Development of hybrid models of teenager's travel behavior to school and to after-school activities

Abstract

Substantial changes in lifestyles, urban environments and transportation systems have led to changed physical activity patterns, especially among underage people. Although we may know the demographic and economic characteristics of underage students’ families and the communities where they live and attend school, we have little scientific evidence of the individual teenagers’ (12 to 18 years old) activities, travel behavior and attitudes. In traditional societies there was comparatively little discrepancy between adolescents and adults because they grew up in comparable worlds. However, with rapid change and social media bringing the outside world into teenagers’ lives, larger generational differences are emerging.This thesis contributes to the understanding of various factors that affect teenagers’ travel behavior. As a first step, we analyze teenagers’ activity patterns and time use in school days and in Saturday and the transport mode that they use, in order to identify their travel needs. The results indicate that teenagers conduct a number of trips, especially after-school trips, without the supervision of their parents, while the mode use patterns significantly differ among the trip purposes and among distinct geographical areas. As current teenagers spend significant amount of time on online social networking (OSN), we further analyze how much, why, and how teenagers utilize social media, and how its usage affects their travel behavior. Latent Class Poisson Regression models are developed in order to identify teenagers’ trip making behavior for social purposes of various OSN usage styles, while the results indicate that those who use OSN in a rational or addictive way, conduct more social trips than those who are indifferent to OSN, thus OSN does not substitute face-to-face communication. The developed framework offers significant insights to researchers for the data required in order to model the relationship between OSN and trip making behavior. The thesis is also concerned with investigating the effect of social influence on decision making and more specific the effect of parents’ walking patterns on teenagers’ attitudes towards walking and mode choice behavior. We present a methodological framework that incorporates social interaction effect into Hybrid Choice Models (HCM) and provide the required mathematical equations. The model estimation results indicate that, if the teenagers perceive that their parents are walking-lovers, then this increases their probability of loving walking too. Even though the application focus on teenagers, the framework is general and can be applied to modeling adults’ behavior as well. Moreover, this thesis contributes to the understanding of how teenagers perceive various built-environment characteristics and which of them work as constraints to active transport. We use their perceptions of built-environment characteristics, the actual built-environment characteristics of their routes from home to school and weather conditions in order to capture their effect on mode-to-school choice behavior. A latent variable model is developed for each urban environment to further investigate the differences among urban, rural and insular areas. The results show that the presence of wide pavements, greenery and traffic lights at major intersections affects positively the choice of active transport to school, while rain and bad weather conditions affect negative the choice of active transport. The most significant walkability constraint for urban teenagers seems to be the safety issue, while for rural and insular ones it is the absence of sidewalks, along with poor lighting. For the analyses and model estimation we use data that are collected directly from teenagers. The survey took place in two countries; Greece and Cyprus, while in Greece the survey took place not only in urban, but rural and insular areas as well. The sample from Greece consists of 3,293 adolescent students, while the sample from Cyprus consists of 10,093 adolescent students, covering the 21% of the total high-school population of the country. The contributions and innovation of this research cover several topics. First of all, to our knowledge it is the first time that such a large-scale survey on travel behavior, focusing only on teenagers, has taken place. Second, the questionnaire used for the data collection was designed specifically to investigate teenagers’ perceptions of travel behavior, not only by transport engineers but also by psychologists and economists, with the aim of approaching the multidimensional nature of transportation problems in depth. Third, this thesis contributes to the modeling of social influence effect on the decision making process by proposing an extension to HCM. Fourth, the Latent Class models that are developed contribute to the understanding of the relationship between OSN and trip making behavior. The findings of this thesis offer guidelines as to the types of transport policies that could promote active transport and increase environmental consciousness. Finally, the interventions at this age could develop the desired behaviors that could be retained in adulthood.

Στόχος της συγκεκριμένης διατριβής είναι να διερευνήσει και να ποσοτικοποιήσει τους παράγοντες που επηρεάζουν τη μεταφορική συμπεριφορά των εφήβων (12 έως 18 ετών). Αρχικά αναλύονται οι δραστηριότητές τους, η χρήση χρόνου κατά τις σχολικές ημέρες και το σαββατοκύριακο και τα μεταφορικά μέσα που χρησιμοποιούν, προκειμένου να εντοπιστούν οι ανάγκες μετακίνησείς τους. Καθώς οι έφηβοι αφιερώνουν αρκετό χρόνο στις σελίδες κοινωνικής δικτύωσης (ΣΚΔ), αναλύονται περαιτέρω οι λόγοι που τις χρησιμοποιούν, οι δραστηριότητες που εκτελούν μέσω αυτών και το πως η χρήση ΣΚΔ επηρεάζει τον αριθμό των μετακινήσεών που πραγματοποιούν για κοινωνικούς σκοπούς. Στη συνέχεια διερευνάται το πως το κοινωνικό περιβάλλον επηρεάζει τη λήψη απόφασης και παρουσιάζεται ένα μεθοδολογικό πλαίσιο που ενσωματώνει την επιρροή του κοινωνικού περιβάλλοντος στα υβριδικά πρότυπα επιλογής. Η μεθοδολογία χρησιμοποιείται για να ποσοτικοποιηθεί το πώς η μεταφορική συμπεριφορά των γονέων επηρεάζει τις αντιλήψεις των εφήβων για την ενεργητική μετακίνηση (περπάτημα, ποδήλατο) και την επιλογή μέσου μεταφοράς για τη μετακίνησή τους στο σχολείο. Επίσης, η διατριβή διερευνά το πως οι έφηβοι αντιλαμβάνοται τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντα χώρου και πώς κάποια από αυτά λειτουργούν ως εμπόδια για την επιλογή ενεργητικής μετακίνησης. Με τη χρήση γεωγραφικών συστημάτων πληροφόρησης κωδικοποιούνται τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντα χώρου της διαδρομής των μαθητών από το σπίτι τους στο σχολείο και στη συνέχεια μελετάται το πώς αυτά τα χαρακτηριστικά επηρεάζουν την αντίληψη των μαθητών για τον περιβάλλοντα χώρο και την επιλογή μέσου μεταφοράς για το σχολείο. Συγκεκριμένα αναπτύσονται υβριδικά πρότυπα επιλογής με λανθάνουσες μεταβλητές για μία αστική, μία επαρχιακή και μία νησιωτική περιοχή προκειμένου να εντοπιστούν οι ομοιώτητες και οι διαφορές για την επιλογή μέσου μεταφοράς σε διάφορα αστικά περιβάλλοντα. Για τις αναλύσεις και την εκτίμηση των προτύπων χρησιμοποιούνται δεδομένα τα οποία συλλέχθηκαν απευθείας από εφήβους. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στην Ελλάδα και στην Κύπρο. Το δείγμα από την Ελλάδα αποτελείται από 3.293 εφήβους, ενώ της Κύπρου από 10.093 (21% του εφηβικού πληθυσμού της χώρας). Τέλος, τα αποτελέσματα της έρευνας προσφέρουν κατευθυντήριες γραμμές για τη διαμόρφωση στοχευμένων πολιτικών και εκστρατειών που ως στόχο έχουν την προώθηση της ενεργητικής μετακίνησης και την αύξηση της περιβαλοντολογικής ευαισθησίας των εφήβων, συμπεριφορές οι οποίες μπορούν να διατηρηθούν και κατά την ενήλικη ζωή τους.