3.01 Escuela de Ingeniería
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Browsing 3.01 Escuela de Ingeniería by browse.metadata.categoria "Comunicación y transporte"
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- ItemAccesibility and affordability impacts on transport-related inequalities and poverty : the case of Santiago, Chile(2020) Tiznado Aitken, Ignacio Andrés; Muñoz Abogabir, Juan Carlos; Hurtubia González, Ricardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaIntervenir los sistemas de transporte y uso de suelo producen diversos impactos en las ciudades, afectando de diferentes maneras a los grupos de población que habitan la ciudad. Primero, la falta o deterioro severo de la accesibilidad puede causar dificultades significativas para acceder a oportunidades de trabajo, estudio, recreación, salud e interacción social, desencadenando el fenómeno de exclusión social. Segundo, la forma y estructura interna de una ciudad tienen un impacto sustancial en la asequibilidad, concepto que alude al estrés financiero que enfrentan los hogares al cubrir sus gastos de vivienda y transporte. Tercero, (una falta de) transporte puede ser la causa o la solución de muchos aspectos vinculados a la pobreza e inequidad, dependiendo cómo aborde o no las necesidades de los grupos de población más necesitados o cuan (in)justa sea la distribución de los beneficios asociados a inversiones de transporte. Dos de los 17 Objetivos de Desarrollo Sustentable definidos por las Naciones Unidas se relacionan a los tres problemas antes mencionados: “Fin a la pobreza” y “Ciudades y comunidades sustentables”. Dentro de otras acciones, proveer de vivienda asequible, mejorar el acceso al transporte y oportunidades, y promover el transporte público puede ayudar a lograr tales objetivos. Estos objetivos son especialmente importantes para regiones como Sudamérica, donde la inequidad y segregación social es particularmente alta. Considerando que la relación entre pobreza y transporte a menudo está ausente o no se aborda adecuadamente en la literatura ni en el diseño de infraestructura y políticas públicas relacionadas con el transporte, el objetivo principal de esta investigación es estudiar los problemas de accesibilidad y asequibilidad derivados de la interacción entre los sistemas de transporte y uso de suelo, y cómo estos problemas contribuyen a la reducción, producción o mantención de la inequidad y la pobreza relacionadas con el transporte dentro de las ciudades, particularmente en Santiago, Chile. Para lograr este objetivo, se emplean métodos mixtos de investigación bajo una estrategia cuantitativa dominante. Se utilizan métodos cuantitativos, incluyendo (i) la formulación y cálculo de indicadores de accesibilidad, asequibilidad y entorno urbano, (ii) análisis gráficos y espaciales usando datos de transporte y vivienda y (iii) métodos probabilísticos para analizar la asequibilidad de transporte y vivienda. Además, se utilizan métodos cualitativos (grupos focales bajo un marco de análisis de contenido), complementando y profundizando el análisis de los objetivos 2 y 3. Todos los objetivos se apoyan de herramientas de Sistemas de Información Geográfica para visualizar los resultados principales. Los resultados obtenidos muestran una brecha de inequidad que afecta principalmente a los grupos más vulnerables (personas de bajos ingresos, mujeres, adultos mayores, familias con hijos y aquellos localizados lejos de los centros de actividades). Esta inequidad es multidimensional e involucra el acceso al transporte público, la calidad del entorno urbano, el nivel de servicio experimentado y la posibilidad de elegir libremente la localización del hogar y alternativas de transporte. Además, es posible concluir que existen grupos de población que están sistemáticamente en desventaja en tres de los cuatro factores que contribuyen a la pobreza del transporte: movilidad, accesibilidad y asequibilidad. Esta tesis realiza diversas contribuciones. Primero, contribuciones metodológicas para expandir el concepto y la operacionalización de la accesibilidad, incluido el uso de métodos mixtos. Por un lado, la investigación incluye la percepción del nivel de servicio en las medidas de accesibilidad y la calidad del entorno urbano. Por otro lado, la investigación propone un nuevo marco teórico para mejorar el análisis de accesibilidad a través del análisis de datos cualitativos. En segundo lugar, estos hallazgos y metodologías contribuyen a la formulación de políticas en temas de accesibilidad y accesibilidad, como el caso de educación, las tarifas basadas en la distancia y las áreas de integración social. Finalmente, se estiman distribuciones de costos de vivienda y transporte utilizando agrupaciones espaciales y funciones de probabilidad, y luego se utilizan para analizar la "libertad de elección" que tienen las personas de bajos ingresos, dadas sus limitaciones presupuestarias. La investigación proporciona insumos útiles para la planificación integrada del transporte y el uso del suelo. Se espera que los resultados permitan la priorización de la inversión pública (espacio público, servicios básicos, transporte y vivienda) y la formulación de políticas públicas intersectoriales para reducir la brecha de desigualdad y la pobreza en Santiago.Intervenir los sistemas de transporte y uso de suelo producen diversos impactos en las ciudades, afectando de diferentes maneras a los grupos de población que habitan la ciudad. Primero, la falta o deterioro severo de la accesibilidad puede causar dificultades significativas para acceder a oportunidades de trabajo, estudio, recreación, salud e interacción social, desencadenando el fenómeno de exclusión social. Segundo, la forma y estructura interna de una ciudad tienen un impacto sustancial en la asequibilidad, concepto que alude al estrés financiero que enfrentan los hogares al cubrir sus gastos de vivienda y transporte. Tercero, (una falta de) transporte puede ser la causa o la solución de muchos aspectos vinculados a la pobreza e inequidad, dependiendo cómo aborde o no las necesidades de los grupos de población más necesitados o cuan (in)justa sea la distribución de los beneficios asociados a inversiones de transporte. Dos