Tim Holthaus ist seit 2015 in der Verkehrsforschung tätig. Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf der Verarbeitung großer und neuartiger Daten (Mobilfunkdaten, Floating-Car-Daten, etc.) für die Verkehrsplanung und Verkehrsforschung, einschließlich Datenfusion und, wenn möglich, Record Linkage. Ziel ist es, verschiedene Einflussgrößen vorhersagen zu können und dabei alle Ebenen des Einflusses im Zusammenspiel von Mobilitätsoptionen und räumlicher Verteilung von Quellen und Zielen in der Analyse zu berücksichtigen. In seiner Forschung konzentriert er sich auf die Netzwerkplanung und die funktionale Klassifizierung von Räumen, die urbane Logistik, insbesondere die Ausweitung des Konzepts der urbanen Logistik auf alle relevanten Akteure, und eine groß angelegte Analyse der Erreichbarkeit mit öffentlichen Verkehrsmitteln und deren Vergleich mit der Erreichbarkeit mit dem Auto.