Al in 1946 heeft ing. Roos een reeks publicaties uitgebracht waarin ontwerprichtlijnen voor fietshellingen omschreven zijn. Zijn onderzoek is gebaseerd op de mening van enkele wegbeheerders. Zij konden aangegeven of ze wisten waar fietsers moeite hadden om een helling te overwinnen. Op basis hiervan kwam ing. Roos tot aanbevelingen voor hellingspercentages. Daarnaast beval hij aan om op langere hellingen af en toe een horizontaal plateau aan te leggen. Uit de richtlijn van Roos, is de bij de ontwerpers bekende vuistregelen afgeleid:

Percentage = 1 : (10 x Hoogte) afgeleid (ook te schrijven als lengte = 10 x h^2) 

Het getal 10 bepaald hier de steilte van de hellingbaan. Tot 1984 is er (voor zover bekend) geen nieuw onderzoek uitgevoerd naar fietshellingen.

Van Laarhoven heeft toen een diepgaand onderzoek uitgevoerd naar de fysiologische beperkingen van het fietsen op hellingen. In zijn onderzoek houdt hij rekening met omstandigheden als wind, luchttemperatuur en lichtgesteldheid (gebruik van een dynamo). Van Laarhoven concludeert dat een helling aan het begin veel steiler moet zijn dan op het eind. Gedachte hierachter is dat een fietser een aanloopsnelheid opbouwt en zo snel hoogte overbrugt daarnaast zorgt een aflopend hellingspercentage voor een constantere fietssnelheid en inspanning. De maximale helling is afhankelijk van de te overwinnen hoogte. In de grafiek is het verband weergegeven tussen het hoogteverschil en de gemiddelde hellingshoek. Ook Van Laarhoven onderschrijft de conclusie van Roos dat er op langere hellingen een plateau aangelegd moet worden. In zijn onderzoek beveelt hij aan dit te doen op hoogteverschillen van meer dan 5 meter.

Het onderzoek van Van Laarhoven ligt aan de basis van de diverse uitgaven zoals wij die vandaag de dag kennen van kennisplatform CROW (Tekenen voor de fiets (1993) en Ontwerpwijzer Fietsverkeer (2006)). In het onderzoek van Christian ter Braack worden de fietshellingen onderzocht op basis van de in de praktijk aangelegde hellingen.

In het uitgevoerde onderzoek stonden de volgende onderzoeksvragen centraal:

• Welke ontwerprichtlijnen, kencijfers en vuistregels zijn er?
• Hoe steil mag een helling zijn?
• Wat is de relatie met de lengte van de helling?
• Wat zijn de mogelijkheden als een hellingbaan niet past?
• Wat is de relatie met richtlijnen voor mindervaliden?

Door het uitvoeren van een literatuur- en een praktijkonderzoek is getracht een antwoord te vinden op de onderzoeksvragen. De belangrijkste uitkomsten staan in dit artikel omschreven, voor verdere informatie over dit onderzoek kunt u terecht op de website van CROW-Fietsberaad.
Het praktijkonderzoek bestond uit het inmeten van elf kunstmatige fietshellingen in Nederland. Door om de tien meter het hellingspercentage in te meten was het mogelijk om een goed beeld te krijgen van de helling. Zitten er bijvoorbeeld horizontale plateaus in de helling of zijn er extreme uitschieters. Naast het inmeten zijn er ook enquêtes afgenomen bij de gebruikers van de fietshellingen.

Op basis van de gemeten waarden zijn er twee factoren berekend. De X-factor in de formule l = x.h2 waarin L de lengte van de hellingbaan is en h het te overbruggen hoogteverschil. Ten tweede de zwaarte van de helling Z in de formule Z = a2.l waarin a staat voor het (voor elk gedeelte afzonderlijk te meten) hellingspercentage van de helling.

In de enquête is aan de gebruikers gevraagd wat zij van de helling vonden. Of ze moeite hadden met de helling en of dat deze eventueel wel wat steiler had gemogen. Daarnaast is gevraagd naar mogelijke alternatieven als de huidige hellingbaan niet zou passen. Bij de toegepaste onderzoeksmethode moet wel rekening gehouden worden met het feit dat fietsers die de helling veel te steil vinden waarschijnlijk een andere route zullen zoeken en dus niet zijn geïnterviewd. Hierdoor vallen de beoordelingen vanzelfsprekend hoger uit.

De uitkomsten uit de enquête zijn omgezet naar cijfers en deze zijn gekoppeld aan de gevonden factoren uit het onderzoek. Op basis hiervan zijn er een aantal verbanden gevonden. Er kan gesteld worden dat een hoge X-factor zorgt voor een positievere beoordeling van de helling. En dus een kwalitatief betere helling. Bij een X-factor van 10 scoort de helling een 6. Hoe hoger deze factor is, des te flauwer de helling wordt, des te beter de beoordeling.

Ook zorgt een groter hoogteverschil voor een hogere Z-waarde van de helling. Maar, hoe groter de Z-waarde hoe lager de beoordeling van de helling. Dus hoe meer inspanning er verricht moet worden hoe lager het cijfer is.

In het onderzoek zijn diverse hellingen onderzocht. De gevonden hellingspercentages zijn zeer divers. Zo heeft de Nijmeegse kant van de Snelbinder slechts een hellingspercentage van 0,52% (X-factor = 32,54). De zuidelijke helling van de Maximatunnel in Rijssen kent daarentegen een gemiddeld hellingspercentage van 3,96% (X-factor = 7,79). Over het algemeen zijn er hellingen toegepast tussen de X = 2,53 (Amsterdam, Nesciobrug-zuid) en de X = 32,54 (Nijmegen, Snelbinder-zuid). Er is geen verband gevonden tussen het hoogteverschil en de beoordeling, dit duidt erop dat men begrip heeft voor het te overbruggen hoogteverschil.

Wanneer er een plateau toegepast wordt, dient deze wel voldoende lengte te hebben. In het onderzoek van Van Laarhoven wordt aanbevolen om dit plateau ongeveer 20 meter te maken. De fietser kan hier in ongeveer 5 seconden weer wat snelheid opbouwen.

Alternatieven voor hellingbanen

Een hellingbaan vraagt veel ruimte, wanneer dit niet past zijn er een aantal alternatieven mogelijk. Naast de welbekende trap met fietsgoot kan hierbij gedacht worden aan het plaatsen van een lift of een speciale fietslift zoals deze in de Noorse stad Trondheim geplaatst is.

Het toepassen van roltrappen wordt door het Nederlandse Liftinstituut afgeraden op fietsroutes. Een roltrap is niet gemaakt voor het vervoeren van vervoersmiddelen. Alternatief hiervoor is een hellend rolpad. Dit zijn vlakke rolbanden die een hellingspercentage tussen de 10 en 12% hebben.

Overeenkomsten met mindervaliden hellingen

De hellingbanen voor mindervaliden zijn dusdanig anders van vormgeving dat deze niet geschikt zijn voor het gebruik als fietshelling. Het hellingspercentage voor een mindervalide helling ligt op 4%. Ook moet er om het halve meter hoogteverschil een plateau aangelegd worden waardoor het comfort voor fietsers sterk afneemt.