A.4 – Vervoer en toegankelijkheid

Auteur: Dr. Jean-Paul Rodrigue

Bereikbaarheid is een sleutelelement in transportgeografie en geografie in het algemeen, aangezien het een directe uitdrukking is van mobiliteit, hetzij in termen van personen, goederen, of informatie.

Mobiliteit is een keuze die door gebruikers wordt gemaakt en is daarom een middel om de effecten van investeringen in infrastructuur en gerelateerd vervoersbeleid op regionale ontwikkeling te evalueren. Goed ontwikkelde en efficiënte vervoerssystemen bieden een hoog toegankelijkheidsniveau, terwijl minder ontwikkelde systemen een lager toegankelijkheidsniveau hebben. Toegankelijkheid hangt dus samen met een reeks economische en sociale kansen, maar congestie kan ook een negatief effect hebben op de mobiliteit.

Bereikbaarheid is de maatstaf van de capaciteit van een locatie om te worden bereikt vanaf, of te worden bereikt door, verschillende locaties. Daarom zijn de capaciteit en de inrichting van de vervoersinfrastructuur belangrijke elementen bij het bepalen van de bereikbaarheid.

Alle locaties zijn niet gelijk, omdat sommige beter bereikbaar zijn dan andere, wat ongelijkheden met zich meebrengt. Bereikbaarheid is dus een maatstaf voor ruimtelijke ongelijkheden. Het begrip toegankelijkheid berust derhalve op twee kernbegrippen:

• De eerste is de locatie, waarbij de relativiteit van de ruimte wordt geschat in relatie tot de vervoersinfrastructuur, aangezien deze de middelen biedt om de mobiliteit te ondersteunen. Elke locatie heeft een reeks referentiële attributen, zoals de bevolking of het niveau van economische activiteit.
• De tweede is afstand, die wordt afgeleid uit de fysieke scheiding tussen locaties. Afstand kan alleen bestaan wanneer er een mogelijkheid is om twee locaties door vervoer met elkaar te verbinden. De afstand drukt de wrijving van de afstand uit, en de plaats met de minste wrijving ten opzichte van andere plaatsen is waarschijnlijk het best bereikbaar. Gewoonlijk wordt de wrijving van de afstand uitgedrukt in eenheden zoals in kilometers of in tijd, maar variabelen zoals kosten of verbruikte energie kunnen ook worden gebruikt.

Er zijn twee ruimtelijke categorieën van toepassing op bereikbaarheidsproblemen, die onderling afhankelijk zijn:

• Het eerste type staat bekend als topologische bereikbaarheid en heeft betrekking op het meten van de bereikbaarheid in een systeem van knooppunten en paden (een transportnetwerk). Aangenomen wordt dat de toegankelijkheid een meetbare eigenschap is die alleen van belang is voor specifieke elementen van een vervoersysteem, zoals terminals (luchthavens, havens of metrostations).
• Het tweede type staat bekend als contigue toegankelijkheid en betreft het meten van de toegankelijkheid over een oppervlak. Onder dergelijke omstandigheden is de toegankelijkheid een cumulatieve maatstaf van de kenmerken van elke locatie over een vooraf bepaalde afstand, aangezien de ruimte op een aaneengesloten manier wordt beschouwd. Het wordt ook wel isochrone toegankelijkheid genoemd.

Ten slotte is toegankelijkheid een goede indicator van de onderliggende ruimtelijke structuur, aangezien het zowel rekening houdt met de locatie als met de ongelijkheid die wordt veroorzaakt door de afstand tot andere locaties.

• 

• 

• 

• 

Connectiviteit en totale toegankelijkheid

De meest elementaire maat voor toegankelijkheid is netwerkconnectiviteit, waarbij een netwerk wordt voorgesteld als een connectiviteitsmatrix (C1), die de connectiviteit van elk knooppunt met de aangrenzende knooppunten uitdrukt. Het aantal kolommen en rijen in deze matrix is gelijk aan het aantal knooppunten in het netwerk, en een waarde van 1 wordt gegeven voor elke cel waar sprake is van een verbonden paar en een waarde van 0 voor elke cel waar sprake is van een niet-verbonden paar. De optelling van deze matrix levert een zeer elementaire maatstaf voor de toegankelijkheid, ook wel de graad van een knooppunt genoemd:

• C1 = graad van een knooppunt.
• cij = connectiviteit tussen knooppunt i en knooppunt j (ofwel 1 ofwel 0).
• n = aantal knooppunten.

De connectiviteitsmatrix houdt geen rekening met alle mogelijke indirecte paden tussen knooppunten. In dergelijke omstandigheden kunnen twee knooppunten dezelfde graad hebben, maar een verschillende toegankelijkheid. Om met dit kenmerk rekening te houden, wordt de matrix Totale toegankelijkheid (T) gebruikt om het totale aantal paden in een netwerk te berekenen, met inbegrip van directe en indirecte paden. De berekening ervan omvat de volgende stappen:

• D = de diameter van het netwerk.

