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Das Projekt Computer Aided Traffic Scheduling (CATS) zielte bisher auf den Entwurf und die Entwicklung von Methoden und Softwarewerkzeugen zur Generierung, Simulation und Bewertung von Stadtbahnfahrplänen, um Verkehrsplaner während der taktischen Planungsphase zu unterstützen. Im Zuge der Arbeit am Projekt entstand der Wunsch nach einem Simulationsmodul, das zur Abbildung von multi-modalem Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) in der Lage ist und Verkehrsplaner nicht nur während der taktischen Planungsphase, sondern auch während des operativen Betriebs unterstützen kann. Im Zuge dieser Arbeit werden Ziele aus drei Bereichen bearbeitet: Zunächst wird ein Optimierungsmodul zur Generierung von Fahrplänen mit hoher Serviceregularität für multi-modale Verkehrssysteme entworfen und entwickelt, das zusätzlich die Möglichkeit bietet Interdependenzen innerhalb und zwischen Verkehrsmodi, wie bspw. Umsteigeverbindungen, zu berücksichtigen. Um eine Anwendbarkeit der resultierenden Fahrpläne im täglichen Betrieb zu gewährleisten, besteht außerdem die Möglichkeit bereits während der Optimierung von Verkehrsplanern formulierte ökonomische, betriebliche und politische Bedingungen zu berücksichtigen. Anhand beispielhafter Anwendungen des Optimierungsmoduls auf Modelle künstlicher Nahverkehrsnetze sowie auf ein Modell des Kölner Busnetzes aus dem Jahr 2001 wird seine Korrektheit und Leistungsfähigkeit nachgewiesen. Weiterhin wird ein neues ereignisbasiertes, mesoskopisches Simulationsmodul für multi-modalen ÖPNV entworfen und entwickelt, das zur Evaluation der Güte eingesetzter Fahrpläne verwendet werden kann. Die einzelnen Bestandteile des Moduls sind so gestaltet, dass zukünftige Erweiterungen, wie z.B. neue Verkehrsmodi, auf einfache Art und Weise möglich sind. Durch theorie- und funktionsbezogene Validierungen anhand von Modellen eines künstlichen Busnetzes sowie des Kölner Stadtbahnnetzes aus dem Jahr 2001 wird die Korrektheit des Simulationsmodells nachgewiesen und gezeigt, dass es auch bei Verwendung sehr spärlicher Datengrundlagen noch plausibles Verhalten aufweist. Die Leistungsfähigkeit des Simulationsmoduls wird anhand von beispielhaften Laufzeituntersuchungen nachgewiesen. Das Simulationsmodul wird daraufhin um die Möglichkeit erweitert selbstständig Maßnahmen des Verkehrsmanagements anstoßen zu können, um Anwenderinnen in die Lage zu versetzen unterschiedliche Verkehrsmanagementstrategien evaluieren zu können. Die Korrektheit der implementierten Verfahren wird beispielhaft anhand einiger Anwendungen auf Modelle künstlicher und realer Verkehrsnetze nachgewiesen. Zuletzt wird die Anwendbarkeit des resultierenden Gesamtprogrammpakets anhand eines typischen Anwendungsfalls für das Kölner Gesamt-ÖPNV-Netz aus dem Jahr 2001 nachgewiesen. Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in Kontext, Motivation und Ziele (Kapitel 1), woraufhin eine Einführung in das Gebiet der Fahrplanerstellung für den ÖPNV, sowie eine kurze Besprechung ausgewählter aus der Literatur bekannter Optimierungsmodelle folgt (Kapitel 2). Auf Basis zweier dort besprochener Modelle wird anschließend ein neues Optimierungsmodell zur Fahrplangenerierung für multi-modale ÖPNV-Systeme vorgestellt (Kapitel 3). Die zur Lösung des Optimierungsmodells entworfene Softwareanwendung wird dabei anhand einiger Beispielanwendungen auf ihre Korrektheit und Leistungsfähigkeit untersucht. Darauf folgend werden einige allgemeine Simulationsverfahren sowie diverse in der Literatur zu findende speziell für Verkehrssysteme entwickelte Simulationsmodelle besprochen (Kapitel 4), bevor ein neues Simulationsmodell zur Abbildung von multi-modalen ÖPNV-Systemen vorgestellt wird (Kapitel 5). Die Korrektheit und Leistungsfähigkeit der resultierenden Simulationsanwendung wird durch beispielhafte Anwendungen auf Modelle künstlicher und realer Nahverkehrssysteme untersucht. Im Anschluss wird das Simulationsmodell um die Möglichkeit erweitert selbstständig regelbasierte Verkehrsmanagementmaßnahmen einzuleiten. Dazu erfolgt zunächst eine kurze Einführung in die Grundlagen des Verkehrsmanagements im Nah- und Fernverkehr sowie eine Besprechung ausgewählter in der Literatur zu findender Ansätze (Kapitel 6), bevor die eigentlichen Erweiterungen des Modells besprochen werden (Kapitel 7). Ausgewählte Erweiterungen des Simulationsmodells werden dabei anhand weiterer Beispielanwendungen auf ihre Korrektheit und Plausibilität untersucht. Nach Abschluss der Einzeluntersuchungen, wird die Anwendbarkeit des Gesamtprogrammpakets abschließend demonstriert, indem ein typischer Anwendungsfall für ein Modell des gesamten ÖPNV-Netzes der Stadt Köln aus dem Jahr 2001 besprochen wird (Kapitel 8). Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung des Erreichten und einem Ausblick auf weitere Forschungsmöglichkeiten (Kapitel 9).

