Methodologies for the integrated analysis and assessment of shared-space urban roads

Abstract

Shared space refers to that part of urban road space that all road users including pedestrians, cyclists, vehicles, and disabled people are encouraged and legally enabled to occupy with little physical or visual separation. It can be considered as a potential design that will solve the road space allocation problem that many dense cities face. Indeed, the narrow streets limit the available space to safely segregate traffic flows. Yet, in the literature, no assessment study attempted to explore the direct/indirect impacts of shared space considering the entire transport system and multiple perspectives of the problem. Therefore, the main objective of this research is to develop integrated methodologies to evaluate shared space as a design concept for the future. The perspectives considered in this comprehensive approach are a) concept potential and acceptability, b) road users’ traffic behavior, c) road users’ safety perceptions, d) transport system efficiency, and e) accessibility and equity. The first process aims to evaluate the potential of shared space to transform the future urban road. A systematic literature review, interviews with experts, and the Q-method are applied to collect and analyze different perspectives around it. The second research process focuses on assessing the feasibility of road users’ coexistence in the same road environment by modeling empirical data coming from four different shared spaces. The pedestrian crossing rate and drivers’ speed compliance are major factors to describe the coexistence. The examination of safety perceptions in shared space is performed in the third research process. Based on image-based double-stated preferences, the way that perceived safety influences mode/route choices is investigated. Last, all developed models are integrated into MATSim to evaluate the efficiency, accessibility, and equity of an extensive shared space network. Two simulation experiments in Berlin and Athens were conducted. The results of the qualitative approach show three dilemmas that will form future urban roads: prioritization of modes? Human first or not? b) Share or segregate (and therefore regulate or not) and c) design systems or roads? The results of the empirical analysis show a noticeable proportional increase in pedestrian crossings in the shared space, while car drivers follow a more homogeneous driving behavior with lower speeds. Shared space is divided into three abstract zones: circulation, activity, and safe zone. The provision of more space to pedestrians further encourages pedestrian crossing. The same happens with car drivers, where large circulation zones induce high-speed compliance rates. Regarding safety perceptions, the idea of shared spaces emerges as a potential solution, offering a balance for all road users. Interestingly, there is a broader consensus about the safety benefits of shared spaces, especially when compared to car-dominated road designs. In this study, it became evident that safety perceptions vary among road users and even individuals. Τhe influence of these concerns on mode choice also diverges significantly. This results in a complex reality, best approached using agent-based models. The simulation data revealed a direct correlation between reduced speed limits and an uptick in the utilization of public transport leading to a noticeable decrease in congestion points. Nevertheless, it can be concluded that the key factor for the success of lowering speed limits is drivers' compliance. In scenarios with no compliance, the impact of shared space is negligible. Overall, shared space networks pave the way for a more equitable transport ecosystem, where each traveler, irrespective of their chosen mode, can anticipate a consistent trip characterized by fewer unsafe interruptions or discontinuities. Although the approach of segregation can cause serious modal shifts leading to a more sustainable future, it gives rise to greater spatial inequities. Rather than configuring streets to accommodate autonomous vehicles, transport, and urban planners should set requirements that the vehicles should adapt to. Shared space can be one. These areas do not have to stand in isolation either; they can integrate with segregated cycle networks, thereby developing a new hierarchy in road infrastructure. A successful shared space is more than instituting a 30 km/h speed limit. It is about designing environments that guide users towards compliance.

