Handling Non-Motorized Trips in Macroscopic Travel Demand Models

Non-motorized trips are generally short trips, and in macroscopic models, many of them end up in the same transport analysis zones from which they originate. Since the spatial aggregation nature of these models makes it difficult to model intrazonal trips, the treatment of non-motorized trips in such models is limited. Non-motorized trips can however not be neglected in urban transport analyses considering the high share of walking and cycling in urban areas, and their importance for sustainable mobility. Recognizing the mitigation of the intrazonal problem as key to improving non-motorized trip modeling in macroscopic models, the research seeks to enhance the macroscopic modeling of non-motorized trips by finding a suitable method for calculating intrazonal impedances, and identifying an appropriate level of spatial resolution for analysis zones. To find a suitable method for calculating intrazonal impedances, the study compares both calculated intrazonal impedances and modeled intrazonal trips. The study considers existing methods for calculating intrazonal impedances and a new method that calculates intrazonal impedance by finding the average impedance between node pairs within a zone. The results show that whereas the proposed method provides better estimates of intrazonal impedances, better intrazonal impedance estimates do not guarantee better intrazonal trip estimates. Consequently, non-motorized trips cannot be adequately handled in macroscopic models by improving the calculation of intrazonal impedances. Efforts aimed at improving the calculation of intrazonal impedances should therefore be geared towards reducing the need to deal with intrazonal trips. In identifying an appropriate level of spatial resolution, the study seeks to minimize a cost function with respect to the number of zones and the deviations in traffic assignment results. The objective is to keep the number of zones to the minimum possible while ensuring low deviations in assignment results
Wege mit nicht-motorisierten Verkehrsmitteln sind im Allgemeinen kurz, wodurch in makroskopischen Modellen viele dieser Wege innerhalb derselben Zone beginnen und enden. Die räumliche Aggregation dieser Modelle erschwert es, intrazonale Wege zu modellieren und daher sind die Möglichkeiten limitiert, nicht-motorisierte Wege abzubilden. Vor dem Hintergrund des hohen Anteils von Fuß und Fahrrad im städtischen Bereich sowie deren Bedeutung für nachhaltige Mobilität dürfen diese Wege jedoch nicht vernachlässigt werden. Davon ausgehend, dass die Verringerung des Problems der Abbildung intrazonaler Wege ein Schlüssel zur Verbesserung der Modellierung nicht-motorisierter Wege in makroskopischen Modellen darstellt, besteht das Ziel dieser Arbeit in der Verbesserung makroskopischer Modellierung nicht-motorisierter Wege durch Bestimmung einer geeigneten Methode zur Berechnung intrazonaler Widerstände sowie der Definition einer geeigneten räumlichen Auflösung der Zonen im Modell. Zur Bestimmung einer geeigneten Methode für die Berechnung intrazonaler Widerstände vergleicht die Studie berechnete Widerstände und modellierten intrazonalen Wegen. Dabei werden bestehende Methoden für die Berechnung intrazonaler Widerstände sowie eine neue Methode betrachtet, bei der die Widerstände durch das Berechnen von Mittelwerten zwischen Knotenpaaren innerhalb einer Zone bestimmt werden. Obwohl die vorgeschlagenen Methoden bessere Abschätzungen der intrazonalen Widerstände liefern, heisst das nicht, dass sie auch die intrazonalen Wege besser abschätzen können. Daraus lässt sich schlussfolgern dass das Problem der nicht-motorisierten Wege in makroskopischen Modellen durch die Verbesserung der Berechnung intrazonaler Widerstände nicht gelöst werden kann. Weitere Bestrebungen zur Verbesserung der Widerstandsberechnungen sollten daher eher darauf abzielen, die Notwendigkeit der Bestimmung intrazonaler Wege zu reduzieren. Zur Bestimmung einer geeigneten räumlichen Auflösung wurde eine Kostenfunktio