Flottendimensionierung und Einsatzplanung autonomer E-Fahrzeuge im ländlichen Raum

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Meisel
• Fachliche Zuordnung: Accounting und Finance ; Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 418360126

Verglichen mit städtischen Gebieten steht der Bevölkerung ländlicher Gebiete nur ein relativ geringes Angebot an Mobilitätsdienstleistungen zur Verfügung. Hauptgrund hierfür ist die vergleichsweise geringe Bevölkerungsdichte, die einen wirtschaftlichen Betrieb flächendeckender und hochfrequenter ÖPNV-Systeme erschwert. Auch Car-Sharing-Angebote, Mitfahrgelegenheiten und andere Alternativsysteme sind durch die geringe Nachfragedichte nur sehr begrenzt verfügbar. Die Bevölkerung im ländlichen Raum ist daher heute noch überwiegend auf den motorisierten Individualverkehr mit eigenen Pkw angewiesen. Gleichzeitig besteht im ländlichen Raum auf Grund großer Entfernung zwischen Start- und Zielorten ein hoher Mobilitätsbedarf je Einwohner der in Kombination mit mangelnden Mobilitätsangeboten eine Einschränkung der Lebensqualität in diesen Gebieten darstellt. Im hier beantragten Forschungsprojekt soll untersucht werden, wie ein innovatives Mobilitätsdienstleistungssystem zu gestalten ist, welches durch den Einsatz autonomer Elektrofahrzeuge zu einer Verbesserung der Angebotssituation im ländlichen Raum beiträgt. Hierbei wird ein plattformbasiertes System betrachtet, bei dem ein Anbieter eine Flotte derartiger Fahrzeuge für eine Region bereitstellt und diese zur Erfüllung von Mobilitätsanfragen der Nutzer einsetzt. Hauptgegenstand des Forschungsprojektes sind Fragen der Gestaltung geeigneter Fahrzeugflotten sowie der zugehörigen Einsatzplanung der Fahrzeuge mit dem Ziel, ein leistungsfähiges Mobilitätsdienstleistungssystem bereitzustellen. Die existierende Forschung zu Mobilitätssystemen mit autonomen Fahrzeugen konzentriert sich auf städtische Verkehre, wo auf Grund hoher Nachfragedichte, großer Fahrzeugflotten und kurzer Bereitstellungswege gänzlich andere Voraussetzungen als im ländlichen Raum herrschen. Die bislang untersuchten Systeme basieren zumeist auf reaktiven ad-hoc Bedienungen kurzfristig eingehender Anfragen, wohingegen im ländlichen Raum lange Bereitstellungswege eine Voranmeldung der Bedarfe durch die Nutzer sowie eine gezielte Fahrzeugeinsatzplanung erfordern. Das Forschungsprojekt wird diesbezüglich Optimierungsmodelle und Lösungsverfahren entwickeln, die der operativen Einsatzplanung autonomer e-Fahrzeuge im ländlichen Raum dienen sowie Fragen zu geeigneten Flottengrößen und deren Zusammensetzung beantworten. Besonderes Augenmerk wird auf komplexe Mobilitätsbedarfsfälle gelegt, die beispielsweise zeitlich versetzte Hin- und Rückfahrten kombinieren und daher eine gezielte Einsatzplanung und Synchronisation mehrerer Transportdienstleistungen und/oder Verkehrsmittel erfordern. Die Methodik wird des Weiteren Reservierungsmechanismen, reaktive und antizipative Fahrzeugrepositionierungen sowie Auftragsannahmeentscheidungen unterstützen. Ein zu entwickelndes Simulationssystem dient der Identifikation geeigneter Gestaltungsmaßnahmen sowie der Evaluation der Leistungsfähigkeit des resultierenden Mobilitätsdienstleistungssystems.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen