Das Aktivitäten-basierte Modell (ABM) ist ein alternativer Ansatz zur Nachfragemodellierung, das die Nachfrage in einer Region als Ergebnis vieler individueller Mobilitätsentscheidungen darstellt.
In klassischen makroskopischen Nachfragemodellen wird die Bevölkerung zu verhaltenshomogenen Personengruppen zusammengefasst. Für jede Gruppe werden Aktivitätenpaare oder Aktivitätenketten modelliert. Die Berechnung der Nachfrage basiert auf negativem Nutzen der Ortsveränderungen. Diese Modelle werden auch als Wege-basierte bzw. Touren-basierte Nachfragemodelle bezeichnet, da sie sich auf die reine Anzahl der Wege oder Ketten konzentrieren und nicht auf die Bildung von Touren im Kontext von Personen und ihren individuellen Eigenschaften. Die Ergebnisse eines makroskopischen Nachfragemodells sind mehrere Fahrtenmatrizen, die nach Personengruppe, Fahrtzweck und Modus differenziert sind.
Im Gegensatz dazu liegt beim Aktivitäten-basierten Modell der Fokus auf der einzelnen Person und ihrer Mobilität. Aktivitäten-basierte Modelle sind mikroskopische Nachfragemodelle, in denen Mobilitätsentscheidungen aller Personen individuell als aufeinanderfolgende diskrete Entscheidungen simuliert werden. Eine solche Wahl kann eine langfristige Entscheidung wie die Wahl des Arbeitsplatzes oder eine kurzfristige wie die Entscheidung über die Anzahl der Touren und Trips sein. Aktivitäten-basierte Modelle sind für einige Bereiche der Nachfragemodellierung beliebt, da sie das Verhalten von Individuen auf sehr intuitive Weise modellieren und das Potenzial haben, einige Aspekte der Mobilität (z.B. neue Modi, Multimodalität, Haushaltsinteraktionen) besser zu berücksichtigen als aggregierte Modelle.
Die Individuen werden als „synthetische Bevölkerung“ dargestellt. Die Personen in einer synthetischen Bevölkerung sind keine exakten Reproduktionen der wahren Bevölkerung, sondern werden typischerweise durch Monte-Carlo-Simulationen von Personenmerkmalen (Geschlecht, Alter, Einkommen, Beruf, Wohnort,...) auf der Grundlage statistischer demographischer Daten erzeugt. Die Entscheidungen der Personen hängen von den Merkmalen ab, die mit den erzeugten Personen verbunden sind. Als Ergebnis des Modells werden Tagespläne in Form von Abfolgen von Aktivitätsausübungen generiert. Die Tagespläne enthalten Informationen über die Aktivitäten, beispielsweise Startzeiten, Dauer und Standorte, sowie über die Touren einschließlich der Wahl des Modus.
Während die allgemeinen Konzepte der Aktivitäten-basierten Modelle ähnlich sind, hat sich keine gemeinsame Struktur herausgebildet, die als allgemein akzeptierter Standard unter Verkehrsplanern verwendet wird. Daher können sich die Aktivitäten-basierten Modelle in vielerlei Hinsicht unterscheiden. Dies betrifft die Definitionen der Nutzenfunktionen, der betrachteten Entscheidungen und deren Reihenfolge, der Wahlmodelle selbst sowie verschiedener Modellparameter. Der Ansatz der mikroskopischen Nachfragemodellierung in PTV Visum besteht daher nicht darin, eine vollständige Aktivitäten-basierte Modellimplementierung bereitzustellen, sondern nützliche Datenstrukturen, Datenmanagement-Tools, COM-APIs, Datei-Eingabe/Ausgabe und Visualisierungen für die Erstellung und Anwendung benutzerdefinierter Aktivitäten-basierter Modelle bereitzustellen. Die Integration von benutzerdefinierten Aktivitäten-basierten Modellen in PTV Visum ermöglicht es, von allen anderen Funktionen wie der Handhabung großer Datensätze, integrierter Ablaufsteuerung, leistungsstarken Umlegungen und Evaluierungstools zu profitieren.
Die folgende Abbildung zeigt die grundlegenden Merkmale des Konzepts.
Die synthetische Bevölkerung wird extern berechnet oder kann in PTV Visum generiert werden, beispielsweise auf Basis von Umfragedaten. Die Daten der Personen und Haushalte werden in den neuen Objekttypen Personen und Haushalte gespeichert (Personen verwalten und Haushalte verwalten). Wie andere Aktivitätsstandorte werden auch die Haushalte anhand von Koordinaten verortet. Alle Objekte des ABM-Datenmodells können um beliebige benutzerdefinierte Attribute erweitert werden.
Die Berechnung der Tagespläne und der daraus resultierenden Touren und Trips (Touren verwalten und Trips verwalten) basiert auf Skripten, die vom Benutzer im Rahmen des Modellierungsprozesses erstellt werden müssen. Die Ergebnisse werden als Tagespläne, Aktivitätsausübungen, Touren und Trips gespeichert. Für die Bearbeitung und Auswertung dieser Objekttypen stehen Listen zur Verfügung. Sie sind mit dem Netzeditor synchronisiert, der die geografische Überprüfung, wie in der folgenden Abbildung dargestellt, für eine einzelne Tour ermöglicht.
