Gravitationsparameter schätzen (KALIBRI)

Mit der Funktion Gravitationsparameter schätzen (kurz KALIBRI) können zwei verschiedene Nutzenfunktionen für das Gravitationsmodell der Verkehrsverteilung kalibriert (geeicht) werden (Bestimmung der Parameter b und c).

1.  

wobei

Uij

Wert für den Nutzen (zum Beispiel abhängig von Entfernung oder Fahrzeit) zwischen Bezirk i und Bezirk j

b,c

zu schätzende Parameter

2.  

wobei

Uij

Wert für den Nutzen (zum Beispiel abhängig von Entfernung oder Fahrzeit) zwischen Bezirk i und Bezirk j

c2

zu schätzender Parameter

Die Funktion KALIBRI passt diese Nutzenfunktionen an eine vorgegebene Fahrtweitenverteilung an.

Anschließend berechnet die Funktion Verkehrsverteilung mit Hilfe des Gravitationsmodells aus dem bekannten Quellverkehr Qi eines Bezirks i sowie dem bekannten Zielverkehr Zj eines Bezirks j und den hier bestimmten Parametern b, c (oder nur c) den Verkehrsfluss Fij von Bezirk i nach Bezirk j (Gravitationsmodell rechnen).

Die Funktion KALIBRI bietet zwei verschiedene Möglichkeiten, die Parameter für das Gravitationsverfahren zu schätzen:

  • gekoppelt bezüglich Erzeugung
  • zweiseitig gekoppelt (Multi-Verfahren)

Die Parameter b, c oder c werden in einem iterativen Prozess bestimmt. Dabei wird die Nutzenfunktion logarithmisch transformiert; es gilt dann:

[2]

oder

[3]

Innerhalb jeder KALIBRI-Iteration wird eine vorläufige Nachfragematrix (zum Beispiel durch das Multi-Verfahren bei einer zweiseitig gekoppelten Gravitation) bestimmt. Die daraus resultierenden Funktionswerte der Nutzenfunktion werden mit Hilfe einer linearen Regression geglättet, und zwar so lange, bis die maximale Anzahl der KALIBRI-Iterationen erreicht ist oder keine Veränderung der Werte mehr auftritt. Die geglätteten Funktionswerte beschreiben dann eine Funktion des Typs [2] oder [3].

Falls eine Protokolldatei erzeugt wird (Option im Register Ausgaben), können Sie darin eine Zusammenfassung der Schätz-Ergebnisse finden. Dabei wird auch die Güte der Schätzung angegeben. Sie ist definiert durch

und stellt die durchschnittliche relative Abweichung der Anteile im Modell von den empirisch gemessenen Soll-Anteilen dar. Im Idealfall beträgt die Güte 1 (perfekte Übereinstimmung) und nimmt mit kleiner werdenden Werten ab. Eine negative Güte ist gleichbedeutend mit sehr starken Abweichungen und somit einer eher schlechten Parameterschätzung.