The influence of urban transport infrastructure on bicycle route and mode choice
Abstract
Summary
The prioritisation of bicycle-friendly infrastructure is now on the agenda of many policymakers seeking to capitalise on the advantages of cycling for transport. This thesis focusses upon how the improved availability, quality, and connectivity of infrastructure suitable for cycling can influence cycling behavior at the city and neighbourhood level.
Two key elements are necessary to understand the local-scale impact of bicycle infrastructure: the decision to bicycle in preference of other transport modes and the choice of route on the transport network. This thesis first addresses bicycle mode and route choice independently of each other before analysing the interaction between these elements in the context of bicycle infrastructure interventions.
This article-based thesis is comprised of five research papers: four empirical studies and one literature review. Three of the empirical cases are based in the Norwegian city of Trondheim and the fourth is based in Oslo. Paper I addresses the modal shift of employees following a workplace relocation. Papers II and III are focused on bicycle route choice – firstly as a review of methods and then in connection with student route preferences. The two final papers, Papers IV and V, integrate both mode and route choice elements for the detailed analysis of neighbourhood scale effects resulting from the installation of bicycle lanes in Trondheim and Oslo respectively.
The research uses a mixed methods approach, with a focus on empirical data to address the objectives of the thesis. Before and after travel surveys, webbased maps and GPS are the main means of data collection. Comparative analyses are performed using a Geographic Information System (GIS).
Findings suggest that the decision to bicycle is to a significant extent determined by trip and spatial characteristics of the destination (Paper I). Route substitution is witnessed in both intervention studies (Papers IV and V), whilst significant changes (p < .05) in the modal share of cyclists is only witnessed in one (Paper IV), suggesting that it is mostly changes of route rather than mode that contribute to an individual intervention street’s change in bicycle volumes.
Bicycle-specific infrastructure appears to be generally valued by all types of road users, however, the evidence suggests that public transport users and pedestrians are more willing to change their mode of transport assuming the only changes made are to the bicycle infrastructure (Papers I and IV). This suggests that much of the increase in the use of new bicycle infrastructure is the result of a reduction in the use of other sustainable transport modes. Many of the benefits associated with increased cycling are the result of reduced private car use, but for this to be achieved, it appears that initiatives beneficial for cyclists alone are insufficient.
The means by which different transport infrastructure attributes can be researched and are valued by users are discussed by Papers II and III respectively. Paper II is a systematic review summarising the means through which revealed preference bicycle route choice data can be collected whilst Paper III evaluates four different Bicycle Level of Service (BLOS) methods for determining bicycle route choice. The latter study reveals that empirically founded BLOS methods with the most explanatory infrastructural attributes correspond best with actual route choices of university students. Of the tested BLOS methods, the Bicycle Compatibility Index is found to correspond best with actual route choice.
Developing an understanding of the impacts of bicycle infrastructure can assist the prioritisation of limited city budgets towards the promotion of sustainable mobility behaviour. This research attempts to advance the state of the art for bicycle route choice research whilst also addressing the decision to bicycle for transportation purposes. Sammendrag
Sykkelvennlig infrastruktur blir i økende grad prioritert av både byplanleggere og politikere for å utnytte fordelen med sykkel som transportmiddel. Denne avhandlingen setter søkelys på hvordan forbedret tilgjengelighet til og framkommelighet på sykkelinfrastruktur kan påvirke sykkelatferd både på by- og nabolagsnivå.
To nøkkelelementer for å forstå den lokale påvirkningen av sykkelinfrastruktur er valg av sykkel som reisemiddel og rutevalg blant sykkelbrukerne. Avhandlingen starter med å undersøke sykkelreisemiddelvalg og rutevalg uavhengig av hverandre, før den samlede effekten av disse blir analysert i lys av intervensjoner i sykkelinfrastrukturen.
Denne artikkel-baserte avhandlingen omfatter fem vitenskapelige publikasjoner, hvorav fire er empiriske casestudier og en artikkel er en litteraturgjennomgang. Tre av de empiriske casestudiene henter sine data fra Trondheim, den fjerde fra Oslo. Artikkel I beskriver endringer i reisemiddelvalg i forbindelse med flytting av en kontorbedrift i Trondheim. Artikkel II og III fokuserer på sykkelrutevalg – der artikkel II gir en oversikt over metoder for datainnsamling mens artikkel III ser på studenters preferanser i sykkelrutevalg. De to siste artiklene, IV og V, kombinerer både reisemiddel- og rutevalg for en detaljert analyse av lokale effekter av opparbeidelsen av en sykkelveg og et sykkelfelt i henholdsvis Trondheim og Oslo.