Ο δρόμος συνύπαρξης αναφέρεται σε εκείνο το μέρος του οδικού χώρου, στο οποίο όλοι οι χρήστες του, συμπεριλαμβανομένων των πεζών, των ποδηλάτων, των οχημάτων και των ατόμων με αναπηρία, ενθαρρύνονται να τον καταλαμβάνουν νόμιμα, με ελάχιστο φυσικό ή οπτικό διαχωρισμό. Θεωρείται ως ένας δυνητικός σχεδιασμός, ο οποίος θα επιλύσει το πρόβλημα του χώρου, που αντιμετωπίζεται από πολλές πυκνές πόλεις σήμερα. Πράγματι, οι στενοί δρόμοι περιορίζουν τον διαθέσιμο χώρο για τον ασφαλή διαχωρισμό των κυκλοφοριακών ροών. Ωστόσο, στη βιβλιογραφία δεν υπάρχει κάποια μελέτη αξιολόγησης, που να εξετάζει τις άμεσες ή έμμεσες επιπτώσεις των δρόμων συνύπαρξης, λαμβάνοντας υπόψη ολόκληρο το μεταφορικό σύστημα και πολλές διαφορετικές οπτικές. Άρα, ο κύριος στόχος της έρευνας αυτής ήταν η ανάπτυξη ολοκληρωμένων μεθοδολογιών για την αξιολόγηση του δρόμου συνύπαρξης ως έννοιας σχεδιασμού για το μέλλον. Οι οπτικές που λήφθηκαν υπόψη σε αυτήν την πλήρη προσέγγιση είναι: α) δυναμική και κοινωνική αποδοχή της έννοιας, β) κυκλοφορία και συμπεριφορά των χρηστών της οδού, γ) αντιλήψεις ασφάλειας των χρηστών του δρόμου, δ) αποδοτικότητα του συστήματος μεταφορών και ε) προσβασιμότητα και ισότητα.Η πρώτη ερευνητική διαδικασία επιχειρούσε να αξιολογήσει τη δυνατότητα των δρόμων συνύπαρξης να μετασχηματίσουν τον αστικό δρόμο του μέλλοντος. Εφαρμόστηκε μια συστηματική ανασκόπηση της βιβλιογραφίας, διενεργήθηκαν συνεντεύξεις με ειδικούς και εφαρμόστηκε η μέθοδος Q για τη συστηματική συλλογή και ανάλυση των διαφορετικών απόψεων. Επίσης, καταγράφηκαν οι απόψεις του κοινού με πείραμα δεδηλωμένων προτιμήσεων. Η δεύτερη ερευνητική διαδικασία επικεντρώθηκε στην εξέταση της εφικτότητας της συνύπαρξης των διάφορων χρηστών της οδού στον ίδιο χώρο. Πραγματοποιήθηκε μοντελοποίηση των εμπειρικών δεδομένων, τα οποία συλλέχθηκαν από τέσσερις διαφορετικούς δρόμους συνύπαρξης από διαφορετικές πόλεις. Ο ρυθμός διαβάσεων των πεζών και η συμμόρφωση των οδηγών στα νέα όρια ταχύτητας αποτέλεσαν τους κύριους παράγοντες ώστε να περιγραφεί η συνύπαρξη. Η εξέταση των αντιλήψεων ασφάλειας πραγματοποιείται στην τρίτη ερευνητική διαδικασία. Βάσει ενός διπλού πειράματος δεδηλωμένων προτιμήσεων που βασίζεται σε εικόνες, διερευνάται ο τρόπος με τον οποίο η αντιληπτή ασφάλεια επηρεάζει την επιλογή μέσου και διαδρομής. Τέλος, όλα τα αναπτυγμένα μοντέλα ενσωματώνονται στη MATSim, που είναι ένα μοντέλο πρακτόρων, για να αξιολογηθεί η αποδοτικότητα, η προσβασιμότητα και η κοινωνική ισότητα ενός εκτεταμένου δικτύου δρόμων συνύπαρξης. Διεξήχθησαν δύο πειράματα προσομοίωσης, ένα στο Βερολίνο και ένα στην Αθήνα. Τα αποτελέσματα της ποιοτικής προσέγγισης απέδειξαν τρία διλήμματα που θα διαμορφώσουν τους μελλοντικούς αστικούς δρόμους: α) πρώτα ο άνθρωπος ή όχι; β) συνύπαρξη ή διαχωρισμός κυκλοφοριακών ροών (και επομένως κυκλοφοριακές ρυθμίσεις ή όχι); και γ) σχεδίαση συστημάτων ή δρόμων; Τα αποτελέσματα της εμπειρικής ανάλυσης