[ca] Reconèixer la bicicleta com a clau en el transport urbà destaca el seu potencial per millorar la mobilitat, la qualitat de vida i mitigar diversos reptes urbans. Aquesta tesi explora el seu potencial, emfatitzant la necessitat de crear infraestructures ciclistes, implicar la comunitat en la planificació de la mobilitat i promoure polítiques per aprofitar els seus beneficis. L'estudi utilitza un enfocament dual per investigar les complexitats d'integrar la bici en els sistemes de transport urbà. Aplica una perspectiva sociològica per identificar i avaluar les barreres a l'ús de la bici i la seva relació amb les característiques urbanes. A partir de l'ús de models de pròbit ordenats, es destaquen factors com la inseguretat viària, vinculada a la manca d'infraestructures ciclistes adequades, i la topografia. Al mateix temps, una perspectiva d'enginyeria guia el disseny de xarxes ciclistes per satisfer la demanda variada, els tipus d'usuaris (diferenciats per la propietat de la bici i el tipus de vehicle), i les topografies, que reflecteixen les condicions del món real. La xarxa ciclista òptima resulta de minimitzar els costos generals del sistema (costos d'agència + costos d'usuari). Per als terrenys plans, s'utilitzen tècniques d'aproximació contínua per optimitzar l'eficiència i l'accessibilitat de la xarxa, considerant la demanda heterogènia i els diversos tipus d'usuaris. En canvi, per a les ciutats amb topografies variades, els enfocaments discrets incorporen elements topogràfics al model. El rendiment i l'estructura de la xarxa s'avaluen a partir de dos criteris de selecció de rutes en funció del tipus de vehicle: minimitzar l'energia per als usuaris de bicis mecàniques i minimitzar el temps per als usuaris de bicis elèctriques. Aquesta perspectiva d'enginyeria té com objectiu desenvolupar xarxes ciclistes que siguin pràctiques i responguin a les diverses necessitats dels habitants. Les metodologies es validen empíricament a través d'estudis de casos a Quito i Guayaquil, Equador, demostrant la seva eficàcia en el desenvolupament de xarxes ciclistes adaptatives a contextos urbans diversos, millorant significativament la mobilitat ciclista en entorns variats. Els resultats de l'estudi indiquen que l'estructura de la xarxa, incloent l'espaiat entre carrils i les ubicacions de les estacions, està principalment influenciada per la concentració d'orígens i destinacions del viatge en lloc de la topografia. Tanmateix, la topografia sí afecta la selecció de rutes, que al seu torn influeix en la distribució del flux i la utilització de la infraestructura. A més, la variació en la distribució de viatges entre diferents tipus d'usuari té un impacte mínim en la configuració de la xarxa, però afecta significativament el nombre d'estacions i la mida de la flota. La necessitat d'un estoc de seguretat a cada estaci ó comporta una flota de grans dimensions, augmentant els costos d'agència. Tot i ser un mitjà de transport individual, l'estudi destaca que els sistemes de bicis compartides es beneficien d'economies d'escala. A mesura que la demanda creix i es concentra més, el cost per usuari disminueix, donant lloc a xarxes més denses i eficients. Les e-bikes sorgeixen com una solució viable per superar les barreres topogràfiques, oferint un avantatge significatiu en zones amb forts desnivells. Per exemple, quan els usuaris de bicis tradicionals necessiten caminar, augmentant així els temps total de viatge, els usuaris de e-bikes experimenten temps de viatge i esforç físic reduïts. Es proposen futures direccions de recerca i recomanacions de polítiques públiques, destacant la importància d'un enfocament holístic i adaptatiu per a la planificació de la mobilitat en bici. Això inclou la integració de diverses variables relacionades amb el temps (per exemple, la pluja o la velocitat del vent), l'exploració d'altres vehicles de mobilitat personal (VMP) i l'ús de conjunts de dades sòlids per dissenyar estratègies per al transport urbà sostenible.

[en] Bike's recognition as a vital form of urban transportation underscores its capacity to enhance mobility, improve quality of life, and address several urban challenges such as air pollution, traffic congestion, and greenhouse gas emissions. This thesis explores bike's potential, emphasizing the importance of developing infrastructure, involving the community in mobility planning, and promoting policies to maximize its benefits. The study employs a dual-pronged approach to investigate the complexities of integrating cycling into urban transportation systems. It applies a sociological perspective to identify and assess barriers to bike use and their relationship with urban characteristics. Using ordered probit models, factors such as road insecurity, linked to the lack of adequate bike infrastructure, and topography, are highlighted. Concurrently, an engineering perspective guides the design of cycling networks to cater to varied demand, user types (differentiated by bike ownership and vehicle type), and topographies, reflecting real-world conditions. The optimal bike network results from minimizing the general system costs, including both agency and user costs. For flat terrains, continuous approximation techniques optimize network efficiency and accessibility, considering the heterogeneous demand and various user types, based on bike ownership and travel chains. In contrast, for cities with varied topographies, discrete approaches incorporate topographical elements into the model. Network performance and structure are evaluated based on two route selection criteria based on vehicle type: minimizing energy for traditional bike users and minimizing time for e-bike users. This engineering perspective aims to develop cycling networks that are practical and responsive to the diverse needs of urban dwellers. The methods are empirically validated through case studies in Quito and Guayaquil, Ecuador, showcasing their efficacy in developing adaptive bike networks tailored to diverse urban contexts, thereby significantly enhancing bike mobility across varied settings. The study's findings indicate that the network's layout, including lane spacing and station locations, is primarily influenced by the concentration of trip origins and destinations rather than topography. However, topography does affect route selection, which in turn influences flow distribution and infrastructure utilization. Moreover, the variation in trip distribution across different user types has a minimal impact on the network's lane configuration but significantly affects the number of bike-sharing stations and fleet size. The necessity for a safety stock at each station leads to an oversized fleet, increasing agency costs. Despite being an individual mode of transport, the study highlights that bike-sharing systems benefit from economies of scale. As demand increases and becomes more concentrated, the cost per user decreases, resulting in denser lane networks and improved network efficiency. E-bikes emerge as a viable solution for overcoming topographical barriers, offering a significant advantage in areas with steep slopes. For instance, where users of traditional bikes might need to walk, thereby increasing overall journey times, e-bike users experience reduced travel times and physical exertion, making e-bikes efficient in urban contexts with varied topographies. Future research directions and policy recommendations are proposed, highlighting the importance of a holistic and adaptive approach to bike mobility planning. This includes integrating diverse weather-related variables, exploring other personal mobility vehicles (PMVs), and employing robust datasets to inform sustainable urban transport strategies.