de los 17 Objetivos de Desarrollo Sustentable definidos por las Naciones Unidas se relacionan a los tres problemas antes mencionados: “Fin a la pobreza” y “Ciudades y comunidades sustentables”. Dentro de otras acciones, proveer de vivienda asequible, mejorar el acceso al transporte y oportunidades, y promover el transporte público puede ayudar a lograr tales objetivos. Estos objetivos son especialmente importantes para regiones como Sudamérica, donde la inequidad y segregación social es particularmente alta. Considerando que la relación entre pobreza y transporte a menudo está ausente o no se aborda adecuadamente en la literatura ni en el diseño de infraestructura y políticas públicas relacionadas con el transporte, el objetivo principal de esta investigación es estudiar los problemas de accesibilidad y asequibilidad derivados de la interacción entre los sistemas de transporte y uso de suelo, y cómo estos problemas contribuyen a la reducción, producción o mantención de la inequidad y la pobreza relacionadas con el transporte dentro de las ciudades, particularmente en Santiago, Chile. Para lograr este objetivo, se emplean métodos mixtos de investigación bajo una estrategia cuantitativa dominante. Se utilizan métodos cuantitativos, incluyendo (i) la formulación y cálculo de indicadores de accesibilidad, asequibilidad y entorno urbano, (ii) análisis gráficos y espaciales usando datos de transporte y vivienda y (iii) métodos probabilísticos para analizar la asequibilidad de transporte y vivienda. Además, se utilizan métodos cualitativos (grupos focales bajo un marco de análisis de contenido), complementando y profundizando el análisis de los objetivos 2 y 3. Todos los objetivos se apoyan de herramientas de Sistemas de Información Geográfica para visualizar los resultados principales. Los resultados obtenidos muestran una brecha de inequidad que afecta principalmente a los grupos más vulnerables (personas de bajos ingresos, mujeres, adultos mayores, familias con hijos y aquellos localizados lejos de los centros de actividades). Esta inequidad es multidimensional e involucra el acceso al transporte público, la calidad del entorno urbano, el nivel de servicio experimentado y la posibilidad de elegir libremente la localización del hogar y alternativas de transporte. Además, es posible concluir que existen grupos de población que están sistemáticamente en desventaja en tres de los cuatro factores que contribuyen a la pobreza del transporte: movilidad, accesibilidad y asequibilidad. Esta tesis realiza diversas contribuciones. Primero, contribuciones metodológicas para expandir el concepto y la operacionalización de la accesibilidad, incluido el uso de métodos mixtos. Por un lado, la investigación incluye la percepción del nivel de servicio en las medidas de accesibilidad y la calidad del entorno urbano. Por otro lado, la investigación propone un nuevo marco teórico para mejorar el análisis de accesibilidad a través del análisis de datos cualitativos. En segundo lugar, estos hallazgos y metodologías contribuyen a la formulación de políticas en temas de accesibilidad y accesibilidad, como el caso de educación, las tarifas basadas en la distancia y las áreas de integración social. Finalmente, se estiman distribuciones de costos de vivienda y transporte utilizando agrupaciones espaciales y funciones de probabilidad, y luego se utilizan para analizar la "libertad de elección" que tienen las personas de bajos ingresos, dadas sus limitaciones presupuestarias. La investigación proporciona insumos útiles para la planificación integrada del transporte y el uso del suelo. Se espera que los resultados permitan la priorización de la inversión pública (espacio público, servicios básicos, transporte y vivienda) y la formulación de políticas públicas intersectoriales para reducir la brecha de desigualdad y la pobreza en Santiago.
- ItemAn analysis of service level impact on delivery cost routing with time windows.(2012) Burq, Philippe; Giesen Encina, Ricardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
- ItemAnálisis de la accesibilidad laboral para personas con y sin movilidad reducida en Santiago(2022) Orellana Rossi, Romina; Galilea Aranda, Patricia Viviana; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl transporte es una actividad cotidiana importante para las personas, abriendo oportunidades para la educación, el trabajo, el entretenimiento, entre otros. Sin embargo, en el contexto chileno, las personas con movilidad reducida no solo enfrentan barreras en la infraestructura de transporte, sino también culturales. Esto los ha llevado a desarrollar ciertos comportamientos que difieren de una persona sin movilidad reducida. En este trabajo se propone modelar la accesibilidad para viajes de trabajo de personas con movilidad reducida en la ciudad de Santiago de Chile y compararla con la accesibilidad de personas sin movilidad reducida. Para obtener los costos y rutas se utilizó el programa ESTRAUS, que es un modelo de equilibrio oferta-demanda de cuatro etapas para múltiples clases de usuarios y varios modos de transporte. Específicamente, se utilizó la base 2012 ya calibrada y se modificó para ejecutar solo la etapa de asignación. Para esta investigación se decidió utilizar una medida de accesibilidad gravitacional con una función de impedancia exponencial negativa. También, se calculó la misma medida, pero agrupada por modo y otra agrupada por modo y tiempo. Además, se realizó un análisis respecto a ciertos parámetros del ESTRAUS. Finalmente, se evaluó un proyecto de transporte para comparar los impactos en la accesibilidad para ambos usuarios. Los resultados fueron diferentes tiempos de viaje y niveles de accesibilidad para ambos usuarios, con peores niveles para las personas con movilidad reducida, que varía según el modo, el tiempo y la zona. La obtención de estas comparaciones es importante dado que el programa ESTRAUS se utiliza para evaluar proyectos como líneas de metro, carreteras, corredores de buses, tarificación vial, entre otros. Por lo tanto, es recomendable poder explorar nuevas metodologías que incluyan a las personas con movilidad reducida a la hora de evaluar proyectos y apunten a un transporte más inclusivo.
