Repositioning Bikes with Carrier Vehicles and Bike Trailers in Bike Sharing Systems

Bike sharing systems (BSSs) are widely adopted in major cities of the world due to traffic congestion and carbon emissions. Although there have been approaches to exploit either bike trailers via crowdsourcing or carrier vehicles to reposition bikes in the “right” stations in the “right” time, they did not jointly consider the usage of both bike trailers and carrier vehicles. In this paper, we aim to take advantage of both bike trailers and carrier vehicles to reduce the loss of demand by determining whether bike trailers or carrier vehicles (or both) should be used. In addition, we also would like to maximize the overall profit with regard to the crowdsourcing of bike trailers and the fuel cost of carrier vehicles. In the experiment, we exhibit that our approach outperforms baselines in multiple data sets from bike sharing companies

Impacto de um sistema de partilha de bicicletas nas emissões de tráfego

Os sistemas de partilha de bicicletas fornecem um modo de transporte mais amigo do ambiente. Normalmente, este sistema necessita do uso de carrinhas para garantir a reposição de bicicletas ao longo das várias estações, assegurando assim que oferta corresponde a procura esperada. Apesar da implementação deste modo de transporte ser visto como amigo do ambiente, o uso destes veículos para reposição pode ter um impacto negativo no ambiente, nomeadamente na emissão de gases de escape. Até à data, este efeito é pouco estudado na literatura. O principal objetivo desta dissertação é avaliar as emissões de escape resultantes da implementação de um sistema de partilha de bicicletas na cidade de Aveiro, Portugal. Foi utilizado o simulador de tráfego microscópico VISSIM para recriar a dinâmica do tráfego ao longo da cidade, dados diferentes cenários de congestionamento a afetar a rede. As simulações foram calibradas utilizando contagens de tráfego recolhidas manualmente em diferentes períodos do dia (6 de abril de 2022), como da base de dados AveiroOpenLabs. De seguida, foi utilizado o modelo de emissões VSP (baseado no conceito de potência específica do veículo) para determinar as emissões de gases de escape de cada uma das carrinhas de reposicionamento, para cada um dos diferentes cenários. Nesta dissertação, demonstra-se que o aumento/diminuição do número de estações tem influência direta nas taxas de emissões globais da rede. Por outro lado, a mudança de localização de certas estações poderá não influenciar significativamente as emissões globais da rede, quando é realizada tendo por base a não criação de fila no momento da reposição.Bike-sharing systems provide a more environmentally friendly mode of transport. Usually, these systems require carrier vehicles to relocate bikes between stations, ensuring that the supply meets the expected demand. Although the implementation of this system is usually seen as environmentally friendly, the use of these motorized vehicles may have some considerable impacts on the environment, notably on exhaust emissions. To date, this effect is few studied in the literature. The main purpose of this dissertation is to assess the exhaust emissions arising from the use of those vehicles on a planned (but not yet operational) dock-based bike-sharing system in the city of Aveiro, Portugal. We use the microscopic traffic simulator VISSIM to model the traffic dynamics given different network loading scenarios. We calibrate the VISSIM simulations using traffic counts collected both manually in different periods of the day (6th April 2022), and from the AveiroOpenLabs database. We then use the Vehicle Speed Power (VSP) emission model to determine the exhaust emissions of the repositioning vehicles for each of the scenarios. In this dissertation, we show that the increase/decrease of the number of stations has a direct influence on the global emission rates of the network. Besides, the change of location of certain stations, may not significantly influence the overall emissions of the network when it is carried out based on the non-creation of queue at the time of replacement.Mestrado em Engenharia Mecânic