Mobility Energy Productivity Tool hilft Entscheidungsträgern, Gerechtigkeitslücken im Transportwesen zu visualisieren und Lösungen zu finden
Wie lange brauchst du zur Arbeit oder zur Schule? Die Antwort ist für viele Amerikaner sehr unterschiedlich, abhängig von Faktoren wie ihrem Wohnort und ob sie ein Auto besitzen. Auch in dicht besiedelten Städten wie New York kann ein Tagesablauf mit einfließen Stunden Pendelzeit.
Viele wichtige Reisen verschlingen auch Kraftstoff und einen übergroßen Teil des Haushaltseinkommens. Wenn es zu lange dauert, zu viel kostet oder viel Energie verbraucht, um wichtige Orte wie Arbeitsplätze und Gesundheitsversorgung zu erreichen, ist dies eine schlechte Mobilität – und sie betrifft alle. Allein Verkehrsstaus kosten die USA jedes Jahr Milliarden von Dollar an verlorener Zeit und verschwendetem Kraftstoff. Unterdessen untergräbt übermäßige Umweltverschmutzung durch ineffizientes Reisen die Klimaziele und verschlechtert die Luftqualität.
Während unzureichende Mobilität und Erreichbarkeit breite Auswirkungen haben, lastet die Belastung am stärksten auf einkommensschwachen Gebieten, die typischerweise längere Arbeitswege, weniger Transportmöglichkeiten und höhere Transportkosten haben. Fragen der Mobilitätsgerechtigkeit beeinträchtigen die Lebensqualität von Millionen, von ländlichen Gebieten bis zu städtischen Zentren.
In vielen Gebieten der Vereinigten Staaten mangelt es an erschwinglichen, zugänglichen und effizienten Reisemöglichkeiten. Das Mobility Energy Productivity Tool bietet Entscheidungsträgern eine Möglichkeit, die Mobilitätsqualität einer Region zu bewerten.
Forscher des National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums haben eine innovative Methode entwickelt, um dieses Problem zu quantifizieren und zu verstehen: die Mobilität Energieproduktivität (MEP) Werkzeug. MEP destilliert drei Hauptkomponenten der Mobilität – Zeit, Kosten und Energie – in einer einfachen, leicht lesbaren Partitur. Diese Punktzahl kann die Effizienz der Konnektivität quantifizieren, die von einem oder mehreren Verkehrsmitteln (z. B. Radfahren, Autofahren oder öffentliche Verkehrsmittel) für ein bestimmtes geografisches Gebiet bereitgestellt wird, von einer kleinen Nachbarschaft bis zu einem großen Bundesstaat. MEP kann auch die Qualität der Mobilität für bestimmte Gruppen anhand von Merkmalen wie Einkommen, Alter und Fahrzeugbesitz analysieren.
Ein neues Fenster in die Mobilitätsgerechtigkeit
„Mit MEP können wir Unterschiede in Mobilität und Zugang für unterversorgte Bevölkerungsgruppen quantifizieren“, sagte Venu Garikapati, ein leitender Verkehrsdatenforscher und einer der Schöpfer von MEP. „Wir haben auch mögliche Verbesserungen der Mobilitätsgerechtigkeit anhand bestimmter Szenarien aufgezeigt, beispielsweise durch ein hohes Maß an Mitfahrgelegenheiten.“
Der MEP-Algorithmus beziffert die Gesamtzahl der Ziele in einem Gebiet, die Menschen innerhalb einer bestimmten Zeit erreichen können. Für jeden gegebenen Quadratkilometer berechnet das MEP-Tool verfügbare Möglichkeiten für vier Verkehrsmittel (Auto, zu Fuß, Fahrrad und öffentliche Verkehrsmittel), vier Reisezeitschwellen (10, 20, 30 und 40 Minuten) und fünf unterschiedliche Zieltypen (Schulen, Krankenhäuser, Restaurants, Freizeiteinrichtungen und Einkaufsmöglichkeiten), zusätzlich zur Quantifizierung des Zugangs zu Arbeitsplätzen.