- ItemAnálisis de los factores que influyen en la elección de modo de transporte hacia el colegio en el Gran Santiago(2021) Hernández Benavides, Sofía Paz; Hurtubia González, Ricardo; Muñoz Abogabir, Juan Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos viajes al colegio son importantes en el desempeño del sistema de transporte de una ciudad, tanto por su cantidad como por el horario en que ocurren (típicamente coinciden con el periodo punta mañana), ya que contribuyen en gran medida a la congestión vehicular. Gestionarlos adecuadamente exige entender cómo se transportan los escolares al colegio y cuáles son los factores más influyentes en esa decisión modal; este es tema explorado en esta tesis. Para responder estas interrogantes, se analizó la Encuesta Origen y Destino de Viajes de Santiago 2012, se diseñó y aplicó una encuesta online dirigida a los apoderados de escolares de distintos colegios del Gran Santiago. Finalmente, se estimó un conjunto de modelos de elección discreta: dos modelos Logit multinomial y dos de clases latentes; estos últimos intentan capturar la heterogeneidad del comportamiento en función de la decisión de acompañar o no al estudiante en su viaje al colegio. Los modelos estimados contribuyen a entender dos aristas claves en este proceso de elección: (i) por qué o cuándo el escolar viaja acompañado al colegio, y (ii) por qué es más probable que escoja determinado modo de transporte según las características de su hogar, del entorno urbano de su hogar y de su colegio, y los atributos del viaje. Los principales hallazgos son que la edad del escolar es el factor que más influye en la decisión de acompañarlo o no al colegio. Los hogares más propensos a acompañar escolares al colegio, son hogares con al menos un auto, de ingreso alto, familia más grande, con adultos que tienen flexibilidad horaria laboral y que tienen hijas pequeñas. Los factores identificados que influían en la elección modal al colegio son el tiempo de viaje, la edad del escolar, el entorno construido, las características del viaje que hace el acompañante inmediatamente después y el estado laboral de los adultos del hogar.
- ItemAnálisis del comportamiento de agentes económicos racionales bajo distintos esquemas de incentivos en un contexto de transporte público(2021) Ramírez Garat, Vicente Nicolás; Galilea Aranda, Patricia Viviana; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos esquemas de incentivos tienen un impacto directo en la toma de decisiones de agentes racionales, pues buscan maximizar su utilidad personal realizando el menor esfuerzo posible (Bolton & Dewatripont, 2005). El efecto de los distintos esquemas de pago, además, depende del tipo de organización en el que sean aplicados, ya sean públicas o privadas (Burgess, 2003). Un ejemplo particular que muestra cómo distintos contratos e incentivos afectan a una organización es el caso del transporte público. Investigaciones previas muestran que recompensar a los conductores basándose en su desempeño individual induce a los agentes a competir por pasajeros (Díaz et al., 2004; Muñoz & Gschwender, 2008), provocando carreras entre choferes en las calles, incluso cuando pertenecen a la misma institución. Por otro lado, cuando los conductores son recompensados a través de un esquema por salario fijo, se desincentiva la competencia entre agentes. En esta investigación se compara el desempeño de los dos esquemas de compensación mencionados con una configuración grupal con pago por producción conjunta. Se analizan las decisiones operacionales adoptadas por los agentes y cómo afectan al sistema. Lo anterior se lleva a cabo a través de un experimento de laboratorio, donde los participantes deben decidir su comportamiento considerando un trade-off entre esfuerzo y producción. Los resultados muestran que, en general, la configuración de pago grupal es capaz de inducir niveles de esfuerzo similares al esquema individual. Además, el contrato grupal genera consecuencias positivas para un sistema de transporte público, tales como intervalos regulares de tiempo entre buses y una distribución uniforme en la carga de pasajeros, incluso considerando la aparición del fenómeno del free-rider.
- ItemAnálisis del desempeño de un paradero en presencia de servicios expresos(2020) Olivos Reynal, Carlos Augusto; Larraín Izquierdo, Homero; Muñoz Abogabir, Juan Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos servicios expresos de un corredor exclusivo de buses hacen su recorrido evitando algunas de las paradas con menor demanda. Literatura reciente, señala que la interacción de este tipo de servicio con el servicio corriente puede generar grandes ineficiencias en un paradero. Este trabajo analiza los hallazgos de Larrain y Muñoz (2020), validando el fenómeno al que denominan Danger Zone de los servicios expresos como un problema significativo, mediante el reemplazo de sus supuestos más simples por versiones más complejas que pretenden acercarlo a la realidad. Para realizar este trabajo se construye una simulación por eventos discretos, que modela un paradero con dos tipos de usuario y dos tipos de servicio. Con ella se prueba que distintos procesos de llegada de buses y personas no afectan las conclusiones de la Danger Zone. Se determinan sus límites de existencia en presencia de aleatoriedad en las estimaciones de los usuarios y en presencia de aplicaciones móviles, extendiendo el inicio de esta hacia frecuencias más bajas. Se muestra cómo la capacidad del paradero puede empeorar gravemente su desempeño, en caso de que este no sea capaz de albergar la cola que se forma por uno u otro servicio. Se determina que la presencia de variabilidad en la capacidad de los buses no afecta el nivel de servicio y que un aumento en el nivel de demanda puede generar una Danger Zone donde antes no la había. De forma paralela al trabajo se concluye que las estrategias de elección de ruta se pueden reflejar en estrategias de elección y cambio de fila, obteniendo los mismos resultados. Se termina por abrir la línea de investigación al desarrollo de trabajos que abarquen más de dos servicios, aventurando que sus conclusiones serán una extensión de las encontradas en este trabajo.
