Modelización de redes de transporte

Nota metodológica sobre modelización de redes de transporte

Eryba s.a

El objeto de la modelización de redes de transporte, tanto para el modo público o privado, es simular y prever el comportamiento de la demanda de viajes y cuáles serán las repercusiones en las líneas, tales como modificaciones de trayectos y recorridos, incorporación de nuevas estaciones o paradas, supresión o creación de nuevas líneas, modificaciones en la frecuencia de servicios, incremento en la velocidad comercial, etc.

El esquema del proceso a seguir es el siguiente:

Datos para la codificación de la red
Cartografía Datos del viario Modos de transporte

Grafo de la red de transporte

Programa de asignación
(VISUM, EME2, etc)

Cálculo de caminos mínimos
(modo privado)

Calibración con datos reales

Definición de funciones
de coste generalizado

Cálculo de tiempos de viaje
(modo privado y público)

Red de transporte modelizada

Para los modos de transporte privado el coste generalizado es una función de tiempo sobre el vehículo, tiempos de acceso y dispersión, distancia recorrida y coste de aparcamiento. No es usual incorporar en este coste la amortización del vehículo ni los gastos de mantenimiento.

Para los modos de transporte público el coste será una función de los siguientes factores:

Tiempo de viaje sobre el vehículo
Tiempo de espera en paradas
Tiempo de transbordo entre paradas tiempo de espera en paradas tiempos de acceso y dispersión
coste de la tarifa del viaje

La calibración de la red se realiza mediante la definición de funciones de coste para cada tipo de arco, contrastando los valores de velocidad-flujo que se presentan en la red real. Para las funciones tiempo-flujo se utilizará una expresión definida por el Bureau of Publics Roads (BPR).

T=T0 [ 1 + a(V/Q)^b ]

Donde
T= tiempo necesario para recorrer una unidad de longitud del arco considerado
T0= tiempo necesario para recorrer una unidad de longitud del arco considerado en flujo libre
Q= capacidad del arco
V= intensidad de circulación, flujo
a,b= parámetros de calibración

Una vez calibrada la red se pasará a utilizar los algoritmos que minimicen las funciones de impedancia para el transporte público. Conocida la sensibilidad frente al precio del usuario del transporte público mediante técnicas de clusterización, análisis conjunto o modelos logit probabilísticos, se pasa a la creación de la función.

Mediante este método se crea la función con los pesos específicos de cada una de las variables en el proceso decisorio (tiempo y dinero). Conocidos los pesos se establece la ecuación que se usará para la calibración del modelo.
La función siguiente recoge todos los factores de estudio:

Vij = p ( Tv + Pb * Tb + Pw* Tw + Pp * Tp ) / T + (1-p)(max(Pbt,km*Pkmt)/max(Pt) )


p = Factor de importancia del tiempo de viaje frente al precio
Tv = Tiempo en el vehículo
Pb = Peso del tiempo de embarque
Tb = Tiempo de embarque
Pw = Peso del tiempo de espera
Tw = Tiempo de espera
Pp = Peso del tiempo andando
Tp = Tiempo andando
Pbt = Precio base de la línea de transporte público
kmt = kilómetros de la línea de transporte público
Pkmt = Precio por km de la línea de transporte público
Pt = Matriz máximos de precios de los transportes públicos
T = impedancia máximo
Vij = Nº de viajes de i a j

La premisa básica del modelo de asignación es la asunción de un comportamiento racional de todos los usuarios. Es decir, de todas las opciones posibles para ir de un origen a un destino, los viajeros eligirán aquella que minimice el coste generalizado del viaje.

De esta forma es como, básicamente, se realiza la modelización y previsión de la demanda. El modelo operado a través de VISUM asignará a las líneas modificadas o nuevas aquellos usuarios que pueden realizar el viaje que actualmente realizan en otro modo de transporte en un tiempo menor y detectará aquellos para los que las nuevas modificaciones no supongan una alternativa racionalmente viable.