Das Aktivitäten-basierte Modell (ABM) ist ein alternativer Ansatz zur Nachfragemodellierung, welches die Nachfrage 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 disaggregierten Mobilität. Aktivitäten-basierte Modelle sind mikroskopische Nachfragemodelle, in denen Mobilitätsentscheidungen aller Personen individuell als diskrete Entscheidungen simuliert werden. Eine solche Wahl kann eine langfristige Entscheidung wie die Wahl des Arbeitsplatzes oder eine kurzfristige wie die Entscheidung über den Modus eines 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. die Differenzierung nach Stark- und Schwachlastzeiten, genauere Modellierung des ÖV-Zugangs, Multimodalität) besser zu berücksichtigen als aggregierte Modelle.
Die Individuen werden als „synthetische Bevölkerung“ dargestellt. Die Personen in einer synthetischen Bevölkerung sind keine exakte Reproduktion der wahren Bevölkerung, sondern werden typischerweise durch geeignetes Klonen von erhobenen Personen (z.B. aus Haushaltsbefragungen) auf Grundlage statistischer sozio-demographischer Daten erzeugt. Die Entscheidungen der Personen hängen unter anderem von ihren Merkmalen ab. Als Ergebnis des Nachfragemodells 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 und Trips einschließlich der Wahl des Modus.
Obwohl die Konzepte der Aktivitäten-basierten Modelle ähnlich sind, hat sich keine klare 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.
PTV Visum bietet deshalb zwei Ansätze der mikroskopischen Nachfragemodellierung. Zum einen können externe ABM in ein Visum-Modell integriert werden, wobei PTV Visum das Framework bildet und das externe ABM die Nachfrageberechnungen durchführt. PTV Visum stellt die notwendigen Datenstrukturen, Datenmanagement-Tools und COM-APIs bereit. 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 dieses Konzepts.
Der zweite und für die meisten Anwender*innen vermutlich eher zu empfehlende Ansatz ist die Verwendung von Visums ABM-Verfahren (ABM Nested Demand). Diese orientieren sich an der Funktionsweise von herkömmlichen 4-Stufen-Modellen, sind also von ihrer Struktur her leicht verständlich und darüber hinaus auch leicht zu bedienen.
PTV Visum bietet daneben auch Funktionalität zur Datei-Eingabe und -Ausgabe, zu Visualisierungen und Analyse im Bereich disaggregierter Nachfrage. Die synthetische Bevölkerung wird mit externer Software berechnet (wir empfehlen die Verwendung von PopulationSim) und kann nach PTV Visum importiert werden. Die Daten der Personen und Haushalte werden in den 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 Mobilitätsdaten werden als Tagespläne, Aktivitätsausübungen, Touren und Trips(Touren verwalten und Trips verwalten) 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.
