Intelligent transport systems with usage of big data for managment of sustainable mobility

Abstract

Urban mobility is a critical component of urban planning and development, and it plays a significant role in shaping a city's economic growth, social equity, and environmental sustainability. The increasing demand for urban mobility in modern cities leads to traffic congestion, air pollution, and other environmental and societal impacts that are detrimental to the well-being of individuals and communities. In response to these challenges, there is a growing need to shift towards more sustainable mobility behavior. Sustainable urban mobility aims to promote transportation systems that are efficient, affordable, safe, and environmentally friendly. Intelligent Transportation Systems (ITS) play a crucial role in achieving sustainable mobility. ITS is a broad field that encompasses a wide range of technologies and applications, such as traffic management systems, intelligent vehicles, and advanced traveler information systems. These technologies provide valuable data in large volumes, with high velocity and different structure, enabling informed decisions and optimization of transportation systems. ITS and mobility services primarily based on big data lead to new possibilities for solving transport problems and creating the background for improvements in the existing services and technologies. One area of research that has gained attention in recent years is the investigation of the impact of social media on mobility behavior. With the widespread use and popularity of social media platforms, researchers are exploring how transport-related content shared on these platforms can influence people's mobility behavior. By understanding the dynamics of social media and its impact on mobility behavior, targeted strategies can be developed to promote information about sustainable mobility. However, the success of any sustainable mobility strategy ultimately depends on the involvement of people. If people are not convinced to embrace change, any action towards enhancing mobility will remain ineffective. Therefore, it is essential to involve communities and stakeholders in the planning and implementation of sustainable mobility strategies and plans. People’s involvement in the process ensures that the developed solutions are inclusive, equitable, and meet the needs of all members of society. This dissertation aims to investigate the potential applications of big data and social media in transportation, and their impact on travel behavior, decision-making, and promotion of sustainable urban mobility. The introduction sets the stage by highlighting the need for more effective transportation planning and management strategies. The importance of transportation planning and management is emphasized, and the potential of big data and social media is introduced to support these efforts. The research is divided into several parts, including a focus on big data in transportation studies, exploring the potential of social media use for urban mobility and travel choices, and examining transport-related social media content and its role in urban mobility. GPS and self-reported data are used to evaluate daily trips and the impact of travel information on transportation choices. The impact of information on pedestrians and public transport users after crowding information is investigated in the era of COVID-19. The research concludes by presenting important findings and main conclusions. The potential of big data and social media to support sustainable transportation choices and urban mobility is highlighted. Guiding principles for policymakers and transportation professionals are also presented, including the need for better data management, the use of social media for targeted communication, and the development of innovative transportation services and technologies. In summary, this dissertation contributes to the growing body of literature on the potential of big data and social media in transportation studies.