Aus der Einleitung: Der Markt der öffentlichen Personennahverkehrsleistung ist in Bewegung. Für die Nahverkehrsunternehmen erhöht sich zukünftig der Wettbewerbsdruck. Die Aufgabenträger werden unter mehreren Anbietern auszuwählen haben. Welche Chancen und Risiken ergeben sich daraus? Wie werden die Unternehmen den neuen Anforderungen gerecht? Wie objektivieren Kommunen eine Ausschreibung von Verkehrsleistungen? Nach welchen Kriterien sollen Kommunen einen Nahverkehrsdienstleister auswählen? Gang der Untersuchung: Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, solche Kriterien abzuleiten und darzustellen, die es ermöglichen, eine objektivierte Vergabe von Konzessionen im öffentlichen Personennahverkehr vorzunehmen. Dabei soll zunächst eine Sichtung der rechtlichen Rahmenbedingungen erfolgen, da diese durch die Ausschreibungskriterien nicht verletzt bzw. gesprengt werden dürfen. Einschlägige Gesetze zum Personenbeförderungsrecht werden diskutiert und zur Erläuterung verwendeter Schlüsselbegriffe herangezogen. Darüber hinaus ermöglicht diese Vorgehensweise die Darstellung des Handlungsrahmens der zuständigen Behörden. In einem nächsten Schritt wird der heutige Stand der Regionalisierung beleuchtet. Hier kommen die Standpunkte der Betroffenen zur Sprache. Insbesondere wird untersucht in welcher Weise die Gesetze angewendet werden bzw. welche Vorbehalte oder Kritikpunkte bestehen. Im Anschluß daran werden Kriterien für die Konzessionsvergabe abgeleitet. Hierbei muß der gesetzlichen Unterscheidung in eigenwirtschaftliche und gemeinwirtschaftliche Verkehre gefolgt werden. Der Grund für dieses Vorgehen liegt in dem bindenden Charakter des bestehenden gesetzlichen Rahmens. Die Kriterien für die Genehmigung eigenwirtschaftlicher Verkehre sind rechtlich bereits sehr detailliert geregelt. Diese sollen dargestellt und kritisch beleuchtet werden. Dagegen bestehen bei den Kriterien für Genehmigungen gemeinwirtschaftlicher Verkehre solche detaillierten Vorgaben noch nicht. Hier wird die Erarbeitung möglicher Kriterien im Vordergrund stehen. Die Literaturrecherche hat ergeben, daß die Ausschreibung von Nahverkehrsleistungen in der Bundesrepublik bisher eher die Ausnahme darstellt. Das Bundesland Bayern nimmt hier eine Vorreiterrolle ein. Hier hat das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie Ausschreibungsempfehlungen für die Vergabe gemeinwirtschaftlicher Leistungen im ÖPNV herausgegeben. Diese sollen bei der Identifizierung von Kriterien Berücksichtigung finden. Im Ergebnis der Untersuchungen liegt ein Leitfaden mit 13 Kriterien vor. Dieser ist für Nahverkehrsunternehmen als Hilfsmittel zur Schaffung praxisrelevanter Angebote und für Kommunen als Ausschreibungs- und Entscheidungshilfe bei der Konzessionsvergabe geeignet. Die Arbeit reflektiert die aktuelle Gesetzgebung und versteht sich als praktische Anleitung zum Handeln. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: InhaltsverzeichnisIII AbkürzungsverzeichnisV AbbildungsverzeichnisVII 1.Zielstellung und Bearbeitungsmethodik1 2.Rechtlicher Rahmen5 2.1Begriffsbestimmungen5 2.1.1Öffentlicher Personennahverkehr5 2.1.2Ausreichende Verkehrsbedienung7 2.1.3Eigenwirtschaftliche Verkehrsleistung8 2.1.4Gemeinwirtschaftliche Verkehrsleistung10 2.2Gesetzliche Grundlagen11 2.2.1Europäische Vorgaben11 2.2.2Bundesgesetzgebung13 2.2.3Landesgesetzgebung18 2.3Nahverkehrsplan19 2.4Stellung des Aufgabenträgers23 3.Die Bedeutung des Wettbewerbs im ÖPNV25 3.1Das gegenwärtige Ausmaß des Wettbewerb25 