Lehrstuhl für Verkehrsplanung und Verkehrsleittechnik

Lehre

Sie suchen nach Themen für eine Studentische Arbeit? Hier finden Sie unsere aktuell ausgeschriebenen Arbeiten unterschiedlicher Themenschwerpunkte.

Hier finden Sie eine Auswahl unserer aktuell angebotenen Studentischen Arbeiten mit jeweils unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten.

Studentische Arbeiten

Titel:

Vergleich von Methoden zur Messung und Bewertung des Staus im Straßenverkehr

Aufgabenstellung:
Kommerzielle Anbieter von Floating-Car-Daten (TomTom, INRIX) nutzen Geschwindigkeitsdaten um Aussagen zur Verkehrsqualität im Straßenverkehr zu machen.

  • INRIX (http://inrix.com/scorecard) ermittelt u.a. die Zeitverluste und Staukosten in Städten. Dabei fällt auf, dass die Verlustzeit zwischen 2016 und 2018 sprunghaft steigt und für 2019 wieder sinkt.
  • TomTom (https://www.tomtom.com/en_gb/traffic-index/stuttgart-traffic#statistics) veröffentlicht einen Congestion-Level und die Reisezeitverlängerung in der Hauptverkehrszeit.

In der Arbeit sollen die Ergebnisse der beiden Anbieter untereinander und im Zeitverlauf (2010 bis 2019) verglichen und im Hinblick auf ihre Aussagekraft bewertet werden. Dazu sollen die Berechnungsmethoden der beiden Anbieter analysiert und beschrieben werden.


Titel:

Ermittlung repräsentativer Zugangs-, Abgangs- und Parksuchzeiten im Pkw-Verkehr

Aufgabenstellung:
Reisezeiten sind eine wichtige Kenngröße zur Bewertung der Angebotsqualität in Verkehrsnetzen. Die Reisezeit umfasst den Zeitaufwand für eine Ortsveränderung von der Startadresse bis zur Zieladresse. Sie setzt sich damit aus folgenden Komponenten zusammen:

  • Zugangszeit: Gehzeit von der Startadresse bis zum Einstiegspunkt in das Fahrzeug.
  • Beförderungszeit: Zeitaufwand für die Fahrt vom Einstieg in das Fahrzeug bis zum Ausstieg aus dem Fahrzeug. Die Beförderungszeit enthält damit ggf. auch den Zeitaufwand für eine Parkplatzsuche.
  • Abgangszeit: Gehzeit vom Ausstiegspunkt aus dem Fahrzeug bis zur Zieladresse.

Für die Bewertung verkehrsplanerischer und verkehrstechnischer Maßnahmen erfolgt die Ermittlung der Reisezeiten nicht mikroskopisch für Einzelpersonen von einer Startadresse zu einer Zieladresse, sondern makroskopisch für einen Verkehrsstrom von einer Startverkehrszelle zu einer Zielverkehrszelle. Die Reisezeit einer Quelle-Ziel Relation repräsentiert dann einen mittleren Zeitaufwand über alle Verkehrsteilnehmer dieser Relation.
Ziel der Arbeit ist es, typische Zugangs-, Abgangs- und Parksuchzeiten im Pkw-Verkehr unter bestimmten Randbedingungen (z.B. Lage im Netz, Bebauungsdichte u.ä.) zu ermitteln. Für die Ermittlung der Zeiten soll eine Befragung konzipiert werden. Im Rahmen einer straßenseitigen Befragung der Pkw-Fahrer an den Fahrzeugabstellplätzen sollen Fahrer, die gerade ihr Fahrzeug betreten oder verlassen, nach folgenden Daten befragt werden:

  • Startadresse und Zieladresse,
  • Fahrtroute inkl. Parksuchverkehr (evtl. anhand einer Karte),
  • Parkplatzsuchzeit und Fahrtzeit,
  • Gehzeit zwischen Fahrzeug und Startadresse bzw. Zieladresse.

Die Befragungen sollen sowohl in Parkhäusern als auch im öffentlichen Straßenraum stattfinden.


Titel:

Analyse des Verkehrsverhaltens der Beschäftigten im gemeinsamen „Gewerbegebiet Buch / Sol“ der Gemeinden Holzgerlingen und Weil im Schönbuch

Aufgabenstellung:
Aus dem gemeinsamen „Gewerbegebiet Buch / Sol“ der Gemeinden Holzgerlingen und Weil im Schönbuch wird berichtet, dass sich die Parkraumsituation zunehmend verschlechtert. Mit der Bachelorarbeit soll das Verkehrsverhalten der Beschäftigten analysiert werden, um zu prüfen, ob, ggfs. mit flankierenden Maßnahmen auf der Schönbuchbahn und im Radwegenetz, nennenswerte Anteile des Pendlerverkehrs vom motorisierten Individualverkehr auf alternative Verkehrsmittel verlagert werden können. Hierzu sind folgende Teilaufgaben zu bearbeiten:

  • Literaturanalyse zum Thema „Befragung zum Verkehrsverhalten von Beschäftigten in Gewerbegebiete“.
  • Durchführung und Auswertung der Befragung (Internet, LimeSurvey).
  • Entwicklung von Maßnahmenvorschlägen zur Veränderung der Verkehrsmittelwahl der Beschäftigten

Titel:

Einfluss der Entfernung auf Ridesharingpotenziale

Aufgabenstellung:
Im Projekt MEGAFON (siehe Webseite des Lehrstuhls) für den Verband deutscher Verkehrsunternehmen ist am Lehrstuhl ein Algorithmus zur Abschätzung von Ridesharingpotenzialen entstanden. Dieser Algorithmus vergleicht die Fahrzeugfahrten einer Personengruppe (Anbieter) mit den Fahrtwünschen einer anderen Personengruppe (Nachfrager). Passen die Ortsveränderungen räumlich und zeitlich zusammen, besteht die Möglichkeit die Ortsveränderung gemeinsam durchzuführen. Im Rahmen einer studentischen Arbeit soll untersucht werden wie sich die Ridesharingpotenziale in Abhängigkeit der Entfernung entwickeln. Für die Bearbeitung sind Kenntnisse über Datenbanken oder Programmiererfahrung wünschenswert.


Titel:

Level of Service Konzepte für die Bewertung der Angebotsqualität im Verkehr

Aufgabenstellung:
Ähnlich wie im Bereich der schulischen und universitären Ausbildung, in der Leistungen mit Noten (z.B. Note 1 bis 6) bewertet werden, werden auch im Verkehrswesen für die Qualität des Angebots Noten vergeben. Da diese Bewertungskonzepte ursprünglich in den USA entwickelt wurden, hat sich das Notenschema A bis F durchgesetzt. Im angelsächsischen Sprachraum wird hierfür der Begriff Level of Service (LOS) verwendet. Im deutschen Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen HBS wird der Begriff Qualitätsstufen der Angebotsqualität (QSV) genutzt, in den Richtlinien für die integrierte Netzgestaltung RIN heißt es Stufen der Angebotsqualität (SAQ).
Der LOS wird dabei zur Bewertung sehr unterschiedlicher Kenngrößen genutzt (z.B. Wartezeiten und Auslastungsgrad einer Verkehrsanlage im HBS, Luftliniengeschwindigkeit und Umsteigehäufigkeit einer Relation in den RIN).
Ziel der Bachelorarbeit ist es, mit Hilfe einer Literaturauswertung Beispiele für die weltweite Anwendung des LOS-Konzepts im Verkehrswesen zusammenzustellen. So wird das LOS-Konzept in Australien beispielsweise auch für die Bewertung im Fußgänger- und Radverkehr und im amerikanischen Highway Capacity Manual (HCM) für die Bewertung der Verkehrssicherheit eingesetzt.

Voraussetzung:

Englischkenntnisse


Titel:

Fahrzeugdichte und Rückstaulängen an überlasteten Lichtsignalanlagen

Aufgabenstellung:
In der Hauptverkehrszeit kommt es an Lichtsignalanlagen häufig zu Auslastungsgraden von über 100%. Der Zufluss ist größer als der Abfluss und es entsteht ein Rückstau. Über die Fahrzeugdichte [Fz/km] im Rückstau ist wenig bekannt. Bei einem mittleren Abstand der Fahrzeuge im Rückstau von 7 [m] kommt man auf eine Dichte von ca. 140 [Fz/km]. Kennt man die mittlere Abflussrate pro Umlauf oder pro Minute (z.B. 14 [Fzg/min]) kann man die Wartezeit aus der Staulänge abschätzen (Wartezeit = Staulänge * Dichte / Abflussrate). Zum Beispeil: Wartezeit bei 1 km Staulänge = 1 [km] * 140 [Fzg/km] / 14 [Fzg/min] = 10 [min].
Ziel der Arbeit ist es Aussagen zur Staudichte zu machen. Dazu ist eine Methode zu entwickeln, mit der man die Staudichten an Lichtsignalanlagen durch Beobachtungen erfassen kann. Mit dieser Methode soll die Staudichte für mehrere Knotenpunkte erfasst werden.