δείχνουν μια σημαντική αναλογική αύξηση στις διαβάσεις των πεζών στους δρόμους συνύπαρξης, ενώ οι οδηγοί αυτοκινήτων ακολουθούν μια πιο ομοιογενή συμπεριφορά οδήγησης με χαμηλότερες ταχύτητες. Ο δρόμος συνύπαρξης φαίνεται να διαιρείται σε τρεις αφηρημένες ζώνες: κυκλοφορίας, δραστηριότητας και ασφαλής ζώνη. Η παροχή περισσότερου χώρου στους πεζούς ενθαρρύνει περαιτέρω την κάθετη διάσχιση του δρόμου. Το ίδιο συμβαίνει με τους οδηγούς αυτοκινήτων, όπου οι μεγάλες ζώνες κυκλοφορίας προκαλούν χαμηλότερη συμμόρφωση στα νέα όρια ταχύτητας. Όσον αφορά στις αντιλήψεις ασφάλειας, η ιδέα των δρόμων συνύπαρξης εμφανίζεται ως μια μέση λύση, η οποία προσφέρει ισορροπία σε όλους τους χρήστες του δρόμου. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι υπάρχει ευρύτερη συμφωνία όσον αφορά στα οφέλη ασφάλειας των δρόμων συνύπαρξης, ιδίως όταν συγκρίνονται με τους κλασικούς σχεδιασμούς αστικών δρόμων, στους οποίους επικρατεί το αυτοκίνητο. Σε αυτή τη διδακτορική διατριβή, έγινε εμφανές ότι η αντιληπτή ασφάλεια διαφέρει μεταξύ των χρηστών του δρόμου, ακόμα και μεταξύ ατόμων. Η επίδραση αυτών των ανησυχιών στην επιλογή του τρόπου μετακίνησης επίσης διαφέρει σημαντικά. Αυτό οδηγεί σε μια πολύπλοκη πραγματικότητα, η οποία προσεγγίζεται καλύτερα με τη χρήση μοντέλων πρακτόρων. Τα δεδομένα προσομοίωσης αποκάλυψαν μια άμεση συσχέτιση μεταξύ της μείωσης των ορίων ταχύτητας και της αύξησης της χρήσης της δημόσιας συγκοινωνίας, οδηγώντας στην ελαχιστοποίηση των σημείων κυκλοφοριακής συμφόρησης. Παρόλα αυτά, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το κύριος παράγοντας για την επιτυχία της μείωσης των ορίων ταχύτητας είναι το επίπεδο συμμόρφωσης των οδηγών. Σε περιπτώσεις όπου δεν υπάρχει συμμόρφωση, η επίδραση των δρόμων συνύπαρξης είναι αμελητέα. Συνολικά, τα δίκτυα δρόμων συνύπαρξης ανοίγουν τον δρόμο για ένα πιο ισότιμο σύστημα μεταφορών, όπου κάθε μετακινούμενος, ανεξάρτητα από τον επιλεγμένο τρόπο μετακίνησής του, μπορεί να πραγματοποιήσει ένα συνεχές ταξίδι που χαρακτηρίζεται από λίγες εκπλήξεις ανασφάλειας. Παρόλο που η προσέγγιση του διαχωρισμού μπορεί να προκαλέσει αξιοσημείωτες μεταβολές στον τρόπο μετακίνησής μας οδηγώντας σε ένα πιο βιώσιμο μέλλον, δημιουργεί μεγαλύτερες χωρικές ανισότητες. Αντί οι μελετητές να διαμορφώνουν δρόμους ώστε να λειτουργήσουν τα αυτόνομα οχήματα, ο συγκοινωνιακός και ο πολεοδομικός σχεδιασμός θα πρέπει να θέσει τις απαιτήσεις, βάσει των οποίων τα οχήματα αυτά θα σχεδιαστούν. Ο δρόμος συνύπαρξης μπορεί να είναι μια από αυτές τις απαιτήσεις. Οι δρόμοι συνύπαρξης δεν θα βρίσκονται σε απομόνωση· θα ενσωματωθούν σε δίκτυα ποδηλατοδρόμων, δημιουργώντας έτσι μια νέα ιεραρχία στην οδική υποδομή. Ένας επιτυχημένος δρόμος συνύπαρξης είναι κάτι περισσότερο από την εγκαθίδρυση ενός ορίου ταχύτητας 30 χλμ./ώρα. Πρόκειται για τον σχεδιασμό του οδικού περιβάλλοντος, που δια βίου καθοδηγεί τους χρήστες του προς συμμόρφωση και συνύπαρξη.