- ItemAplicación de algoritmos de aprendizaje estadístico para predecir velocidades de buses con información en tiempo real(2015) Julio Alessandrini, Nikolas; Giesen Encina, Ricardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa predicción de velocidad de buses de transporte público es relevante tanto para los usuarios como los operadores. Para los usuarios permite generar herramientas que le entreguen información certera sobre aproximación del próximo bus, así como también ayuda en la elección de rutas expeditas según la hora del día. Para los operadores es relevante al momento de planificar recorridos, frecuencias u horarios. Hay literatura de casos exitosos de predicción de velocidad en tiempo real usando algoritmos de aprendizaje estadístico, pero cada trabajo es distinto y son poco comparables debido a la diferencia entre los datos disponibles usados. En este caso, los datos usados corresponden a pulsos de GPS transformados en velocidades. No se encontró bibliografía con los mismos tipos de datos, por lo que consideramos que este caso es nuevo. Así, el objetivo de este trabajo es comparar el desempeño de distintos algoritmos de aprendizaje estadístico incorporando información en tiempo real de dispositivos GPS para predecir velocidades de buses en la ciudad de Santiago de Chile.Se usarán tres algoritmos de aprendizaje estadístico: redes neuronales, máquinas de soporte vectorial y redes bayesianas, de los que se generan cuatro modelos. Éstos se comparan entre sí, además de con dos modelos benchmark, siendo testeados en tres servicios de buses: 501-ida, C06-ida y 210-ida de Transantiago, el sistema de transporte público de Santiago. El documento abarca desde el procesamiento previo de las velocidades, que son obtenidas a través de pulsos enviados por GPS equipados en los buses, hasta el detalle de cada modelo junto a sus parámetros, mostrando posteriormente los resultados y un análisis de éstos. Basados en este caso de estudio, se concluye que el algoritmo de redes neuronales es el que mejor desempeño muestra con nuestro set de datos, logrando una mejora de hasta 23% sobre la raíz del error cuadrático medio con respecto al mejor de los modelos benchmark. Dado que sólo se contaba con información de GPS, se propone incluir variables explicativas adicionales, como flujo vehicular de espiras magnéticas, información de abordaje de sistemas de pago de tarifas (FCS, Fare Collecting Systems), o información de incidentes en las vías.
- ItemAssessment and correction of endogeneity problems in discrete choice models(2021) Guerrero Barbosa, Thomas Edison; Ortúzar Salas, Juan de Dios; Guevara, C. Ángelo; Cherchi, Elisabetta; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl término endogeneidad se utiliza cuando existe correlación entre una o más variables explicativas observadas y el término de error de un modelo econométrico. La endogeneidad se considera un fenómeno prácticamente inevitable en modelación econométrica, ya que hay muchas causas potenciales detrás de ella: variables omitidas, errores de medición o especificación, estimación simultánea y autoselección. El problema es que puede dar lugar a la estimación de parámetros inconsistentes y si sus efectos no se consideran al estimar los modelos, el analista puede llegar a pronósticos y conclusiones erróneas. La corrección de endogeneidad se ha abordado ampliamente en la literatura sobre modelos lineales (LM), pero los LM tienen un alcance limitado en ciertas áreas. En particular, este es el caso en planeación y evaluación social de proyectos de transporte, donde los Modelos de Elección Discreta (DCM), que son altamente no-lineales, juegan un papel fundamental. Desafortunadamente, rara vez se corrigen los DCM por endogeneidad, por lo que se ha identificado una brecha en el estado de conocimiento que esta tesis pretende cerrar. Así, el objetivo general de esta tesis doctoral es desarrollar un conjunto de pautas que permitan evaluar y corregir problemas de endogeneidad en DCM. Con base en las brechas de investigación identificadas, los objetivos específicos de esta investigación son: a) Determinar el impacto de la endogeneidad en modelos de elección modal estimados a nivel estratégico. Aquí se considera el enfoque de Funciones de Control (FC) y se proponen instrumentos válidos para corregir endogeneidad. También se aborda el problema de predicción en DCM corregidos por endogeneidad, utilizando datos simulados. b) Desarrollar una metodología para detectar instrumentos débiles en DCM utilizando el método CF y experimentos de Monte Carlo, ampliando los enfoques propuestos para modelos lineales. c) Caracterizar el impacto de indicadores discretos para corregir endogeneidad en DCM. Para ello, utilizamos simulaciones de Monte Carlo y datos reales provenientes de una encuesta de preferencias declaradas (SP) especialmente desarrollada para tal fin. Luego, se estima DCM corregidos con el método de Soluciones de Indicadores Múltiples (MIS) usando indicadores discretos y continuos por separado. Finalmente, se evalúa el comportamiento econométrico de ambos tipos de indicadores. Establecemos conclusiones de carácter teórico, empírico y metodológico. En primera instancia, se desea determinar variables instrumentales adecuadas para corregir endogeneidad en modelación de transporte y medir su impacto en modelos estratégicos de partición modal. Además, logramos reducir los errores asociados a la estimación de DCM, mejorar su capacidad de pronóstico y estimar parámetros consistentes que resulten en estimaciones corregidas de medidas de valoración del modelo, como el valor subjetivo del tiempo (SVT) que se utiliza para evaluar proyectos de transporte. También, formulamos una metodología empírica, apoyada en simulación de Monte Carlo, para predecir usando DCM corregidos por endogeneidad con una versión adecuada del método CF. Por otro lado, definimos pautas para aclarar en qué condiciones funcionan (o no) indicadores discretos cuando se corrigen DCM por endogeneidad utilizando el método MIS. Finalmente, estructuramos una metodología para detectar instrumentos DCM débiles en base a lo propuesto para modelos lineales.