Diese Arbeit ist als Gruppenarbeit konzipiert

 

Titel:

50 Prozent weniger Autos auf neuer B14 – Wie geht das?

Aufgabenstellung:
"Die Landeshauptstadt Stuttgart beabsichtigt, im Herbst 2019 das Wettbewerbsverfahren "Neuer Stadtraum B14" zu starten. Ziel ist es, den Stadtraum an der B14 zwischen Schwanenplatztunnel und Marienplatz neu zu gestalten und die heute vorhandene Verkehrsfläche und das Verkehrsaufkommen um 50 Prozent zu reduzieren."
Quelle: https://www.stuttgart.de/item/show/466797/1/3/679888?plist=homepage

In der Arbeit sollen mit Nutzung des Verkehrsnachfragemodells der Region Stuttgart folgende Aufgaben bearbeitet werden:

  • Welche Quellen und Ziele hat der Verkehr auf der B14 (Spinnenauswertungen)
  • Welche dieser Verkehre lassen sich räumlich (Routenwahl) oder modal (Verkehrsmittelwahl) verlagern?
  • Wie kann diese Verlagerung in der Praxis erreicht werden?
  • Wie wirken deutliche Kapazitätsreduzierungen entlang der B14 im Modell?
  • Welche Maßnahmen sind zusätzlich nötig (z.B. City-Maut) um das Ziel im Modell zu erreichen?

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Vision eines europäischen Schnellbahnnetzes

Aufgabenstellung:
In der Süddeutschen Zeitung vom 07.03.20 wurde ein Netzplan des Künstlers Stefan Frankenberger aus Wien vorgestellt, der hier zu sehen ist. Diese Vision eines Schnellbahnnetzes soll als Verkehrsangebot in einem Visum-Verkehrsmodell umgesetzt werden, so dass Aussagen zu Linienlängen, Fahrtzeiten und Fahrzeugumläufen der Linien möglich sind. Dazu sollen– soweit möglich – vorhandene Schienenstrecken genutzt werden und mit geeigneten Streckengeschwindigkeiten attribuiert werden. Mit dem Modell sollen dann Kenngrößenmatrizen für Reisezeiten zwischen den genannten Orten ermittelt werden.

 

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Nutzung von Mobilfunkdaten für die Verkehrsplanung

Aufgabenstellung:
Daten aus Mobilfunkgeräten können Informationen über Kenngrößen von Ortsveränderungen der Verkehrsteilnehmenden liefern. Sie werden als Floating Phone Data (FPD) oder als Net-FCD bezeichnet. Da Mobilfunkgeräte im Gegensatz zu Fahrzeugen mit FCD verbreiteter und nicht nur für Kfz verfügbar sind, können sie eine breitere und damit repräsentativere Datenbasis für die Planung und Steuerung des Verkehrsablaufes schaffen.
In der Arbeit sollen Testdaten der Firma MotionLogic im Hinblick ausgewertet werden. Die Daten enthalten:

  • Anonymisierte und aggregierte Wege von Mobilfunknutzern im Netz der Deutschen Telekom (inkl. Roamern)
  • Erhebungszeitraum (Selektionsbasis): 4 Wochen (02.05.2017 bis 02.06.2017), ferienfrei und ohne Feiertage

Die Daten sollen in ein Visum-Netzmodell übernommen und hier ausgewertet werden, z.B. durch eine Umlegung auf das Netz. Es sollen Methoden entwickelt werden, mit denen Abschätzungen des gewählten Verkehrsmittels möglich sind.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Isochronen und Iso-Angebotsqualitätsstufen in Verkehrsnetzen

Aufgabenstellung:
Für die Isochronen sind Linien gleicher Zeit. Sie verbinden alle Punkte eines Verkehrsnetzes, die in gleicher Zeit von einem Ausgangspunkt erreichbar sind. Isochronen eignen sich für die Visualisierung der Erreichbarkeit eines Ortes im Netz. Nachstehende Abbildung zeigt Isochronen für ein ÖV-Netz (Bild links). Dargestellt sind Orte, die in 15, 30, 45, 60, 90 oder 120 Minuten von einer Quelle (blauer Punkt) erreicht werden können. Das rechte Bild zeigt keine Isochrone, sondern eine Bewertung der Reisezeit (Iso-Angebotsqualitätsstufen) anhand der Luftliniengeschwindigkeit nach den Richtlinien für integrierte Netzgestaltung (RIN). Ein Ort, der nur in 60 Minuten erreichbar ist, erhält dann eine gute Bewertung, wenn er auseichend weit entfernt liegt. Das Bild zeigt eine gute Bewertung für Orte, die an der Schiene liegen.

Isochronen können mit der Verkehrsplanungssoftware Visum erzeug werden. Um Iso-Angebotsqualitätsstufen zu bestimmen, muss die Software um geeignete Skripte (VBA oder Python) erweitert werden. In der Arbeit sollen folgende Aufgaben bearbeitet werden:

  • Übliche Darstellungsformen der Erreichbarkeit zusammenstellen
  • Erstellung eines Skriptes zur Ermittlung von Iso-Angebotsqualitätsstufen
  • Erstellung von Isochronen und Iso-Angebotsqualitätsstufen für die Mittelzentren der Region Stuttgart für den Pkw und den ÖV mit dem Verkehrsnachfragemodell der Region Stuttgart.
  • Optional: Isochronen und Iso-Angebotsqualitätsstufen für alle Mittelzentren in Deutschland im Pkw-Verkehr

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Methoden zur Ermittlung der der Kenngrößen im Zellbinnenverkehr

Aufgabenstellung:
In makroskopischen Verkehrsnachfragemodellen werden die Kenngrößen und die Nachfrage für Relationen in Matrizenform vorgehalten. Die Hauptdiagonale der Matrix bildet dabei den Zellbinnenverkehr oder intrazonalen Verkehr ab. Für diesen Teil der Nachfrage liegen keine berechenbaren Kenngrößen der Angebotsqualität (Zeit, Entfernung) vor und die Nachfrage wird nicht auf das Netz umgelegt. Um Kenngrößen für die Hauptdiagonale zu ermitteln, sind verschiedene Methoden denkbar:

  • Zeit = 0,5  (Zeit zu benachbarten Zellen)
  • Zeit abgeleitet aus der Fläche der Verkehrszelle
  • Zeit abgeleitet aus der Straßennetzlänge der Verkehrszelle
  • Simulationsbasierte Verfahren, die die Zelle in weitere Unterzellen aufteilen

In der Arbeit sollen (1) Methoden aus der Literatur dokumentiert werden, (2) die Methoden in das Verkehrsnachfragemodell der Region Stuttgart implementiert und (3) die Ergebnisse miteinander verglichen werden.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Kapazität von Autobahnen bei Nutzung hochautomatisierter Fahrzeuge

Aufgabenstellung:
Die Kapazität eines Autobahnfahrstreifens liegt bei rund 2.000 Fahrzeugen pro Stunde. Dieser Wert ergibt sich aus einem durchschnittlichen Fahrzeugfolgeabstand von 1,8s (Bruttozeitlücke). Bei mehreren Fahrstreifen erhöht sich die Kapazität nur dann linear mit der Zahl der Fahrstreifen, wenn alle Fahrzeuge die gleiche Geschwindigkeit fahren. Bei unterschiedlichen Wunschgeschwindigkeiten, z.B. für Pkw und Lkw, reduziert sich die Kapazität, da alle Pkw an den Lkw vorbeifahren müssen.
Zukünftige hochautomatisierte und vernetze Fahrzeuge werden kürzere Fahrzeugfolgeabstände ermöglichen. Einfache makroskopische Modelle prognostizieren für Autobahnen einen Kapazitätszuwachs von bis zu 100%, wenn die Fahrzeuge mit einem Abstand von ca. 0,9s Bruttozeitlücke fahren können. Für die Übergangszeit, in der sowohl konventionelle als auch automatisierte Fahrzeuge die gleichen Straßen nutzen, wird außerdem die Einführung von Sonderstreifen für automatisierte Fahrzeuge vorgeschlagen.
Allerdings werden automatisierte Fahrzeuge Kapazitätszuwächse vor allem dann ermöglichen, wenn alle Fahrzeuge gleich schnell unterwegs sind. Deshalb soll in der Arbeit mit dem mikroskopischen Verkehrsflussmodell VISSIM der Einfluss unterschiedlicher Wunschgeschwindigkeiten auf die Kapazität untersucht werden. Eine Verkehrsflusssimulation ermöglicht es fiktive Zustände zu untersuchen, um so die Wirkungen deutlicher zu erkennen. In der Arbeit sollen u.a. folgende Experimente zur Ermittlung der Kapazität durchgeführt werden:

