Fiets

Traffic flow maps

Traffic Diagram of London, by Ludwig Karl Hilberseimer, 1944. Ludwig Karl Hilberseimer Archive, Ryerson and Burnham Archives, The Art Institute of Chicago.

A tweet by artist, designer and developer Jill Hubley drew my attention to a traffic flow map of London, created by Bauhaus architect Ludwig Karl Hilberseimer. The map shows the number of buses passing through London’s central arteries in one hour. «The traffic diagram of London shows both the typical congestion in the center and the lack of transportation facilities at outlying points,» he commented. Hilberseimer thought the solution to this transportation problem was to decentralise the city, by creating satellite cities with a population of at most 100,000.

Hubley has been tweeting numerous historical traffic flow maps, including a beautiful 1944 map showing transport along the waterways of Belgium and the Netherlands. What struck me about the Hilberseimer map is its similarity to a series of maps in a traffic study published by the city of Amsterdam in 1976. These maps were discovered by Marjolein de Lange of cyclists’ organisation Fietsersbond, and have been reproduced in the book Bike City Amsterdam she wrote with Fred Feddes.

From: Voorontwerp verkeerscirculatieplan Amsterdam, 1976. Photo Marjolein de Lange

The Amsterdam maps illustrate how cycling had declined in Amsterdam between 1961 and 1971, and how rising car use had created a congestion problem. It wasn’t until later that the city developed measures to promote cycling, as analysed in Bike City Amsterdam. I tried to create a 2016 version of the cycling map using Fietstelweek data, but it should be noted that the cycling routes of Fietstelweek participants may not be representative of overall bicycle traffic in Amsterdam.

Compared to Hilberseimer’s map, the maps created by the city of Amsterdam have a very clean design: all cartographic details that do not represent traffic data have been omitted. And then there’s the elegant legend. Hubley has tweeted a Swedish traffic flow map from 1977 with a similar type of legend, as well as a map of Florida from 1952, a map of St. Paul - Minneapolis from 1949, and a 1945 map of eastern Germany with a horizontal version of the legend. (Update - interesting variant on this 1963 Lincolnton map; plus see this 1921 map of Seattle.) I wonder whether earlier examples exist.

Were the flow maps in Amsterdam’s traffic circulation plan inspired by Hilberseimer’s Traffic Diagram of London? Possibly, but Hilberseimer wasn’t the first to create a traffic flow map. In fact, both Amsterdam’s map makers and Hilberseimer are indebted to a map created a century before Hilberseimer’s map, by the French civil engineer Charles-Joseph Minard.

Carte de la circulation des voyageurs par voitures publiques sur les routes de la contrée où sera placé le chemin de fer de Dijon à Mulhouse (source), by Charles-Joseph Minard, 1845. Reproduced with the kind permission of the Ecole nationale des ponts et chaussées.

In her book The Minard System, visualisation strategist Sandra Rendgen comments:

In this revolutionary map, created in the middle of a debate about where to project the railroads between Dijon and Mulhouse in eastern France, Minard analyzed the street traffic on preexisting roads in the region.

Apparently, the map was so influential in shaping the debate that a fake copy was made ‘in an attempt to prove another route to be more promising’.

Rendgen describes how Minard initially created bar charts to represent traffic along segments of a route. At some point, he decided to project these graphs onto a map, which resulted in the creation of the flow map. Over time, Minard’s flow maps gained in complexity, as he used colour to represent different types of data. Minard is sometimes credited with inventing the flow map, but Rendgen points out that the design was possibly invented more or less simultaneously in Ireland, France and Belgium.

Minard’s charts and maps often contain detailed descriptions of the data and methods he used. He collected data from a range of sources, and emphasised that graphs should accurately represent the data. On the other hand, he was willing to sacrifice geographic detail or accuracy for clarity. Rendgen points to the ‘clean and minimalist aesthetics’ of his work, devoid of decorations or other clutter. It is no wonder that Edward Tufte, the renowned proponent of clutter-free data visualisation, described Minard’s work as an example of ‘graphical excellence’ (in The Visual Display of Quantitative Information).

A recurrent theme in Minard’s explanatory notes is that he aimed to make relationships quickly apparent to the eye. One of these notes has an almost futurist sense of modernity to it: «The figurative maps are thoroughly in the spirit of the century in which one seeks to save time in all ways possible.»