- ItemComparación de distintos esquemas de control de regularidad de buses en un corredor multi-servicio(2013) Hernández Acuña, Daniel; Muñoz Abogabir, Juan Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEste trabajo desarrolla un modelo que optimiza la estrategia de retención de buses cuando hay múltiples servicios en un corredor. El modelo minimiza los tiempos de espera de todos los usuarios tanto en las paradas como dentro de los buses. El objetivo de la tesis es comparar los beneficios sociales cuando un operador central ejecuta las retenciones para todas las líneas, con el caso en que cada línea ejecuta independientemente su retención. La tesis compara tres escenarios. El primero es la existencia de un operador central (EOC), encargado de las retenciones para todas las líneas presentes. El operador central toma las decisiones con un modelo de optimización determinístico. El segundo escenario es la operación independiente de cada línea. Este escenario es abordado considerando dos casos. En el primero las líneas de buses desconocen la posición de la competencia y deciden sobre la retención de buses buscando el beneficio exclusivo de sus pasajeros (escenario EOI).
- ItemDesarrollo de modelo para determinación de ruta para piloto de bus de hidrógeno(2022) Belmar Añasco, Francisco Ignacio; Videla Leiva, Álvaro Rodrigo; Lillo Gallardo, Patricio Andrés; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaUna de las decisiones que se debe tomar al introducir una nueva tecnología de buses en el transporte público es el servicio en el cual realizar la implementación. Existen dos investigaciones previas relacionadas con el uso de nuevas tecnologías en el transporte público, Wenz, et al. (2021) realizaron un trabajo analizando un caso de estudio en Ecuador, mientras que Emami, et al. (2022) lo hicieron en Estados Unidos, ambos analizando la introducción de buses eléctricos a batería, generando una limitante para el caso de buses a hidrógeno. Es por esto que en esta investigación se generó un modelo que permite priorizar las rutas en las cuales se debiese implementar un bus de hidrógeno. Para esto, se utilizó un modelo multivariable considerando 5 factores que determinan la prioridad de cada una de las rutas; emisiones reducidas, pasajeros transportados, traslado por zona de interés, potencial de escalamiento de infraestructura y la factibilidad de implementación. Para conocer el peso de cada criterio es que se realizó una encuesta a expertos y expertas ya sea en hidrógeno y/o movilidad, obteniendo en total 27 respuestas. Para el caso del análisis de factibilidad, el cual es un criterio binario, se realizaron simulaciones en Python a partir del perfil de velocidad real de los buses que actualmente operan en los servicios a estudiar, las cuales permitieron simular el comportamiento del bus a lo largo del recorrido, determinando así los requerimientos de potencia del motor eléctrico, los consumos de hidrógeno y de la batería. El caso de aplicación de este modelo se realizó en 15 recorridos del Servicio de Transporte Metropolitano RED simulando la implementación del bus Xcelsior Charge H2 en su versión de 12 y 18 metros. En base al análisis realizado se pudo determinar que el recorrido en el cual se debiese implementar un proyecto piloto de buses de hidrógeno corresponde al 104.
- ItemDetección de intersecciones y señalización de tráfico para asistencia al conductor.(2012) Villalón Sepúlveda, Gabriel; Torres Torriti, Miguel Attilio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaGran parte de los accidentes de tránsito se producen por falta de concentración del conductor, en especial en las intersecciones de calles donde se espera una mayor interacción del automovilista con su entorno. Es por esto que se propone un método de asistencia al conductor capaz de detectar y alertar sobre la inminencia de un cruce de calles para que disminuya su velocidad o frene según corresponda. Para esto, se utiliza una cámara digital montada sobre el vehículo apuntando hacia adelante que adquiere imágenes para ser procesadas e identificar información de contexto que permitan decidir sobre la presencia o no de una intersección de calles. Se propone extraer información desde dos enfoques, reconocimiento de elementos del entorno y análisis de características geométricas del carril, para finalmente crear un algoritmo capaz de alertar ante la presencia de una intersección. El reconocimiento de entorno se basa en la identificación de señales de tránsito presentes en las intersecciones. Para esto se evaluaron experimentalmente el detector de Viola-Jones y un método basado en comparación con plantillas estadísticas. El primero demostró un mejor desempeño en semáforos al lograr tasas de detección de 93,5% a menos de 27 metros de distancia, y el método basado en plantillas logró un mejor desempeño en discos PARE y Ceda el Paso al detectar todas las señales a una distancia menor a los 35 metros y lograr su detección más lejana sobre los 50 metros, distancia suficiente para permitir al conductor reaccionar y frenar. La extracción de características del carril se basa en una segmentación mean-shift y se logró detectar intersecciones a una distancia de hasta 76 metros en en caminos con pavimentación uniforme, sin curvas pronunciadas, y sin obstáculos que ocluyan la vista. Ambos métodos en conjunto entregan información complementaria con la cual es posible asistir al conductor, demostrando que el método propuesto logra su objetivo de manera eficaz.
- ItemDeterminación del número óptimo de fiscalizadores en buses del Transantiago para hacer frente a la evasión(2021) Manríquez Mimica, Muriel Danae; Galilea Aranda, Patricia Viviana; Tirachini Hernández, Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa implementación en el 2007 del nuevo sistema de transporte público en Santiago, Chile, conocido como Transantiago, trajo consigo varios cambios. Uno de ellos fue pasar de un sistema de pago del pasaje en efectivo a los choferes, al uso de una tarjeta inteligente conocida como BIP, donde no existe un control efectivo que garantice que todos los usuarios hayan pagado su pasaje. A lo largo de los años, la evasión en la validación del pago del pasaje en el modo bus ha alcanzado cifras alarmantes, llegando a tasas mayores al 30% en el 2017. La evasión del pasaje es un gran problema para los sistemas de transporte, tanto por la pérdida económica que ésta conlleva como también por el daño que provoca en su imagen corporativa. Así, el establecimiento y manejo adecuado de equipos de fiscalización es clave en orden de enfrentar la evasión. Para esto, se debe determinar cuál es el nivel adecuado de fiscalización, es decir, cuál debe ser el número óptimo de fiscalizadores a desplegar. En la siguiente investigación se busca maximizar la diferencia entre la recaudación total del sistema y los costos asociados a la fiscalización, tomando en cuenta los viajes realizado por los usuarios en todas las unidades de negocio, u operadores, del sistema de buses del sistema. Bajo el argumento de que un aumento en el nivel de fiscalización en la red de buses del Transantiago trae consigo una disminución en la tasa de evasión, se desea determinar el nivel óptimo de fiscalización. Este estudio es una extensión a investigaciones pasadas, en donde se busca la maximización de la utilidad de un solo operador. Para ello se utilizan datos empíricos, obtenidos a partir de una encuesta realizada a los usuarios de buses, así como datos sobre fiscalización, multas y viajes realizados en la red. El modelo provee una guía de cómo determinar la tasa óptima, sin embargo se concluye que no es el resultado de equilibrio, debido a que debe entenderse como un proceso iterativo para el caso de estudio: Transantiago. Además, destaca la necesidad de una visión de sistema para poder enfrentar el problema de la evasión.