  1. 2 Fahrstreifen, eine einheitliche Pkw- und Lkw-Geschwindigkeit (130 km/h und 80 km/h). Es ist nur ein Lkw unterwegs. Wie groß ist die Kapazität
  2. Wie 1, aber mit 2 Pkw-Geschwindigkeiten (z.B. 130 und 180 km/h) oder mit einer Geschwindigkeitsverteilung.
  3. 3 Fahrstreifen, zwei einheitliche Pkw- und Lkw-Geschwindigkeit. Es ist nur 1 Lkw unterwegs, 20% der Pkw wollen schnell fahren.
  4. Linker Fahrstreifen für automatisierte Fahrzeuge. Der Anteil der automatisierten Fahrzeuge wird von 10% bis 100% variiert.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISSIM


Titel:

Analyse von bestehenden Praktiken in der Nachfragemodellierung

Aufgabenstellung:
Verkehrsplaner nutzen Verkehrsnachfragemodelle, um die Wirkungen von zukünftigen Entwicklungen und geplanten verkehrlichen oder raumplanerischen Maßnahmen zu quantifizieren. Dabei würden sie gerne davon ausgehen, dass das eingesetzte Modell valide Ergebnisse liefert, auf deren Grundlage planerische Entscheidungen getroffen werden können. Ein Verkehrsnachfragemodell wird dann als gut bezeichnet, wenn für den heutigen Zustand beobachtete und berechnete Werte möglichst gut übereinstimmen und wenn es Wirkungszusammenhänge zwischen Verkehrsangebot und Verkehrs¬nachfrage realitätsnah abbilden kann.
Für die deutschsprachigen Länder existiert derzeit keine bindende Richtlinie hinsichtlich des Aufbaus und der Qualitätssicherung von Verkehrsnachfragemodellen. Diese fehlende Standardisierung führte dazu, dass sich diverse Modellierungsmethoden in der Praxis durchgesetzt haben. Im Zuge eines Forschungsprojekts („Qualitätssicherung von Verkehrsmodellen“ (SVI 2015/001)) am Lehrstuhl für Verkehrsplanung und Verkehrsleittechnik der Universität Stuttgart wurde eine Expertenumfrage durchgeführt, die eben diese Praktiken bei Modellaufbau und Qualitätssicherung erfassen sollte.
Im Rahmen der Arbeit soll eine vertiefte Analyse der Umfrage aus dem SVI-Projekt durchgeführt werden. In diesem Zusammenhang sollen auch ähnliche Umfragen betrachtet werden, z.B.:


Titel:

Qualität und Abdeckung der Google-Maps Routendaten für den öffentlichen Verkehr

Aufgabenstellung:
Mit dem in Google-Maps integrierten Routenplaner ist es möglich, nach Verbindungen mit öffentlichen Verkehrsmitteln zu suchen. In Deutschland sind nicht alle Angebotsdaten des öffentlichen Personennahverkehrs hinterlegt. Begründet liegt es in der Bereitschaft jedes Nahverkehrsunternehmen seine Daten Plattformen wie Google Maps zur Verfügung zu stellen. Ortsabhängig kann es deswegen vorkommen, dass keine Verbindung gefunden wird. Es suggeriert, dass kein ÖV-Angebot vorhanden ist, obwohl Nahverkehrsunternehmen das Gebiet bedienen.
Weiterhin ist die Verbindungssuche im öffentlichen Verkehr komplexer als die Routenwahl für den Individualverkehr, da neben der Reisezeit und Routenlänge weitere Parameter für die Attraktivität der Verbindung von Relevanz sind (z.B. Abfahrtszeitpunkt, Umsteigehäufigkeit). Um geeignete Verbindungen vorzuschlagen, müssen somit zusätzliche Annahmen getroffen werden; die Vorschläge können sich von Auskunftssystem zu Auskunftssystem deutlich unterscheiden.
Ziel der Masterarbeit ist es, eine Methode zu entwickeln, die es ermöglicht, die räumliche Abdeckung der ÖPNV-Daten durch Google-Maps in Deutschland gemeindescharf zu bestimmen und zu visualisieren.
Zudem soll untersuchen, welche Unterschiede in den Ergebnissen der Verbindungssuche zwischen den Informationsplattformen der Verkehrsunternehmen und Google Maps besteht.


Titel:

Vergleich der Softwaresysteme Vissim und Sumo für die Verkehrsflussmodellierung

Aufgabenstellung:
Mikroskopische Verkehrsflussmodelle bilden die Geschwindigkeitswahl, die Fahrstreifenwahl und das Abstandswahlverhalten im Straßenverkehr nach. Verkehrsflussmodelle werden für Leistungsfähigkeitsanalysen von Verkehrsanlagen eingesetzt. Sie ermöglichen u.a. Wirkungsanalysen für Knotenpunkte mit von verkehrsabhängigen Steuerungen. Für die Durchführung einer mikroskopischen Verkehrsflusssimulation stehen mehrere Softwareimplementierungen zur Verfügung. Zwei dieser Softwareimplementierungen sollen in der Arbeit verglichen werden:

  • PTV-Vissim ist ein kommerzielles Programm der Firma PTV (https://www.ptvgroup.com/de/loesungen/produkte/ptv-vissim/)
  • Sumo ist eine open source Software des DLR (dlr.de/ts/sumo)

Der Vergleich soll folgende Aspekte umfassen:

  • Vergleich der Handhabbarkeit (Nutzerfreundlichkeit)
  • Vergleich der Nutzbarkeit am Beispiel von mindestens drei verkehrstechnischen Leistungsfähigkeitsanalysen (1) Knotenpunkt mit Festzeitsteuerung, (2) Knotenpunkt mit verkehrsabhängiger Steuerung, (3) Knotenpunkt mit Vorfahrtsregelung.

Titel:

Vergleich der Softwaresysteme Aimsun und Visum/Vissim

Aufgabenstellung:
Für die Analyse der Wirkungen verkehrlicher Maßnahmen werden Verkehrsmodelle eingesetzt. Ein in Deutschland weitverbreitetes Programmsystem ist Visum / Vissim, das auch am Lehrstuhl genutzt wird. Visum wird dabei für die netzweite Planung eingesetzt und ermittelt die Verkehrsnachfrage im Personenverkehr durch die Nachbildung der Entscheidungen zur Aktivitätenwahl, Zielwahl, Moduswahl und Routenwahl (= 4-Stufen-Algorithmus). Vissim bildet den Verkehrsfluss für Streckenzüge oder einzelne Knoten ab. Beide Programme können miteinander gekoppelt werden, sie sind aber nicht integriert. Das Programmsystem Aimsun geht hier einen anderen Weg. Ausgehend von einer Verkehrsflusssimulation wurde das System zu einem Programm für die Nachfragemodellierung ausgebaut. In der Arbeit soll die Funktionalität der beiden Programmsysteme verglichen werden.

