Essays on road user attitudes and experiences of congestion and the adverse effects of electric vehicle incentives

Abstract

Norsk sammendrag

Økende kø på vegnettet skaper utfordringer i form av økt lokal og global forurensing, og øker kostnadene på grunn av tid tapt på overbelastede veinett. Regjeringer over hele verden har tatt disse problemene forårsaket av veitrafikk på alvor og har begynt å iverksette tiltak for å omgå dem de siste tiårene. Tiltak iverksatt av myndigheter for å redusere de ovennevnte problemene inkluderer, men er ikke begrenset til (i) rushtidsavgifter for å redusere trafikken inn i byområder, (ii) økte parkeringsavgifter for å begrense biltrafikken og parkering i urbane områder, (iii) opprettelse av miljøvennlige soner som forbyr bilbruk i visse områder innenfor et urbant område og (iv) oppmuntre til bruk av elektriske batterikjøretøyer, spesielt gjennom økonomiske insentiver som fritak fra visse kjøretøyavgifter og fritak fra å betale veiavgifter. Hvordan disse statlige tiltakene fungerer eller har fungert i praksis har blitt behandlet og behandles kontinuerlig i litteraturen.

Selv om litteraturen har tatt for seg hvordan myndighetenes innsats i praksis fungerer for å redusere problemene forårsaket av økende trafikkmengder, er det fortsatt flere forskningsbaserte spørsmål som ikke har blitt behandlet i litteraturen og som kan styrke beslutningstaking i myndighetene. Forskningsspørsmålene er som følger:

(i) Hvordan opplever folk kø?

(ii) Gitt at det allerede eksisterer en bomring med flate takster for å samle inn midler til veibygging og offentlig transport, hva er trafikantens holdninger til en omlegging til en tids og miljø differensiert avgiftsordning?

(iii) Gitt at regjeringer innfører økonomiske insentiver for å motivere kjøp og bruk av elbiler, hva er de negative effektene?

(iv) Gitt (iii) ovenfor, hva er trafikantenes holdninger til slike insentiver flere år etter implementeringen?

Svar på disse spørsmålene vil tilføre kunnskap for beslutningstakere og til transportlitteraturen. For eksempel kan beslutningstakere ønske å vite om de negative effektene av elbilinsentiver for å hjelpe dem med å utforme eller forbedre slike insentiver.

Denne avhandlingen tilfører forståelse av trafikantenes holdninger og opplevelser i forhold til kø, tids og miljø- differensierte takster og uheldige effekter av insentiver for elbiler som ikke er kjent for beslutningstakere ved utformingen av insentivene. Denne forståelsen er viktig for beslutningstakere for å sikre effektive veitransportsystemer som tar hensyn til bymiljøet i tillegg til globale klimaendringer. Oppgaven bruker Oslo, Norge som en casestudie der bompengeavgifter og elbilinsentiver er praktisert i årevis og Norge er i front på verdensbasis Tilnærmingen som er brukt i studien er omfattende spørreskjemaundersøkelser i Oslo omegn for å måle holdninger og opplevelser til trafikantene. Metodene som er brukt for å vurdere svarene fra spørreskjemaundersøkelsene er velkjente statistiske LOGIT modeller. En enkel statistisk metode er brukt for å måle de negative effektene av elbil insentiver.

Hovedfunnene fra avhandlingen er som følger.

1. Faktorer som ble funnet å påvirke trafikantenes erfaringer med kø var som følger: om de opplevde kø på referanseturen, hvor ofte trafikantene foretar turer med kø, i hvilken grad trafikantene hadde andre transportmiddelvalg, utdanning, om respondentene hadde tidsforpliktelser på destinasjonene sine, reisetid brukt under reisen, hvor ofte de opplever kø som et problem, alder og når deltakerne begynner å oppleve ubehag med kø.

2. Faktorene som ble funnet å påvirke holdninger til rushtidsavgift var som følger: betalingsvillighet, om respondenten liker å kjøre bil, hvor mange biler de de disponerer, om de har liker å kjøre tog, alder, utdanningsnivå, om de hadde negativ opplevelse av kø forrige tur, om de er enige om at de opplever mindre kø med variabel takst i bomringen, drivstofftype brukt og geografi.

3. Blant de negative effektene av elbilinsentiver, er kanskje det mest problematiske det betydelige tapet av bompengeinntekter.

4. Folk som bor i Stor-Oslo har økende tendens til å være uenige i fordelaktige elbilinsentiver som bompengefritak, tilgang til bussfelt uten passasjerer og gratis offentlig parkering.

I tillegg til hovedfunnene ovenfor, vektlegger denne oppgaven faktorer som er viktige for beslutningstakere å være klar over når de tar beslutninger. Et eksempel er trafikantenes holdninger til upopulær politikk som rushtidsavgift eller endringer i elbil insentiver.

Et potensielt område for videre forskning på temaene som dekkes i denne oppgaven er en mer dyptgående studie av psykologiske faktorers innvirkning på holdninger og erfaringer med køproblemer. Våre spørreskjemaundersøkelser redegjorde ikke fullt ut for psykologiske faktorer, for eksempel i hvilken grad frustrasjon, irritasjon eller ubehag påvirker holdninger og opplevelser. Et annet mulig forskningsområde vil være å se på holdningen til Oslobomringen over tid, for eksempel fem år før og fem år innføringen av de variable takstene i bomringen i Oslo.

English summary

Increasing road traffic volumes in urban areas worldwide pose challenges to the lives and livelihoods of humans living in urban areas from pollution that is detrimental to the health of urban populations, increases costs to industries due to time lost on congested road networks, and increases global warming due to emissions from internal combustion engine vehicles (ICEVs), e.g., CO2 emissions. Governments across the globe have taken these problems caused by road traffic seriously and have started to implement measures to circumvent them in recent decades. Measures taken by governments to reduce the abovementioned problems include but are not limited to (i) congestion charging to reduce traffic entering urban areas, (ii) increased parking charges to deter people from driving and parking in urban areas, (iii) creation of environmental zones that prohibit car use in certain areas within an urban area and (iv) encouraging the use of battery electric vehicles (BEVs), particularly through economic incentives such as exemptions from certain vehicle taxes and exemptions from paying road tolls. How these government measures work or have worked in practice has been addressed and is continuously being addressed in the literature on transportation economics and planning.

Although the literature has addressed how government efforts work in practice to reduce the problems caused by increasing traffic volumes, there are still several research-based questions that have not been addressed in the literature and that may enhance decision-making by governments. Among the gaps in the literature are questions such as

(i) How do road transport users experience congestion?

(ii) Given that there is an already existing flat rate toll in an urban area to collect funds for road building, what are the road user’s attitudes towards a transformation to a congestion charging scheme?

(iii) Given that governments implement financial incentives to motivate the purchase and use of BEVs, what are the adverse economic effects?

(iv) Given (iii) above, what are road users’ attitudes toward such incentives several years after their implementation?

Answers to these questions will add to the knowledge available to decision-makers and to the transportation literature. For instance, decision-makers may want to know about the adverse effects of BEV incentives to help them better design or improve such incentives.

This thesis henceforth seeks to provide an understanding of road user attitudes and experiences towards congestion, congestion charging, and adverse effects of electric vehicle incentives not known to decision-makers at the time of their decision making. This understanding is important for decision-makers in devising effective management to ensure effective road transport systems that account for the urban environment in addition to global climate change. The thesis uses Oslo, Norway as a case study where toll charging, congestion charging, and BEV incentives have been in practice for years, and Norway is a front-runner worldwide in those respects. The approach used in the study is extensive questionnaire surveys in the larger Oslo area to measure the attitudes and experiences of road users. The methods used to assess the responses from the questionnaire surveys are well-known statistical logit models. A simple statistical method is used to measure the adverse effects of BEV incentives.

The main findings from the thesis are as follows.

Factors found to influence road users' experiences with congestion were as follows: whether they experienced congestion on their reference trip, how often road users undertake trips during congestion, the extent to which road users had potential alternative modes of transport other than car use, education, whether respondents had time commitments at their destinations, travel time used during their journey, how often they experience congestion as a problem during their journey, and when participants begin to experience discomfort with congestion and age. The factors found to influence attitudes towards congestion charging were as follows: willingness to pay, whether the respondent is likely to drive a car, whether they have a positive view of train transport, age, educational level, whether they have had a negative experience with congestion, whether they agree that they experience less congestion with congestion charging in place, fuel type used and geographic location. Among the adverse effects of BEV incentives, perhaps the most problematic is the sizeable loss of toll revenue. People living in greater Oslo are starting to disapprove of beneficial BEV incentives such as toll exemptions, access to bus lanes without passengers and free public parking.

In addition to the main findings above, this thesis emphasizes factors that are important for decision makers to be aware of at the time of their decision-making. An example is road user attitudes toward unpopular policies such as congestion charging or changes in BEV economic incentives.

A potential area for further research on the topics covered in this thesis is a more in-depth study on the impact of psychological factors on attitudes and experiences with congestion. Our questionnaire surveys did not fully account for psychological factors, e.g., the extent to which frustration, annoyance or discomfort influence attitudes and experience. Another potential area of research will be to examine the attitude to the Oslo cordon toll scheme in a longitudinal perspective, for example five years before and five years after the introduction of the congestion charging scheme.