- ItemDevelopment and testing of LoRa Technology for satellite communications(2022) Dunford Pabst, Antonia Kate; Vanzi, Leonardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaDada la topografía particular de Chile, hay muchas áreas rurales/remotas sin conectividad IoT porque es demasiado costoso instalar la infraestructura necesaria para una red terrestre. De este modo, para establecer un país verdaderamente conectado, las redes terrestres deben complementarse con redes satelitales. LoRa es una tecnología prometedora para conseguir este objetivo y está recién empezando a ser testeada para comunicación satelital alrededor del mundo. Por lo tanto, el objetivo principal de esta tesis es desarrollar un prototipo de comunicación inalámbrica de bajo costo con LoRa y probarlo para evaluar su viabilidad con tal de tener una red satelital de IoT en Chile. Para ello, se evaluaron diferentes órbitas, se propusieron diseños de enlaces de comunicación y se construyeron los nodos del prototipo. Luego, se probó la comunicación Tierra-espacio con la construcción de una estación terrestre que puede recibir paquetes de datos de satélites en órbita. El precio final de un dispositivo (nodo + antena) resultó ser ∼ $60000 CLP (US$ 70). Se concluyo que la órbita óptima (considerando cobertura y altitud) es una órbita geosíncrona, pero en la práctica las órbitas bajas (LEO) son la opción más factible. Los parámetros de diseño de LoRa seleccionados para los enlaces de comunicación son SF = 12, BW = 125 kHz y CR = 1 para la órbita geosíncrona y SF = 9, BW = 125 kHz y CR = 1 para LEO. Los nodos desarrollados funcionaron con éxito en pruebas de comunicación punto-a-punto y la estación terrestre estuvo operativa durante 18 días en un sector urbano y durante 29 días en un sector remoto. Se recibieron correctamente un total de 252 paquetes y no se requirió ningún mecanismo de seguimiento para la antena. Con todo esto, se puede concluir que es posible contar con una red satelital de IoT económicamente asequible en Chile, dado que está demostrado que los satélites en LEO pueden comunicarse exitósamente con nodos colocados tanto en áreas urbanas como remotas, con un alcance máximo estimado de aprox. 1200 km usando 500 mW de potencia de transmisión.
- ItemEfecto de la pandemia Covid-19 en la percepción de hacinamiento en transporte público y en elección modal : el caso de Santiago, Chile(2021) Iglesias Riquelme, Vicente Danilo; Raveau Feliú, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaSe ha demostrado que el proceso de elección modal no solo depende de los atributos de las alternativas modales, sino también existen elementos como la aversión al hacinamiento que afectan significativamente las percepciones de los usuarios. En esta línea, la pandemia COVID-19 junto con las medidas sanitarias que ha implicado pueden haber cambiado las percepciones del hacinamiento en transporte público en la elección modal. Así, esta investigación tiene como objetivo cuantificar estos cambios mediante un modelo híbrido de elección discreta usando datos recopilados mediante una encuesta de preferencias reveladas aplicada en dos cortes temporales, noviembre del 2020 y abril del 2021. La diferenciación de datos por cortes temporales permitió determinar si el efecto de la pandemia sobre las percepciones cambió entre cortes. La aversión al hacinamiento fue incluida en el modelo de elección como una variable latente actitudinal, la cual resultó tener un efecto significativo en la elección modal de las personas solo para el conjunto de respuestas pertenecientes al primer corte temporal, lo que implica que existe una reducción del efecto inicial de la pandemia. Asimismo, se determinó que las mujeres y adultos son quienes presentan un mayor nivel de aversión. Adicionalmente, analizando las desutilidades que genera cada alternativa modelada, se determinó que para viajes de distancias menores a 4 kilómetros la bicicleta es preferida por sobre el automóvil. De la misma manera, para viajes menores a 3 kilómetros la caminata presenta preferencia por sobre el transporte público. Respecto a las tasas marginales de sustitución entre el tiempo de viaje y caminata en transporte público, para viajes de 30 minutos con un nivel de hacinamiento de 6 pax/m2 las mujeres sobre 35 años están dispuestas a transar dos minutos de viaje por un minuto de caminata. Al comparar las tasas obtenidas con un estudio prepandémico se obtiene que para viajes menores a 9 minutos las personas en la pandemia tienen mayores preferencias por caminar por sobre pasar tiempo al interior del transporte público.
- ItemEstimación y predicción de matrices dinámicas de viaje sobre un corredor de transporte público, utilizando datos históricos e información en tiempo real.(2011) Zúñiga González, Felipe Andrés; Muñoz Abogabir, Juan Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa operación de sistemas de transporte público se caracteriza por la aleatoriedad en los tiempos de viaje y la demanda, lo que causa el conocido fenómeno de bunching. Con el fin de evitar los efectos negativos de este fenómeno sobre los niveles de servicio, se puede implementar medidas de control para regularizar los intervalos entre vehículos. Los beneficios de dichos esquemas de control pueden aumentar con el uso de mejor información y predicciones de los estados futuros del sistema.