Totale toegankelijkheid zou dus een meer omvattende toegankelijkheidsmaatstaf zijn dan netwerkconnectiviteit.

• 

• 

• 

De Shimbel-index en de gewaardeerde grafiek

Bij het meten van de toegankelijkheid gaat het niet zozeer om het meten van het totale aantal paden tussen locaties, maar eerder wat de kortste paden tussen hen zijn. Zelfs als er verschillende paden tussen twee locaties bestaan, zal waarschijnlijk het kortste pad worden gekozen. In overbelaste netwerken kan het kortste pad veranderen naar gelang van het huidige verkeersniveau op elk segment. Bijgevolg berekent de Shimbel-index het minimumaantal paden dat nodig is om een knooppunt te verbinden met alle knooppunten in een bepaald netwerk. De Shimbel-toegankelijkheidsmatrix, ook bekend als de D-matrix, bevat voor elk mogelijk knooppunt het kortste pad.

De Shimbel-index en zijn D-matrix houden er geen rekening mee dat een topologische verbinding tussen twee knooppunten variabele afstanden kan inhouden. Hij kan dus worden uitgebreid met het begrip afstand, waarbij aan elke schakel in het netwerk een waarde wordt toegekend. De gewaardeerde grafiekmatrix, of L-matrix, is een dergelijke poging. Hij vertoont een zeer sterke gelijkenis met de Shimbel-toegankelijkheidsmatrix. Het enige verschil is dat in plaats van het minimale pad in elke cel, de matrix de minimale afstand tussen elk knooppunt van het netwerk weergeeft.

• 

• 

Geografische en Potentiële Toegankelijkheid

Uit de tot dusver ontwikkelde toegankelijkheidsmaatstaf, is het mogelijk twee eenvoudige en zeer praktische maatstaven af te leiden, namelijk de geografische en de potentiële toegankelijkheid. Volgens de geografische bereikbaarheid is de bereikbaarheid van een plaats de som van alle afstanden tussen andere plaatsen, gedeeld door het aantal plaatsen. Hoe lager de waarde, hoe beter een locatie bereikbaar is.

• A(G) = geografische bereikbaarheidsmatrix.
• dij = kortste wegafstand tussen locatie i en j.
• n = aantal locaties.
• L = gewaardeerde grafiekmatrix.

Deze maat (A(G)) is een aanpassing van de Shimbel-index en de gewaardeerde grafiek, waarbij de best bereikbare plaats de laagste optelling van afstanden heeft. Locaties kunnen knooppunten in een netwerk zijn of cellen in een ruimtelijke matrix.

Hoewel de geografische bereikbaarheid kan worden opgelost met behulp van een spreadsheet (of handmatig voor eenvoudiger problemen), hebben Geografische Informatiesystemen bewezen een zeer nuttig en flexibel instrument te zijn om de bereikbaarheid te meten, met name over een oppervlak vereenvoudigd als een matrix (rasterweergave). Dit kan worden gedaan door voor elke plaats een afstandsraster te genereren en vervolgens alle rasters bij elkaar op te tellen om het totale optelsom van afstanden (Shimbel) raster te vormen. De cel met de laagste waarde is dus de best bereikbare plaats.

De potentiële bereikbaarheid is een complexere maatstaf dan de geografische bereikbaarheid, omdat deze tegelijkertijd het concept van afstand omvat, gewogen met de attributen van een plaats. Alle locaties zijn niet gelijk, en dus zijn sommige belangrijker dan andere. Potentiële bereikbaarheid kan als volgt worden gemeten:

• A(P) = potentiële-toegankelijkheidsmatrix.
• dij = afstand tussen plaats i en j (afgeleid uit de gewaardeerde grafiekmatrix).
• Pj = kenmerken van plaats j, zoals het inwonertal, het winkeloppervlak, de parkeerruimte, enz.
• n = aantal locaties.

De potentiële bereikbaarheidsmatrix is niet transponeerbaar omdat locaties niet dezelfde attributen hebben, hetgeen de onderliggende begrippen emissiviteit en aantrekkelijkheid met zich meebrengt:

• Emissiviteit is de capaciteit om een locatie te verlaten, de som van de waarden van een rij in de A(P)-matrix.
• Aantrekkelijkheid is de capaciteit om een locatie te bereiken, de som van de waarden van een kolom in de A(P)-matrix.

Ook met een geografisch informatiesysteem kan de potentiële bereikbaarheid worden gemeten, met name over een oppervlakte.

• 

• 

Gerelateerde onderwerpen

• Vervoer en locatie
• Vervoer en ruimte
• Vervoer en ruimtelijke organisatie
• Geografische informatiesystemen voor vervoer (GIS-T)
• Spatial Interactions and the Gravity Model

Bibliography

• BTS (2001) Special Issue on Methodological Issues in Accessibility, Tijdschrift voor Vervoer en Statistiek, Vol. 4, No. 2/3, Bureau of Transportation Statistics, Sept/Dec.
• Burns, L.D. (1979) Transportation, Temporal, and Spatial Components of Accessibility. Lexington, MA: Lexington Books.