Angebotsplanung auf der Basis des Fahrgastverhaltens

Im Projekt ANYMOS werden aus anonymisierten Mobilitätsdaten Erkenntnisse über Fahrgastströme abgeleitet

Um den öffentlichen Nahverkehr zukunftsfähig und effizient zu gestalten, benötigen Entscheidungsträger ein genaues Bild darüber, wie viele Fahrgäste mit welchen Ticketarten zu welchen Zeiten auf welchen Strecken unterwegs sind. Die Erfassung von Fahrgastströmen und die Erstellung sogenannter Quelle-Ziel-Matrizen bilden daher eine wichtige Grundlage für die Planung und Optimierung des Betriebs sowie des Angebots.

Zwar gibt es mittlerweile Lösungen, die diese Daten direkt durch ihre Nutzung generieren – wie z. B. Check-in/Check-out-Systeme (CiCo) und Be-in/Be-out-Systeme (BiBo) – doch nicht jeder öffentliche Verkehrsbetrieb hat Zugang zu solchen Technologien. Empirische Fahrgastumfragen in Verbindung mit automatischen Fahrgastzählsystemen
(AFZS) sind nach wie vor ein gängiges Mittel, um Fahrgastströme zu ermitteln und abzuleiten. Fahrgastbefragungen haben jedoch Schwächen, wie etwa Verzerrungen in der Stichprobenrepräsentation, unzureichende Aktualität, Wiederholbarkeit der Umfragen sowie einen hohen zeitlichen und finanziellen Aufwand durch die manuelle Durchführung. Daher sind alternative Methoden zur Rekonstruktion von Fahrgastströmen entscheidend, um diese Lücken zu schließen.

Anonyme und datenschutzkonforme Verarbeitung

Im Rahmen des vor Kurzem abgeschlossenen Forschungsprojekts ANYMOS wurden Methoden zur Rekonstruktion von Fahrgastströmen entwickelt, die auf Anschlussanfragen aus der Fahrgastapp, Fahrkartenverkaufsdaten, Ergebnissen der Fahrgastzählung (AFZ) sowie weiteren Informationen – etwa demographischen Daten (Zensusdaten des Statistischen Bundesamtes) – basieren. Zusammen mit den Projektpartnern Karlsruher Verkehrsverbund (KVV) und dem Forschungszentrum Informatik (FZI) hat INIT diese Informationen verarbeitet und ausgewertet. Ein Schwerpunkt im Projekt ANYMOS lag dabei auf der anonymisierten und datenschutzkonformen Nutzung und Weiterverarbeitung der Mobilitätsdaten.

Von Buchungs- und Verbindungsanfragen zu Fahrgastströmen

Als Grundlage zur Ermittlung der Fahrgastströme im Projekt ANYMOS diente die multimodale Mobilitätsplattform „regiomove“ des KVV, für die INIT die Buchungs- und Bezahlplattform bereitgestellt hat. Dabei wurden Eingaben der rund 64.000 Nutzerinnen und Nutzer in der Auskunftsmaske der regiomove-App erfasst und gespeichert. Diese Eingaben, auch Logdateien genannt, beinhalten Informationen über die Start und Zielanfrage, die Uhrzeit der Anfrage sowie die Geo-Koordinaten des Standorts, von dem die Anfrage getätigt wurde. Im nächsten Schritt wurden sie mit aktuellen Fahrkartenkäufen aus dem Ticketing-Hintergrundsystem von INIT verschmolzen. Um dem Datenschutz gerecht zu werden sowie die Re-Identifikation der personenbezogenen Daten zu vermeiden, wurden in Zusammenarbeit mit dem FZI Methoden zur Anonymisierung entwickelt, ohne dabei Abstriche bei der Erfassung der Fahrgastströme zu machen.

INIT hat für ANYMOS die Systemarchitektur entwickelt. Diese ermöglicht die automatisierte Abfrage von Nutzerdaten aus der regiomove-App (KVV) sowie die Anonymisierung der Daten (FZI) und deren Aufbereitung (INIT). Anschließend wurden die anonymisierten Daten in einer Datenbank gespeichert und – soweit datenschutzkonform möglich – mit weiteren Daten verschnitten sowie in einem Frontend visualisiert für den KVV bereitgestellt.

Die Verschneidung mit weiteren Daten, wie z. B. den demographischen Daten (Alter, Wohnort, Haushaltsgröße), diente der Überprüfung der statistischen Repräsentativität. So ist es möglich, angemessene Aussagen über Fahrgastströme zu treffen.

Ausblick: Dynamische Visualisierung der Fahrgastströme

Zur bildlichen Darstellung der Fahrgastströme wurden in ANYMOS mehrere dynamische Visualisierungen konzipiert. Hier können die Fahrgastströme auf verschiedenen räumlichen Ebenen – von Stadtteilen bis hin zur Haltestellenebene – aggregiert und visualisiert werden. Die Dicke der Pfeile steht dabei für die Menge der Verbindungsanfragen von einem Stadtteil zu einem anderen (s. Abbildung).

Eine hervorragende Übersicht bieten Quelle-Ziel-Matrizen und Balkendiagramme, die den Vergleich zwischen Verbindungsanfragen und verkauften Tickets darstellen. Die Daten können dabei auf Tagesebene aggregiert werden, um die zeitliche Entwicklung der Anfragen zu verfolgen. So lassen sich alle wichtigen Daten zu Anfragen und Tickets immer schnell und übersichtlich einsehen.

Fazit

Die Erkenntnisse des Forschungsprojekts werden in Zukunft dazu beitragen, das Angebot des KVV noch zielgerichteter auf die tatsächliche Nachfrage auszurichten und somit sicherzustellen, dass der ÖPNV als attraktives, flexibles und nachhaltiges Verkehrsmittel weiter gestärkt wird.

Kontakt

Dr. Jochen Wendel

Senior R&D Manager, 
Deputy Team Manager

init SE

Deutschland