- ItemFactores latentes que afectan la propensión a usar bicicleta en viajes obligados(2021) Gutiérrez Torres, Margareth Giovanna; Hurtubia González, Ricardo; Ortúzar Salas, Juan de Dios; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa bicicleta se ha convertido en una tendencia mundial en los últimos años, no solo como modo de transporte, sino también como una práctica de estilo de vida saludable. En grandes ciudades latinoamericanas, con altas tasas de congestión, los viajes de menos de 10 km pueden ser más rápidos en bicicleta que en cualquier otro modo. Además, estudios recientes han demostrado que las personas que utilizan bicicleta en sus desplazamientos diarios son más saludables que quienes no la usan o la utilizan de forma ocasional. Sin embargo, la percepción del entorno puede ser un factor clave a la hora de elegir el modo de transporte en viajes diarios. Por ello, la carencia de infraestructura adecuada, unida a la existencia de condiciones ambientales que no favorecen el ciclismo, puede explicar el menor uso relativo de bicicleta en América Latina. No obstante, a pesar que la provisión de infraestructura ciclista es escasa o desigual en la mayoría de la región, recientemente se ha notado un incremento del uso de bicicleta en viajes diarios con distintos propósitos. Esta tesis ofrece una metodología para estudiar la disposición a cambiarse a bicicleta en viajes de carácter obligado en dos ciudades latinoamericanas. En particular, la investigación se centra en comprender los factores demográficos, psicológicos y del entorno que influyen en la elección y, al mismo tiempo, en cuantificar el rol de las percepciones y actitudes de los individuos hacia la bicicleta. Así, se parte reconociendo que la elección de bicicleta no solo es afectada por variables asociadas a su nivel de servicio. A su vez, la tesis busca reconocer la importancia del hábito en prevenir cambios de comportamiento asociados al transporte. Las dos ciudades elegidas para este estudio son Barranquilla en Colombia, y Santiago en Chile; a pesar de sus diferencias, ambas comparten una característica, que es la falta de equidad en la disponibilidad de infraestructura ciclista en la ciudad. A través de encuestas de preferencias declaradas, presentamos situaciones hipotéticas de elección a individuos que no son ciclistas habituales, quienes debían elegir entre el modo de transporte que usaban en su viaje obligado y la bicicleta. Los atributos de las alternativas variaban en cada escenario, siguiendo un diseño experimental eficiente, construido en base a los datos reales de los viajes reportados por cada individuo. A partir de la información recopilada en estas encuestas, unida a información psicométrica sobre hábito, actitudes y percepciones de cada encuestado, se estimó modelos híbridos de elección discreta incorporando variables latentes. Los resultados permiten concluir que los factores latentes juegan un importante rol en el proceso de elección o de disposición al cambio. Por ejemplo, un fuerte hábito puede ser el causante de que modos de transporte más rápidos o económicos en el caso de un viaje determinado, como la bicicleta, no sean preferidos sobre el modo al que el individuo ya está habituado. Por otra parte, en los dos contextos estudiados, se encontró que la percepción de inseguridad al usar la bicicleta, la hacía menos atractiva, dado el riesgo de sufrir un accidente o un robo. Estos resultados pueden ser un importante aporte en términos conocer, más en profundidad, el comportamiento y las percepciones de usuarios potenciales y que factores pueden ser relevantes a la hora de proponer políticas que busquen incentivar la bicicleta como modo de transporte principal en viajes obligados. De igual manera, esta investigación aporta al conocimiento sobre los factores que influyen en la decisión y en las percepciones individuales, y confirma algunas premisas encontradas en investigaciones similares aplicadas en ciudades con características distintas a las analizadas. Cómo elementos diferenciadores cabe resaltar: (i) el desarrollo de una metodología que permite implementar encuestas de preferencias declaradas a partir de datos reportados por los individuos, vía online y diseños complejos para cada tipo de modo de transporte alternativo; (2) la identificación de la distancia del viaje como una variable clave tanto en el estudio de la disposición a elegir bicicleta como en las percepciones individuales, y (3) la comparación de resultados con el fin de proponer políticas replicables en los dos contextos estudiados.
- ItemUna formulación para el problema de ruteo de vehículos con tiempos de viaje dependientes del tiempo para la actualización de rutas con información en tiempo real(2009) Ebensperger Palacios, Matías Jaime; Giesen Encina, Ricardo; Fernández Larrañaga, José Enrique; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn esta investigación se estudia el problema de ruteo dinámico de vehículos con ventanas de tiempo e información en tiempo real respecto de las condiciones de oferta y demanda del sistema. Los objetivos de la presente investigación son: (i) cuantificar los beneficios del uso de tiempos de viaje dependientes del tiempo en la construcción de rutas de despacho vehiculares; (ii) cuantificar los beneficios del uso de información en tiempo real para actualizar planes en la operación de rutas de despacho vehiculares, considerando cambios en los niveles de servicio de la red de transporte, y nuevas demandas; y (iii) desarrollar un algoritmo de solución para el problema. Se construyó una red espacio-tiempo para reflejar la condición de tiempos de viaje dependientes del tiempo.
