Beim Straßengüterverkehr sind die Fahrzeit und die Zuverlässigkeit dieser Zeitdauer besonders wichtig. Im Fernverkehr (>200 km) nimmt die Be- und Entladung eines Lkw im Gegensatz zu der Fahrzeit lediglich einen geringen Zeitanteil in Anspruch. Bei der Planung und der Kalkulation eines Transportes spielt die voraussichtliche Fahrzeit, die ein LKW für
den Transport eines Auftrags benötigt, eine entscheidende Rolle. Streckenentfernungen können mit Hilfe existierender Software leicht berechnet werden. Bei der Ermittlung von
Fahrzeiten muss i.d.R. mehr Zeitaufwand betrieben werden, da verschiedenste Einflüsse Auswirkungen auf die Fahrzeiten haben. Diese Einflussgrößen können vorhersehbar oder gar nicht prognostizierbar sein. Außerdem können sie zeitlich unabhängig (z.B. Fahrstreifenbelastungen) oder zeitlich veränderlich sein (z.B. Unfälle). Einfluss auf die Fahrzeit hat u.a. die Zuverlässigkeit eines Verkehrssystems, die somit eine Variable für die Planung einer einzelnen Route oder auch eines ganzen Tages wird.
Seit einigen Jahren können Zeitdauern für geplante Fahrten durch die stetige Weiterentwicklung von Computern und Informationstechnik theoretisch immer genauer bestimmt werden. Auf praktischer Ebene unterscheiden sich allerdings häufig die eingeplanten und die tatsächlichen Fahrzeiten durch nicht planbare Ereignisse. Dazu zählen unter anderem Staus. Laut der Staubilanz des ADAC lag die Staulänge in Deutschland in dem Jahr 2014 bei ca. 960.000 Kilometern Länge. Diese Länge resultierte aus 475.000 Staus.
Bei der Planung gibt es ein Dilemma, da die Fahrzeit für eine Strecke minimal sein sollte, aber gleichzeitig eine hohe Verlässlichkeit der Fahrzeit angestrebt wird und somit ein Puffer
eingeplant werden sollte. Beide Aspekte sollten möglichst optimal berücksichtigt werden. Für die Fahrzeit sollte aber ein nicht zu großer Puffer eingeplant werden, da sonst unnötige
Wartezeiten entstehen könnten. Wenn allerdings zu wenig Puffer eingeplant ist, ist die geplante Fahrzeit nicht einhaltbar.
Eine möglichst genaue Vorhersage der Fahrzeit wird auch im Rahmen der logistischen Optimierung immer entscheidender. Vor einigen Jahren lag der logistische Fokus lediglich auf dem Warentransport zwischen zwei Orten. Heutzutage wird durch den steigenden Preiskampf und andere Anforderungen, wie z.B. die Anlieferung in einem festgelegten Zeitfenster oder durch die Nutzung des Just-in-time Prinzips, das gesamte Liefernetzwerk betrachtet und optimiert. [...]
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Problemstellung, Abgrenzung und Zielsetzung
1.2 Aufbau der Arbeit
1.3 Verkehr - Begrifflichkeiten
1.4 Straßengüterverkehr
1.4.1 Entwicklung des Straßengüterverkehrs
1.4.2 Verordnungen und Richtlinien im Straßengüterverkehr
2. Fahrzeit
2.1 Fahrzeitermittlungsmodelle
2.2 Fahrzeitzuverlässigkeit
3. Einflussfaktoren auf die Fahrzeit
3.1 Ursachen für Zeitdefizite
3.2 Zeitlich unabhängige Einflussgrößen
3.2.1 Fahrstreifenbelastung
3.2.2 Mittlerer Schwerverkehrsanteil
3.2.3 Anzahl Fahrstreifenreduktion
3.3 Zeitlich veränderliche Einflussgrößen
3.3.1 Verkehrsstärke
3.3.2 Unfälle
3.3.3 Verkehrszusammensetzung
3.3.4 Wetter
3.3.5 Schwerverkehrsanteil
4. Forschungsstand zur Verteilung von Fahrzeiten
4.1 Untersuchungen zu Fahrzeitverteilungen
4.2 Wahrscheinlichkeitsverteilungen
5. Statistische Verteilung von Fahrzeiten
5.1 Datengrundlage
5.2 Anpassung der theoretischen Verteilungen
5.3 Der Kolmogorow-Smirnov-Test
5.4 Übertragung der Pkw-Fahrzeiten und der Verteilung auf den Straßengüterverkehr
6. Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Ermittlung einer geeigneten statistischen Verteilung, welche das Verhalten von Fahrzeiten im Lkw-Fernverkehr präzise abbildet, um eine zuverlässigere Planung von Transporten und Touren unter Berücksichtigung realer Störeinflüsse zu ermöglichen.
- Analyse von Einflussfaktoren auf die Fahrzeit und deren Zuverlässigkeit.
- Untersuchung des Forschungsstands zu Fahrzeitverteilungen und geeigneten statistischen Modellen.
- Datenerhebung und -aufbereitung von Fahrzeiten für verschiedene Strecken mittels Google Maps.
