Soll eine Überlastung der Fahrplanfahrtelemente verhindert werden, so wird der Zustieg für einsteigende oder umsteigende Passagiere verhindert, sobald die Kapazität des Fahrzeuges erreicht ist. Die betroffenen Fahrgäste haben erst zu diesem Zeitpunkt Kenntnis von der Überlastung des Fahrzeuges und konnten es vorher nicht in ihre Wegewahl einfließen lassen. Die Fahrgäste suchen und wählen an dem Ort und zu der Zeit, an dem ihnen der Zustieg verweigert wurde, alternative Verbindungen. Diese kann die nächste Fahrt der gleichen Route sein oder auch eine Verbindung mittels anderer Linien.
Ziel ist es aufzuzeigen, an welchem Ort und zu welcher Zeit Verbindungen aufgrund von mangelnder Fahrzeugkapazität gebrochen werden. Das Verfahren zeigt die besonders betroffenen Relationen auf und berechnet die Reisezeitverluste der betroffenen Fahrgäste.
Ablauf des Verfahrens
Das Verfahren basiert auf den Ergebnissen einer fahrplanfeinen Umlegung. Es kann direkt im Anschluss an eine Umlegung durchgeführt werden oder auf ein bestehendes Umlegungsergebnis aufsetzen. Voraussetzungen sind gespeicherte Verbindungen und deren Belastungen. Das Verfahren beinhaltet keine iterativen Schritte und folgt diesem Ablauf:
1. Die Fahrplanfahrtelemente werden zeitlich nach ihrem Startzeitpunkt sortiert.
2. Beginnend bei dem ersten Fahrplanfahrtelement wird dieser Schritt für alle weiteren durchgeführt.
- Das Fahrplanfahrtelement wird auf Überlastung geprüft. Wird eine Überlastung festgestellt, werden alle Verbindungen, die in dieses Fahrplanfahrtelement ein- oder umsteigen, um den Anteil der Überlastung reduziert. Alle Verbindungen sind gleichermaßen anteilig betroffen. Die Reduzierung erfolgt auf den zurückliegenden und auf den in der Zukunft liegenden Fahrplanfahrtelementen. Der bisherige Verbindungsverlauf wird aufbewahrt.
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Ab dem Ort und der Zeit des Fahrplanfahrtelements, also dem Haltestellenbereich und der Abfahrtszeit (+1s), werden von den betroffenen Fahrgästen Alternativverbindungen gesucht. Hierbei werden auch Fahrplanfahrtelemente berücksichtigt, die noch überlastet sind. Das spiegelt wider, dass sich die Belastungen in der Zukunft noch ändern können und der Fahrgast keine Kenntnis der Auslastung hat. Für die Suche werden separate Abschneideregeln definiert, um die Verbindungsmenge zu reduzieren.
- Es erfolgt eine Wegewahl und die Belastung wird entlang der Alternativrouten durch das Netz propagiert.
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Die Alternativrouten werden mit den bisherigen Teilstücken verknüpft und das Attribut Anzahl Anschlussverluste zählt die Anzahl der Brüche einer Verbindung.
Die alternative Verbindungssuche erfolgt lediglich bis zu einem einstellbaren minimalen Anteil. Dies begrenzt die zu verarbeitende Verbindungsmenge. Belastungen unterhalb dieser Anteile werden auf die Originalverbindung zurückgespeichert. Dies kann zu minimaler Überlast an den Fahrplanfahrtelementen führen.
3. Die verknüpften Routen werden in der Verbindungsmenge der Umlegung gespeichert. Belastungen von Fahrgästen, die an einem Umstieg keine Alternativroute gefunden haben, sind nicht mehr in der Verbindungsmenge vorhanden. Dies führt zu einer Unterschätzung der Belastung auf den Teilwegen bis zum gebrochenen Umstieg. Die Anzahl der Fahrgäste ohne alternative Verbindung wird ausgewiesen.
Ergebnisse und Kenngrößen des Verfahrens
Die Ausgabeattribute des Verfahrens bestehen, neben der erweiterten Verbindungsmenge, aus Kennzahlen, wie die Anzahl und der Anteil der Fahrgäste, die nicht in ein Fahrzeug einsteigen konnten. Diese werden noch unterschieden in Fahrgäste, die eine oder keine Alternativverbindung finden.
Die Anzahl der Fahrgäste, die nicht zusteigen können:
Anzahl Kapazitätsüberschreitungen = Belastung - Kapazität des Fahrzeugs
Der Anteil berechnet sich auf Basis der Fahrgäste, die eingestiegen sind, und den Fahrgästen, denen dies verwehrt wurde.
Anteil Kapazitätsüberschreitungen = Anzahl Kapazitätsüberschreitungen/Einsteigende Fahrgäste + Anzahl Kapazitätsüberschreitungen
Dieser Wert wird 0%, wenn die Kapazität nicht erreicht wurde und liegt bei 100%, wenn kein Fahrgast in das Fahrplanfahrtelement einsteigen konnte.
Es wird zusätzlich das Risiko berechnet, dem der Fahrgast ausgesetzt ist. Das Risiko setzt sich aus der Wahrscheinlichkeit und der Gefahr zusammen. Hier also dem Anteil der Personen, deren Zustieg verweigert wurde, und der Verlängerung der Reisezeit, die sie erfahren müssten. Diese Kenngrößen werden zunächst auf Ebene der Verbindung für jeden Umstieg berechnet.
Das Zustiegsrisiko pro Person einer Verbindung V ist die Summe über alle darin vorkommenden Umstiege u sowie das Einstiegsrisiko tV,e berechnet. Die Wahrscheinlichkeit aV,u gibt dabei den Anteil der Personen an, die am Umstieg u in der Verbindung V scheitern. Die resultierende Reisezeitverlängerung t gibt den Zeitverlust gegenüber der initialen Ankunftszeit am Ziel an.
Das Gesamtrisiko einer Verbindung ist die Summe aus dem Produkt des Zustiegsrisikos pro Person und den bestehenden Belastungen auf der Verbindung.
Diese Kenngrößen sind in den jeweiligen Aggregationen zusätzlich an Anschlüssen, Haltepunkten, Teilwegen sowie als Kenngrößenmatrix verfügbar.