One could argue that the 1976 Amsterdam traffic flow maps are true heirs to Minard’s approach, and especially to his first, monochrome flow map reproduced above. As Rendgen notes, Minard’s map is «extremely stripped down; it features barely any landscape details other than a network of local place names and rivers». Even those subtle geographical hints have been omitted from the Amsterdam traffic flow maps. Of course, this only works because of the very recognisable pattern of Amsterdam’s streets.

De Amsterdamse fietser gevisualiseerd

Fietsstad Amsterdam, een nieuw boek van Fred Feddes en Marjolein de Lange, beschrijft hoe Amsterdam een fietsbeleid ontwikkelde (meer over het boek hieronder). Het archief van de Fietsersbond Amsterdam vormde een belangrijke bron voor het boek. Daarnaast is gebruik gemaakt van verkeersgegevens om trends te analyseren.

Een interessante dataset bestaat uit tellingen van het aantal fietsers, auto’s en andere weggebruikers die de stad in- en uitreden, over de periode 1980–2009. De meeste lokaties waar verkeer is geteld liggen op de Singelgracht, die een soort cirkel vormt om het centrum van Amsterdam.

De cijfers zijn telkens gebaseerd op handmatige tellingen op één dag, van 7:00 - 19:00 uur, van het verkeer in beide richtingen.

Ik werd gevraagd om mee te denken over een manier om deze gegevens te visualiseren, een interessante (en erg leuke) klus. Hieronder bespreek ik enkele opties die we hebben overwogen.

Spindiagram

Vanwege de ligging van de tellokaties lag het voor de hand om een cirkelvormige grafiek uit te proberen. De gemeentelijke Dienst Infrastructuur Verkeer en Vervoer was in 2007 ook al op dat idee gekomen. In een factsheet gebruikten ze een spindiagram om de fietstellingen in beeld te brengen.

Overigens noemden ze hun grafiek geen spindiagram, maar waaier. Met een fietsmetafoor legden ze uit hoe de grafiek werkt: «vanuit het middelpunt zijn de telpunten rond de binnenstad verbonden als spaken in een fietswiel».

Het is een mooie grafiek, maar dit grafiektype heeft ook een nadeel. Impliciet wordt de suggestie gewekt dat de oppervlakte binnen de paarse lijn correspondeert met het aantal passeringen, wat eigenlijk misleidend is (zie dit artikel voor een bespreking van een vergelijkbaar probleem). Een andere beperking is dat de grafiek niet laat zien hoe het fietsgebruik is veranderd - al zou je een versie kunnen maken met aparte lijnen voor 1980 en 2009.

Radial lollipop chart

Als alternatief heb ik een radial lollipop chart gemaakt. Althans, zo noem ik hem maar; voor zover ik weet bestond dit grafiektype nog niet. De grafiekbibliotheek die ik gebruik, D3.js, lijkt geen methode te hebben om de ‘spaken’ te tekenen, of in ieder geval kon ik die niet vinden. Ik heb daarom een functie geschreven om het begin- en eindpunt van de lijnen te berekenen. Ik was allang vergeten hoe je sinus en cosinus gebruikt, dus dat moest ik opzoeken. Ik heb de code hier gepubliceerd.

Hieronder een radial lollipop chart die laat zien hoe het fietsverkeer op bijna alle Singelgrachtkruisingen is toegenomen.

En hier een die het tegenovergestelde effect laat zien voor auto’s.

Ik hou er wel van als datapunten buiten het grafiekgebied vallen - al is dit misschien een beetje overdreven. De uitschieters worden veroorzaakt door het feit dat een groot deel van het autoverkeer de route Wibautstraat - IJtunnel gebruikt. Ik had de schaal kunnen aanpassen zodat deze uitschieters binnen het grafiekgebied zouden vallen, maar dan zou het veel moeilijker worden om veranderingen op andere routes en op de fietsgrafiek te onderscheiden.

Vlakdiagram

Ik ben op zich wel gecharmeerd van die radial lollipop chart, maar hij heeft een beperking: hij laat de veranderingen tussen 1980 en 2009 zien, maar niet wanneer die veranderingen zich voordeden. Het autoverkeer nam al af voordat de groei van het fietsverkeer goed op gang kwam, maar op de radial lollipop chart zie je dat niet.

In het boek staat daarom een vlakdiagram, waarbij kleuren corresponderen met de geografische oriëntatie van de kruisingen. Eenvoudig, maar effectief. En als je in de details wil duiken, klik dan hier voor een eerdere schets: fiets, auto.

