Ingeniería de Transporte

Tecnología Avanzada para Ciudades del Futuro

Cristóbal Pineda A.

La existencia de datos masivos generados automáticamente y el conocimiento avanzado de los sistemas urbanos ofrecen novedosas oportunidades para el desarrollo y aplicación de avanzadas herramientas científicas para planificadores urbanos y diseñadores de la operación de los sistemas de transporte y servicios públicos que trabajan en gobiernos locales y centrales, así como en servicios de utilidad pública.

Proporcionar herramientas sofisticadas que constituyen sistemas integrados con base científica para la toma de decisiones de las autoridades en grandes ciudades, tan necesaria para simular correctamente su complejidad, evaluar los impactos de escenarios de la política a mediano y largo plazo, mejorar el diseño de las políticas de transporte y de la infraestructura, así como para resolver emergencias a tiempo considerando incertidumbre, es el objetivo que se propone el proyecto Tecnología Avanzada para Ciudades del Futuro, adjudicado por el Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDEF) dependiente de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica del Ministerio de Educación, en el marco del XVIII Concurso de Proyectos de I+D de FONDEF en el periodo 2010-2011. El proyecto, declarado como de interés público, cuenta con un aporte de US$660.000, en un plazo de 36 meses, y las contrapartes son la Subsecretaría de Transportes, en calidad de mandante, y el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, junto con el Cuerpo de Bomberos de Chile, en calidad de asociados.

Las herramientas que se quieren desarrollar con este proyecto contribuirán a mejorar la calidad de los ciudadanos, controlando los impactos de la congestión, contaminación y segregación; mejorando la accesibilidad, inseguridad e inequidad; y posibilitando una reacción eficiente ante situaciones de emergencia.

Las líneas de investigación y transferencia son tres:

  1. Planificación Urbana. Desarrollo de modelos integrados de uso del suelo y transporte para el análisis de escenarios y para optimización de políticas (regulaciones, subsidios, impuestos y peajes) en ambos sub-mercados. Participan los académicos Francisco Martínez y Cristián Cortés, de la División de Transporte.
  2. Transporte Público: Desarrollo de herramientas de diseño y de análisis de operaciones de los servicios de transporte público utilizando datos masivos generados automáticamente con la operación de Transantiago. Participan Marcela Munizaga y Cristián Cortés, de la División de Transporte.
  3. Servicios Públicos de Emergencia: Desarrollo de herramientas de software para el ruteo eficiente de vehículos de auxilio y la localización de estos para mejor atender una demanda incierta, aplicado al caso de bomberos. Participan Fernando Ordóñez y Daniel Espinoza, del Departamento de Ingeniería Industrial.

Dentro de las líneas de investigación inherentes al transporte, ya se han publicado a la fecha cuatro artículos con interesantes resultados.

  • Commercial bus speed diagnosis based on GPS-monitored data, Cortés, C.E., Gibson, J., Gschwender, A., Munizaga, M. y Zúñiga, M. (2011):
    Se presenta un método basado en la información generada por sistemas GPS para monitorear velocidades comerciales de buses, que es un factor importante en la operación de sistemas de transporte público, pues representa una medida de la calidad de servicio ofrecida a los usuarios. El método puede aplicarse a cada ruta de bus o a segmentos arbitrarios de ella, y que a su vez, pueden dividirse en intervalos de tiempo de duración arbitraria. El método es ilustrado con información proveniente de Transantiago, donde se cuenta con observaciones GPSde más de 6000 buses para 700 diferentes rutas, cada 30 segundos.
  • Estimation of a disaggregate multimodal public transport Origin-Destination matrix from passive smartcard data from Santiago, Chile, Munizaga, M.A. y Palma, C. (2012):
    Se presenta una metodología para estimar matrices origen-destino con información obtenida desde el uso de la tarjeta bip! y observaciones GPS proveniente de Transatiago. Es posible obtener información detallada sobre el tiempo y posición al momento de abordar alguno de los buses del transporte público, y generar una estimación de tiempo y posición de bajada de los buses para alrededor del 80% de las transacciones registradas. Luego, al incorporar factores de expansión para los viajes no observados, es posible construir matrices orígen-destino para cualquier desagregación en tiempo y espacio.
  • Detection of public transport user activities through the analysis of smartcard data, Devillaine, F., Munizaga, M.A. y Trepanier, M. (2012):
    Se desarrolla un método para detectar y estimar la locación, tiempo, duración y proposito de actividades de los usuarios del transporte público, mediante el uso de bases de datos generadas por tarjetas inteligentes de pago -en Santiago, la tarjeta bip!- e información sobre el uso de suelo y comportamiento de usuarios. El método es testeado para la ciudad de Santiago y de Gatineau, en Quebec, Canadá, para identificar propósito y marco temporal para caracterizar el comportamiento de los usuarios de aquellas ciudades.
  • Stochastic transit equilibrium, Cortés, C.E., Jara-Moroni, P., Moreno, E., Pineda, C. (2013):
    Se desarrolla un modelo de equilibrio en transporte público, donde las decisiones de abordar buses por parte de los pasajeros son estocásticas, incorporando la incertidumbre que tienen los usuarios. El comportamiento estocástico es introducido mediante probabilidades para abordar una línea en específico del sistema. La formulación es una generalización de modelos de asignación en transporte público, los cuales consideraban que los usuarios toman decisiones de viaje basados en aquellas opciones que minimizan los tiempos de traslado. Es propuesto un algoritmo de solución para obtener el equilibrio. 
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