Aus der begrenzten Anzahl von Leihfahrzeugen und der konstanten Kapazität von Sharing-Stationen, sowie der dynamischen Nachfrage folgt, dass der Widerstand zur Nutzung von Sharing-Systemen auslastungsabhängig ist. Die Berechnung der Widerstände erfolgt pro Zeitintervall. Die Länge der Intervalle innerhalb des Umlegungszeitraums ist eine Eingabegröße.
- Widerstand für die Ausleihe an einer Station oder einem Bezirk
- Widerstand für die Rückgabe an einer Station
- Initiale Auslastung in der 1. Verbindungssuche
Widerstand für die Ausleihe an einer Station oder einem Bezirk
Für stationsgebundene Systeme modelliert der auslastungsabhängige Strafterm für die Ausleihe an einer Station, dass man eventuell warten muss bis ein Fahrzeug zurückgegeben oder vom Betreiber zurückgeführt wird. Für nicht stationsgebundene Systeme modelliert er, dass der durchschnittliche Weg zu einem abgestellten Fahrzeug länger wird, je geringer die „Dichte“ in der Umgebung ist.
Der Malus eines Teilwegs wird aus folgenden Komponenten berechnet:
- V = verfügbare Fahrzeuge des für den Teilweg ausgewählten VSys, das heißt, die Anzahl der Fahrzeuge zu Beginn des Intervalls, abzüglich der Anzahl im Intervall schon entliehenen Fahrzeuge (aus letzter Iteration). Ein Leihfahrzeug, das an einem Bezirk abgestellt wurde, ist erst nach Ablauf der am Bezirk hinterlegten Mindestaufenthaltsdauer wieder verfügbar.
Der zusätzliche Widerstand eines Teilwegs ergibt sich dann als
mit den vom Benutzer eingegebenen Parametern c1, c2 und c3, wobei c3 im Falle einer Ausleihe an einer Station, ein Attribut von Sharing-Stationen ist, das die Größe des Bereichs einfließen lässt. Im Falle einer Ausleihe am Bezirk, ist c3 ein Attribut des Bezirks.
Widerstand für die Rückgabe an einer Station
Der auslastungsabhängige Strafterm für die Rückgabe an einer Station soll modellieren, dass man eventuell warten muss bis ein Stellplatz frei wird.
Der Malus eines Teilwegs wird aus folgenden Daten berechnet:
- P = vorhandene Fahrzeuge an der Station, das heißt, die Anzahl der Fahrzeuge zu Beginn des Intervalls plus der Anzahl im Intervall schon zurückgegebenen Fahrzeuge (aus letzter Iteration)
- C = Kapazität der Station
Der zusätzliche Widerstand eines Teilwegs ergibt sich dann als
mit den vom Benutzer eingegebenen Parametern c1 und c2.
Der Strafterm ist für stationsungebundene Systeme und Systeme, in denen die Rückgabestation mit der Entleihstation identisch sein muss, nicht relevant.
Ausgleich der abgestellten und aufgenommenen Fahrzeuge an Bezirken (Ziele)
Innerhalb der Analyseperiode sollen sich die Anzahl der abgestellten und die der aufgenommenen Leihfahrzeuge an einem Bezirk (Ziel) möglichst ausgleichen. Dies bildet ab, dass nur dort ein Fahrzeug aufgenommen werden soll, wo bereits zuvor eines abgestellt wurde. In einem wegebasierten Verkehrsmodell ist dies das Äquivalent einer Tour eines Nutzers mit einem Leihfahrzeug (Ausleihe -> Weg -> Aktivität -> Weg -> Rückgabe).
Wege, die mit dem Abstellen oder Aufnehmen der Leihfahrzeuge am Bezirk starten oder enden, werden mit einem Bonus oder einem Malus belegt, je nachdem, wie sie sich auf dieses Gleichgewicht auswirken. In die Berechnung der Terme gehen ein:
- Summe der abgestellten Leihfahrzeuge (Bezirk ist Ziel des Wegs)
- Summe der aufgenommenen Leihfahrzeuge (Bezirk ist Quelle des Wegs)
Für Wege, die am Bezirk das Leihfahrzeug aufnehmen, wird zum Widerstand addiert:
W = a•(S2Quellbezirk - S1Quellbezirk)
wobei a ein vom Benutzer eingegebener Parameter ist.
Für Wege, die das Fahrzeug am Bezirk behalten, wird addiert:
W = a•(S1Zielbezirk - S2Zielbezirk)
wobei a derselbe vom Benutzer eingegebene Parameter ist.
Initiale Auslastung in der 1. Verbindungssuche
Für die erste Verbindungssuche kann eine Startlösung gewählt werden, die die Auslastung des Sharing-Systems abschätzt. Diese Initiale Auslastung in Prozent sorgt dafür, dass bereits bei der ersten Suche möglichst realistische Wege gefunden werden, da bereits ein auslastungsabhängiger Suchwiderstand bei der Ausleihe an Stationen verwendet wird (Anwendung: Fahrplanfeine Umlegung: Seite Erweiterte Betrachtung Verkehrsangebot).
Der Einfluss dieser Startlösung auf das Endergebnis wird durch die zweite Suche im belasteten Netz stark reduziert.