Die MEP-Punktzahl einer Stadt hängt von der Geographie, der Gebäudedichte, dem Straßennetz, der Verfügbarkeit von Verkehrsmitteln, den Reisemustern und der Effizienz des gesamten Verkehrssystems ab, um die Menschen mit ihren Zielen zu verbinden. Ähnlich wie bei einem Aktienindex hat die Punktzahl keine Obergrenze und kann für ein Basisjahr Ihrer Wahl als Benchmark ermittelt und dann als prozentualer Anstieg oder Rückgang gegenüber dem Basiswert verfolgt werden. Orte, die mit weniger Reisezeit, Geld und Energie zu erreichen sind, werden stärker gewichtet als solche, die normalerweise weiter entfernt sind und mehr Ressourcen erfordern, um sie zu erreichen.
MEP fasst eine Vielzahl von Reisedimensionen in einer leicht lesbaren Punktzahl für ein geografisches Gebiet zusammen. Benutzer können Modi wie Radfahren oder öffentliche Verkehrsmittel zusammen oder getrennt analysieren; Zieltypen wie Jobs und Gesundheitsfürsorge; und soziodemografische Faktoren wie Alter oder Einkommen.
MEP kann auch die Wirksamkeit neuerer energieeffizienter Modi (z. B. Elektrofahrzeuge) oder kosteneffizienter Modi (z. B. gemeinsam genutzte Mobilitätsdienste) innerhalb eines bestimmten Mobilitätssystems analysieren. Seine Flexibilität, kombiniert mit der Einfachheit einer einzigen Metrik, macht MEP zu einem leistungsstarken Tool für Regierungsbehörden, Unternehmen und andere Organisationen, die an der Verbesserung der Transportmöglichkeiten interessiert sind. Mehrere staatliche Verkehrsbehörden – darunter die in Colorado, Delaware und Florida – evaluieren das MEP-Tool, um Entscheidungen über Infrastrukturinvestitionen zu unterstützen.
Das Verkehrsministerium von Delaware führt beispielsweise einen Versuch mit MEP durch, um eine mögliche Integration in seinen Planungsprozess zu ermöglichen, der Kriterien für Mobilität, Zugang und wirtschaftliche Gerechtigkeit umfasst.
„Grundlagenforschung wie die von NREL ist absolut entscheidend – und die Gelegenheit zu haben, mit Praktikern wie uns zusammenzuarbeiten, um zu versuchen, die Erkenntnisse aus dieser Forschung umzusetzen, ist noch wichtiger“, sagte Anson Gock, Planer beim Delaware Department of Transportation.
StreetLight Data, das Hunderten von Planungsagenturen und Transportunternehmen in ganz Nordamerika Daten und Erkenntnisse liefert, arbeitet mit NREL zusammen, um die Durchführbarkeit der Integration von MEP in die bestehende Suite von Metriken und Tools des Unternehmens zu untersuchen.
„Transportprofis benötigen zunehmend umfassende Daten, Tools und Metriken, um sicherzustellen, dass sie die Qualität der Mobilität in ihren Gemeinden schrittweise verbessern“, sagte Laura Schewel, Gründerin und CEO von StreetLight. „MEP stellt ein wichtiges Instrument dar, um diese Herausforderungen zu unterstützen.“
MEP-Scores auf Pixelebene werden entlang der Modus- und Zieldimensionen dekonstruiert.
Leistungsstarke Flexibilität für die Transportanalyse
Ein oder mehrere Parameter können angepasst werden, um eine MEP-Analyse zu verfeinern. Eine ausschließliche Fokussierung auf den öffentlichen Nahverkehr beispielsweise zeigt Stadtteile auf, in denen Pendler mit Bus und Bahn Zeit, Kosten und Energie sparen. Es ist möglich, den Zugang zu Beschäftigungsmöglichkeiten zwischen Bevölkerungsgruppen mit niedrigem und hohem Einkommen zu vergleichen oder zu sehen, wie und wo die Mobilität je nach Fahrzeugbesitz variiert.
Betrachten Sie MEP-Karten von Chicago, Illinois, für zwei Arten von Haushalten: solche ohne Fahrzeuge und solche mit mindestens einem Fahrzeug für jeden Fahrer. Der Unterschied ist eklatant: Die Mobilitätsqualität der autofreien Haushalte beträgt ein Zehntel der Mobilitätsqualität der Bewohner mit eigenem Pkw. Die durchschnittliche Fahrt von Haushalten ohne Fahrzeuge ist etwa doppelt so lang – etwa 40 Minuten – im Vergleich zu Haushalten, die genauso viele oder mehr Fahrzeuge als Fahrer haben (oder Haushalte mit „ausreichenden Fahrzeugen“). Haushalte ohne Fahrzeuge haben auch deutlich weniger Ziele, die zu Fuß, mit dem Fahrrad oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln erreichbar sind.
