Mörner, Moritz von (2018)
Sammelverkehr mit autonomen Fahrzeugen im ländlichen Raum.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit einer Potenzialabschätzung für den Einsatz von Sammelverkehren mit autonomen Fahrzeugen im ländlichen Raum. Die Ergebnisse bieten einen guten Einblick in die Machbarkeit sowie das Bündelungspotenzial für die Planung und die Umsetzung von flexiblen, kleinteiligen Sammelverkehren. Aktuelle demografische und gesellschaftliche Entwicklungen stellen den liniengebundenen ÖPNV vor allem im ländlichen Raum vor große Herausforderungen. Die Auswirkungen des demografischen Wandels zeigen sich inzwischen jedoch nicht mehr nur in ländlichen Räumen, sondern zunehmend auch in Randbereichen von Ballungsräumen. Besonders sinkende Schülerzahlen haben dort Auswirkungen auf den ÖPNV, da Schüler derzeit die Hauptnutzergruppe darstellen. Hinzu kommt ein Rückgang der Fahrgäste durch sinkende Bevölkerungszahlen. Für die Verkehrsbetriebe wird damit die wirtschaftliche Basis für das Vorhalten öffentlicher Verkehre immer weiter geschwächt. Damit es auch in Zukunft möglich ist, im ländlichen Raum ohne eigenen Pkw mobil zu sein, können neue Lösungswege beschritten werden, die sich durch die Weiterentwicklung der Kommunikationstechnik und die Automatisierung eröffnen. In dieser Arbeit wird das Beförderungspotenzial von Sammelverkehren im ländlichen Raum als Ersatz des klassischen ÖPNVs untersucht. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf dem Einsatz autonomer Fahrzeuge. Der Fokus der Arbeit liegt auf der Frage der Umsetzbarkeit und des Potenzials, Fahrten im ländlichen Raum zu bündeln. Dabei möchte die Arbeit nicht nur herausstellen, ob Bündelungspotenzial vorhanden ist, sondern vor allem auch, wie sich verschiedene Parameter der Bedienung auf das Bündelungspotenzial auswirken. Die Untersuchung wird mit Hilfe eines für diesen Zweck neu erstellten, agentenbasierten Modells durchgeführt. Die Daten für das Modell basieren auf einer Befragung der Bewohner eines realen ländlichen Raums zu ihrem Mobilitätsverhalten. Unter Berücksichtigung des demografischen Wandels und verschiedener Trends, die zukünftig das Leben und das Mobilitätsverhalten im ländlichen Raum beeinflussen, wird zusätzlich zum Status Quo als Prognosehorizont das Jahr 2030 gewählt. Die Grundlage der Prognose bildet eine Betrachtung des ländlichen Raums. Fünf gesellschaftliche Megatrends, die für die Verkehrsentwicklung und -planung von Bedeutung sind, werden herausgearbeitet. Die Auswirkungen dieser Trends auf den Mobilitätsbedarf und das Mobilitätsangebot werden daraus abgeleitet und differenziert betrachtet. So können auf Basis aktueller, bereits sichtbarer Megatrends, Rückschlüsse auf Veränderungen im zukünftigen Mobilitätsbedarf und -angebot gezogen werden. Aus den fünf Megatrends werden deshalb jeweils sechs Trends erarbeitet, um aufzuzeigen, wie sich sowohl Bedarf als auch Angebot entwickeln. Die Erkenntnisse dieser Trendanalysen fließen in die Entwicklung des Modells ein. Die Szenarien, unterteilt in Grundszenarien (Fokus auf Zeithorizont, Nachfrageniveau und Flottengröße) und Ergänzungsszenarien (Betrachtung einzelner Parameter und deren Auswirkungen auf die Ergebnisse), werden im erstellten Modell simuliert und anschließend ausgewertet. Die Ergebnisse der Simulationsläufe sind übersichtlich zusammengefasst und mit weiteren Analysen zu den Fahrzeugflottenkosten ergänzt. Als grundlegendes und wichtigstes Ergebnis kann festgehalten werden, dass Sammelverkehr mit autonomen Fahrzeugen im ländlichen Raum als Ersatz des klassischen ÖPNV wirtschaftlich sinnvoll umsetzbar sein kann. In einem Landkreis mit knapp 70.000 Einwohnern und etwa 43.000 zugelassenen Fahrzeugen in 2012 würden heute schon 2.100 autonome Fahrzeuge ausreichen, um einen zuverlässigen Sammelverkehr umzusetzen, der alle Wege außerhalb der eigenen Kommune abdeckt. Jedes Fahrzeug könnte eine durchschnittliche Jahresfahrleistung von 108.000 km bis 150.000 km pro Jahr erreichen, wobei es etwa 40 Passagiere pro Tag transportieren würde. Durch die Bündelung von Fahrten könnten bei den Fahrgästen, in einem kilometerbasierten Tarif, je nach Nachfrageniveau zwischen 130 % und knapp 200 % der real gefahrenen Kilometerleistung abgerechnet werden. Zusätzlich erscheint es sinnvoll, verschiedene Fahrzeuggrößen in einer Fahrzeugflotte zu vereinen. Allerdings sollten größere Fahrzeuge (hier 8-Sitzer) nur auf stark frequentierten Verbindungen eingesetzt werden und maximal 20 % der Fahrzeuge ausmachen. Der Mittlere Besetzungsgrad beim Einsatz von 4-sitzigen Fahrzeugen liegt bei 2 Personen pro Fahrzeug. In den Spitzenzeiten kann der Besetzungsgrad beim Einsatz von 8-sitzigen Fahrzeugen im Durchschnitt bis über 3,5 Personen pro Fahrzeug ansteigen. Als zusammenfassendes Ergebnis ist festzuhalten: ÖPNV im ländlichen Raum kann mittel- bis langfristig ersetzt werden durch autonome alternative Angebote zu einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand.

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