Measuring accessibility equity: GIS-based approach for ex-post evaluation of transport systems

Abstract

During the last 20 years, accessibility has begun to take a more central role in transport planning and in decision making, as its importance has been recognized in many different policy agendas. Environmental and social sustainability have also taken a central role in contemporary public policy. Yet in very few places today social exclusion effects related to access of opportunities and sustainable transport are measured on a state level. Thus, there seems to be a gap in the research. Filling this gap is at the core of this thesis. Another contributing factor to this gap in research is the extensive and tedious workflows and long computational times of GIS-based accessibility metrics. However, because of recent advances in open-sourced algorithms, producing such metrics has become possible. One of the goals of this thesis is to try shed light on such methods.

The aim of this study was to provide a tool how spatial distribution of accessibility equity could be measured in Finland on a state level. An open-source routing algorithm was used to aggregate multiple cumulative access measures for different travel-time thresholds, different transport modes and different opportunity types. Cumulative measures were then connected to national grid database for variety of equity-based analysis. Specific opportunity types selected for the tool were: hospitals and clinics, grocery stores, pharmacies, libraries, educational facilities, outdoor sports facilities, and workplaces. Transport modes selected were public transport and cycling.

The study is very methodology-centered and includes an explicit description how different opportunity datasets were gathered, how a GIS-based policy support tool was initialized and finally an example how the aggregated tool can be operational-ized to measure equity of access.

Viimeisen 20 vuoden aikana saavutettavuuden käsite on ottanut keskeisempää roolia liikennesuunnittelun sekä päätöksenteon käytänteissä. Samaan aikaan sosiaalisesti sekä ympäristöllisesti kestävät toimintatavat ovat yhä useammin päätöksenteon keskiössä. Saavutettavuuden vaikutusta sosiaaliseen inkluusioon ei kuitenkaan ole mitattu koko valtion tasolta useiden määränpäätyyppien sekä kestävien liikennemuotojen näkökulmasta. Tutkimuksessa näyttää siis olevan aukko, jota tällä diplomityöllä pyritään täyttämään. Syy miksi valtion tason kattavaa mittarointia aiheesta ei ole vielä tehty on monisyinen. Erityisesti siihen ovat vaikuttaneet GIS-pohjaisten menetelmien vaativat työkuormat, pitkät laskenta-ajat sekä kalliit ohjelmistolisenssit. Viimeaikaisten edistysaskelien ansiosta, uudet avoimeen lähdekoodiin perustuvat, tehokkaat reititysalgoritmit ovat pienentäneet mallinnukseen liittyvää työkuormaa. Toinen tutkimuksen päämääristä onkin valaista, miten tällaisia metodeja voidaan laajemmin hyödyntää.

Tutkimuksen pääasiallisena tavoitteena oli etsiä keinoja, miten saavutettavuuden yhdenvertaisuuden jakautumista voidaan maantieteellisesti tarkastella valtion tasolla. Tutkimuksessa hyödynnettiin avoimeen lähdekoodiin perustuvaa reititysalgoritmia, jolla mallinnettiin eri määränpäätyyppien kumulatiivista saavutettavuutta kestävien liikennemuotojen sekä usean eri matka-aikakynnyksen näkökulmasta. Kumulatiiviset laskelmat yhdistettiin osaksi valtakunnallista ruututietokantaa erilaisten yhdenvertaisuutta käsittelevien analyysien tekemiseksi. Määränpäätyypit, joita tässä tutkimuksessa tarkasteltiin olivat: Sairaalat ja terveyskeskukset, ruokakaupat, apteekit, kirjastot, oppilaitokset, ulko- ja lähiliikuntapaikat sekä työpaikat. Liikennemuotoina tarkasteltiin joukkoliikennettä sekä pyöräilyä.

Tutkimus on metodologiakeskeinen ja sisältää kuvauksen siitä miten erilaisten määränpäätyyppien tietoaineistot kerättiin, miten GIS-pohjainen työkalu alustettiin sekä miten tuotettua mittaustapaa voidaan yhdenvertaisuuden näkökulmasta hyödyntää.