Design of an e-bike specific cargo container system to stimulate sustainable commuting behaviour

Julian Adam
Persbericht

Dankzij deze innovatieve e-bike ‘fietstas’ verdwijnt uw auto voorgoed naar de achtergrond!

Verschilt de fietstas die u op uw e-bike gebruikt van gewone fietstassen? Vermoedelijk niet. Julian Adam (22 – Industrieel Ingenieur Ontwerp) erkende deze gewijzigde context en ontwikkelde voor zijn masterthesis een innovatieve ‘fietstas’, die eerder de vorm van een uitbreidbare bagagekoffer aanneemt.

image 634Finaal concept 

Een frisse kijk op een familiair voorwerp

Tegenwoordig zijn bijna alle fietstassen gemaakt uit een flexibel materiaal, meestal een waterafstotend textiel. Hierdoor is het erg moeilijk om zowel de fietstassen zelf, als hun inhoud te beveiligen. Bijgevolg blijven de e-bike en speed pedelec slechts in bepaalde gevallen bruikbaar om bagage te vervoeren. Zo is het bijvoorbeeld geen probleem om van thuis naar het werk te fietsen. Wanneer er echter onderweg nog tussenstops moeten gemaakt worden, ligt diefstal op de loer. Om toch de bagage en de fietstas veilig te stellen moet de fietser deze telkens afnemen en  met zich meesleuren. Vergelijk dit maar even met het gebruiksgemak van de auto: voorwerpen die niet nodig zijn op een tussenstop kunnen veilig in de wagen achtergelaten worden!

E-bikes zijn eigenlijk geëvolueerd uit gewone fietsen, waardoor veel van de accessoires nog voor beide types fietsen gebruikt worden. In de afgelopen 15 jaar is de verkoop van e-bikes en speed pedelecs enorm toegenomen. De industrieel ontwerper erkende deze relatief nieuwe context van e-bikes en speed pedelecs, die zwaarder, duurder en sneller zijn dan gewone fietsen. Bovendien werden ook verschillende problemen met de huidige fietstassen geïdentificeerd. Er is niet alleen een gebrek aan beveiliging, maar de huidige fietstassen zijn ook moeilijk te organiseren, niet robuust genoeg en beschermen hun inhoud nauwelijks. Dit laatste is vooral relevant in de context van woon-werkverkeer, waarbij bijvoorbeeld vaak een laptop vervoerd wordt.

De gebruiker als middelpunt van het onderzoek

Tijdens mijn opleiding leerde ik de gebruiker zoveel mogelijk betrekken in het ontwerpproces. Enkel zo kunnen persoonlijke assumpties van tafel geveegd worden en ontstaat er een product dat ook effectief de wensen en noden van de eindgebruiker vervult. – Julian Adam

Tijdens het onderzoek werd gebruik gemaakt van de ‘Design thinking’ methodologie. Hierbij staan vijf thema’s centraal: een focus op de gebruiker, het iteratief omkaderen van het probleem, het visualiseren en tastbaar maken van ideeën, experimenteren met verschillende oplossingen, en het omarmen van diversiteit.

Zo werden gelijkaardige producten geanalyseerd, persona’s opgesteld (stereotype gebruikers), storyboards gemaakt (sequentie van handelingen weergegeven in tekeningen) en de gebruikersreis in kaart gebracht. In combinatie met twee verkennende vragenlijsten (n=30 en n=219), verdeeld onder de doelgroep, werden hieruit de belangrijkste gebruikersnoden opgesteld.

Ontwikkelen van ideeën en prototypes

Verschillende losstaande ideeën werden getest met simpele prototypes. Hierna werd het eerste complete prototype gemaakt met verschillende hoofd- en nevenkenmerken. Deze kenmerken vormden allen een verbetering ten opzichte van conventionele fietstassen.

De hoofdkenmerken waren de voorziene beveiliging (van zowel de inhoud als de bagagekoffers zelf), het harde materiaal, de bescherming van de inhoud, en de mogelijkheid tot het opslaan van een helm. Verdere eigenschappen waren de verbeterde veiligheid en aerodynamica (dunner dan conventionele fietstassen), de uitbreidbaarheid van de koffer, en de verbeterde organiseerbaarheid van de inhoud (vooral belangrijk in de context van woon-werkverkeer).

image-20211003222556-1Compleet prototype

Met dit prototype werd opnieuw naar de eindgebruiker gestapt en werden interviews afgenomen (n = 9) tot geen nieuwe resultaten aan het licht kwamen.

