und vorhersagt.

Gestaltung von Verkehrssystemen für eine koh?rente Zukunft

Das neuseel?ndische Verkehrsministerium ist für die Gestaltung des neuseel?ndischen Verkehrssystems verantwortlich, aber es ist eine Herausforderung, die Auswirkungen von Vorschriften, politischen Ma?nahmen oder Investitionen auf ein so umfangreiches, vielf?ltiges und vernetztes System zu verstehen. Wie kann das Ministerium mit einer neuen Ausrichtung, die sich auf ein Verkehrssystem konzentriert, das positive soziale, kulturelle, wirtschaftliche und ?kologische Ergebnisse liefert, einen strategischen, integrierten Ansatz verfolgen, um ein sozial gerechtes und nachhaltiges Verkehrssystem zu gew?hrleisten?

Zusammenarbeit bei der Erstellung eines agentenbasierten Modells


Das Ministerium arbeitet zusammen mit Arup an der Entwicklung eines landesweiten agentenbasierten Modells (ABM) zu entwickeln, um die Auswirkungen von Ver?nderungen im Verkehrssystem auf eine einheitliche, systematische Weise zu untersuchen und zu bewerten. Das Modell soll die vielf?ltigen Interaktionen einzelner Bewegungen (die Agenten) nachbilden, um zu verstehen, wie komplexe Systeme funktionieren und sich entwickeln. Dies wird es erm?glichen, eine Reihe von politischen Fragen auf der Grundlage aktueller Echtzeitdaten zu untersuchen. So kann die neuseel?ndische Regierung beispielsweise untersuchen, wie sich neue Infrastrukturen oder Stra?enbenutzungsgebühren auf das Reiseverhalten auswirken, und die sozialen und ?kologischen Auswirkungen solcher Ver?nderungen bewerten.

Unsere Teams aus Neuseeland und London haben in Zusammenarbeit mit dem Ministerium den Plan für die Entwicklung des Simulationsmodells für Neuseeland ausgearbeitet, um die F?higkeit des Landes zu verbessern, potenzielle Ver?nderungen des Verkehrssystems zu planen und zu bewerten und eine nachhaltigere Zukunft zu gew?hrleisten. Das neue Modell wird die Entscheidungsfindung durch eine bessere Nutzung von Daten, Technologie und Innovation unterstützen, um die verkehrstechnischen Herausforderungen der n?chsten 5-50 Jahre zu bew?ltigen.

Animated gif showing travel behaviours across New Zealand
Unsere ABM, die die Verkehrsbewegungen nach Aktivitäten für Neuseeland anzeigt, einschließlich Arbeit, Zuhause und Freizeit

Bew?ltigung nationaler Herausforderungen

Im Jahr 2018 hat das Ministerium das Transport Outcomes Framework entwickelt. Darin wird eine neue Richtung für Neuseeland vorgegeben, wobei der Schwerpunkt verst?rkt auf Verkehrsmittelneutralit?t gelegt wird, um die langfristige Nachhaltigkeit des Verkehrsnetzes zu verbessern. Für den Erfolg des Projekts ist es wichtig, dass das Modell auf die Bedürfnisse aller Menschen eingeht.

Wir entwarfen eine Vision mit einer Reihe von Gestaltungsprinzipien für den Aufbau der Simulation und setzten uns über einen Zeitraum von drei Monaten mit den wichtigsten Interessenvertretern auseinander, um die Anforderungen und vorrangigen politischen Fragen zu verstehen, die sich auf fünf miteinander verbundene Ergebnisse konzentrieren: integrativer Zugang, wirtschaftlicher Wohlstand, gesunde und sichere Menschen, ?kologische Nachhaltigkeit und Widerstandsf?higkeit. Dabei wurde eine Reihe potenzieller Anwendungsf?lle ermittelt, die in die Entwicklung des Modells und seinen Wert einflie?en.

Modellierung des Reiseverhaltens

Herk?mmliche Methoden zur Bew?ltigung ?hnlicher nationaler und lokaler Herausforderungen beinhalten oft die Auswertung von aggregierten Daten. Dies liefert vernünftige Sch?tzungen für die Leistung von Verkehrsdiensten auf hoher Ebene, schr?nkt aber die M?glichkeiten zur Untersuchung, Aufteilung und Integration der Daten ein. Agenten repr?sentieren reale Menschen in einem bestimmten Gebiet mit t?glichen Aktivit?tspl?nen, einschlie?lich der Art und Weise, wie sie mit dem Verkehrsnetz interagieren. In der Regel simulieren ABMs die Interaktionen von Einzelpersonen auf einer kleineren Ebene, z. B. innerhalb einer Stadt. In Neuseeland ben?tigten wir jedoch einen viel umfassenderen Ansatz.

Letztlich handelt es sich nicht um ein Verkehrsmodell. Es ist ein soziales Modell. Es gibt echte M?glichkeiten au?erhalb des Verkehrs, wenn wir einen Rahmen schaffen, in dem die Verhaltensweisen der Menschen besser verstanden werden.

Dan Jenkins

Ministerium für Verkehr (Neuseeland)

Aufbau eines Modells für eine ganze Nation

Wir haben das Basismodell zusammen mit dem Ministerium entwickelt, wobei die Stichprobe 10 % der neuseel?ndischen Bev?lkerung entspricht und insgesamt fast 500 000 Personen umfasst. Das Modell bildet die t?glichen Aktivit?ten von Einwohnern ab, d. h. von Neuseel?ndern, die aus beruflichen, freizeitlichen oder anderen Gründen reisen wollen, und zwar in Zusammenarbeit mit einem Modell des Verkehrsnetzes, um festzulegen, wie und wohin die Akteure reisen. Die Simulation zeigt, wie die Agenten mit dem Netz und untereinander interagieren. Da das Modell lernt und sich weiterentwickelt, entstehen neue Verhaltensweisen, die eine genauere Analyse der Auswirkungen politischer Ver?nderungen auf den Verkehr erm?glichen.

Anpassung an sich ?ndernde Umst?nde

In Zukunft werden wir das Modell erweitern, um Neuseelands breite Palette an Verkehrsdienstleistungen, einschlie?lich F?hren, Flugzeugen und aktiven Verkehrstr?gern, einzubeziehen und so eine ganzheitliche Darstellung der Reiseaktivit?ten zu erm?glichen. Wir werden auch die Folgen verkehrspolitischer Szenarien simulieren. Das Verkehrsministerium ist ein integraler Bestandteil des Entwicklungsteams, und gemeinsam werden wir die F?higkeit aufbauen, das Modell innerhalb des Ministeriums zu nutzen, zu entwickeln und zu pflegen, um die langfristige Nachhaltigkeit des neuseel?ndischen Verkehrssystems zu gew?hrleisten.