Economic Perspectives on Automated Demand Responsive Transportation and Shared Taxi Services - Analytical models and simulations for policy analysis

Abstract

The automated demand responsive transportation (DRT) and modern shared taxi services provide shared trips for passengers, adapting dynamically to trip requests by routing a fleet of vehicles operating without any fixed routes or schedules. Compared with traditional public transportation, these new services provide trips without transfers and free passengers from the necessity of using timetables and maps of route networks. Furthermore, automated DRT applies real-time traffic information in vehicle routing and in formulating trip offers with travel time promises, which enables differentiated pricing based on travel times and thereby tailored service provision for personal passenger needs.

This work considers the potential economic impacts of automated DRT and shared taxi services on urban transportation, and explores the effects of various transport policies on these new transport services as an integral part of urban transportation system. Analytical models are presented to define welfare optimal policies for these services, which have different trip production cost structures and external costs compared to conventional bus and taxi services. Moreover, simulation models are developed to analyse cost-effectiveness and regulation policies. Furthermore, alternative pricing models for these services are analysed from the viewpoint of transport companies, passengers and transport policy.

The publications presented in this dissertation provide theoretical foundations, models and insights based on empirical data for further policy analyses and empirical research on automated DRT and shared taxi markets. These markets are evolving due to the advances in intellingent transportation technologies adopted by innovative and even revolutionary companies, and due to the increasing political pressures for sustainable transportation.

Automatisoitu kysyntäohjautuva joukkoliikenne ja modernit jaetut taksipalvelut tarjoavat jaettuja kyytejä matkustajille makautuen dynaamisesti matkapyyntöihin reitittämällä operoivat ajoneuvot reaaliaikaisesti ilman ennalta määrättyjä reittejä ja aikatauluja. Verrattuna perinteiseen julkiseen liikenteeseen nämä uudet liikennepalvelut tarjoavat matkoja ilman vaihtoja ja vapauttavat matkustajat käyttämästä aikatauluja ja linjastokarttoja. Tämän lisäksi automatisoitu kysyntäohjautuva joukkoliikenne hyödyntää reaaliaikaista liikennetietoa ajoneuvojen reitityksessä ja muodostaessaan matka-aikalupauksia sisältäviä matkatarjouksia, mikä mahdollistaa matka-aikoihin perustuvan hintadifferoinnin ja siten yksilöllisemmän palvelutarjonnan matkustajien tarpeisiin.

Tämä työ tarkastelee automatisoidun kysyntäohjautuvan joukkoliikenteen ja jaettujen taksipalvelujen potentiaalisia vaikutuksia urbaanille liikenteelle sekä tutkii erilaisten liikennepolitiikkojen vaikutusta näihin palveluihin kiinteänä osana urbaania liikennesysteemiä. Työssä esitetään analyyttisiä malleja, joilla määritellään yhteiskunnan hyvinvoinnin optimoivia politiikkoja näille palveluille, joilla on perinteisiin bussi- ja taksipalveluihin verrattaessa erilaiset palvelutuotannon kustannusrakenteet sekä ulkoiskustannukset. Lisäksi työssä kehitetään simulointimalleja kustannustehokkuuden ja säännöstelypolitiikkojen analysointiin. Tämän lisäksi vaihtoehtoisia hinnoittelumalleja tarkastellaan liikenneyritysten, matkustajien ja liikennepolitiikan näkökulmasta.

Väitöskirjassa esitetyt julkaisut tarjoavat teoreettisen pohjan, malleja ja empiiriseen aineistoon pohjautuvia näkymyksiä automatisoidun kysyntäohjautuvan joukkoliikenteen ja jaettujen taksipalvelujen politiikkanalyysiin sekä empiirisen tutkimuksen tarpeisiin. Näiden uusien liikennepalveluiden markkinat ovat kehittymässä älyliikennneteknologioiden edistysaskelten ja niitä hyödyntävien innovatiivisten yritysten myötä sekä liikenteen kestävyyteen kohdistuvan kasvavan poliittisen paineen ja vaatimusten myötävaikutuksesta.