Over het algemeen werd zeer positief gereageerd op dit prototype. Het voornaamste probleem had te maken met de organiseerbaarheid. Julian Adam vertelt: “… doordat de klep van de achterste koffer vooraan opent en deze niet van bovenaf gevuld of geledigd wordt, kan een pendelaar veel gemakkelijker voorwerpen terugvinden op de werkplek. Jammer genoeg bleek deze opstelling uit de gebruikerstesten minder praktisch wanneer de koffer nog op de fiets bevestigd is.”

Als resultaat werd een alternatief gezocht en gevonden. Dit alternatief liet toe om de koffer schuin te laden en te lossen.

Schuin ladenSchuin laden

Het finale concept

Uiteindelijk werd het prototype vertaald in een 3D computermodel. Hierbij werd erop gelet dat het finale ontwerp ook effectief geproduceerd zou kunnen worden met diverse productietechnieken.renderFeatures, toegeklapt versus uitgebreid

render
Beveiliging

Bekijk ook zeker eens Julian’s promofilmpje op https://www.youtube.com/watch?v=YLG6wc3BYCM!

Samen voor een meer leefbare wereld

Omdat de ontworpen bagagekoffer de mogelijke gebruiksgevallen van de e-bike uitbreidt is de kans groot dat de gewoonte om de e-bike te gebruiken versterkt wordt. Bijgevolg is het waarschijnlijk dat deze bagagekoffers meehelpen om een verandering in vervoerswijze (modal shift) van de auto naar de fiets teweeg te brengen. Dit omdat het gebruiksgemak van de e-bike sterk verbeterd wordt.

“De hoeveelheid broeikasgassen die uitgestoten worden tijdens het (e-)fietsen, zijn slechts één tiende van de broeikasgassen uitgestoten tijdens het gebruik van een auto. Het gebruik van deze bagagekoffers zou dus een aanzienlijke vermindering in luchtvervuiling en uitstoot van broeikasgassen kunnen betekenen”, vertelt de 22-jarige ingenieur ons.

Bovendien kunnen de bagagekoffers dus ook leiden tot steden die niet alleen gezonder, maar ook meer leefbaar zijn. En geef nu toe, wie woont er niet graag in een aangename omgeving?

