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Detailergebnis zu DOK-Nr. 75879

Quantifizierung der Externalitäten des Phantomstaus am Beispiel eines Autobahnabschnitts in Deutschland (Orig. engl.: Quantifying the phantom jam externality: the case of an autobahn section in Germany)

Autoren	K. Goldmann G. Sieg
Sachgebiete	5.1 Autobahnen 5.15 Verkehrsablauf (Verkehrsfluss, Leistungsfähigkeit) 5.17 Bewertungsverfahren (Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen)

Münster: Institute of Transport Economics Münster, 2020, 20 S., 8 B, 1 T, zahlr. Q (Institute of Transport Economics Münster / Working Paper Nr. 30). - Online-Ressource: verfügbar unter: https://www.wiwi.uni-muenster.de/ivm/forschung/diskussionspapiere-des-instituts

Es gibt mehrere mögliche Gründe für Staus an einem bestimmten Standort, aber einer, der relativ unabhängig von einem bestimmten Standort oder der Straßengestaltung ist, ist das Fahrverhalten. Das Fahrverhalten ist jedoch der Hauptgrund für "Phantomstaus". Es gibt zufällige Stauformationen, die nicht durch Engpässe verursacht werden. Ausgehend von Experimenten wurde ein Modell zur Berechnung der externen Kosten aufgestellt. Bei der Betrachtung der Kapazität als deterministischen Teil der Externalität, die dort als stochastische "Hyperstauanpassung" bezeichnet wird, bleiben Externalitäten unberücksichtigt. Unter direkter Verwendung der Fundamentaldiagramme wurden externe Stau- und Hyperstaukosten für einen deutschen Autobahnabschnitt berechnet. Indem Wahrscheinlichkeiten in das Geschwindigkeits-Verkehrsstärke-Modell einbezogen wurde, erhielt man eine Kostenfunktion, die monoton mit der Verkehrsstärke zunimmt und nicht rückwärts gekrümmt ist, wie in deterministischen Diagrammen. Aus diesem Grund kann jeder Ebene des Diagramms ein eindeutiger Kostenwert zugeordnet werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die stochastische "Hyperstauanpassung" nicht vernachlässigbar ist, insbesondere wenn man den Kapazitätsabfall aufgrund von Verkehrseinbrüchen berücksichtigt. Es wird gezeigt, dass die durch stochastische Einbrüche verursachten Kosten die deterministischen Staukosten um bis zu 50 % erhöhen können. Um die Wohlfahrt zu verbessern, sollten externe Kosten internalisiert werden. Die in dem Papier berechneten Stau- und "Hyperstauexternalitäten" können nur dann als Staugebühren betrachtet werden, wenn die Nachfrage unelastisch ist, aber in diesem Fall wären Staugebühren überflüssig, sodass keine Wohlfahrtsgewinne zu erwarten sind. Da die Nachfrage elastisch ist, muss der Ansatz zur Berechnung von Staugebühren mit einem Nachfragemodell kombiniert werden. Da in der Anwendung die Kostenfunktion zunimmt, sollte ein Gleichgewicht bestehen. In diesem Stau- (und Hyperstau-)gebührengleichgewicht werden die Stauexternalitäten reduziert, und die Höchstwerte (von etwa 0,34 Euro pro km) könnten als Obergrenze der Gleichgewichts-Staugebühr betrachtet werden. Da die Nutzer jedoch ihre Abfahrtszeiten anpassen, anstatt die Fahrt zu unterbrechen, ist zu erwarten, dass sich die Spitzenzeit ausdehnen wird. Daher kann die Gleichgewichtsgebühr in manchen Perioden höher sein als die ermittelten Werte.