- ItemGobernanza de transporte en áreas metropolitanas : modelo de análisis y revisión crítica(2020) Larraín Videla, Clemente; Muñoz Abogabir, Juan Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaPara abordar los desafíos de movilidad en las áreas metropolitanas, en las últimas décadas se ha cuestionado la institucionalidad territorial y política desde donde se planifica, invierte y gestiona el transporte. En ese contexto, este trabajo profundiza en la gobernanza de transporte, con el objetivo de comprender de mejor forma el vínculo entre institucionalidad y políticas de transporte urbano. Para ello, en primer lugar, se propone un modelo basado en teoría de juegos, que representa las interacciones entre las agencias públicas de transporte bajo diferentes tipos de interacción, jerarquías y recompensas. Luego, a partir de un marco de análisis, se evalúa el impacto de diferentes diseños institucionales en las políticas de transporte, considerando los grados de integración entre las agencias públicas y la distribución de poder y competencias en los diferentes niveles de gobierno. Por último, para evaluar y validar estas formulaciones teóricas, se caracteriza la gobernanza de transporte de Santiago de Chile, realizando una documentación de casos de interacción entre agencias públicas y sintetizando las principales recomendaciones de reformas institucionales. En cuanto a los resultados, el modelo de interacción permite representar el comportamiento y decisiones de las agencias públicas, y es una herramienta útil para revisar y analizar los casos de interacción documentados de Santiago. Por otra parte, el marco de análisis propuesto permite evaluar los efectos de los diseños institucionales en diferentes dimensiones, y colabora en el reconocimiento de reformas en la gobernanza de transporte urbano que mejoren su desempeño.
- ItemGraph-based distributied motion planning intightmulti-lane platoons(2021) Pizarro Lorca, Germán Eduardo; Núñez Retamal, Felipe Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaPlatooning o coordinación en pelotones de vehículos conectados y automatizados (CAVs, por sus siglas en ingles) han recibido un gran interés debido a su potencial para mejorar el träfico. En este contexto, los pelotones de múltiples carriles han aparecido como una versión generalizada de la estructura clásica de pelotón similar a un tren utilizada en las primeras implementaciones de los años 80. Los pelotones de múltiples carriles agregan flexibilidad estructural para realizar maniobras complejas entre vehículos, tales como cambios de carril, coordinación durante cuellos de botella, entre otros. No obstante, estas ventajas tienen el precio de una dinámica interna más intrincada. Este trabajo aborda la planificación del movimiento en pelotones estrechos de múltiples carriles utilizando técnicas distribuidas que hacen uso de una formulación teórica en base a grafos de formaciones de pelotones, para la generación de referencias, y el control predictivo distribuido no lineal, para el comando de vehículos. La efectividad de los enfoques propuestos se prueba mediante la simulación de una variedad de escenarios con complejidad progresiva, donde se muestra que los enfoques distribuidos basados en grafos promueven inherentemente la cooperación entre de los vehículos. Además, el segundo enfoque propuesto, denominado enfoque incremental, es robusto ante posibles sesgos de los sensores.
- ItemIdentificación de arcos representativos para la estimación del diagrama fundamental macroscópico(2022) Guamán Matute, Diego Germán; Herrera Maldonado, Juan Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl problema de la congestión de tráfico puede ser abordado mediante la implementación de acciones en tiempo real como el cambio en la programación semafórica. Para esto, es necesario un modelo simple y agregado de la operación de la red que permita conocer su estado de tráfico, como por ejemplo el diagrama fundamental macroscópico (MFD por sus siglas en inglés). El MFD es una relación funcional simple entre la tasa a la que terminan los viajes al interior de una zona y la cantidad de autos en la misma. El MFD requiere para su construcción datos del flujo y la densidad de todos los arcos (vías) de la red. La recolección de los datos no representa mayor esfuerzo, sin embargo, su costo es alto. Por tanto, es importante desarrollar una metodología que permita reducir costos, por ejemplo, al disminuir el número de arcos para los cuales se debe conocer los datos de flujo densidad. La metodología propuesta emplea el algoritmo de Kmeans para agrupar arcos y seleccionar el más representativo de cada grupo. El agrupamiento se realiza utilizando algunas variables descriptivas de la distribución de la velocidad de cada arco. El agrupamiento se repite varias veces y cada repetición utiliza la distribución de velocidad de cada arco de un periodo distinto. Para seleccionar los arcos más representativos, se construye una matriz con el resultado de todas las repeticiones del agrupamiento. La matriz resultante constituye el dato de entrada para una heurística de selección basada en la cantidad de veces que un arco resultó representativo y la cantidad de arcos que representó. La metodología fue validada mediante la comparación del MFD real de una red simulada en el software Aimsun y el MFD estimado con los datos de los arcos más representativos reconocidos con la metodología propuesta. La diferencia entre el MFD real y el MFD estimado es mayor a la obtenida con otras metodologías que tienen el mismo objetivo, sin embargo, la diferencia adicional se justifica dado que la metodología propuesta requiere datos que son distintos a los de las otras metodologías y pueden obtenerse a un costo menor. Además, se verificó la sensibilidad de la metodología ante la variación de tres parámetros: el algoritmo de agrupamiento, la cantidad de arcos representativos y la diversidad del set de entrenamiento. Se encontró que la diferencia entre los MFD se reduce a medida que aumenta la proporción de la red monitoreada y que esta reducción no es lineal. Además, la diferencia se reduce cuando los datos provienen de periodos con distintos niveles y patrones de demanda. Otras metodologías que tienen el mismo objetivo se basan en información que no se encuentra disponible en la mayoría de las ciudades de países en vías de desarrollo. Este trabajo presenta un método para identificar los arcos representativos para la estimación del MFD que requiere solo la velocidad promedio de cada arco de la red. Esta velocidad es un dato de tráfico que se encuentra fácilmente disponible dada el creciente uso de apps como Google Maps, Waze, y Uber, entre otros. La principal conclusión de este trabajo es que empleando la metodología propuesta la velocidad promedio de cada arco de la red (como la consultada en Google Directions API) permite identificar un grupo acotado de arcos que luego de medir su flujo y densidad sirven para estimar un MFD cercano al real. Así, la construcción y uso del MFD se vuelve factible con una inversión económica asequible.
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