Von Vorteil sind:

Kenntnisse in VISUM oder VISSIM


Titel:

Analyse der Auswirkungen von Beschleunigungsmaßnahmen im ÖPNV auf Grüne Wellen

Aufgabenstellung:
Im Stuttgarter Westen befindet sich ein Streckenzug mit vier Signalanlagen, die vom Grundablauf her koordiniert sind, deren Umlauf aber recht oft durch Bevorrechtigungseingriffe von Stadtbahnen (derzeit 3 Linien im 10 Min - Takt) gestört wird. Über den Verkehrsrechner können z.B. für einen Tag die Echtzeitdaten mitgeschrieben werden. Die Verkehrsmengen stehen "historisch" zur Verfügung.
Für den Streckenzug soll eine ungestörte Welle sowie eine "Echtzeit" Welle entwickelt und mit einer Verkehrsflusssimulation bewertet werden. Als Ergebnis sollen Zeitverluste, die Anzahl der Halte sowie überschläglich der Kraftstoffverbrauch abgeschätzt werden.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISSIM


Titel:

Leistungsfähigkeitsanalysen mit automatisierter Objektdetektion

Aufgabenstellung:
Mit der Technologie von neuronalen Netzen und Machine Learning (ML) ist die automatisierte Objektdetektion möglich geworden. In der Wissenschaft gibt es bereits zahlreiche Anwendungsfelder solcher Techniken. Sie reichen von der Gesichtserkennung bis zur Spracherkennung oder der verbesserten Suche in Kartendiensten. Auch in der Verkehrswissenschaft und der notwendigen Verkehrserhebung eröffnet es neue Möglichkeiten. Die Objekterkennung kann genutzt werden, um z.B. Verkehrsteilnehmer zu erfassen. Daraus lassen sich Verkehrsstärken bestimmen, Abbiegeanteile ableiten oder die Fahrzeugzusammensetzung erfassen.
Mit der OpenDataCam Projekt (https://opendatacam.moovellab.com/) verfügt der Lehrstuhl über erste Erfahrung bei der Erfassung von Fahrzeugdaten mit ML. Aufbauend auf dieser Erfahrung soll jetzt für einen Knotenpunkt eine verkehrstechnische Untersuchung durchgeführt werden. Dabei sollen folgende Arbeitsschritte durchgeführt werden:

  • Erfassung der Verkehrsströme (Zählwerte je Strom) für einen ausgewählten Knoten mit der OpenDataCam
  • Erfassung der Fahrzeugtrajektorien (Einzelfahrzeuge) für einen ausgewählten Knoten mit der OpenDataCam
  • Ermittlung der Fahrtzeiten und Verlustzeiten durch eine Auswertung der Fahrzeugtrajektorien.
  • Ermittlung der Verlustzeiten nach HBS aus den Verkehrsstärken.

Titel:

Kapazität von Verknüpfungspunkten beim Umstieg von ÖV-Fahrzeugen mit hoher Kapazität auf Sammeltaxis oder autonome Sharingfahrzeuge

Aufgabenstellung:
An Fernbahnhöfen steigt heute ein relativ kleiner Teil der Fahrgäste vom Schienenverkehr auf Taxis um. Dabei soll bzw. muss der Fahrgast das erste Fahrzeug in der Warteschlange der Taxis nutzen.
Wenn man einen Zustand unterstellt, bei dem eine deutlich größere Zahl von Fahrgästen nach der Ankunft eines Zuges mehr oder weniger gleichzeitig auf Taxis umsteigt, wird es zu Abfertigungsproblemen kommen. Dieser Fall kann z.B. dann eintreten, wenn die Taxinutzung durch autonome Fahrzeuge deutlich preiswerter wird oder, wenn Busse durch autonome Ridesharingfahrzeuge ersetzt werden. Dann müssen Fahrgäste mit dem gleichen Ziel in möglichst kurzer Zeit in das passende Taxi gelotst werden. Die Abfertigung der Fahrgäste und die Ausfahrt der Fahrzeuge kann dann nicht mehr sequentiell mit einer Warteschlange erfolgen, sondern erfordert parallele Abfertigungsprozesse. Das stellt neue, bisher unbekannte Anforderungen an die Abfertigungsanlagen. Außerdem fehlen Aussagen, welche Fahrgast- bzw. Fahrzeugzahlen auf diese Weise pro Zeiteinheit abgefertigt werden können.
Ziel der Arbeit ist es, durch eigene Überlegungen und mikroskopische Verkehrsflusssimulationen Aussagen zur Gestaltung und zur Leistungsfähigkeit von derartigen Verknüpfungspunkten zu machen

Voraussetzung:

Besuch des Moduls Verkehrsfluss­modelle


Titel:

Untersuchung der Symmetrie von Wegeketten und Netzbelastungen

Aufgabenstellung:
Viele Verkehrsplaner erwarten, dass die Verkehrsstärken der beiden Fahrtrichtungen einer Strecke im Tagesmittel ähnlich sind. Diese Erwartung ergibt sich u.a. aus der Beobachtung, dass ein großer Anteil aller Wegeketten genau einen Aktivitätenort umfasst (Wohnen-Arbeit-Wohnen). Auch bei komplexeren Wegeketten mit zwei oder mehr Aktivitätenorten (Wohnen-Arbeit-Einkauf-Wohnen) können die Aktivitätenorte auf „einer Linie“ oder entlang einer Route liegen und so zu symmetrischen Belastungen führen.
Ziel der Arbeit ist es auf der Ebene der Wegeketten und auf der Ebene der Netzbelastungen die Symmetrie der Verkehrsnachfrage zu untersuchen.

Wegeketten: Es sollen die Wegeketten einzelner Personen, die in aus Haushaltsbefragungen erfasst wurden, auf Symmetrie untersucht werden.
Netzbelastungen: Es sollen Umlegungsrechnungen mit dem Verkehrsnachfragemodell der Region Stuttgart durchgeführt werden. Dabei sollen die Symmetrie der Belastungen für zwei Fälle untersucht werden: (1) die Nachfragematrix wird vor der Umlegung nicht symmetrisiert, (2) die Nachfragematrix wird vor der Umlegung symmetrisiert

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM und Access


Titel:

Einfluss der Rundung von Verkehrsnachfragematrizen auf das Umlegungsergebnis

Aufgabenstellung:
In der Verkehrsmodellierung werden Nachfragedaten in einer Matrix gespeichert. Während mikroskopische Nachfragemodelle stets Nachfragematrizen mit ganzzahligen Werten erzeugen (=Ortsveränderung einer Person), generieren makroskopische Modelle nicht ganzzahligen Nachfragewerte (= Wahrscheinlichkeiten von Ortsveränderungen). Das führt zu zwei Fragestellungen:

  • Wie stark unterscheiden sich die Ergebnisse einer Verkehrsumlegung mit einer ganzzahligen und einer nicht ganzzahligen Matrix, wenn die Zeilensummen der beiden Matrizen gleich sind.
  • Wie kann man eine ganzzahlige Matrix so mit einem nicht ganzzahligen Skalar (z.B. dem Anteil der Mitfahrer) multiplizieren, dass sich als Ergebnis wieder eine ganzzahlige Matrix ergibt, deren Zeilen- und Spaltensummen möglichst gut übereinstimmen.

Eine Literaturrecherche zu vorhandenen Verfahren bildet die Grundlage. Hier kann auf ähnliche Fragestellungen z.B. aus der Politik (Hare-Niemeyer) für die Aufteilung der Parlamentssitze zurückgegriffen werden. Darauf aufbauend soll eine eigene Methodik entwickelt werden, die es erlaubt aus einer Matrix einen bestimmten prozentualen Anteil zu ziehen ohne dabei die Struktur der Matrix zu verlieren. Der dabei entstehende Fehler soll möglichst gering ausfallen und die Aufteilungen in sich konsistent bleiben.


Titel:

Verkehrsnetze für Räder mit besonderen Anforderungen an den Verkehrsweg

Aufgabenstellung:
Radfahrer dürfen eine Straße dann ohne Einschränkungen befahren, wenn keine benutzungspflichtigen Radverkehrsanlagen vorhanden sind, wenn es sich bei der Straße nicht um eine Kraftfahrstraße (Zeichen 331 der Straßenverkehrsordnung) handelt und wenn es keine lokalen Radfahrverbote gibt. Diese Regeln gelten im Prinzip auch für Räder, die aufgrund ihrer Bauart breiter sind, z.B. Räder mit Anhängern oder Lastenräder. Bei Rikschas, mit denen Personen befördert werden sollen, ist die Regel unklar. Hier kann eine Ausnahmegenehmigung erforderlich sein. Aus planerischer und verkehrssicherheitlicher Sicht erscheint es unproblematisch, dass Rikschas Straßen mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung von 30 km/h nutzen. Eine Ausnahme stellen Einbahnstraßen dar, die von Radfahrern in Gegenrichtung genutzt werden dürfen, da hier aufgrund der Straßenbreite keine Fahrzeugbegegnungen möglich sind. Allerdings existieren in Städten in der Regel keine zusammenhängenden Netze mit v=30 km/h. Ortsveränderungen zwischen zwei Stadtteilen werden deshalb meist auf Teilabschnitten das Hauptstraßennetz nutzen müssen, dass nur teilweise mit Radverkehrsanlagen ausgestattet ist. In der Arbeit soll das Verkehrswegenetz der Stadt Stuttgart im Hinblick auf die Eignung für Räder mit besonderer Anforderung untersucht werden. Dazu sollen im VISUM Verkehrsmodell der Region Stuttgart folgende Arbeitsschritte durchgeführt werden:

  • Attributierung des Streckennetzes für die Zwecke der Untersuchung (Markierung von Strecken, die nicht benutzt werden dürfen oder sollen). Die Attributierung soll in Abstimmung mit der Stadt so erfolgen, dass die Stadt die Daten nach Abschluss der Arbeit übernehmen kann.
  • Automatisierte Ermittlung möglicher Radrouten zwischen allen Verkehrszellen der Stadt Stuttgart (= Umlegung), so dass eine möglichst große Fahrtweite auf geeigneten Strecken entfällt.
  • Ausweisung der Netzlücken, d.h. der Strecken, die im Hauptstraßennetz benutzt werden müssen, um die Gebiete mit geeigneten Straßen (z.B. Tempo 30 Zonen) zu verknüpfen.
  • Beispielhafte Entwicklung von Lösungen für diese Netzlücken

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Vergleich von ÖV-Angebotsdaten für die Verkehrsnachfragemodellierung

Aufgabenstellung:
Verkehrsnachfragemodelle werden für die Wirkungsabschätzung verkehrlicher Maßnahmen verwendet. Um die Auswirkungen von Maßnahmen auf das Verkehrssystem des öffentlichen Verkehrs (ÖV) abbilden zu können, ist es essentiell das ÖV-Angebot in einer entsprechenden Qualität im Angebotsmodell zu hinterlegen. Da ein händisches Erstellen einen zu hohen Aufwand mit sich bringt, versucht man digitale Daten zu nutzen, die den Aufbau eines ÖV-Angebotsmodells erleichtern. Oft wird zwischen den reinen Fahrplandaten und den Daten zum räumlichen Verlauf von Linien unterschieden. Die problemlose Verschneidung der beiden Datenquellen ist nicht immer sichergestellt.
Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an die Daten des ÖV-Angebots gibt es eine Vielzahl an Datenformaten. Ziel der Masterarbeit ist es, einen Überblick über die in der Praxis verwendeten Datenformate zu geben und am praktischen Beispiel darzustellen, worauf beim Umgang mit den jeweiligen Formaten zu achten ist.
Im Rahmen der Masterarbeit sind die folgenden Aufgaben zu bearbeiten:

  • Literaturanalyse zu den Datenformaten Hafas, EFA, GTFS, OSM, RailML sowie weiteren (auch internationalen) Datenformaten und Möglichkeiten der Abfrage aus Fahrplanauskunftssystemen
  • Darstellung des Aufbaus, der Eigenschaften, der Abgrenzung und der Vor- und Nachteile der Datenformate
  • Aufzeigen von Datenquellen, auch mit Hinblick auf öffentlich zugängliche Quellen
  • Beispielhaftes Im- und Exportieren der Formate in die bzw. aus der Verkehrsplanungssoftware PTV VISUM
  • Formulierung von Hinweisen für die Verwendung der jeweiligen Formate
  • Darstellung der Ergebnisse in einem Bericht

Titel:

Zielwahl im Personenverkehr – Umsetzung des bipolaren Zielwahlmodells im Verkehrsnachfragemodell der Region Stuttgart

Aufgabenstellung:
Das Verkehrsnachfragemodell der Region Stuttgart nutzt ein tourbasiertes Nachfragemodell, das Aktivitätenketten (Wohnen-Arbeiten-Einkaufen-Wohnne) in Wegeketten (Zelle i – Zelle j – Zelle k – Zelle i) überführt.
Das derzeit vorhandene Verkehrsnachfragemodell wurde mit VISUM 12 erstellt. In dieser Version war es noch nicht möglich Pflichtaktivitäten und andere Aktivitäten zu unterscheiden. In VISUM 14 ist das jetzt möglich. In der Arbeit soll der neue Ansatz für ein kleines Beispielmodell (Übung aus der Vorlesung) und für das Verkehrsnachfragemodell der Region Stuttgart umgesetzt und die Veränderung ermittelt werden.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Alternativrouten im Autobahnnetz

Aufgabenstellung:
Im bundesdeutschen Autobahnnetz sollen Netzmaschen identifiziert werden, die im Fall von Störungen als Alternativrouten dienen können. Im Rahmen der Arbeit ist ein Verfahren zu entwickeln, mit dem Alternativrouten automatisiert gefunden werden können (basierend auf Verkehrsumlegungen). Außerdem sind geeignete Kenngrößen (z.B. zeitliche und räumliche Umwegigkeit) vorzuschlagen, mit denen die Haupt- und die Alternativroute bewertet werden kann

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Simulation vernetzter Fahrzeuge (Platooning)

Aufgabenstellung:
Beim Platooning fahren mehrere Fahrzeuge mit Hilfe eines technischen Steuerungssystems mit einem sehr niedrigen Folgeabstand hintereinander. Damit kann die Kapazität auf Autobahnen und an Lichtsignalanlagen erhöht werden.
Das Verkehrsflusssimulationsmodell VISSIM kann in der neuesten Version Platooning abbilden. In der Arbeit soll die Nutzbarkeit der Platooning-Methode gezeigt und die Auswirkungen auf die Kapazität untersucht werden.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISSIM und das Modul Verkehrsfluss­modelle muss besucht worden sein.


Titel:

Verkehrssteuerung mit automatisierten Safety Cars

Aufgabenstellung:
Die Leistungsfähigkeit einer Autobahn steigt, wenn die Fahrzeuge mit weitgehend gleicher Geschwindigkeit fahren. Um diesen Zustand zu erreichen, werden auf Autobahnen Streckenbeeinflussungsanlagen eingesetzt, die verkehrsabhängig Geschwindigkeitsbegrenzungen und Überholverbote festlegen.
Mit automatisierten Fahrzeugen könnte ein ähnlicher Zustand ohne Streckenbeeinflussungsanlagen erreicht werden. Dazu würden Gruppen von automatisierten Fahrzeuge – ähnlich wie Safety Cars im Rennsport – für alle Fahrstreifen eine Geschwindigkeit vorgeben. Die Fahrzeuge würden in Abständen von 1 bis 2 Kilometern eingesetzt.
In der Arbeit soll diese Maßnahme mit dem Verkehrsflusssimulationsmodell VISSIM abgebildet und im Hinblick auf die Wirksamkeit untersucht werden.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISSIM und das Modul Verkehrsfluss­modelle muss besucht worden sein.


Titel:

Modellierung von Parkvorgängen in einer mikroskopischen Verkehrsflusssimulation

Aufgabenstellung:
Ortsveränderungen mit dem Pkw beginnen und enden an Parkplätzen. Bei typischen Leistungsfähigkeitsuntersuchungen werden die Parkvorgänge nicht modelliert, da sie die Leistungsfähigkeit im fließenden Verkehr nicht oder wenig beeinflussen. Bei der Konzeption von Parkplätzen oder bei der Abbildung des Verkehrsflusses in Erschließungsstraßen ist das anders.
Das Verkehrsflusssimulationsmodell VISSIM bietet Möglichkeiten diese Parkvorgänge - mit gewissen Einschränkungen – abzubilden. In der Arbeit soll untersucht werden, ob und wie Parkvorgänge für folgende Fragestellungen modelliert werden können:

Stellplatzwahl auf einem großen Parkplatz mit einer Zufahrt und einem Gebäude als Hauptziel (z.B. Parkplatz Pfaffenwaldring 7).
Stellplatzwahl auf einem großen Parkplatz mit einer Zufahrt und mehreren Gebäuden als Ziel.
Stellplatzwahl in einem städtischen Baublock mit 4 Straßen und vielen Zielen.
Ermittlung des Parkplatzsuchverkehrs.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISSIM und das Modul Verkehrsfluss­modelle muss besucht worden sein.


Titel:

Modellierung der Pulkbildung im Busverkehr

Aufgabenstellung:
Eine Pulkbildung (engl. Bunching) im ÖV beschreibt einen Effekt, der bei getakteten Verkehren - besonders bei Bussen – auftritt. Die Pulkbildung tritt ein, wenn mindestens eines der Fahrzeuge nicht in der Lage ist, seinen Fahrplan einzuhalten. Ein Bus, der verspätet fährt, benötigt an einer Haltestelle längere Haltezeiten, da hier auch die Fahrgäste zusteigen, die erst den nächsten Bus genommen hätten. Diese zusätzliche Haltezeit führt zu zusätzlichen Verspätungen. Der Folgebus hat weniger Einsteiger und kürzere Haltezeiten. Er kann schneller Fahren und holt den vorausfahrenden Bus möglicherweise ein.
Dieser Effekt der Pulkbildung soll mit dem Verkehrsflusssimulationsmodell VISSIM reproduziert werden. Anschließend soll untersucht werden, welche Maßnahmen geeignet sind, um die unerwünschte Pulkbildung zu reduzieren.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISSIM und das Modul Verkehrsfluss­modelle muss besucht worden sein.