Over het boek en de tentoonstelling

De Fietsersbond Amsterdam heeft zijn archief overgedragen aan het Stadsarchief. Marjolein de Lange, die een vrijwilligersproject coördineerde om de overdracht voor te bereiden, kwam op het idee om het materiaal te gebruiken als input voor een boek. Dat idee heeft ze vervolgens uitgevoerd samen met auteur Fred Feddes.

Het resultaat is een erg interessant boek over activisme versus samenwerking, over de plek van de fiets in het gemeentelijk beleid en over hoe de toverkracht van de Amsterdamse fietscultuur de doorslag gaf in de epische strijd om de onderdoorgang voor fietsers onder het Rijksmuseum. Verder staat het boek vol fantastische foto’s, kaarten en affiches. Een must voor iedereen die geïnteresseerd is in fietsen, Amsterdam, of actieposters. Er is ook een gratis toegankelijke tentoonstelling in het Stadsarchief (tot 30 juni).

Visualising Amsterdam’s cyclists

Bike City Amsterdam, a new book by Fred Feddes and Marjolein de Lange, recounts how Amsterdam developed a cycling policy (more on the book below). An important source for the book is the archive of the Amsterdam branch of cyclists’ organisation Fietsersbond. In addition, traffic data was used to analyse trends.

An interesting dataset consists of counts of the number of cyclists, cars and other road users moving into and out of Amsterdam’s city centre, over the years 1980–2009. Most of the locations where traffic was counted are on the Singelgracht, which encircles Amsterdam’s city centre.

The data represents manual counts on a single day, between 7am and 7pm, of traffic in both directions.

I was asked to think about a way to visualise this dataset, which posed an interesting challenge (and was a lot of fun to do). Below, I’ll discuss a few of the options we considered.

Radar chart

Given the geographical distribution of counting locations, it seemed to make sense to try a circular chart design. In fact, that idea had also occurred to the city’s infrastructure department. In a 2007 fact sheet, they used a radar chart (or cobweb chart) to visualise the Singelgracht bicycle counts.

Incidentally, they didn’t use the term radar chart, but called it a fan (waaier). They used a bicycle metaphor to describe how it works: «from the middle, the counting locations around the city centre are connected like spokes in a bicycle wheel».

The chart looks really nice, but this chart type also has a drawback: there’s an implicit suggestion that the area within the purple line represents the number of crossings, which is in fact misleading (see this article for a discussion of a similar problem). Another limitation is that the chart doesn’t show how bicycle traffic changed - although it would be possible to make a version with separate lines representing 1980 and 2009.

Radial lollipop chart

As an alternative, I created what I’ll call a radial lollipop chart (to my knowledge, this chart type didn’t exist yet). The chart library that I use, D3.js, doesn’t seem to have a method to draw the ‘spokes’, or at least I couldn’t find it. Therefore, I wrote a function that calculates the start and end points of the lines. I had long forgotten how to use sine and cosine, so I had to look that up. I’ve published the code here.

Here’s a radial lollipop chart showing how cycling has increased at virtually all the Singelgracht crossings.

And here’s one showing the opposite effect for cars:

I love it when a chart has data points that break out of the chart area - although this is perhaps a bit extreme. The outliers are due to the fact that a large share of car traffic uses the Wibautstraat - IJtunnel route. I could have changed the scale to include those outliers, but then changes on other routes as well as changes in bicycle use would have become much more difficult to discern.

Area chart

I rather like the radial lollipop chart, but it has a limitation: it shows changes between 1980 and 2009, but not when those changes happened. Car use started to go down before cycling really started to increase, but from the radial lollipop chart you couldn’t tell.

This is why the chart used in the book is an area chart, with colours corresponding to the broad geographical orientation of the crossings. Simple, but effective. And if you want to explore the details, click here for a draft version of the charts: bicycle, car.

About the book and exhibition

On 4 April, the Amsterdam branch of cyclists’ organisation Fietsersbond has handed over its archive to the Municipal Archive. Marjolein de Lange, who coordinated a volunteer project to prepare the archive, came up with the idea to use the material as input for a book - a project she carried out with author Fred Feddes.

This resulted in a very interesting book about activism versus cooperation; the place of cycling in urban planning; and how the magic power of Amsterdam’s cycling culture decided the epic fight for the right to cycle through the passage under the Rijksmuseum. The book, which contains a wealth of great photos; maps and posters, is a must-read for anyone interested in cycling, Amsterdam, or activist poster design. It’s been published both in Dutch and in English. There’s also an exhibition at the Municipal Archive (until 30 June, Vijzelstraat 32, access is free).