Bibliografie

[1] H. Thole, “7 grafieken over de razendsnelle opmars van de elektrische fiets,” Aug. 22, 2019. https://www.businessinsider.nl/e-bike-elektrische-fiets-verkoop-rai-ver… (accessed May 18, 2021).
[2] “in 2020 De Belgische fietsmarkt.”
[3] Levis Gregory, “Alle fietstrends van 2020 in een dossier - FLEET.be,” 2021. https://www.fleet.be/alle-fietstrends-van-2020-in-een-dossier/ (accessed May 07, 2021).
[4] B. Rotthier, G. Stevens, B. Huyck, E. Motoasca, and J. Cappelle, “Is the speed pedelec the light electric vehicle that will achieve a modal shift ?,” 2 nd World Light Electr. Veh. Summit, no. November, pp. 1–6, 2017.
[5] K. Schwab, “Insight Report.”
[6] Decré Hanne, “Meer dan helft van fietspaden langs gewestwegen is onveilig of oncomfortabel: ‘Oud zeer’ | VRT NWS: nieuws,” Sep. 24, 2020.
[7] “CONVENIENCE | meaning in the Cambridge English Dictionary.” https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/convenience (accessed May 28, 2021).
[8] B. Blondel, C. Mispelon, and J. Ferguson, “Cycle more Often 2 cool down the planet ! Quantifying CO2 savings of Cycling.”
[9] A. Fyhri, E. Heinen, N. Fearnley, and H. B. Sundfør, “A push to cycling—exploring the e-bike’s role in overcoming barriers to bicycle use with a survey and an intervention study,” Int. J. Sustain. Transp., 2017, doi: 10.1080/15568318.2017.1302526.
[10] J. de Kruijf, D. Ettema, C. B. M. Kamphuis, and M. Dijst, “Evaluation of an incentive program to stimulate the shift from car commuting to e-cycling in the Netherlands,” J. Transp. Heal., vol. 10, no. September 2017, pp. 74–83, 2018, doi: 10.1016/j.jth.2018.06.003.
[11] E. Salmeron-Manzano and F. Manzano-Agugliaro, “The electric bicycle: Worldwide research trends,” Energies. 2018, doi: 10.3390/en11071894.
[12] E. Fishman and C. Cherry, “E-bikes in the Mainstream: Reviewing a Decade of Research,” Transp. Rev., 2016, doi: 10.1080/01441647.2015.1069907.
[13] H. Plattner, C. Meinel, L. Leifer, T. Breakthrough, and I. Home, Design Thinking Research. .
[14] R. Buchanan, “Wicked Problems in Design Thinking Author ( s ): Richard Buchanan Published by : The MIT Press,” Des. Issues, vol. 8, no. 2, pp. 5–21, 1992.
[15] P. Vandenbroeck, “Working with wicked problems,” 2012. [Online]. Available: file:///C:/Users/julia/Desktop/BACKUP/Downloads/WickedProblems Online.pdf.
[16] L. Carlgren, I. Rauth, and M. Elmquist, “Framing Design Thinking: The Concept in Idea and Enactment,” Creat. Innov. Manag., vol. 25, no. 1, pp. 38–57, Mar. 2016, doi: 10.1111/caim.12153.
[17] “What is the framework for innovation? Design Council’s evolved Double Diamond | Design Council.” https://www.designcouncil.org.uk/news-opinion/what-framework-innovation… (accessed May 07, 2021).
[18] “How to apply a design thinking, HCD, UX or any creative process from scratch | by Dan
Nessler | Digital Experience Design | Medium.” https://medium.com/digital-experience-design/how-to-apply-a-design-thin… (accessed May 21, 2021).
[19] K. T. Ulrich, S. D. Eppinger, and K. T. Ulrich, PRODUCT DESIGN AND DEVELOPMENT and Development Sixth Edition. .
[20] “What is a literature review? - The Royal Literary Fund.” https://www.rlf.org.uk/resources/what-is-a-literature-review/ (accessed May 18, 2021).
[21] J. Dill and G. Rose, “E-bikes and transportation policy: Insights from early adopters,” Transp. Res. Rec., 2012.
[22] M. Johnson and G. Rose, “Electric bikes - cycling in the New World City: An investigation of Australian electric bicycle owners and the decision making process for purchase,” in Australasian Transport Research Forum, ATRF 2013 - Proceedings, 2013.
[23] N. Van den Steen, B. Herteleer, J. Cappelle, and L. Vanhaverbeke, “Motivations and barriers for using speed pedelecs for daily commuting,” World Electr. Veh. J., vol. 10, no. 4, 2019, doi: 10.3390/wevj10040087.
[24] N. Cass and J. Faulconbridge, “Commuting practices: New insights into modal shift from theories of social practice,” Transp. Policy, vol. 45, pp. 1–14, Jan. 2016, doi: 10.1016/j.tranpol.2015.08.002.
[25] “Utility cycling - Wikipedia.” https://en.wikipedia.org/wiki/Utility_cycling#cite_note-1 (accessed May 08, 2021).
[26] B. Verplanken, H. Aarts, A. Van Knippenberg, and A. Moonen, “Habit versus planned behaviour: A field experiment,” Br. J. Soc. Psychol., vol. 37, no. 1, pp. 111–128, 1998, doi: 10.1111/j.2044-8309.1998.tb01160.x.