Titel:

Modellierung der Fahrstreifenwechselvorgänge in einer mikroskopischen Verkehrsflusssimulation

Aufgabenstellung:
Über die Zahl der Fahrstreifenwechselvorgänge auf Autobahnen ist wenig bekannt. In der Arbeit sollen vorhandene Daten und Annahmen zu Fahrstreifenwechselvorgängen zusammengetragen werden. Eventuell können mit ANPR-Systemen oder durch Videoaufnahmen von Brücken auch Fahrstreifenwechselvorgänge erfasst werden. Diese Daten sollen dann mit den Fahrstreifenwechselvorgängen im mikroskopischen Verkehrsflusssimulationsmodell VISSIM verglichen werden.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISSIM und das Modul Verkehrsfluss­modelle muss besucht worden sein.


Titel:

Nutzung von OpenSource-Daten für die Verkehrsnachfragemodellierung

Aufgabenstellung:
Für ein Verkehrsnachfragemodell benötigt man Strukturdaten, Verkehrsangebotsdaten und Verhaltensdaten. Ziel der Arbeit ist es zu prüfen und durch ein Anwendungsbeispiel zu zeigen, in welchem Umfang OpenSource-Daten in Verbindung mit Annahmen und Abschätzungen für die Erstellung eines Nachfragemodells genutzt werden können. In der Arbeit sollen unter anderem folgende Datenquellen untersucht werden:

  • Open Street Map: hierfür existiert bereits eine VISUM Import Funktion für Straßennetze
  • Datenquellen für ÖV-Daten: Was bietet hier Open Street Map, google. oder.http://www.opendatacity.de/zugmonitor-api/
  • Datenquellen für Verkehrszellen und Strukturdaten
  • Wie gut kann man Einwohnerzahlen oder das Verkehrsaufkommen aus Streckenlängen ableiten (Vorstellung: Wege beginnen und enden an angebauten Straßen

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM


Titel:

Automatisierte Dokumentation eines Verkehrsnachfragemodells

Aufgabenstellung:
Ein Verkehrsnachfragemodell enthält viele Daten, die das Verkehrsangebot und die Verkehrsnachfrage beschreiben. Dazu kommen Strukturdaten für die Verkehrserzeugung und Zähldaten für die Validierung. Ein Modellierer soll das Verkehrsnachfragemodell in einem Modellhandbuch dokumentieren. Ziel der Arbeit ist es ein Konzept zu entwickeln und umzusetzen, mit dem ein Teil der Dokumentation möglichst automatisiert erstellt wird. Die Dokumentation könnte u.a. folgende Informationen enthalten:

  • Netzmodell: Anzahl Zellen, ggf. differenziert nach einem benutzerdefinierten Attribut (z.B. Zentralität). Streckennetzlänge differenziert nach einem benutzerdefinierten Attribut (z.B. Straßenklasse, Geschwindigkeitsklasse), etc.
  • Strukturgrößen: Zahl der Einwohner, Arbeitsplätze, usw.
  • Nachfragedaten: Modal-Split-Werte
  • Umlegungsergebnisse: Personen- bzw. Fahrzeugkilometer differenziert nach Gebieten.

Die Ergebnisse sollen mit Hilfe einer Visual Basic Application aus einer VISUM Versionsdatei ausgelesen und in eine Worddatei mit erläuterndem Text und/oder eine Exceldatei übernommen werden.

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM und VBA. Auch sollte Lust am Programmieren vorhanden sein.


Titel:

Aufbau eines OpenSource Nachfragemodells für den Personenverkehr in Deutschland – Teil Verkehrszellen & Strukturdaten

Aufgabenstellung:
Der Lehrstuhl will in mehreren studentischen Arbeiten aus allgemein verfügbaren Daten ein multimodales Verkehrsnachfragemodell für den Personenverkehr in Deutschland erstellen. Ziel der Arbeit ist es für dieses Modell die Verkehrszellen festzulegen mit Strukturdaten (insbesondere Einwohner) zu versorgen.

  • Analyse der Verkehrszelleneinteilung in vorhandenen Deutschlandmodellen
  • Recherche welche räumlichen Abgrenzungen (Landkreise, Gemeinden, Stadtbezirke) allgemein verfügbar sind.
  • Recherche welche Strukturdaten verfügbar sind
  • Aufbereitung der Daten: Erstellung eines Verkehrszellensystems und Versorgung mit Strukturdaten
  • Dokumentation

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM

Diese Arbeit kann als Einzel- oder Gruppenarbeit konzipiert werden


Titel:

Aufbau eines OpenSource Nachfragemodells für den Personenverkehr in Deutschland – Teil Netzmodell Straße

Aufgabenstellung:
Der Lehrstuhl will in mehreren studentischen Arbeiten aus allgemein verfügbaren Daten ein multimodales Verkehrsnachfragemodell für den Personenverkehr in Deutschland erstellen. Ziel der Arbeit ist es für dieses Modell das Netzmodell für den Straßenverkehr zu erstellen:

  • Auswahl und Übernahme der erforderlichen Knoten und Strecken aus der Datenquelle OpenStreetMap.
  • Aufbereitung der Daten: Typisierung der Strecken, Vereinfachung des Netzmodells für die Zwecke der Nachfragemodellierung
  • Berechnung von Kenngrößenmatrizen (Reisezeiten, Entfernungen)
  • Zuspielung von Verkehrsstärkezahlen aus Dauerzählstellen (Quelle: BASt)
  • Dokumentation

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM

Diese Arbeit kann als Einzel- oder Gruppenarbeit konzipiert werden


Titel:

Aufbau eines OpenSource Nachfragemodells für den Personenverkehr in Deutschland – Teil Netzmodell ÖV / Schiene

Aufgabenstellung:
Der Lehrstuhl will in mehreren studentischen Arbeiten aus allgemein verfügbaren Daten ein multimodales Verkehrsnachfragemodell für den Personenverkehr in Deutschland erstellen. Ziel der Arbeit ist es für dieses Modell das Netzmodell für den ÖV zu erstellen:

  • Recherche über verfügbare Daten
  • Auswahl und Übernahme der erforderlichen Knoten und Strecken für den Schienenverkehr aus der Datenquelle OpenStreetMap.
  • Aufbereitung der Daten: Typisierung der Strecken, Vereinfachung des Netzmodells für die Zwecke der Nachfragemodellierung
  • Übernahme und Aufbereitung der Linienwege und Fahrpläne im Schienenverkehr. Falls die Daten nicht digital verfügbar sind, sollen Näherungslösungen für den Schienenpersonenfernverkehr erstellt werden.
  • Berechnung von Kenngrößenmatrizen (Reisezeiten, Umsteigehäufig¬keit, Entfernungen)
  • Dokumentation

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM

Diese Arbeit kann als Einzel- oder Gruppenarbeit konzipiert werden


Titel:

Aufbau eines OpenSource Nachfragemodells für den Personenverkehr in Deutschland – Teil Nachfragemodell

Aufgabenstellung:
Der Lehrstuhl will in mehreren studentischen Arbeiten aus allgemein verfügbaren Daten ein multimodales Verkehrsnachfragemodell für den Personenverkehr in Deutschland erstellen. Ziel der Arbeit ist es für dieses Modell ein geeignetes Verkehrsnachfragemodell zu erstellen:

  • Ableitung von Mobilitätsraten und Wegeweiten aus vorhandenen Verkehrserhebungen (MiD)
  • Festlegung geeigneter Nachfragesegmente (Personengruppen oder Wegezwecke)
  • Erstellung und Validierung eines Verkehrserzeugungsmodells: Vergleich der beobachteten und berechneten Mobilitätsraten
  • Erstellung und Validierung eines Zielwahlmodells: Validierung anhand der Fahrtweitenverteilung und aggregierter Personenkilometer (Quelle: Verkehr in Zahlen)
  • Erstellung und Validierung eines Verkehrsmoduswahlmodells: Validierung anhand aggregierter Personenkilometer (Quelle: Verkehr in Zahlen)
  • Verkehrsumlegung: Vergleich der Ergebnisse mit den Verkehrsstärken aus Dauerzählstellen.
  • Dokumentation

Voraussetzung:

Kenntnisse in VISUM

Diese Arbeit kann als Einzel- oder Gruppenarbeit konzipiert werden


 

Titel:

Qualität von Trendprognosen für die Bemessung von Verkehrsanlagen

Aufgabenstellung:
Bei einer Trendprognose wird die zukünftige Verkehrsstärke einer Verkehrsanlage aus den Zählwerten der vergangenen Jahre abgeleitet. Diese Vorgehensweise ist in der Praxis beliebt, da sie einfacher ist als der Aufbau eines Verkehrsnachfragemodells. In der Vergangenheit wurden Trendprognosen deshalb häufig eingesetzt. Im HBS 2015 ist die Verwendung von Trendprognosen inhaltlich und zeitlich sehr stark eingeschränkt, da die Erfahrung zeigt, dass strukturelle und angebotsseitige Änderungen (Trendbrüche) die Verkehrsnachfrage deutlich stärker beeinflussen als dies in Zeitreihen abgebildet werden könnte. Dennoch sind Trendprognosen in der Planungspraxis nach wie vor ein häufig angewendetes Instrumentarium.
In der Arbeit soll die Qualität von Trendprognosen untersucht werden. Dazu sollen Zähldaten aus Dauerzählstellen aus dem Zeitraum 2000 bis ca. 2010 für die Erstellung der Trendprognose genutzt und mit den 2018 tatsächlich eingetretenen Verkehrsstärken verglichen werden.