Wie fietst er over de Dafne Schippersbrug

Als het goed is gaat maandag de Dafne Schippers fietsbrug in Utrecht weer open, na een korte onderhoudsbeurt. Ik heb een speciale vand met deze brug: hij opende op mijn eerste werkdag in Leidsche Rijn en sindsdien ligt hij op m’n favoriete route.

Wie gebruikt deze brug nog meer? Met de gebruikelijke slag om de arm kunnen gegevens van de Fietstelweek een beeld geven. De grafieken hieronder laten per rijrichting zien hoe laat fietsers de bruggen over het Amsterdam-Rijnkanaal gebruiken.

’s Ochtends is er een piek in het aantal fietsers dat van Leidsche Rijn (west) naar centrum (oost) fietst; rond 5 uur ’s middags een piek in de andere richting. Waarschijnlijk zijn de bruggen populair bij forensen uit Leidsche Rijn. Dat komt niet echt als een verrassing: als je tijdens de ochtendspits naar Leidsche Rijn fietst dan passeer je enorme aantallen fietsers die in tegengestelde richting fietsen.

Op de kaart hieronder zie je de routes van fietsers die de bruggen gebruiken. Van boven naar beneden gaat het om de Gele Brug (Hogeweidebrug), de Dafne Schippersbrug en de De Meernbrug.

Veel fietsers lijken de bruggen te gebruiken om naar een lokatie in de buurt van Utrecht CS te gaan. Gebruikers van de De Meernbrug en de Dafne Schippersbrug kiezen voor prettige routes die samenkomen bij de Leidseweg. Gebruikers van de Gele Brug gebruiken vaak de niet zo prettige route langs de Vleutenseweg of de iets betere route langs het spoor.

Uit onderzoek blijkt dat fietsers niet altijd voor de kortste route kiezen; de kwaliteit van de fietspaden speelt ook een rol.

Maar de kaart suggereert dat veel fietsers voor de kortste route kiezen, ook al is er een prettiger alternatief. Zo lijken weinig fietsers uit het noordelijke deel van Leidsche Rijn gebruik te maken van de Dafne Schippersbrug of van de route langs de Keulsekade (met die laatste route bespaar je jezelf lange wachttijden bij stoplichten).

Zie ook deze analyse van DUIC, die laat zien dat de brug niet alleen populair is bij fietsers maar ook bij hardlopers - terecht gezien de naam van de brug.

Who use the Dafne Schippers bicycle bridge

If all goes well, the Dafne Schippers bicycle bridge in Utrecht should reopen on Monday, after a short closure for maintenance. I have a special affinity with this bridge: it opened on the day I started working in Leidsche Rijn, west of the Amsterdam-Rhine Canal, and it’s part of my favourite cycle route to work.

Who else use this bridge? With the usual caveats, data of the Fietstelweek can provide some insights. The charts below show, for each direction of traffic, at what time cyclists use the bridges across the canal.

There’s a morning peak in cyclists crossing the canal from Leidsche Rijn (west) to the city centre (east), and a peak in cyclists going the opposite direction around 5 pm. This suggests that the bridges are popular among commuters from Leidsche Rijn. That doesn’t really come as a surprise: if you cycle to Leidsche Rijn during the morning rush hour, you ride past huge numbers of cyclists going in the opposite direction.

The map below shows the routes of cyclists using the bridges. From top to bottom: Hogeweidebrug (or Yellow Bridge), Dafne Schippers bridge and De Meern bridge.

It appears that many cyclists use the bridges to go to the area around Central Station. Users of the De Meern and Dafne Schippers bridges tend to use nice routes that converge along the Leidseweg. Users of the Yellow Bridge use the not-so-nice route along Vleutenseweg, or the slightly better route along the railway track.

Research has shown that cyclists don’t always prefer the shortest route to their destination; the quality of the cycle tracks also plays a role.

Yet the map suggests that many cyclists opt for the shortest route, even if a nicer alternative is available. For example, few cyclists from the northern part of Leidsche Rijn seem to use the Dafne Schippersbrug, or the route along Keulsekade (the latter avoids long waits at traffic lights).

See also this analysis by DUIC, which shows that the bridge is not only popular among cyclists, but also among runners, which is fitting given the name of the bridge.

Pages