[논문 리뷰] Bike Share's Impact on COVID-19 Transmission and Bike Share's Responses to COVID-19: A case study of Washington DC

Pedram Beigi, M. Aminul Haque외 2명|arXiv (Cornell University)|2022. 05. 10.

Urban Transport and Accessibility인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 워싱턴 D.C.의 캐피탈 바이크셰어 시스템을 활용하여 코로나19 전파와 자전거 공유 이용 간 상호작용 관계를 조사한다. 감염률이 이용 행동에 미치는 영향을 모델링하고, 확률적 전파 모델을 통해 개인의 전파 위험을 추정하며, 패an데믹 기간 동안 이용 감소와 수입 및 토지 이용과 연관된 공간적 격차가 있었음에도 불구하고 자전거 공유가 여전히 낮은 위험도를 가진 이동 수단임을 밝혀냈다.

ABSTRACT

Due to the wide-ranging travel restrictions and lockdowns applied to limit the diffusion of the SARS-CoV2 virus, the coronavirus disease of 2019 (COVID-19) pandemic has had an immediate and significant effect on human mobility at the global, national, and local levels. At the local level, bike-sharing played a significant role in urban transport during the pandemic since riders could travel outdoors with reduced infection risk. However, based on different data resources, this non-motorized mode of transportation was still negatively affected by the pandemic (i.e., relative reduction in ridership). This study has two objectives: 1) to investigate the impact of the COVID-19 pandemic on the numbers and duration of trips conducted through a bike-sharing system -- the Capital Bikeshare in Washington, DC, USA; and 2) to explore whether land use and household income in the nation's capital influence the spatial variation of ridership during the pandemic. Towards realizing these objectives, this research looks at the relationship between bike sharing and COVID-19 transmission as a two-directional relationship rather than a one-directional causal relationship. Accordingly, this study models i) the impact of COVID-19 infection numbers and rates on the use of the Capital Bikeshare system and ii) the risk of COVID-19 transmission among individual bike-sharing users. In other words, we examine i) the cyclist's behavior as a function of the COVID-19 transmission evolution in an urban environment and ii) the possible relationship between the bike share usage and the COVID-19 transmission through adopting a probabilistic contagion model. The findings show the risk of using a bike-sharing system during the pandemic and whether bike sharing remains a healthier alternative mode of transportation in terms of infection risk.

연구 동기 및 목표

• 워싱턴 D.C.의 캐피탈 바이크셰어 이용에 영향을 미치는 변화하는 코로나19 감염률을 분석하기 위해.
• 패안데믹 기간 동안 개인 자전거 공유 이용자의 SARS-CoV-2 전파 위험을 평가하기 위해.
• 패안데믹 기간 동안 토지 이용 및 가구 소득이 자전거 공유 이용의 공간적 변동성에 미치는 영향을 조사하기 위해.
• 도시 자전거 공유 시스템에서 공중보건 추세와 이동 행동 간 이중 방향 관계를 모델링하기 위해.
• 패안데믹 기간 동안 자전거 공유가 감염 위험 측면에서 다른 교통 수단보다 더 안전한 대체 수단으로 남아 있는지 평가하기 위해.

제안 방법

• 연구는 2020년부터 2021년까지 매일의 코로나19 확진자 수와 캐피탈 바이크셰어 이용 기록의 시계열 데이터를 사용한다.
• 개인 자전거 이용 동안 SARS-CoV-2 전파 가능성을 추정하기 위해 확률적 전파 모델을 적용한다.
• 토지 이용 및 사회경제적 데이터(가구 소득 수준 포함)를 통합하여 이용의 공간적 격차를 평가한다.
• 감염률이 이용에 미치는 영향과 자전거 이용이 전파 위험에 미치는 영향을 동시에 분석하기 위해 이중 방향 모델링 프레임워크를 개발한다.
• 통계 모델링을 통해 패안데믹 진행 상황과 이용 빈도 및 지속 시간의 변화 간 관계를 정량화한다.
• 이동 행동, 공중보건 추세, 도시 형태를 통합하여 자전거 공유 시스템의 위험도와 형평성 평가를 수행한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 매일의 코로나19 확진자 수 변화가 워싱턴 D.C.의 자전거 공유 이용 수와 지속 시간에 어떤 영향을 미쳤는가?
• RQ2 패안데믹 기간 동안 캐피탈 바이크셰어 시스템의 개인 이용자 간 SARS-CoV-2 전파 위험은 얼마나 되는가?
• RQ3 토지 이용 패턴과 가구 소득 수준이 패안데믹 기간 동안 자전거 공유 이용의 공간적 변동성에 얼마나 영향을 미치는가?
• RQ4 도시 환경에서 자전거 공유 이용과 패안데믹 전파 간 관계는 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는가?
• RQ5 패안데믹 기간 동안 다른 교통 수단에 비해 자전거 공유가 감염 위험 측면에서 더 안전한 이동 대안인가?

주요 결과

• 워싱턴 D.C.의 자전거 공유 이용은 패안데믹 기간 동안 상당히 감소했으며, 모든 소득층에서 상대적 감소가 관찰되었다.
• 감소에도 불구하고, 실외 및 비밀폐쇄 환경 덕분에 개인 자전거 이용 동안 SARS-CoV-2 전파 위험은 여전히 낮게 유지되었다.
• 고소득 지역은 저소득 지역에 비해 패안데믹 기간 동안 이용 유지율이 상대적으로 높았다.
• 상업 및 여가 지역에 가까운 토지 이용 패턴은 높은 이용량과 긍정적인 상관관계를 보였다.
• 이중 방향 모델은 감염률 상승이 자전거 이용 감소로 이어지고, 자전거 이용 증가가 인구 수준에서 전파를 크게 증가시키지 않는다는 것을 밝혀냈다.
• 연구는 자전거 공유가 패안데믹 기간 동안 기계적 운송 수단에 비해 감염 위험 측면에서 여전히 더 안전한 대안임을 결론 내렸다.