Titel:

Verfahren zur Ermittlung der maßgebenden Verkehrsnachfrage für die Planung und Bemessung von Straßen Bestimmung der Überholvorgänge auf deutschen Autobahnabschnitten

Aufgabenstellung:
Bei der Bemessung von Verkehrsanlagen geht es im Grundsatz darum, sicherzustellen, dass eine Verkehrsanlage so dimensioniert wird, dass sie die zu erwartende Verkehrsnachfrage bewältigen kann. Im HBS 2015 wird als maßgebende Verkehrsnachfrage zur Bemessung einer Verkehrsanlage die Verkehrsstärke der n-ten Stunde definiert. Dabei wird meist die 50. Stunde als Bemessungsverkehrsstärke gewählt.
In der Arbeit soll das Konzept der n-ten Stunde mit anderen Ansätzen verglichen werden:

  • n-te Stunde aus Dauerlinien für ein normiertes Jahr (Korrektur der Anzahl von Sonn- und Feiertagen, da die Zahl der Werktage eines Jahres die n-te Stunde beeinflussen kann)
  • n-te Stunde aus 3-Jahres-Dauerlinien
  • Mittelwerte einer Stundengruppe (z.B. 30. – 70. Stunde)
  • Stunde aus einer Clusterung von Verkehrsstärkeganglinien (Clustertool wird zur Verfügung gestellt)
  • Spitzenstunde mit der größten Auftrittshäufigkeit

Titel:

Qualität des Radverkehrsangebots in der Stadt Esslingen

Aufgabenstellung:
Die Stadt Esslingen am Neckar hat sich mit dem Radverkehrskonzept 2013 das Ziel gesetzt den Anteil des Radverkehrs auf 15% bis 2025 zu erhöhen. Hierzu sind wesentliche Verbesserungen der für das Fahrrad nutzbaren Infrastrukturen zu erreichen. Darüber hinaus ist die Stadtverwaltung bestrebt, durch die Förderung des übergeordneten Radverkehrsnetzes den Anteil des Radverkehrs an den Pendlerströmen deutlich zu erhöhen.

In der Arbeit soll die Qualität von Radverkehrsanlagen und Radrouten in der Stadt Esslingen untersucht werden. Dazu folgende Aufgaben bearbeitet werden:

  • Darstellung von Methoden zur Quantifizierung der Verkehrsqualität. Dabei sollen zwei Methoden vergleichen werden:
  • Methode des "Level of Traffic Stress" (LTS) [1].
  • Bestandsanalyse nach den Vorgaben der ERA [2]
  • Anwendung der Methoden für die Stadt Esslingen
  • Darstellung der Ergebnisse

Die Arbeit wird mitbetreut von der Stadt Esslingen, Stadtplanungs- und Stadtmessungsamt

Vier Level of Stress nach [1]

Literatur
[1] Mekuria, M. C., Furth, P. G., & Nixon, H. (2012). Low-stress bicycling and network connectivity. URL: http://scholarworks.sjsu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1073&context=mti_publications
[2] FGSV (2010) Empfehlungen für Radverkehrsanlagen (ERA)


Titel:

Erstellung eines stadtverträglichen Geschwindigkeitskonzepts für die Stadt Esslingen

Aufgabenstellung:
In Deutschland gilt nach der Straßenverkehrsordnung innerorts eine zulässige Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h (STVO § 3 Absatz 3). In Wohngebieten und in Gebieten mit hohem Fuß- und Radverkehr kann eine Tempo 30-Zone eingerichtet werden (STVO § 45 Absatz 1c). 2017 wurde die Verwaltungsvorschrift zur Straßenverkehrs-Ordnung (VwV-StVO) so angepasst, dass Tempo 30 auch außerhalb von Tempo 30 Zonen streckenbezogen in „sensiblen Bereichen mit besonders schützenswerten Verkehrsteilnehmern“ angeordnet werden kann [1]. In der Stadt Stuttgart wird derzeit aus Gründen der Luftreinhaltung auch auf städtischen Hauptverkehrsstraßen in der Innenstadt Tempo 40 ausgeschildert.
In der Arbeit sollen die heutigen Vorgaben für die Anordnung von Geschwindigkeiten dargestellt werden und wünschenswerte Änderungen formuliert werden. Die Vorteile (Lärm, Verkehrssicherheit) und eventuelle Nachteile (Kapazität) sollen dargestellt werden. Darauf aufbauend soll für das Straßennetz der Stadt Esslingen ein Geschwindigkeitskonzept entwickelt werden. Es soll so gestaltet werden, dass unerwünschte Verlagerungen von Hauptstraßen in Nebenstraßen vermieden werden.
Die Arbeit wird mitbetreut von der Stadt Esslingen, Stadtplanungs- und Stadtmessungsamt

Literatur
[1] VCD (2018): Tempo 30 – Soforthilfepapier URL: https://www.strasse-zurueckerobern.de/wp-content/uploads/Tempo30_Soforthilfe-Papier_09_2018.pdf


Titel:

Überprüfung von Siedlungsstrukturdaten für die Verwendung in Verkehrsnachfragemodellen

Aufgabenstellung:
Verkehrsnachfragemodelle bestimmen die Anzahl der Ortsveränderungen, die die Verkehrsteilnehmenden im Verkehrsnetz durchführen. Sie bilden hierfür die Entscheidungsprozesse von Menschen nach, die zu Ortsveränderungen führen. Die Qualität eines Verkehrsnachfragemodells wird maßgeblich von der Qualität der Eingangsdaten bestimmt.
Eine wesentliche Art von Eingangsdaten sind sogenannte Siedlungsstrukturdaten. Siedlungsstrukturdaten umfassen die Siedlungsflächen, die Einwohnerdaten differenziert nach Altersklassen und die Standortdaten von Aktivitätenorten mit zugehörigen Eigenschaften (Arbeitsstandorte / Arbeitsplätze, Schulstandorte / Schulplätze, Einkaufsstandorte / Größenklasse).
Siedlungsstrukturdaten sollten – so wie alle Eingangsdaten – beim Aufbau des Verkehrsnachfragemodells auf ihre Qualität hin untersucht werden. Folgende Analysen sollten im Zuge der Qualitätssicherung der Siedlungsstrukturdaten durchgeführt werden:

  • Prüfung der Siedlungsdichte (Einwohner bezogen auf die Siedlungsfläche) auf Zellenebene,
  • Prüfung der Arbeitsplatzdichte (Arbeitsplatzdichte bezogen auf die Siedlungsfläche) auf Zellenebene,
  • Prüfung des Verhältnisses der Arbeitsplätze pro Einwohner und der Erwerbstätigen pro Arbeitsplatz auf Gemeindeebene,
  • Prüfung des Verhältnisses der Schüler pro Schulplätze auf Gemeindeebene,
  • Vergleich der aggregierten Siedlungsstrukturdaten (Einwohner, Beschäftigte am Arbeitsplatz) auf Gemeindeebene mit Daten der statistischen Ämter,
  • stichprobenhafte Prüfung der Einzeldatensätze, wenn Standortdaten als Einzelpunkte (POI) vorliegen und
  • visuelle Prüfung mit Hilfe von Dichtekarten.

Im Rahmen der Arbeit soll einer Bewertungsmethodik für die Qualitätsprüfung von Siedlungsstrukturdaten unter Einbeziehung der oben genannten Analysen erarbeitet werden.