[27] I. Ajzen, “The theory of planned behavior,” Organ. Behav. Hum. Decis. Process., 1991, doi: 10.1016/0749-5978(91)90020-T.
[28] M. Perugini and R. P. Bagozzi, “The role of desires and anticipated emotions in goal-directed behaviours: Broadening and deepening the theory of planned behaviour,” Br. J. Soc. Psychol., vol. 40, no. 1, pp. 79–98, 2001, doi: 10.1348/014466601164704.
[29] J. Richetin, M. Perugini, I. Adjali, and R. Hurling, “Comparing leading theoretical models of behavioral predictions and post-behavior evaluations,” Psychol. Mark., 2008, doi: 10.1002/mar.20257.
[30] J. A. Russell, “Core Affect and the Psychological Construction of Emotion,” Psychol. Rev., 2003, doi: 10.1037/0033-295X.110.1.145.
[31] “AFFECT | meaning in the Dikke Van Dale dictionary.” https://pakket95.vandale.nl/zoeken/zoeken.do.
[32] K. A. Wallston, “Control Beliefs: Health Perspectives,” in International Encyclopedia of the Social & Behavioral Sciences: Second Edition, 2015.
[33] M. Ham, M. Jeger, and A. F. Ivković, “The role of subjective norms in forming the intention to purchase green food,” Econ. Res. Istraz. , 2015, doi: 10.1080/1331677X.2015.1083875.
[34] S. Framework, P. Priority, I. S. Technologies, and I. Project, “Final Public Report,” Cycle, pp. 1–140, 2008.
[35] J. Pucher and J. R. Buehler, City Cycling. The MIT Press, 2012.
[36] “Crosswind - Wikipedia.” https://en.wikipedia.org/wiki/Crosswind (accessed Apr. 08, 2021).
[37] D. M. Fintelman, M. Sterling, H. Hemida, and F. X. Li, “The effect of crosswinds on cyclists: An experimental study,” Procedia Eng., vol. 72, pp. 720–725, 2014, doi: 10.1016/j.proeng.2014.06.122.
[38] G. P. Millet and R. Candau, “Facteurs mécaniques du coût énergétique dans trois locomotions humaines,” Sci. Sport., vol. 17, no. 4, pp. 166–176, 2002.
[39] P. E. Di Pramprero, G. Cortili, P. Mognoni, and F. Saibene, “Equation of motion of a cyclist,” J. Appl. Physiol., no. 47, pp. 201–206, 1979, [Online]. Available: https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/jappl.1979.47.1.201.
[40] P. Debraux, F. Grappe, A. V. Manolova, and W. Bertucci, “Aerodynamic drag in cycling: methods of assessment,” Sport. Biomech., vol. 10, no. 3, pp. 197–218, Sep. 2011, doi: 10.1080/14763141.2011.592209.
[41] F. Cade, “(25) Do Aerodynamics matter for Ultra Distance Bikepacking? - YouTube.” https://www.youtube.com/watch?v=WcXh_oqs_Bs&t=0s (accessed Apr. 08, 2021).
[42] M. Felson and R. V Clarke, Opportunity makes the thief: practical theory for crime prevention. Police Research Series, Paper 98. Policing and Reducing Crime Unit, Research, Development and Statistics Directorate. 1998.
[43] G. K. Browning, “Understanding Contemporary Society: Theories of the Present - Google Books,” Dec. 1999. https://books.google.be/books?hl=en&lr=&id=QaUgne7fgYUC&oi=fnd&pg=PA126… choice theory&f=false (accessed May 18, 2021).
[44] “Protect your motorcycle, moped or scooter from theft | The Met.” https://www.met.police.uk/scootersecurity (accessed Apr. 13, 2021).
[45] Z. Qiao, G. A. Wang, M. Zhou, and W. Fan, “The Impact of Customer Reviews on Product Innovation: Empirical Evidence in Mobile Apps,” in Annals of Information Systems, vol. 21, Springer International Publishing AG, 2018, pp. 95–110.
[46] C. van der Lelie, “The value of storyboards in the product design process,” Pers. Ubiquitous Comput., vol. 10, no. 2–3, pp. 159–162, 2006, doi: 10.1007/s00779-005-0026-7.
[47] “Introductory Statistics - Neil A. Weiss - Google Books.” https://books.google.be/books/about/Introductory_Statistics.html?id=_r5… (accessed May 31, 2021).
[48] G. Fransen and G. Gysen, “De pendelaar en verkoper over de snelste aller fietsen: is e... - Het Nieuwsblad,” Het Nieuwsblad, Feb. 20, 2021.
[49] Racer Trixie-May, “Qualitative analysis using Excel - YouTube,” Nov. 08, 2017. https://www.youtube.com/watch?v=P0gzlWNodKw&list=PLzTxwtpiDzT_WNWmFonu3… (accessed May 06, 2021).
[50] “Zijn moderne bagagedragers slapper? - Fietsersbond.” https://www.fietsersbond.nl/de-fiets/accessoires/fietstassen-en-meer/zi… (accessed May 06, 2021).
[51] “Company - Tubus.” https://www.tubus.com/en/company#c423 (accessed May 06, 2021).
[52] “Everyday carry - Wikipedia.” https://en.wikipedia.org/wiki/Everyday_carry (accessed May 07, 2021).
[53] “METRIC | meaning in the Cambridge English Dictionary.” https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/metric (accessed May 20, 2021).
[54] T. Iec and I. P. Ip, “Degrees of Protection,” pp. 3–13.
[55] Motmans R. and Ceriez E., “8-65 jaar nr maat (in mm),” Leuven, 2005. Accessed: May 20, 2021. [Online]. Available: www.dinbelg.be.
[56] J. Pruitt and T. Adlin, The Persona Lifecycle: Keeping People in Mind Throughout Product Design (Interactive Technologies), 1st editio. Morgan Kaufmann, 2006.
[57] T. Miaskiewicz and K. A. Kozar, “Personas and user-centered design: How can personas benefit product design processes?,” Des. Stud., vol. 32, no. 5, pp. 417–430, 2011, doi: 10.1016/j.destud.2011.03.003.
[58] “Wat kost een elektrische fiets? - elektrischefietser.nl.” https://elektrischefietser.nl/wat-kost-een-elektrische-fiets/ (accessed May 10, 2021).
[59] “Beste speed pedelec kopen? Top 10 2020
􁑝􁑞􁑟􁑠􁑡􁑢| Speedpedelec.org.” https://speedpedelec.org/speed-pedelec-vergelijken/ (accessed May 10, 2021).
[60] B. Van Zeebroeck, W. Baert, I. Caers, and R. Marchal, “Fietsbeleid brengt op,” 2018. https://fietsberaad.be/wp-content/uploads/Cahier-4-Fietsbeleid-Brengt-O… (accessed May 10, 2021).
[61] Alice, “Hoeveel weegt een elektrische fiets? (Overzicht & Vergelijking),” 2021. https://elektrischefietser.nl/gewicht/ (accessed May 10, 2021).
[62] J. Veldman, “Liters laadruimte, maar wat kun je echt kwijt in je kofferbak? - Bynco.” https://bynco.com/nl-en/blog/liters-laadruimte-maar-wat-kun-je-echt-kwi… (accessed May 10, 2021).
[63] “Geometry of Bike Handling – Calfee Design.” https://calfeedesign.com/geometry-of-bike-handling/ (accessed May 10, 2021).
[64] Zinn Lennard, “Technical FAQ: Weight distribution, compatibility, and more | VeloNews.com.” https://www.velonews.com/gear/technical-faq-weight-distribution-compati… (accessed May 10, 2021).
[65] J. Miller, “Bike touring basics | Ride On,” May 01, 2013. https://rideons.wordpress.com/2013/05/01/on-tour/ (accessed May 10, 2021).
[66] “Bikepacking 101 - BIKEPACKING.com.” https://bikepacking.com/bikepacking-101/ (accessed May 11, 2021).
[67] A. Denham, “The Fascinating Aerodynamics of Bikepacking and Bicycle Touring - CyclingAbout,” Dec. 08, 2020. https://www.cyclingabout.com/fascinating-aerodynamics-bikepacking-bicyc… (accessed May 11, 2021).
[68] J. Heine, “Aerodynamics of Real-World Bicycles – Rene Herse Cycles,” May 02, 2012. https://www.renehersecycles.com/aerodynamics-of-real-world-bicycles/ (accessed May 11, 2021).
[69] “Chainstay Length - Bike Insights.” https://bikeinsights.com/cyclopedia/chainstay-length (accessed Apr. 07, 2021).
[70] “Why the Long Stays? (Chainstay Length) – Rivendell Bicycle Works.” https://www.rivbike.com/pages/why-the-long-stays-chainstay-length (accessed Apr. 07, 2021).
[71] R. Murray-Smith, “(25) Making Bellows - Template And Tape Method - YouTube,” Aug. 16, 2020. https://www.youtube.com/watch?v=sb3xVPjgfdw&t=4s (accessed Apr. 07, 2021).
[72] “Monocoque - Wikipedia.” https://en.wikipedia.org/wiki/Monocoque (accessed Apr. 07, 2021).
[73] E. Scheibelhofer, “Combining narration-based interviews with topical interviews:
Methodological reflections on research practices,” Int. J. Soc. Res. Methodol., vol. 11, no. 5, pp. 403–416, 2008, doi: 10.1080/13645570701401370.
[74] C. Lefteri, Making It: Manufacturing Techniques for Product Design, 2nd editio. London: Laurence King Publishing, 2012.
[75] “8 Design Rules for Injection Moulded Products | Dienamics.” https://dienamics.com.au/blog/8-design-rules-injection-moulded-products/ (accessed May 23, 2021).
[76] “INDETERMINACY | meaning in the Cambridge English Dictionary.” https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/indeterminacy (accessed May 21, 2021).
[77] “System and surrounding - Energy Education.” https://energyeducation.ca/encyclopedia/System_and_surrounding (accessed May 18, 2021).
[78] “Pain Point | Definition of Pain Point by Merriam-Webster.” https://www.merriam-webster.com/dictionary/pain point (accessed May 23, 2021).

Universiteit of Hogeschool
Industriële Wetenschappen - Industrieel Ontwerp
Publicatiejaar
2021
Promotor(en)
Marina Emmanouil, Jan Detand
Kernwoorden
Share this on: