Research Area C

RA C wird die Beiträge aus RA A und RA B integrieren und zugleich Ergebnisse an die anderen Teile des TRR 408 AgiMo zurückgeben. RA C wird die neuen Verhaltensdaten und ‑modelle aus RA A sowie die Methoden zur Analyse, Simulation, Planung und Steuerung von Verkehrssystemen und Mobilitätsdiensten aus RA B aufgreifen. Projekte in RA C werden diese Ergebnisse aus RA A und RA B kombinieren und weiterentwickeln, um den AgiMo Digital Twin zu erstellen, der aktuelle, assimilierte und netzwerkweite Mobilitätsdaten bereitstellen wird. Der AgiMo Digital Twin wird anschließend direkt eingesetzt, um Dekarbonisierungsszenarien für verantwortliche Mobilität zu berechnen.
Partizipative Methoden für die Szenarioplanung werden in Zusammenarbeit und iterativen Feedbackschleifen mit der Entwicklung des Digital Twin erarbeitet. Das Potenzial großer Sprachmodelle (LLM) zur Verbesserung simulationsbasierter Methoden für die Mobilitätsplanung wird in C6 untersucht. RA C wird außerdem in RA A und RA B zurückwirken, indem es Kennzahlen für die Bewertung von Verkehrssystemen sowie netzweite assimilierte Mobilitätsdaten bereitstellt.

Das Projekt C1 zielt darauf ab, den Übergang zu einer verantwortungsvollen Mobilität zu unterstützen, indem neuartige Methoden entwickelt werden, die bei der Bewertung von Verkehrspolitiken anhand spezifischer Aspekte der 4F-Prinzipien helfen: Funktion, Form, Fairness und Nachhaltigkeit. Um einen nutzerzentrierten, auf Fairness ausgerichteten Bewertungsrahmen zu schaffen, werden Perspektiven aus verschiedenen Theorien der sozialen und politischen Gerechtigkeit integriert, um ungleiche Auswirkungen auf unterschiedliche Bevölkerungsgruppen zu berücksichtigen und eine gerechte Verteilung der Verkehrskosten und -nutzen anzustreben. Um dies in der Praxis umzusetzen, nutzen wir automatisierte Verkehrsmodellierung, um Testfall-Experimente zur Optimierung der Netzgestaltung durchzuführen. Durch den Einsatz von Datenanalyse, multikriteriellen Optimierungsalgorithmen und Techniken zur Zielreduktion – einschließlich Indexfonds- und Hybridportfolio-Methoden – wollen wir Pareto-optimale Bedingungen identifizieren, die den mathematischen Ausgleich konkurrierender privater und öffentlicher Bedürfnisse erleichtern und so eine gerechtere Entwicklung des Verkehrsnetzes ermöglichen.

Das Projekt C2 wird Szenariotechniken weiterentwickeln, indem quantitative und qualitative Daten einbezogen, räumliche Darstellungsmethoden verbessert und verschiedene partizipative Workshop-Formate und digitale Werkzeuge getestet werden. Der exemplarische Szenarioprozess kombiniert Exploratory Scenario Planning (XSP) und Backcasting-Ansätze in Rückkopplungsschleifen mit dem AgiMo Digital Twin. Projektergebnisse sind der partizipative Szenarioprozess für die integrierte Verkehrs- und Stadtplanung, die digitalen Werkzeuge und deren Anwendung für die Entwicklung und Evaluierung der Dekarbonisierungsszenarien.

Projekt C3 wird Ergebnisse aus vielen anderen Projekten, insbesondere open data Modelle aus C4, des TRR408 nutzen, diese in das MATSim-Framework integrieren und den digitalen AgiMo Digital Twin zusammen mit INF entwickeln. Basis ist die Simulation einer Region kombiniert mit einem Verfahren zur regelmäßigen Aktualisierung, zunächst einmal pro Woche, und nutzt dabei einen mobilfunkbasierten Datenfeed. Dazu werden wir Verfahren nutzen, die bereits für COVID-19-Simulationen verwendet wurden, um die Teilnahme an Aktivitäten zu bestimmen. Der digitale AgiMo-Zwilling wird direkt in C4 eingesetzt, um in enger Zusammenarbeit mit C2 Dekarbonisierungsszenarien zu erstellen.

Projekt C4 erstellt open data Modelle für C3 und wird das simulationsbasierte Begleitprojekt zu C2 sein. C4 wird die assimilierten Modelle aus C3 anwenden, um kohärente Dekarbonisierungsszenarien zu entwickeln und damit C2 zu unterstützen. Einerseits wird C4 Vorschläge aus dem partizipativen Prozess aufgreifen, diese in die technische Simulation einbringen und die Ergebnisse an C2 zurückspielen. Andererseits wird C4 alternative Vorschläge erarbeiten und diese in den Diskussionsprozess von C2 einbringen. Ähnlich zu C2 wird C4 Backcasting-Szenarien entwickeln und diese auf der Grundlage der in C1 zu entwickelnden 4F-Prinzipien bewerten. Darüber hinaus wird C4 an der Verbesserung der Kalibrierung von Angebot und Nachfrage arbeiten.

Projekt C5 wird das multimodale makroskopische Fundamentaldiagramm (MFD) für standardisierte Anwendungen in der Verkehrsplanung weiterentwickeln. Wir werden neuartige Bewertungsindikatoren und zugehörige Berechnungsverfahren auf Basis des multimodalen MFDs entwickeln. Darüber hinaus werden wir eine Simulationsumgebung entwickeln, die es ermöglicht, einen umfangreichen Szenarienraum mit sehr geringen Rechenkosten zu untersuchen. Zudem wird eine Methode entwickelt, um MFD-Modelle auf Basis des digitalen AgiMo-Zwillings zu kalibrieren. Die entwickelten Verfahren werden AgiMo Fallbeispiele eingesetzt.

Projekt C6 wird das Potenzial von Large Language Models (LLMs) zur Verbesserung der simulationsbasierten Mobilitätsplanung untersuchen. Wir werden das in aktuellen LLMs bereits vorhandene Wissen über den Mobilitätsbereich analysieren und einen Benchmark entwickeln, der dieses Wissen auf verschiedenen Aufgaben prüft, etwa zu Geographie und Topologie, zu individuellen Verkehrsentscheidungen und zu den Effekten verkehrspolitischer Maßnahmen. Außerdem werden wir die Eignung von LLMs für die Ein- und Ausgabe der Mobilitätsplanung evaluieren, d. h. zur Ideenfindung für mögliche Lösungen und zur Abschätzung der Akzeptanz von Maßnahmen. Schließlich werden wir LLMs für (näherungsweise) systemweite Simulationen einsetzen, um zu testen, ob und wie sie das bestehende MATSim-Simulationstool ergänzen können.

Projekt C7 wird ein automatisiertes Kalibrierungssystem für die in diesem TRR verwendeten Verkehrsnachfragemodelle entwickeln, dessen Hauptziele (i) Verallgemeinerbarkeit, (ii) Quantifizierung der Unsicherheit und (iii) Automatisierung von Heuristiken sind. Das System wird modular aufgebaut, um eine flexible Integration verschiedener Komponenten für unterschiedliche Anwendungen zu ermöglichen. Schwerpunkt von C7 ist die Bereitstellung von Werkzeugen für die Kalibrierung des digitalen AgiMo Digital Twins. Die entwickelten Techniken werden aber auch auf andere Modelle in diesem TRR und darüber hinaus anwendbar sein.