- Statistische Modellierung und Anpassung verschiedener Verteilungstypen (z.B. Burr, Gamma, Weibull).
- Bewertung der Anpassungsgüte der Verteilungen mittels Kolmogorow-Smirnov-Test.
Auszug aus dem Buch
3.1 URSACHEN FÜR ZEITDEFIZITE
Es gibt nach LOMAX ET AL. sieben verschiedene Ursachen für die positive oder negative Beeinflussung von Fahrzeiten:
1. Unfälle/ Störungen
2. Baustellen
3. Wetter
4. Schwankung der Nachfrage
5. Sonderveranstaltungen
6. Verkehrsbeeinflussungsanlagen
7. Unzureichende Grundkapazität
[Loh14, S. 106; LST+03, S. 2]
Nach GEISTESFELDT und LOHHOFF gibt es drei Faktoren, die Ursache für einen Stau sein können:
1. hohes Verkehrsaufkommen:
Damit sind Staus gemeint, die immer wieder wegen einer zu geringen Kapazität aufgrund der baulichen Infrastruktur an Engpässen erscheinen. Hinzu zählen Fahrstreifenreduktionen, Fahrbahnen stromabwärts von hoch belasteten Einfahrten, Ein- und Ausfahrten, Rampen, Verflechtungsstrecken und Steigungsstrecken. Besonders hohe Verkehrsaufkommen treten auf, wenn Berufsverkehr oder Urlaubsverkehr herrscht oder Sonderveranstaltungen stattfinden.
2. Baustellen
3. Unfälle / Pannen
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Einführung in die Problemstellung der Fahrzeitzuverlässigkeit im Straßengüterfernverkehr sowie Definition zentraler Begriffe.
2. Fahrzeit: Theoretische Grundlagen zu Fahrzeitmodellen, deren Ermittlung und der Definition von Fahrzeitzuverlässigkeit.
3. Einflussfaktoren auf die Fahrzeit: Detaillierte Analyse zeitlich unabhängiger und veränderlicher Faktoren, die Staus oder Verzögerungen im Verkehrsfluss verursachen.
4. Forschungsstand zur Verteilung von Fahrzeiten: Überblick über bisherige Studien zur Modellierung von Fahrzeitverteilungen und Einführung relevanter statistischer Ansätze.
5. Statistische Verteilung von Fahrzeiten: Praktische Analyse der erhobenen Fahrzeitdaten, Anwendung der statistischen Modelle und Bewertung mittels Kolmogorow-Smirnov-Test.
6. Fazit und Ausblick: Zusammenfassung der Ergebnisse hinsichtlich der Eignung der Burr-Verteilung und Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Straßengüterverkehr.
Schlüsselwörter
Straßengüterfernverkehr, Fahrzeit, Fahrzeitzuverlässigkeit, Verkehrsfluss, Stau, statistische Verteilung, Burr-Verteilung, Kolmogorow-Smirnov-Test, Transportplanung, Fahrzeitindex, Verlustzeit, Verkehrsbelastung, Infrastruktur, Logistik.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit analysiert die statistische Verteilung von Fahrzeiten im Straßengüterfernverkehr, um Schwankungen besser abzubilden und eine genauere Transportplanung zu ermöglichen.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Zentrale Themen sind die Definition und Modellierung von Fahrzeit, die Untersuchung von Einflussfaktoren auf den Verkehrsfluss (wie Staus oder Wetter) und die mathematische Beschreibung von Fahrzeitverteilungen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, eine statistische Verteilung zu identifizieren, die das reale Verhalten von Fahrzeiten bestmöglich wiedergibt, um Pufferzeiten in der Logistik realistischer zu planen.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wird eine quantitative Datenanalyse auf Basis von Floating-Car-Daten (Google Maps) durchgeführt, wobei verschiedene theoretische Verteilungen an die Daten angepasst und mittels KS-Test validiert werden.
Was behandelt der Hauptteil der Arbeit?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Fundierung der Fahrzeitermittlung, eine Analyse der Störfaktoren sowie eine umfangreiche statistische Prüfung verschiedener Verteilungsmodelle anhand empirischer Fahrzeitdaten.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Fahrzeitzuverlässigkeit, Straßengüterfernverkehr, statistische Verteilung, Burr-Verteilung und Transportplanung charakterisiert.
Warum ist die Burr-Verteilung für die Arbeit relevant?
Sie liefert statistisch gesehen die beste Anpassungsgüte an die erhobenen Daten und kann die Schiefe sowie das Risiko langer Fahrzeitverzögerungen in der Transportplanung gut darstellen.
Welche Rolle spielt die Unterscheidung zwischen Pkw- und Lkw-Fahrzeiten?
Obwohl die Datenbasis auf Pkw-Geschwindigkeiten basiert, zeigt die Analyse, dass die Verteilungsstruktur auf Lkw übertragbar ist, wobei ein Korrekturfaktor für die langsamere Durchschnittsgeschwindigkeit von Lkw berücksichtigt werden muss.
- Citation du texte
- Laura Mechlinski (Auteur), 2015, Analyse der statistischen Verteilung von Fahrzeiten im Straßengüterverkehr, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/306919
