Die Verkehrsbelastungen für die verschiedenen untersuchten Varianten wurden mithilfe eines Verkehrsmodells hergeleitet. Für die Städte und Gemeinden Alfter, Bonn, Brühl, Bornheim, Köln (südlich der BAB 4), Niederkassel, Sankt Augustin, Siegburg, Troisdorf und Wesseling wurde mithilfe einer modellinternen Verkehrserzeugungsrechnung eine Matrix der Verkehrsnachfrage hergeleitet. Für diese Berechnung sind Einwohnerzahlen für das Analysejahr 2018 und das Prognosejahr 2030 eingeflossen, die mit den genannten Städten abgestimmt wurde. Eine Dokumentation dieser Angaben ist in der Anlage P der großräumigen Verkehrsuntersuchung Raum Köln-Bonn für BVWP-Maßnahmen inkl. Rheinspange 553 zu finden.
Für den weiteren Untersuchungsraum wurde auf die bundesweite Verflechtungsprognose zurückgegriffen. Hierbei handelt es sich um Daten der im Jahr 2014 im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung erstellten Prognose der deutschlandweiten Verkehrsverflechtungen im Jahr 2030, in der verkehrsträgerübergreifende Quell- und Zielmatrizen des Güter- und Personenverkehrs erarbeitet worden sind. Diese Matrizen sind speziell zur Prognose und Planung der Bundesverkehrswege bestimmt und beinhalten die Verkehrsverflechtung zwischen den Kreisen und kreisfreien Städten Deutschlands für die Jahre 2010 und 2030.