3.2Probleme bei der Umsetzung des Wettbewerbs27 3.3Die künftige Stellung des Wettbewerbs30 3.4Möglichkeiten zur Vorbereitung auf den Wettbewerb und Erfahrungen europäischer Nachbarn31 4.Kriterien39 4.1Allgemeines zu Kriterien39 4.2Stellung der Kriterien im Genehmigungsverfahren40 4.3Kriterien für die Genehmigung eigenwirtschaftlicher Verkehrsleistungen44 4.3.1Subjektive Genehmigungsvoraussetzungen (§ 13 Abs. 1 PBefG)44 4.3.1.1Kriterium der Sicherheit und Leistungsfähigkeit des Betriebes (§ 13 Abs. 1 Nr. 1 PBefG)45 4.3.1.2Kriterium der Zuverlässigkeit des Unternehmers und Geschäftsführers (§ 13 Abs. 1 Nr. 2 PBefG)47 4.3.1.3Kriterium der fachlichen Eignung des Unternehmers und Geschäftsführers (§ 13 Abs. 1 Nr. 3 PBefG)48 4.3.2.Objektive Genehmigungsvoraussetzungen (§ 13 Abs. 2 PBefG)49 4.3.2.1Kriterium der Straßenverkehrssicherheit und des Straßenbauzustandes (§ 13 Abs. 2 Nr. 1 PBefG)51 4.3.2.2.Kriterium des öffentlichen Verkehrsinteresses (§ 13 Abs. 2 Nr. 2 PBefG)52 4.4Kriterien für die Genehmigung gemeinwirtschaftlicher Verkehrsleistungen59 4.4.1Linienweg62 4.4.2Linienbedienung65 4.4.3Anforderungen an das Fahrpersonal68 4.4.4Eigenschaften der Fahrzeuge71 4.4.5Anforderungen an die Haltestellen79 4.4.6Betriebshof82 4.4.7Tarifkooperation, Tarifbildung83 4.4.8Zuschußbedarf85 4.4.9Laufzeit der Leistung87 4.4.10Marketingkonzeption für den ÖPNV88 4.4.11Fahrgastinformationssystem92 4.4.12Verkaufssystem94 4.4.13Qualitätsmanagement96 5.Zusammenfassung und Empfehlungen99 Anhang101 Literaturverzeichnis111 Eidesstattliche Erklärung117

Angesichts der Vervielfachung der Verkehrsleistung und des Individualverkehrs sowie der damit verbundenen Städtebau- und Umweltprobleme kommt immer wieder der Vorschlag einer Korrektur des modal split zugunsten des ÖPNV auf, und zwar insbesondere bezüglich der Berufs- und Ausbildungsverkehre. Unter den Instrumenten, die ein solches "Umsteigen" herbeiführen sollen, wird den Änderungen der relativen Preise besondere Bedeutung beigemessen, wobei Pkw-belastende Maßnahmen (z.B. eine Erhöhung der Mineralölsteuer) und ÖPNV-unterstützende bzw. attraktivitätssteigernde Maßnahmen (z.B. Verbilligungen durch Tarifsenkungen) diskutiert werden. Obwohl über diese Fragen schon lange gesprochen wird, ist es überraschend, daß tiefergehende theorie- und empiriegestützte Untersuchungen hierzu bislang noch weitgehend fehlen und zumeist nur sehr einfache Hypothesen dominieren. Typisch hierfür ist die verbreitete Vorstellung einer mit der Anhebung der Mineralölsteuer verbundenen "Dreifachdividende" (umweltpolitisch erwünschte Änderung des modal split, Anstieg des Steueraufkommens, Absenkung des ÖPNV-Defizits), die sich bei näherer Betrachtung jedoch als falsch erweist. So zeigt der Autor, daß die meisten der diskutierten Maßnahmen das Defizit der ÖPNV-Unternehmen weiter vergrößern würden. Insofern muß in diesem Zusammenhang auch dem Wirtschaftlichkeitsanliegen Rechnung getragen werden. Aber gerade die Berücksichtigung und Bestimmung der Defiziteffekte geschieht bisher nicht. Eine Änderung des modal split zugunsten des ÖPNV erweist sich als äußerst komplexe Aufgabe bzw. als interdependentes Wirkungsgefüge zwischen Preis, Verkehrsleistung, ÖPNV-Kosten und -Defizit. Die Lösung dieses Optimierungsproblems legt die Abbildung der Zusammenhänge in einem Gleichungssystem und eine umfassende Modellbetrachtung nahe. Die Bewältigung dieser methodischen und bislang vernachlässigten Anforderung macht sich die vorliegende Arbeit zur Aufgabe. (Aus dem Vorwort)