Modelling interrelations between C-ITS impact categories: a system-dynamics approach using causal loop diagrams

Die wachsende Zahl vernetzter Fahrzeuge hat dazu geführt, dass die Vehicle-to-Everything (V2X)-Kommunikation in der Verkehrsforschung zunehmend in den Mittelpunkt rückt. Dieses Kommunikationsparadigma erleichtert die Zusammenarbeit zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur, um Herausforderungen im Verkehr wie Effizienz, Nachhaltigkeit und Sicherheit zu bewältigen. Die Entwicklung und Standardisierung solcher kooperativer intelligenter Verkehrssysteme (C-ITS) wurde in mehreren Projekten vorangetrieben. Neben technischen Aspekten ist die Bewertung der Auswirkungen dieser Anwendungen in Bezug auf verschiedene Wirkungskategorien von entscheidender Bedeutung. Die bisherige Forschung tendiert jedoch dazu, Wirkungskategorien wie Effizienz, Nachhaltigkeit, Sicherheit, psychologische oder sozioökonomische Auswirkungen separat zu untersuchen, wobei potenzielle Wechselwirkungen und Abhängigkeiten oft übersehen werden. Dieser Ansatz ist unzureichend, da Auswirkungen auf eine Kategorie sowohl Kaskadeneffekte auf andere als auch Rebound-Effekte haben können. Um diese Lücke zu schließen, wird in diesem Papier ein systemdynamischer Ansatz unter Verwendung von Kausalschleifendiagrammen (CLD) vorgestellt, um die Zusammenhänge zwischen den Wirkungskategorien und die potenziellen Auswirkungen der C-ITS-Dienste zu veranschaulichen. Durch die Darstellung allgemeiner Beziehungen, wechselseitiger Abhängigkeiten und Rückkopplungsschleifen zwischen den Elementen der Wirkungskategorien ermöglicht das Modell die Integration einzelner oder mehrerer C-ITS-Dienste als separate Module, was eine Analyse ihrer kombinierten Auswirkungen auf das Gesamtsystem ermöglicht. Zu diesem Zweck demonstrieren zwei Anwendungsfälle die Anwendbarkeit der entwickelten CLD und veranschaulichen einige der vielfältigen Wechselbeziehungen zwischen den Auswirkungen von C-ITS-Diensten. Die Ergebnisse dieses Papiers unterstützen Straßenbetreiber und Forscher bei der Erstellung der Folgenabschätzung von C-ITS-Diensten, indem sie die dynamische und verflochtene Natur der verschiedenen Wirkungskategorien aufzeigen.