thesis:bikefreiburg [Hydro-Wiki ]

Ziel der Arbeit

Die Stadt Freiburg erhebt seit Jahren an verschiedenen Orten im Stadtgebiet die Anzahl der Fahrradfahrenden durch Durchfahrten an Fahradzählenstellen. Hierzu sind Tagessummendaten frei verfügbar. In dieser Arbeit sollen sowohl die Entwicklungen an mindestens zwei Fahrradzählenstellen aufbereitet und dargestellt werden (grafisch und statistisch). Hierzu werden die Zeitreihen in Komponenten zerlegt, um saisonale und innerwöchentliche Zyklen zu extrahieren und eine Trendanalyse über die Zeit zu erstellen. Augenmerk kann dabei auch auf die Maxima, Minima und die mittleren Durchfahrten gelegt werden - z.B. Schwankungen an Zählenstellen, Schwankungsbereich, Einfluss von Großveranstaltungen auf Durchfahrten oder Reduzierung durch Sperrungen/Baustellen (eigene Recherche). Weiterhin soll die Frage bearbeitet werden, in wie fern Witterungsgeschehen (mehrere Wochen) und aktuelles Wetter (1 Woche) Einfluss auf die Durchfahrten haben. Es soll sozusagen ein wetterbereinigter Datensatz erzeugt werden: Lassen sich die Schwankungen der Fahrradnutzung durch Wetter und Witterungsdaten erklären? Wenn ja, können spezifischen Elementen des Wetters Effekte auf die Durchfahrten zu geordnet werden. Hierzu werden Daten von Wetterstationen (z.B. DWD Urban Stadt Freiburg, DWD Flugplatz, Meteo Station Uni Freiburg Werthmannstr.) aufbereitet und anhand einige Parameter (z.B. Temperatur, Niederschlagssummen, Wind, Schneemenge) in „Wochen-Wetter“ übersetzt (auch Monatswetter denkbar, Fokus auf die Abweichung von jeweiligem Wetter/Witterung im Vergleich zum langjährigen Mittel). Welche DWD-Daten sind dafür nutzbar und liegen Daten vor, um durchschnittliche Witterung zum Vergleich gegen spezifische Periode zu extrahieren? Für das Wochen-Wetter können Klassen wie sehr feucht, feucht, normal, trocken, sehr trocken entwickelt werden. Ziel hierbei ist es über abweichendes Wochen-Wetter Schwankungen in den Durchfahrten zu erklären, z.B. weniger Durchfahrten bei großer Hitze oder deutlicher Kälte, Einfluss Niederschlag oder Schnee. Falls möglich, können in einem Modell die Wetter-Klassen zur Vorhersage von Durchfahrten exemplarisch herausgearbeitet werden. Ausblickend können Entwicklungen aufgezeigt werden oder pragmatische Einschätzung zu Empfehlungen für Sperrungen wegen Bauarbeiten in bestimmten Zeit gegeben werden.

Methode

Download von mindestens 2 Zählestellen mit möglichst langen Zeitreihen (vsl. Fahrradbrücke und weitere Station). Die Arbeit soll die aufbereiteten Daten (wenn möglich in R) später bereitstellen (mit R Script) zur weiteren Verwendung. Zeitreihen werden auf Konsistenz und Lücken geprüft. Grafische Darstellung und deskriptive Statistik der wichtigsten Kennwerte (eigene Auswahl), sowie Vergleich der Kennwerte (mind. 2 Zählenstellen, saisonale Aspekte (z.B. Monate, Halbjahre, Quartale) und Darstellung der Durchfahrten über die Zeit (Trends z.B. pro Jahr + pro Saison). Dann ist eine Trendbereinigung nötig, um etwa die Korrelation zwischen Durchfahrten und wöchentlichen Witterungs-Klassen über die Zeitreihe betrachten zu können. Für eine mögliche abschließende Modellierung ist zu entscheiden, ob Witterungs-Klassen durch qualitative Klassen (z.B. vergleichweise feuchte und kalte Woche X) oder quantitative Datenwerte dargestellt werden (+40% Regenmenge, 2 Grad kälter als üblich). Eigene Recherche zu bisherigen Arbeiten Radnutzung ~ Wetter, Fahrradindex, Veloindex, wetterbereinigte Daten möglich, z.B. Stadt Basel, Stadt Zürich, Stadt Heidelberg.