[論文レビュー] Forecasting e-scooter competition with direct and access trips by mode and distance in New York City

Mina Lee, Joseph Y.J. Chow+2 more|arXiv (Cornell University)|Aug 21, 2019

Transportation and Mobility InnovationsEngineering被引用数 17

ひとこと要約

本研究では、タクシーおよび公共交通機関のアクセス・エグレス移動との間の代替効果を分析することで、ニューヨークシティのエレクトリックスケートボード利用の予測を行う、新しい非線形で多要因のモデルを開発した。年齢、収入などの人口統計的データを用いた対数-対数回帰（R² = 0.663）により、1日あたり66,000件の利用が予測され、年間収益は6700万ドルに達する。エレクトリックスケートボードは最大でタクシー利用の1%を代替し、これにより80万ドルの収益が得られるものと予想される。

ABSTRACT

Given the lack of demand forecasting models for e-scooter sharing systems, we address this research gap using data from Portland, OR, and New York City. A log-log regression model is estimated for e-scooter trips based on user age, income, labor force participation, and health insurance coverage, with an adjusted R squared value of 0.663. When applied to the Manhattan market, the model predicts 66K daily e-scooter trips, which would translate to 67 million USD in annual revenue (based on average 12-minute trips and historical fare pricing models). We propose a novel nonlinear, multifactor model to break down the number of daily trips by the alternate modes of transportation that they would likely substitute. The final model parameters reveal a relationship with taxi trips as well as access/egress trips with public transit in Manhattan. Our model estimates that e-scooters would replace at most 1% of taxi trips; the model can explain $800,000 of the annual revenue from this competition. The distance structure of revenue from access/egress trips is found to differ significantly from that of substituted taxi trips.

研究の動機と目的

• 実世界のデータを用いた予測モデルの開発により、エレクトリックスケートボード需要予測における研究ギャップを埋める。
• マンハッタンにおけるエレクトリックスケートボードがタクシー利用および公共交通機関のアクセス・エグレス移動にどの程度代替されるかを分析する。
• 異なる移動モードおよび距離における移動の置換を定量的に評価することで、エレクトリックスケートボードシェアリングの収益可能性を推定する。
• アクセス・エグレス移動と直接のタクシー移動の両方における距離依存型収益構造をモデル化する。
• ポートランド（オレゴン州）のデータを用いてモデルを検証し、ニューヨークシティのマンハッタン市場に適用する。

提案手法

• 年齢、収入、労働参加率、健康保険加入状況などの個人レベルのデータを用いた対数-対数回帰モデルを推定する。
• モデルはポートランド（オレゴン州）のデータでキャリブレーションされ、ニューヨークシティのマンハッタン市場に拡張適用される。
• 非線形で多要因のモデルにより、代替移動手段（タクシーおよび公共交通機関のアクセス・エグレス移動など）を考慮した1日あたりのエレクトリックスケートボード利用を分解する。
• 競合する移動手段における歴史的利用パターンと比較することで、エレクトリックスケートボード利用が示す代替効果を数量化する。
• 平均利用時間（12分）および歴史的運賃モデルを用いて収益を予測する。
• アクセス・エグレス移動と代替されたタクシー移動の両方について、距離別収益構造を別々に分析する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 マンハッタンにおけるエレクトリックスケートボード利用は、オレゴン州ポートランドの利用と比較して、人口統計的および社会経済的要因の面でどのように異なるか？
• RQ2 マンハッタンにおいて、エレクトリックスケートボードはタクシー利用のどの程度を代替するか？
• RQ3 アクセス・エグレス移動と直接のタクシー移動の両方におけるエレクトリックスケートボードの収益可能性は、どのように異なるか？
• RQ4 エレクトリックスケートボードが公共交通機関のアクセス・エグレス移動に与える影響が、年間収益にどの程度貢献するか？
• RQ5 エレクトリックスケートボード利用の距離分布が、異なる移動モードを置換する際の収益生成にどのように影響するか？

主な発見

• 対数-対数回帰モデルは調整済R² = 0.663を達成しており、エレクトリックスケートボード利用需要の説明力が強いことが示された。
• モデルはマンハッタンにおける1日あたり66,000件のエレクトリックスケートボード利用を予測し、年間6700万ドルの収益が得られると推定された。
• エレクトリックスケートボードはマンハッタンでタクシー利用の最大1%を代替し、これにより年間80万ドルの収益が得られるものと予想された。
• アクセス・エグレス移動からの収益の距離構造は、代替されたタクシー移動からのものと顕著に異なる。
• モデルはタクシー利用に対する明確なが、限定的な代替効果を同定した。これは、エレクトリックスケートボードが主に短距離・最終マイル移動を担うものであることを示唆している。
• 年齢、収入、労働参加率、健康保険加入状況といった人口統計的要因が、エレクトリックスケートボード利用需要に顕著な影響を及ぼすことが分かった。