Die gesamtstädtischen MEP-Werte von Chicago – 220 für Haushalte ohne Fahrzeuge (links) und 1.918 für Haushalte mit genügend Fahrzeugen (rechts) – zeigen den Kontrast in der Mobilitätsqualität. Um stadtweite MEP-Scores zu erstellen, verwenden die Forscher die individuellen MEP-Scores für jeden Standort in einer Stadt und berechnen einen gewichteten Mittelwert unter Berücksichtigung der Bevölkerung an jedem Standort. Die daraus resultierende Einzelpunktzahl berücksichtigt die Qualität der Mobilität, in der die Menschen in der ganzen Stadt leben.
Entscheidungsträger können diese Informationen verwenden, um festzustellen, wo die Unterschiede am größten sind, und direkte Investitionen in diese Gemeinschaften zu tätigen. Analysen wie diese können für einzelne demografische Dimensionen (z. B. Einkommensniveau oder Fahrzeugbesitz) oder eine Kombination daraus durchgeführt werden.
„MEP eröffnet eine andere Art, über Mobilität nachzudenken“, sagte Christopher Hoehne, Forscher für Mobilitätssysteme im MEP-Team. „Eine kartierte Analyse zu sehen regt zum Nachdenken über die Gemeindeplanung an – wo wichtige Ziele liegen. Es zeigt auch Möglichkeiten auf, verschiedene Fortbewegungsarten zu verknüpfen, wie z. B. das Radfahren mit öffentlichen Verkehrsmitteln.“
„Privat reisen in Amerika war historisch sehr autozentriert, und die Infrastruktur unserer Städte spiegelt dies wider – weshalb wir uns hauptsächlich darauf konzentriert haben, die Effizienz und Erschwinglichkeit des Fahrens zu verbessern“, sagte Hoehne. „Aber immer mehr erkennen wir, dass eine stärkere Fokussierung auf andere Reisearten eine Möglichkeit bietet, Gerechtigkeits- und Nachhaltigkeitsaspekte in die zukünftige Verkehrsplanung einzubeziehen. Manchmal geht es darum, verschiedene Modi miteinander zu kombinieren.“
Die Mitglieder des NREL-Forschungsteams für Transportdaten (von links) Venu Garikapati, Ambarish Nag, Chris Hoehne, Shivam Sharda, Stan Young und Robert Fitzgerald haben das Mobility Energy Productivity Tool entwickelt, das Entscheidungsträgern dabei helfen kann, Gerechtigkeitslücken im Transportwesen zu visualisieren – und finde Lösungen. Foto von Werner Slocum, NREL
Die typische Zugänglichkeitsforschung im Verkehrsbereich konzentriert sich stark auf Zeit und Kosten, sagte Hoehne und fügte hinzu, dass das Team Zeit damit verbracht habe, das Tool und die dahinter stehende Metrik zu entwickeln, um sich auf den neuartigen Aspekt der Energie zu konzentrieren, aber auch die Erweiterung von MEP auf Erfassung erwäge noch mehr Aspekte der Mobilitätsqualität.
Das MEP-Team überprüft derzeit beispielsweise Emissionsdaten, um Treibhausgase besser widerzuspiegeln und Kriterien wie Luftschadstoffe direkt in den Berechnungen von MEP zu berücksichtigen. In Zukunft kann das Tool auch zusätzliche Faktoren wie Sicherheit und Infrastrukturqualität einbeziehen.
„Wir fangen gerade erst an, das volle Potenzial dessen zu erkennen, was MEP leisten kann“, sagte Garikapati, „und wie es genutzt werden kann, um eine gesündere und bequemere Mobilität für alle zu schaffen.“
Erfahren Sie mehr über NRELs Verkehrs- und Mobilitätsforschung. Und melden Sie sich für den vierteljährlichen Transport- und Mobilitätsforschungsnewsletter von NREL an, Nachhaltige Mobilität ist wichtigum die neuesten Nachrichten zu erhalten.
Ursprünglich veröffentlicht am NREL. Durch Christina Nunez
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