3.01 Tesis magíster
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Browsing 3.01 Tesis magíster by browse.metadata.categoria "Comunicación y transporte"
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- 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.
- 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.
- 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.
- ItemImpacto de grandes infraestructuras de transporte en la segregación de la comunidad : análisis del patrón de viajes de Quilpué y Villa Alemana(2018) Vera Horta, Andrea Sofía; Galilea Aranda, Patricia Viviana; Rizzi Campanella, Luis Ignacio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLas grandes infraestructuras de transporte, como autopistas o líneas férreas, son inversiones atractivas, ya que permiten disminuir tiempos de viajes entre distintas localidades. Sin embargo, si estas infraestructuras no están soterradas, pueden generar diversas externalidades negativas tales como polución, ruido y segregación de la comunidad. El objetivo de esta investigación es estudiar el efecto segregador de las infraestructuras de transporte, medido en términos de supresión de viajes y elección modal de una localidad urbana. Se usó como caso de estudio la conurbación de Quilpué y Villa Alemana en Chile, ya que cuenta con una línea férrea a nivel en el sector norte y una autopista interurbana en el sector sur. El análisis se centró en la generación de viajes, usando modelos logit ordinal y modelos de regresión Poisson, y en la elección de modo de transporte a través de modelos logit multinomial. Para esto, se utilizó la información de 2053 hogares de la Encuesta Origen Destino del Gran Valparaíso de 2014, los que se categorizaron según distancia a la línea del tren y autopista. Los resultados indican que los hogares que se encuentran cerca de la línea férrea son afectados negativamente en la generación de viajes, mientras que hogares cercanos al troncal son afectados de manera positiva. Los resultados del modelo de partición modal no permiten concluir que las infraestructuras de transporte tengan un impacto negativo sobre la elección del modo no motorizado y positivo sobre la elección del modo privado. Sin embargo, del análisis de los viajes que cruzan alguna de estas infraestructuras, se observa que la elección del modo no motorizado es menor al 3% cuando el viaje implica cruzar el troncal. Por último, se concluye que las personas orientan lo que consideran como su barrio hacia su lado de la barrera, lo que provocaría un atrofiamiento del barrio debido a la segregación que producen las infraestructuras de transporte analizadas.
- ItemImplementación de tecnologías en el proceso del proyecto Nueva Alameda Providencia : buscando una mejor participación para una mejor ciudad(2018) Fuenzalida Izquierdo, Jorge; Muñoz Abogabir, Juan Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa planificación de transporte demanda del involucramiento de la ciudadanía en la resolución de los problemas complejos que conlleva. Para el apoyo de la participación, se han utilizado herramientas geográficas (PPGIS), entre las que destacan CoAXs y Conveyal Analysis, programas basados en la accesibilidad que permiten visualizar impactos de proyectos. Esta investigación utiliza el programa Analysis para realizar talleres participativos en que se discute sobre el proyecto urbano y de transporte Nueva Alameda Providencia (NAP), en Santiago de Chile. NAP ha tenido un proceso de participación ciudadana bastante innovador para su contexto, aunque no exento de cuestionamientos y dificultades. Esta investigación se pregunta cómo la inclusión de una herramienta como Analysis puede impactar en un proceso participativo, cómo debe ser su implementación y en qué contextos es más provechosa. Entre los resultados de los talleres se encuentra que el uso de Analysis permitió que se diera un diálogo percibido como más sincero y realista, y que la percepción del proyecto no necesariamente mejora, pero tiende a reducirse la polarización entre los participantes. Entre las conclusiones de este estudio se encuentra la recomendación de utilizar estas herramientas al principio de los procesos, más que en procesos que ya están en etapas avanzadas. Otro resultado interesante es que se logró utilizar Analysis para motivar temas no solo relacionados con cambios en tiempos de viaje, sino también relacionados con la calidad de este. Un desafío pendiente para el desarrollo de estas herramientas es incorporar nuevas variables importantes para las personas.
- ItemImplementación de un sistema troncal y alimentador de buses de acercamiento al trabajo : ¿Cuándo conviene?(2021) Soto Faúndez, Daniel Eduardo; Larraín Izquierdo, Homero; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEsta tesis se enmarca en el contexto del problema de ruteo de buses de acercamiento al trabajo. El problema consiste en que cada bus debe recoger pasajeros en distintas paradas para llevarlos al lugar de trabajo. En este problema existen dos aspectos en conflicto: los costos operativos del sistema y el nivel de servicio otorgado a los trabajadores. Se evalúa la implementación de un sistema de troncales y alimentadores, en el cual los alimentadores corresponden a vehículos pequeños que pueden llevar pasajeros a los vehículos con mayor capacidad, llamados troncales, o pueden llevarlos directamente a la planta. El objetivo es dilucidar en qué condiciones un sistema con troncales y alimentadores conviene sobre un sistema con solo troncales o un sistema con solo alimentadores. Para abordar este problema se plantea un modelo matemático que considera los costos operacionales y el nivel de servicio otorgado. Este modelo fue resuelto con un algoritmo exacto combinado con heurísticas con el solver Gurobi. Para mejorar la convergencia del algoritmo exacto se diseñaron: heurísticas de construcción de soluciones, heurísticas de mejoramiento de soluciones y restricciones de corte específicas del problema para añadir a la modelación. El algoritmo de solución fue sometido a un experimento de calibración, en el cual la mejor estrategia resultó ser la implementación de: los cortes, una solución inicial, y una heurística que mejora iterativamente las soluciones encontradas por el solver. El mejor algoritmo se utilizó para evaluar cuándo es mejor un sistema troncal y alimentador en comparación con los otros sistemas. Se diseñaron diversos escenarios en los cuales se variaron los siguientes parámetros: número de trabajadores, posición de la planta, costos y nivel de servicio. Se evaluó la influencia individual y conjunta de estos parámetros sobre la utilización y beneficios del sistema troncal y alimentador. La principal conclusión de esta investigación es que un sistema de troncales y alimentadores puede convenir cuando la planta se encuentra en la periferia o fuera de la ciudad, y cuando el costo de implementar un sistema puro de solo troncales es similar al de implementar uno de solo alimentadores. Por último, se desarrollaron herramientas para evaluar casos basados en problemas reales.
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