Det er benyttet flere ulike metoder i dette forskningsarbeidet, og det er lagt vekt på å adressere forskningsspørsmålene ved hjelp av empiriske data. De primære metodene for datafangst har vært reisevaneundersøkelser før og etter tiltak, samt registrering av reisemønstre ved hjelp av GPS eller nettbaserte kart. Geografiske informasjonssystemer (GIS) har vært brukt for å gjennomføre komparative analyser.
Funnene tyder på at valget om å gjøre arbeidsreisen med sykkel i stor grad er påvirket av egenskaper ved selve reisen samt egenskaper knyttet til arealbruk ved arbeidsstedet (artikkel I). Ruteendring er påvist i begge intervensjonsstudiene (artikler IV og V), mens signifikante endringer i sykkelandelen (p < .05) bare er funnet i artikkel IV. Dette antyder at det er ruteendringer i større grad enn reisemiddelendringer, som bidrar til endringer i antallet syklister i gatene når det blir gjort endringer i sykkelinfrastrukturen.
Sykkelspesifikk infrastruktur viser seg å være verdsatt av alle typer brukere, men kollektivreisende og fotgjengere er i større grad villig til å endre reisemiddelvalget sitt dersom endringene er avgrenset til sykkelinfrastruktur (artikkel I og IV). Dette tyder på at mye av økningen observert langs ny sykkelinfrastruktur er et resultat av redusert bruk av andre bærekraftige reisemidler. Mange av fordelene assosiert med økt sykling er koblet til redusert personbilbruk, men for at dette kan realiseres, virker det som at tiltak som er knyttet kun til infrastruktur for syklister er utilstrekkelig.
Hvordan egenskaper ved transportinfrastrukturen kan bli forsket på, og hvordan de verdsettes av sykkelbrukere, er diskutert i henholdsvis artikkel II og III. Artikkel II er en systematisk litteraturgjennomgang som oppsummerer datainnsamlingsmetoder for faktiske, eller «revealed preference», sykkelrutevalg. Artikkel III evaluerer fire ulike «Bicycle Level of Service» (BLOS) metoder som brukes for å estimere sykkelrutevalg. Den sistnevnte studien viser at BLOS metoder som er basert på empiriske data og med flest attributter koblet til sykkelinfrastrukturen stemmer best med faktisk rutevalg blant universitetsstudenter – der Bicycle Compatibility Index har den beste matchen.
Å framskaffe kunnskap om påvirkningen av sykkelinfrastruktur kan gi et bedre grunnlag i prioriteringen av begrensede byutviklingsmidler til bærekraftig mobilitet. Forskningen i denne avhandlingen bidrar til økt kunnskap angående sykkelrutevalg og adresserer samtidig sykkelreisemiddelvalg til nytteformål.
Has parts
Paper 1: Pritchard, Ray; Frøyen, Yngve Karl. Location, location, relocation: how the relocation of offices from suburbs to the inner city impacts commuting on foot and by bike. European Transport Research Review 2019 ;Volum 11.(14) s. 1-20 - This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://doi.org/10.1186/s12544-019-0348-6Paper 2: Pritchard, Ray. Revealed Preference Methods for Studying Bicycle Route Choice—A Systematic Review. International Journal of Environmental Research and Public Health 2018 ;Volum 15.(3) s. 1-30 - This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license https://doi.org/10.3390/ijerph15030470
Paper 3: Pritchard, Ray; Frøyen, Yngve Karl; Snizek, Bernhard. Bicycle Level of Service for Route Choice—A GIS Evaluation of Four Existing Indicators with Empirical Data. ISPRS International Journal of Geo-Information 2019 ;Volum 8.(5) This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license https://doi.org/10.3390/ijgi8050214
Paper 4: Vasilev, Miroslav Veselinov; Pritchard, Ray; Jonsson, Thomas. Trialing a Road Lane to Bicycle Path Redesign—Changes in Travel Behavior with a Focus on Users’ Route and Mode Choice. Sustainability 2018 ;Volum 10.(12) - This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license https://doi.org/10.3390/su10124768
Paper 5: Pritchard, Ray; Bucher, Dominik; Frøyen, Yngve Karl. Does new bicycle infrastructure result in new or rerouted bicyclists? A longitudinal GPS study in Oslo. Journal of Transport Geography 2019 ;Volum 77. s. 113-125 - published Under a Creative Commons license Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2019.05.005