[論文レビュー] Effect of the COVID-19 pandemic on bike-sharing demand and hire time: Evidence from Santander Cycles in London

Shahram Heydari, Garyfallos Konstantinoudis+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 24, 2021

Urban Transport and Accessibility参考文献 52被引用数 62

ひとこと要約

本研究では、2020年3月から12月にかけてのロンドンのサンタンドゥール・サイクルズへの新型コロナウイルス感染症の影響を推定するためにベイジアン2次ランダムウォーク時系列モデルを用いた。需要は5月にパンデミック以前の水準まで回復したことが判明し、システムのレジリエンスを示している一方、4月から6月にかけての平均貸出時間は顕著に増加しており、公共交通機関からより長いサイクリング移動へのシフトを示唆している。

ABSTRACT

The COVID-19 pandemic has been influencing travel behaviour in many urban areas around the world since the beginning of 2020. As a consequence, bike-sharing schemes have been affected partly due to the change in travel demand and behaviour as well as a shift from public transit. This study estimates the varying effect of the COVID-19 pandemic on the London bike-sharing system (Santander Cycles) over the period March-December 2020. We employed a Bayesian second-order random walk time-series model to account for temporal correlation in the data. We compared the observed number of cycle hires and hire time with their respective counterfactuals (what would have been if the pandemic had not happened) to estimate the magnitude of the change caused by the pandemic. The results indicated that following a reduction in cycle hires in March and April 2020, the demand rebounded from May 2020, remaining in the expected range of what would have been if the pandemic had not occurred. This could indicate the resiliency of Santander Cycles. With respect to hire time, an important increase occurred in April, May, and June 2020, indicating that bikes were hired for longer trips, perhaps partly due to a shift from public transit.

研究の動機と目的

• ロンドンのサンタンドゥール・サイクルズ・システムにおける自転車貸出需要と貸出時間への新型コロナウイルスパンデミックの影響を評価すること。
• パンデミックなしの状況下での自転車貸出数と貸出時間の反事後予測を、ロックダウン前のデータを用いて推定すること。
• 政府の政策と公共交通機関の混乱がパンデミック期における自転車利用行動に与えた影響を評価すること。
• パンデミックがアクティブモビリティ、特に自転車利用への持続的シフトを引き起こしたかどうかを調査すること。
• 公衆衛生危機における自転車共有システムのレジリエンスを評価することで、都市計画に知見を提供すること。

提案手法

• 日次自転車貸出数および貸出時間データの時間的相関を考慮するため、ベイジアン2次ランダムウォーク時系列モデルを採用した。
• 2010年7月から2020年2月までのパンデミック前のデータをモデルに適合させ、2020年3月から12月までの反事後予測を生成した。
• モデルの性能と妥当性を確認するため、1年分を除いた交差検証（leave-one-year-out cross-validation）を実施した。
• 観察されたロックダウン後のデータと、反事後予測の95%信用区間を比較し、統計的に有意な乖離を特定した。
• 環境的要因の影響を制御するため、気温、降水量、風速、湿度を共変量として組み込んだ。
• モデルの適合度と不確実性の伝播を全モデル層にわたって評価するため、事後予測チェックを実施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2020年3月から12月にかけて、新型コロナウイルスパンデミックはロンドンのサンタンドゥール・サイクルズにおける自転車貸出数にどのような影響を与えたか？
• RQ2 パンデミック期に、サンタンドゥール・サイクルズの平均貸出時間（旅行時間）は顕著に変化したか。もしそうであれば、いつ、どの程度変化したか？
• RQ3 パンデミックに起因する公共交通機関から自転車への移行は、ロンドンにおける移動行動にどの程度の変化をもたらしたか？
• RQ4 パンデミックに起因する混乱に対して、ロンドンの自転車共有システムはレジリエンスを示したと言えるか？ロックダウン後の需要パターンからその兆候が見られたか？
• RQ5 政府の政策と公共交通機関の混乱は、自転車共有利用状況と旅行時間の変化とどの程度相関していたか？

主な発見

• 自転車貸出数は、反事後予測と比較して2020年3月と4月に統計的に有意な減少を示したが、5月以降は予測された水準まで回復した。
• 2020年4月には平均貸出時間が16.48分（95%信用区間 [12.97, 19.18]）増加しており、長時間の移動への顕著なシフトを示している。
• 5月には貸出時間が依然として顕著に上昇しており、超過分は13.72分（95%信用区間 [9.88, 17.42]）であった。6月にも10.11分（95%信用区間 [5.86, 13.95]）の超過が見られた。
• 2020年7月には超過貸出時間が3.96分（95%信用区間 [-0.72, 8.25]）に低下し、不確実性区間が0を含むようになったため、ベースラインに戻りつつあるとみられる。
• 2020年11月に第二波の全国的ロックダウンが発生したが、貸出時間の増加は再び見られたが、規模は小さく、超過分は3.96分（95%信用区間 [-0.72, 8.25]）であった。
• これらの結果から、ロンドンの自転車共有システムはレジリエンスを示しており、2020年5月から12月にかけて需要に統計的に有意な低下は認められなかった。