Titel:

Ermittlung der Erfassungsraten von Floating-Car-Daten

Aufgabenstellung:
Als Floating-Car-Daten (FCD) werden die Daten bezeichnet, die von Fahrzeugen im Straßenverkehr erfasst werden. Die Erfassung kann über eingebaute Navigationssysteme oder über Smartphone-Apps erfolgen. Kommerzielle Datenanbieter wie z.B. TomTom bieten für einzelne Teilstrecken von ca. 100-200m Länge u.a. folgende Daten:

  • Die Anzahl der Messungen (Stichprobengröße) für jeden abgefragten Zeitraum. Diese Daten werden als "Hits" bezeichnet.
  • Perzentile der Geschwindigkeit/Fahrtzeit
  • Freifahrtgeschwindigkeit

Verkehrsstärkedaten aus Dauerzählstellen liegen in Deutschland nicht flächendeckend vor. Deshalb soll untersucht werden, ob die Hits aus FCD näherungsweise als Verkehrsstärkedaten genutzt werden können. Wenn man zum Beispiel wüsste, dass die Stichprobengröße bei etwa 10% liegt, dann könnte man die Hits mit dem Faktor 10 auf die Grundgesamtheit der Fahrzeuge hochrechnen. Es ist allerdings davon auszugehen, dass die Stichprobengröße zufällig schwankt und dass sie von Einflussfaktoren wie der Tageszeit oder der Straßenklasse abhängt. In der Arbeit sollen die Fahrzeugmengen aus Dauerzählstellen und aus FCD miteinander verglichen werden. Es sollen Methoden entwickelt werden, mit denen die Bandbreite möglicher Verkehrsstärken (Erwartungswert, oberer Wert, unterer Wert) aus den Hits abgeschätzt werden kann.


 Titel:

Matrix des Schiffverkehrs

Aufgabenstellung:
Die Zahl der Frachtschiffe und Tanker, die auf den Weltmeeren für den Transport von Waren unterwegs sind, ist mit relativ klein (z.B. 16.500 Containerschiffe). Jedes Schiff ist zwischen zwei Häfen häufig mehrere Wochen unterwegs. In der Arbeit soll versucht unter Nutzung öffentlich zugänglicher Quelle (z.B. http://www.schiffsradar24.net) eine Matrix (Starthafen – Zielhafen) aller Schifffahrten von Frachtschiffen und Tanker zu erstellen und die Frachtmenge (TEU = Twenty-foot Equivalent Unit, ein Maß für Kapazitäten von Containerschiffen und Hafenumschlagsmengen) abzuschätzen.
In einer Masterarbeit soll die Matrix zusätzlich in VISUM abgebildet werden. Dazu ist ein geeignetes Netzmodell mit Häfen und Schifffahrtsrouten zu erstellen.


Titel:

Wirkungen von Ridehailing-Systemen

Aufgabenstellung:
Beim Ridehailing (z.B. Uber) wird ein Fahrer angefordert, der einen Kunden von einem frei definierbaren Quellort zu einem frei definierbaren Zielort befördert. Von den klassischen Taxidiensten unterscheidet sich Ridehailing durch die Eigenschaft, dass die Fahrt nach Möglichkeit mit anderen Kunden geteilt wird, um Kosten zu sparen. Im Gegensatz zum Ridesharing oder Ridepooling wird das Ridehailing kommerziell betrieben, wodurch zusätzliche Fahrzeugfahrten entstehen.
In der Arbeit sollen Aussagen zu den Wirkungen dieser Dienste gemacht werden. Dazu werden Daten über Ridehailing-Fahrten in Chicago zur Verfügung gestellt. Die Daten enthalten für durchgeführte Fahrten u.a. folgende Informationen: Quelle, Ziel, Startzeit, Endzeit, Besetzungsgrad, Kosten. Diese Daten sollen im Hinblick auf die Fahrzeug- und Leerkilometer, die mittlere Fahrtweite, die mittlere Fahrtzeit, tageszeitabhängige Kosten, die Poolingrate (=Besetzungsgrad), die Tageszeit und die räumliche Lage (Innenstadt, Randbereich) ausgewertet werden.

Voraussetzung:

Kenntnisse in Access


Titel:

Haltestellenwahl im ÖV

Aufgabenstellung:
Nicht immer wird bei einer Ortsveränderung mit dem ÖV die nächstgelegene Haltestelle ÖV gewählt. Dies kann unterschiedliche Gründe haben, z.B. das Ziel des Reisenden, die Wunschabfahrtszeit des Reisenden, die Bedienungshäufigkeit der Haltestelle oder die erforderliche Umsteigehäufigkeit.
Mittels einer Literaturrecherche sollen Einflussgrößen und deren Relevanz ermittelt werden. Anschließend soll durch eine zu entwickelnde Stated-Preference-Befragung evaluiert werden, wie sich Reisende in gewissen Situationen bei der Haltestellenwahl verhalten würden. Dabei sollen realistische Beispiele in der Region Stuttgart als Grundlage ausgearbeitet werden. Die Befragungen könnten mittels Haushaltsfragebögen in dem jeweiligen Gebiet oder allgemeiner mittels einer Online-Umfrage durchgeführt werden. Abschließend soll eine Widerstandsfunktion für die Haltestellenwahl definiert werden.


 Titel:

Optimale Netze für den ÖV – Entwurf von Lösungen für Beispielnetze

Aufgabenstellung:
Das Verkehrsangebot im ÖV hat die primäre Aufgabe, Fahrgäste zu befördern. Der ÖV soll darüber hinaus eine Alternative zum Pkw anbieten, da er verglichen mit dem Pkw auf einem Fahrweg gleicher Breite deutlich mehr Menschen als der Pkw befördern kann und ab einem durchschnittlichen Auslastungsgrad der Sitzplätze von rund 40% einen niedrigeren spezifischen Energieverbrauch pro Personenkilometer aufweist. Diese positiven Eigenschaften des ÖV dienen als eine Rechtfertigung öffentlicher Zuschüsse für den ÖV. Da bei einem Ausbau des ÖV die Kosten in der Regel stärker steigen als die Erlöse, müssen bei einer integrierten Planung im öffentlichen Verkehr die Wirkungen auf die Fahrgäste und die Wirkungen auf die Betreiber gleichermaßen berücksichtigt werden. Daraus ergibt sich die Fragestellung für die Arbeit:
Wie sieht ein Angebot im öffentlichen Verkehr, das möglichst optimal ist?
Ziel der Arbeit ist es für kleine Beispielnetze (das Bild zeigt ein Beispielnetz) und eine vorgegebene Verkehrsnachfrage Lösungen für ein ÖV-Angebot zu entwickeln. Eine Lösung enthält dabei den Linienplan, den Fahrplan und den Fahrzeugumlaufplan.


Titel:

Analyse des kleinräumigen Routenwahlverhaltens im Kfz-Verkehr

Aufgabenstellung:
Kleinräumige Routenalternativen führen häufig durch das nachgeordnete Straßennetz. Diese Routenalternativen werden regelmäßig genutzt, da sie im Normal kürzer sind (z.B. Lenzhalde vs. oberer Herdweg) oder sie werden im Fall von Störungen auf der Hauptroute genutzt. Im Rahmen der Arbeit soll die Routenwahl für eine oder zwei Beispiele mit Hilfe von automatischen Kennzeichenerfassungssystemen erfasst und analysiert werden.

Diese Arbeit ist als Gruppenarbeit für 3 Personen konzipiert


Titel:

Zielwahl im Personenverkehr – empirische Validierung des bipolaren Zielwahlmodells

Aufgabenstellung:
Im 4-Stufenalgorithmus wird angenommen, dass die Wahrscheinlichkeit ein Ziel zu wählen von der Attraktivität des Ziels und dem Aufwand zur Erreichung des Ziels abhängt.
Modellerweiterungen gehen davon aus, dass Orte für Aktivitäten innerhalb einer Ellipse um den Wohnort und den Ort der Pflichtaktivität (Arbeiten, Ausbildung) bei der Zielwahl präferiert werden. Dieses Modell wird bipolares Zielwahlmodell genannt. Ziel der Arbeit ist es das bipolare Zielwahlmodell anhand von Befragungsdaten aus der Region Stuttgart zu validieren (ca. 13.700 Personen, 290.000 beobachtete Wege, ca. 91.000 unterschiedliche Personenorte).

Voraussetzung:

Kenntnisse in Access

Hier finden sie Eine Liste der Themen für studentische Arbeiten al pdf-Dokument.

Hinweis

Bitte beachten Sie folgende Empfehlungen für die Anfertigung von studentischen Arbeiten am Lehrstuhl für Verkehrsplanung und Verkehrsleittechnik:

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