In dieser Arbeit wurde erstmalig die Anwendung der Extremwerttheorie auf Wartezeiten eines lichtsignalgesteuerten Verkehrsknotenpunktes untersucht. Anhand der Verkehrsstärken eines realen Knotenpunktes wurden mit der Simulationssoftware PTV Vissim 100 Datensätze mit individuellen Wartezeiten erzeugt. Als Referenz wurde eine zweite Simulationsreihe durchgeführt. Diese erfolgte mit 15 % höherer Verkehrsstärke. Mittels der Blockmaximum-Methode wurden aus den erzeugten Datensätzen die Maxima ausgewählt, welche mit der Maximum-Likelihood Methode an eine Extremwertverteilung angepasst wurden. Die Bewertung der Schätzung wurde mit dem Kolmogorov-Smirnov Test vorgenommen. Anschließend wurde die Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte Wartezeiten überschritten werden (Value at Risk) berechnet. Im Ergebnis konnten 22 % der geschätzten Extremwertverteilungen mit ausreichender Güte angepasst werden. Für die restlichen Datensätze sollte nach Alternativen zur angemessenen Beschreibung gesucht werden.

Die vorliegende Dissertationsschrift widmet sich zwei Zielen: Mittels Induktionsschleifen-Detektoren einerseits die Verkehrsregelung an Knotenpunkten durch die Minimierung von Fahrzeughalten zu verbessern, und andererseits eine Veränderung der Verkehrsqualität durch die Schätzung von Kfz-Wartezeiten automatisiert zu erheben. Im ersten Teil wird ein modellbasiertes Steuerverfahren entwickelt, das Grünzeiten verkehrsabhängig und lokal anpasst. Es kann sehr gut in eine übergeordnete Steuerung zur Koordinierung in Verkehrsnetzen eingebunden werden und überlässt dieser die Optimierung von Phasenfolgen, Umlauf- und Versatzzeiten. Um auch bei hohen Auslastungen Kapazitäten bestmöglich zu nutzen, priorisiert es zunächst die Leerung von Warteschlangen. Anschließend erfolgt die Anpassung der Grünzeiten zwischen einer minimalen und maximalen Dauer so, dass Fahrzeughalte minimiert werden. Dafür werden Detektoren in ausreichender Entfernung im Zufluss einer Kreuzung verwendet, um Fahrzeugankünfte an der Haltelinie für die aktuelle und die nächste Phase zu prognostizieren. Bei der sich anschließenden Bilanzierung potenzieller Fahrzeughalte und der Wahl des günstigsten Umschaltzeitpunktes kann auf zusätzliche Modellannahmen verzichtet werden. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass bei einer Minimierung der Fahrzeughalte gleichzeitig eine Reduktion von Wartezeiten möglich ist. Im zweiten Teil werden Kfz-Wartezeiten auf Basis der meist bereits vorhandenen Induktionsschleifen-Detektoren im Zufluss und im Abfluss einer Kreuzung geschätzt. Dafür werden die Zeitpunkte der Fahrzeugüberfahrten an einem Zufluss- und einem Abflussquerschnitt getrennt gemessen werden. Aus ihnen wird jeweils ein mittlerer Überfahrzeitpunkt ermittelt und nach Berücksichtigung der freien Fahrzeit eine mittlere Wartezeit geschätzt. Messintervalle an beiden Querschnitten, die um die mittlere freie Fahrzeit versetzt sind, sowie eine unbedingte Warteschlangenleerung am Ende einer Messung sollen sicherstellen, dass potenziell dieselben Fahrzeuge erfasst werden. Auf eine Fahrzeugwiedererkennung und damit auf eine Ausrüstung mit zusätzlicher Technik kann dadurch verzichtet werden. Damit sich das Verfahren für den Praxiseinsatz eignet, muss es möglichst robust gegenüber zufälligen Detektorfehlern sein. Dafür wird ein Fehlermodell entwickelt und mögliche Abweichungen gegenüber einer korrekten Messung untersucht. Aufgrund der unabhängigen Berechnung von mittleren Überfahrzeiten aus der getrennten Messung im Zufluss und im Abfluss zeigt sich, dass zufällige Fehler nicht zu systematischen Abweichungen in der Wartezeitschätzung führen.

In dieser Arbeit wurde erstmalig die Anwendung der Extremwerttheorie auf Wartezeiten eines lichtsignalgesteuerten Verkehrsknotenpunktes untersucht. Anhand der Verkehrsstärken eines realen Knotenpunktes wurden mit der Simulationssoftware PTV Vissim 100 Datensätze mit individuellen Wartezeiten erzeugt. Als Referenz wurde eine zweite Simulationsreihe durchgeführt. Diese erfolgte mit 15 % höherer Verkehrsstärke. Mittels der Blockmaximum-Methode wurden aus den erzeugten Datensätzen die Maxima ausgewählt, welche mit der Maximum-Likelihood Methode an eine Extremwertverteilung angepasst wurden. Die Bewertung der Schätzung wurde mit dem Kolmogorov-Smirnov Test vorgenommen. Anschließend wurde die Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte Wartezeiten überschritten werden (Value at Risk) berechnet. Im Ergebnis konnten 22 % der geschätzten Extremwertverteilungen mit ausreichender Güte angepasst werden. Für die restlichen Datensätze sollte nach Alternativen zur angemessenen Beschreibung gesucht werden.

Diese Dissertation besteht aus drei unabhängigen Kapiteln in den Bereichen Matching Market Design, Industrieökonomie und Wettbewerbspolitik. Kapitel 1 behandelt den Matching-Markt für juristische Referendariatsstellen in Deutschland. Wegen übermäßiger Nachfrage müssen Anwälte oft warten, bevor sie zugewiesen werden. Der aktuell verwendete Algorithmus berücksichtigt nicht die Zeitpräferenzen der Anwälte. Daher werden viele wünschenswerte Eigenschaften nicht erfüllt. Basierend auf dem matching with contracts Modell schlage ich dann einen neuen Mechanismus vor, der die Wartezeit als Vertragsterm verwendet, so dass die Mängel des gegenwärtigen Mechanismus überwunden werden können. In Kapitel 2 analysiere ich den Wettbewerb von zweiseitigen Online-Plattformen, wie sozialen Netzwerken oder Suchmaschinen. Werbetreibende zahlen Geld, um ihre Anzeigen zu platzieren, während Nutzer mit ihren privaten Daten "bezahlen", um Zugang zu der Plattform zu erhalten. Ich zeige, dass das Gleichgewichtsniveau der Datenerhebung verzerrt ist, abhängig von der Intensität des Wettbewerbs und den Targeting-Vorteilen. Weniger Wettbewerb auf jeder Marktseite führt zu mehr Datensammeln. Wenn jedoch Plattformen Geldzahlungen auf beiden Marktseiten verwenden, wird die effiziente Menge an Daten gesammelt. Kapitel 3 untersucht die dynamische Preissetzung auf Märkten für Flug- oder Reisebuchungen, auf denen Wettbewerb während einer endlichen Verkaufszeit mit einer Frist stattfindet. Unter Berücksichtigung der intertemporalen Probleme von Firmen und vorausschauenden Konsumenten hängen die Gleichgewichtspreispfade von der Anzahl der nicht verkauften Kapazitäten und der verbleibenden Verkaufszeit ab. Ich ermittle, dass mehr Voraussicht der Konsumenten die Konsumentenrente erhöht, aber die Effizienz reduziert. Ferner ist Wettbewerbspolitik besonders wertvoll, wenn die Marktkapazitäten zu hoch sind. Des Weiteren kann die ex-ante Produktion von Kapazitäten ineffizient niedrig sein. / This thesis consists of three independent chapters in the fields of matching market design, industrial organization and competition policy. Chapter 1 covers the matching market for lawyer trainee-ship positions in Germany. Because of excess demand lawyers often must wait before being allocated. The currently used algorithm does not take lawyers’ time-preferences into account. Hence, many desirable properties are not satisfied. Then, based on the matching with contacts model, I propose a new mechanism using waiting time as the contractual term, so that the shortcomings of the current mechanism can be overcome. In Chapter 2 I analyze competition of two-sided online platforms, such as social networks or search engines. Advertisers pay money to place their ads, while users “pay” with their private data to gain access to the platform. I show that the equilibrium level of data collection is distorted, depending on the competition intensity and targeting benefits. Less competition on either market side leads to more data collection. However, if platforms use monetary payments on both market sides, data collection would be efficient. Chapter 3 studies dynamic pricing as in markets for airline or travel bookings, where competition takes place throughout a finite selling time with a deadline. Considering the inter-temporal problems of firms and forward-looking consumers, the equilibrium price paths depend on the number of unsold capacities and remaining selling time. I find that more consumer foresight increases consumer surplus yet reduces efficiency. Further, competition policy is especially valuable when market capacities are excessive. Moreover, ex-ante capacity production can be inefficiently low.

Die Dissertationsschrift widmet sich einer systemtheoretischen Untersuchung zur verkehrsabhängigen Steuerung von Lichtsignalanlagen in Straßennetzwerken. Aus einem mathematischen Modell für den Verkehrsablauf auf Knotenzufahrten wird ein Verfahren abgeleitet, mit dem sich Umschaltzeitpunkte und Phasenwechsel flexibel an das tatsächliche Verkehrsgeschehen anpassen lassen. Der Ansatzpunkt ist, die einzelnen Knotenpunkte des Netzwerks lokal zu optimieren. Eine "Grüne Welle" soll sich von selbst einstellen, und zwar genau dann, wenn dadurch lokal Wartezeiten eingespart werden. Indem die lokale Optimierung in ein lokales Stabilisierungsverfahren eingebettet wird, können Instabilitäten aufgrund netzwerkweiter Rückkopplungen ausgeschlossen werden. Das vorgestellte Verfahren setzt sich aus drei Teilen zusammen: (i) einem lokalen Prognoseverfahren zur Bewertung von Schaltzuständen und Phasenübergängen bezüglich zukünftig entstehender Wartezeiten, (ii) einem lokalen Optimierungsverfahren, das jeder Phase einen dynamischen Prioritätsindex zuweist und die Phase mit höchster Priorität zur Bedienung auswählt und (iii) einem lokalen Stabilisierungsverfahren, das zum Einhalten einer mittleren und einer maximalen Bedienperiode korrigierend in die lokale Optimierung eingreift. Indem die Knotenpunkte ausschließlich über die Verkehrsströme gekoppelt sind, ergeben sich die Umschaltzeitpunkte unmittelbar aus den Ankunftszeitpunkten der Fahrzeuge selbst. Die Phasenwechsel stellen sich somit von selbst bedarfsgerecht ein. Simulationsergebnisse machen deutlich, dass sich aufgrund der höheren Flexibilität sowohl die Wartezeiten als auch der Kraftstoffverbrauch senken lassen.

Background: Eating disorders are serious conditions associated with an impaired health-related quality of life and increased healthcare utilization and costs. Despite the existence of evidence-based treatments, access to treatment is often delayed due to insufficient health care resources. Internet-based self-help interventions may have the potential to successfully bridge waiting time for face-to-face outpatient treatment and, thus, contribute to overcoming treatment gaps. However, little is known about the feasibility of implementing such interventions into routine healthcare. The aim of this study is to analyze the effects and feasibility of an Internet-based selfhelp intervention (everyBody Plus) specifically designed for patients with Bulimia Nervosa, Binge Eating Disorder and other specified feeding and eating disorders (OSFED) on a waiting list for outpatient face-to-face treatment. The aim of this paper is to describe the study protocol. Methods: A multi-country randomized controlled trial will be conducted in Germany and the UK. N=275 female patients awaiting outpatient treatment will be randomly allocated either to the guided online self-help intervention “everyBody Plus” or a waitlist control group condition without access to the intervention. everyBody Plus comprises eight weekly sessions that cover topics related to eating and exercise patterns, coping with negative emotions and stress as well as improving body image. Participants will receive weekly individualized feedback based on their self-monitoring and journal entries. Assessments will take place at baseline, post-intervention as well as at 6- and 12-months follow up. In addition, all participants will be asked to monitor core eating disorder symptoms weekly to provide data on the primary outcome. The primary outcome will be number of weeks after randomization until a patient achieves a clinically relevant improvement in core symptoms (BMI, binge eating, compensatory behaviors) for the first time. Secondary outcomes include frequency of core symptoms and eating disorder related attitudes and behaviors, as well as associated psychopathology. Additional secondary outcomes will be the participating therapists' confidence in treating eating disorders as well as perceived benefits of everyBody Plus for patients. Discussion: To the best of our knowledge, this is the first randomized controlled trial examining the effects of Internet-based self-help for outpatients with eating disorders awaiting face-to-face outpatient treatment. If proven to be effective and successfully implemented, Internet-based self-help programs might be used as a first step of treatment within a stepped-care approach, thus reducing burden and cost for both patients and health care providers.

Die vorliegende Dissertationsschrift widmet sich zwei Zielen: Mittels Induktionsschleifen-Detektoren einerseits die Verkehrsregelung an Knotenpunkten durch die Minimierung von Fahrzeughalten zu verbessern, und andererseits eine Veränderung der Verkehrsqualität durch die Schätzung von Kfz-Wartezeiten automatisiert zu erheben. Im ersten Teil wird ein modellbasiertes Steuerverfahren entwickelt, das Grünzeiten verkehrsabhängig und lokal anpasst. Es kann sehr gut in eine übergeordnete Steuerung zur Koordinierung in Verkehrsnetzen eingebunden werden und überlässt dieser die Optimierung von Phasenfolgen, Umlauf- und Versatzzeiten. Um auch bei hohen Auslastungen Kapazitäten bestmöglich zu nutzen, priorisiert es zunächst die Leerung von Warteschlangen. Anschließend erfolgt die Anpassung der Grünzeiten zwischen einer minimalen und maximalen Dauer so, dass Fahrzeughalte minimiert werden. Dafür werden Detektoren in ausreichender Entfernung im Zufluss einer Kreuzung verwendet, um Fahrzeugankünfte an der Haltelinie für die aktuelle und die nächste Phase zu prognostizieren. Bei der sich anschließenden Bilanzierung potenzieller Fahrzeughalte und der Wahl des günstigsten Umschaltzeitpunktes kann auf zusätzliche Modellannahmen verzichtet werden. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass bei einer Minimierung der Fahrzeughalte gleichzeitig eine Reduktion von Wartezeiten möglich ist. Im zweiten Teil werden Kfz-Wartezeiten auf Basis der meist bereits vorhandenen Induktionsschleifen-Detektoren im Zufluss und im Abfluss einer Kreuzung geschätzt. Dafür werden die Zeitpunkte der Fahrzeugüberfahrten an einem Zufluss- und einem Abflussquerschnitt getrennt gemessen werden. Aus ihnen wird jeweils ein mittlerer Überfahrzeitpunkt ermittelt und nach Berücksichtigung der freien Fahrzeit eine mittlere Wartezeit geschätzt. Messintervalle an beiden Querschnitten, die um die mittlere freie Fahrzeit versetzt sind, sowie eine unbedingte Warteschlangenleerung am Ende einer Messung sollen sicherstellen, dass potenziell dieselben Fahrzeuge erfasst werden. Auf eine Fahrzeugwiedererkennung und damit auf eine Ausrüstung mit zusätzlicher Technik kann dadurch verzichtet werden. Damit sich das Verfahren für den Praxiseinsatz eignet, muss es möglichst robust gegenüber zufälligen Detektorfehlern sein. Dafür wird ein Fehlermodell entwickelt und mögliche Abweichungen gegenüber einer korrekten Messung untersucht. Aufgrund der unabhängigen Berechnung von mittleren Überfahrzeiten aus der getrennten Messung im Zufluss und im Abfluss zeigt sich, dass zufällige Fehler nicht zu systematischen Abweichungen in der Wartezeitschätzung führen.

Die Dissertationsschrift widmet sich einer systemtheoretischen Untersuchung zur verkehrsabhängigen Steuerung von Lichtsignalanlagen in Straßennetzwerken. Aus einem mathematischen Modell für den Verkehrsablauf auf Knotenzufahrten wird ein Verfahren abgeleitet, mit dem sich Umschaltzeitpunkte und Phasenwechsel flexibel an das tatsächliche Verkehrsgeschehen anpassen lassen. Der Ansatzpunkt ist, die einzelnen Knotenpunkte des Netzwerks lokal zu optimieren. Eine "Grüne Welle" soll sich von selbst einstellen, und zwar genau dann, wenn dadurch lokal Wartezeiten eingespart werden. Indem die lokale Optimierung in ein lokales Stabilisierungsverfahren eingebettet wird, können Instabilitäten aufgrund netzwerkweiter Rückkopplungen ausgeschlossen werden. Das vorgestellte Verfahren setzt sich aus drei Teilen zusammen: (i) einem lokalen Prognoseverfahren zur Bewertung von Schaltzuständen und Phasenübergängen bezüglich zukünftig entstehender Wartezeiten, (ii) einem lokalen Optimierungsverfahren, das jeder Phase einen dynamischen Prioritätsindex zuweist und die Phase mit höchster Priorität zur Bedienung auswählt und (iii) einem lokalen Stabilisierungsverfahren, das zum Einhalten einer mittleren und einer maximalen Bedienperiode korrigierend in die lokale Optimierung eingreift. Indem die Knotenpunkte ausschließlich über die Verkehrsströme gekoppelt sind, ergeben sich die Umschaltzeitpunkte unmittelbar aus den Ankunftszeitpunkten der Fahrzeuge selbst. Die Phasenwechsel stellen sich somit von selbst bedarfsgerecht ein. Simulationsergebnisse machen deutlich, dass sich aufgrund der höheren Flexibilität sowohl die Wartezeiten als auch der Kraftstoffverbrauch senken lassen.