Η αστική κινητικότητα αποτελεί βασικό στοιχείο του αστικού σχεδιασμού και ανάπτυξης, και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό της οικονομικής ανάπτυξης, της κοινωνικής ισότητας και της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας μιας πόλης. Η αυξανόμενη ζήτηση για αστική κινητικότητα στις σύγχρονες πόλεις οδηγεί σε συμφόρηση της κυκλοφορίας, ατμοσφαιρική ρύπανση και άλλες περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιπτώσεις που είναι επιζήμιες για την ευημερία των ατόμων και των κοινοτήτων. Ως απάντηση σε αυτές τις προκλήσεις, υπάρχει μια αυξανόμενη ανάγκη για μετάβαση προς μία πιο βιώσιμη συμπεριφορά κινητικότητας. Η βιώσιμη αστική κινητικότητα στοχεύει στην προώθηση συστημάτων μεταφοράς που είναι αποδοτικά, προσιτά, ασφαλή και φιλικά προς το περιβάλλον. Τα Έξυπνα Συστήματα Μεταφοράς (ITS) παίζουν βασικό ρόλο στην επίτευξη της βιώσιμης κινητικότητας. Τα ITS περιλαμβάνουν ένα ευρύ πεδίο από πολλές τεχνολογίες και εφαρμογές, όπως συστήματα διαχείρισης κυκλοφορίας, έξυπνα οχήματα και προηγμένα συστήματα πληροφόρησης για τους ταξιδιώτες. Αυτές οι τεχνολογίες παρέχουν χρήσιμα δεδομένα σε μεγάλες ποσότητες, με υψηλή ταχύτητα και διαφορετική δομή, επιτρέποντας ενημερωμένες αποφάσεις και την βελτιστοποίηση των συστημάτων μεταφοράς. Τα ITS και οι υπηρεσίες κινητικότητας που βασίζονται κυρίως στα μεγάλα δεδομένα οδηγούν σε νέες δυνατότητες για την επίλυση των προβλημάτων στις μεταφορές και αποτελούν υπόβαθρο για βελτιώσεις στις υπάρχουσες υπηρεσίες και τεχνολογίες.Μια περιοχή έρευνας που έχει κερδίσει προσοχή τα τελευταία χρόνια είναι η διερεύνηση της επίδρασης των κοινωνικών μέσων στη συμπεριφορά κινητικότητας. Με τη διαδεδομένη χρήση και δημοτικότητα των πλατφορμών κοινωνικής δικτύωσης, είναι σημαντική η διερεύνηση του αντίκτυπου της πληροφορίας που σχετίζεται με τις μεταφορές και κοινοποιείται σε αυτές τις πλατφόρμες στην κινητικότητα των ανθρώπων. Μέσω της κατανόησης της δυναμικής των κοινωνικών μέσων και της επίδρασής τους στη μετακίνηση, μπορούν να αναπτυχθούν στοχευμένες στρατηγικές για την προώθηση πληροφοριών σχετικά με τη βιώσιμη κινητικότητα. Ωστόσο, η επιτυχία οποιασδήποτε στρατηγικής εξαρτάται τελικά από τη συμμετοχή των ανθρώπων, οι οποίοι εάν δεν πειστούν να αποδεχτούν την αλλαγή, οποιαδήποτε ενέργεια για την βελτίωση της κινητικότητας θα παραμείνει αναποτελεσματική. Επομένως, είναι ουσιώδες να εμπλακούν οι κοινότητες και οι ενδιαφερόμενοι φορείς στον σχεδιασμό και την υλοποίηση των στρατηγικών και σχεδίων για τη βιώσιμη κινητικότητα. Η συμμετοχή των ανθρώπων στη διαδικασία εξασφαλίζει ότι οι αναπτυσσόμενες λύσεις είναι περιεκτικές, δίκαιες και ανταποκρίνονται στις ανάγκες όλων των μελών της κοινωνίας. Η διατριβή αυτή στοχεύει στην διερεύνηση της δυναμικής των μεγάλων δεδομένων και των κοινωνικών μέσων για την προώθηση των βιώσιμων επιλογών μεταφορών και την κατανόηση της αστικής κινητικότητας. Η εισαγωγή θέτει το πλαίσιο, τονίζοντας την ανάγκη για πιο αποτελεσματικές στρατηγικές σχεδιασμού και διαχείρισης των μεταφορών. Εισάγεται η σημασία του σχεδιασμού και διαχείρισης των μεταφορών, και παρουσιάζεται η δυναμική των μεγάλων δεδομένων και των κοινωνικών μέσων για την υποστήριξη αυτών των προσπαθειών. Η έρευνα περιλαμβάνει την διερεύνηση της χρήσης των μεγάλων δεδομένων στις μελέτες μεταφορών, την εξερεύνησης της δυναμικής της χρήσης των κοινωνικών μέσων για την αστική κινητικότητα και τις επιλογές ταξιδιού, καθώς και την διερεύνηση του σχετικού με τις μεταφορές περιεχομένου στα κοινωνικά μέσα και του ρόλου του στην αστική κινητικότητα. Τα δεδομένα GPS και δεδομένα δεδηλωμένων προτιμήσεων χρησιμοποιούνται για να αξιολογηθούν οι καθημερινές διαδρομές και ο αντίκτυπος των πληροφοριών ταξιδιού στις μετακινήσεις. Εξετάζεται επίσης ο αντίκτυπος των πληροφοριών σε πεζούς και χρήστες μέσων μαζικής μεταφοράς μετά την παροχή πληροφοριών σχετικά με τον συνωστισμό κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID-19. Η έρευνα καταλήγει στην παρουσίαση σημαντικών ευρημάτων και κύριων συμπερασμάτων και τονίζεται η δυναμική των μεγάλων δεδομένων και των μέσων κοινωνικής για την υποστήριξη βιώσιμων επιλογών μεταφοράς και την αστική κινητικότητα. Επιπλέον, παρουσιάζονται καθοδηγητικές αρχές για τους φορείς και του τομέα των μεταφορών, συμπεριλαμβανομένης της ανάγκης καλύτερης διαχείρισης δεδομένων, της χρήσης κοινωνικών μέσων για στοχευμένη πληροφόρηση και της ανάπτυξης καινοτόμων υπηρεσιών και τεχνολογιών μεταφοράς. Συνολικά, αυτή η διατριβή συνεισφέρει στην αναπτυσσόμενη βιβλιογραφία που σχετίζεται με τη δυναμική των μεγάλων δεδομένων και των κοινωνικών μέσων στις μελέτες των μεταφορών.