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Bachelorarbeit: Optimierung von Bike-Sharing-Standorten

Das Rad am rechten Fleck

Die richtige Wahl der Standorte beeinflusst den Erfolg von Bike-Sharing-Anbietern. Doch wie genau sieht die Planung aus, um möglichst effizient Städte mit Velos zu versorgen? Sandro Glarner und Jan Tüscher haben Optimierungsmodelle für verschiedene Ansprüche entwickelt.

«Je nach Modell sind in Winterthur 16 bis 34 Bike-Sharing-Standorte sinnvoll.»

Sandro Glarner

In der Schweiz nutzen immer mehr Menschen Mobility-Sharing. Die verschiedenen Mobilitätsangebote werden daher stetig ausgebaut – so auch Bike-Sharing-Systeme. Die richtige Standortplanung ist dabei essentiell für den Abdeckungsgrad und den Erfolg des jeweiligen Anbieters. Sandro Glarner und Jan Tüscher haben für ihre Bachelorarbeit im Studiengang Verkehrssysteme die Problematik der bestmöglichen Standortplatzierung vertieft untersucht und auf dieser Basis einen eigenständigen Optimierungsansatz entwickelt. Ihre Ergebnisse unterstützen die PostAuto Schweiz AG und deren Bike-Sharing-Dienst PubliBike bei der Angebotsplanung.

Ein Raster für Winterthur

Der erste Schritt war, sich ausführlich mit der vorhandenen Literatur zu Nachfrage und diversen Optimierungsansätzen zu beschäftigen. Für das darauffolgende Pilotprojekt haben die Absolventen einen Bereich der Stadt Winterthur ausgesucht, der vom Bahnhof Oberwinterthur bis nach Töss reicht. «Über diesen sogenannten Perimeter haben wir ein geometrisches Raster gelegt und für jedes einzelne Feld Daten betreffend Wohn- und Arbeitsplätzen sowie Reisezeiten angefordert», erklärt Sandro Glarner. «Die Daten erhält man entweder beim Bundesamt für Statistik oder über Google API.» Darauf basierend stellten Sandro Glarner und Jan Tüscher fünf verschiedene Optimierungsmodelle auf: ein Basismodell sowie je zwei Modelle, die entweder den Gewinn oder die Abdeckung maximieren.

Abdeckung oder Gewinn maximieren

Jan Tüscher beschreibt das Basismodell folgendermassen: «Es berechnet für eine fixe Anzahl an Stationen die optimalen Standorte so, dass die Impedanz – also die gewichtete Summe von Distanzen zwischen den Nachfrageorten und Stationen – minimiert wird.» Durch das Anpassen der Parameter entwickelten die Absolventen weitere Modelle. Die zwei auf Gewinn ausgerichteten Modelle platzieren jeweils so viele Stationen im Perimeter, dass sich die Einnahmen abzüglich der Kosten maximieren. Im Gegensatz dazu ist das Ziel der anderen beiden Modelle, möglichst viel Nachfrage abzudecken, ohne dabei grössere Kosten als Einnahmen zu generieren. «Je nach Modell kamen wir zu der Erkenntnis, dass zwischen 16 und 34 PubliBike-Standorte optimal sind», schlussfolgert Sandro Glarner aus der Untersuchung. Der Abdeckungsgrad variiert dabei zwischen 76 und 96 Prozent. «Ausserdem ist es möglich, die gleiche Anzahl an Stationen so zu platzieren, dass die Abdeckungsrate steigt», folgert er weiter. «Im Gegenzug dazu werden jedoch die Laufdistanzen innerhalb der Einflussradien der einzelnen Stationen grösser», wendet Jan Tüscher ein.

Modell für die wirtschaftlichste Platzierung

Das Fazit der Untersuchung: Je nach Berechnung sind die Einnahmen bei 16 bis 20 Stationen maximal. Vor allem wenn diese im Stadtzentrum und an wichtigen Transitpunkten eingerichtet sind. «Das Hinzufügen weiterer Stationen erhöht zwar die Abdeckung, senkt jedoch den Gewinn», erklärt Jan Tüscher. Anhand der gewonnenen Ergebnisse können PostAuto und PubliBike die bestmögliche Verteilung von Velo-Stationen in Winterthur planen. Und auch für die Absolventen hatte die Untersuchung einen Mehrwert, wie Sandro Glarner sagt: «Vor allem die Erfahrung mit der Nachfrage- und Datenanalyse ist ein Plus im Bewerbungsgespräch.»

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