Estudio de la vulnerabilidad en redes urbanas de transporte mediante el diagrama fundamental macroscópico (MFD)
Loading...
Date
2019
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Actualmente existen limitaciones en las herramientas utilizadas para estudiar la vulnerabilidad en las redes urbanas de transporte, ya que no logran modelar de manera correcta la congestión. Además, algunas de ellas necesitan inputs costosos como la matriz O/D. El Diagrama Fundamental Macroscópico (MFD por su sigla en inglés) surge como una alternativa para solucionar estas limitantes, pues caracteriza los distintos estados de tráfico posibles en una zona al vincular la cantidad de vehículos circulando en ella con su outflow (tasa de finalización de viajes), y solo depende de la configuración de semáforos y calles. En este trabajo se analiza la utilidad del MFD para el estudio de la vulnerabilidad en redes urbanas desde dos perspectivas: analítica y simulación. El desarrollo analítico consiste en comparar el MFD que se obtiene para escenarios que representen una situación base y una situación en la cual la red se ve afectada por algún evento que modifica su capacidad. Para lo anterior, se asume un diagrama fundamental triangular en cada pista de la red y una cierta distribución espacial de los vehículos en ella. Así, las situaciones analizadas se diferencian en este último aspecto, el cual se caracteriza mediante una función densidad de probabilidades (fdp) de la distribución de las densidades en las pistas de la red. Como resultado de este análisis se obtuvo una grilla que muestra la variación en la productividad esperada frente a una modificación en la fdp que caracteriza las distribuciones de las densidades en los arcos de la red. La simulación realizada en el sector nororiente de Santiago (Chile), también confirmó que el MFD es capaz de capturar las variaciones en la productividad frente al cierre de un conjunto de arcos, ya que en los 5 escenarios testeados se obtuvieron variaciones desde el -1% hasta el -65%. Los datos entregados por la simulación muestran que la fdp de las densidades cambian a medida que se van cerrando arcos, lo que da sustento al desarrollo analítico. Para profundizar en el análisis de la simulación, se obtuvieron los histogramas de las densidades de los arcos para cada uno de los escenarios. Estos mostraron que entre mayor era su diferencia mayor seria la diferencia entre los MFD de cada escenario. Posteriormente se realizó una clusterización de los datos para separarlos según tres condiciones de tráfico (flujo libre,
x
capacidad y congestión), los resultados fueron los mismos que del análisis conjunto. Al contrastar los resultados de ambas perspectivas se ve que estos apuntan en la misma dirección. La metodología propuesta permitirá cuantificar la vulnerabilidad de una red urbana frente a eventos que alteren la operación normal de esta, lo que se puede ocasionar por un desastre natural o una mantención rutinaria.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica, 2022
Keywords
Diagrama Fundamental Macroscópico (MFD), Red urbana de transporte, Vulnerabilidad