Modelo de localización de paradas de bus considerando la operativa e incidencias en la red

Abstract

RESUMEN: En esta tesis se aborda el problema de localización de paradas de trasporte público. Para ello se ha propuesto un modelo de localización de paradas de bus mediante la aplicación secuencial de dos enfoques: un primer enfoque estratégico en el que se localizan las paradas de bus en todo el sistema de transporte público a escala macroscópica y un segundo enfoque táctico a escala microscópica donde, a partir de la solución macroscópica obtenida, se afina la ubicación de paradas en ejes específicos de una ciudad. El Modelo Macroscópico propuesto se basa en un modelo de optimización bi-nivel, compuesto de un nivel superior que minimiza una función de costes totales del sistema (Coste Social) y un nivel inferior en el que se incluye un modelo de partición modal-asignación. Además tiene en cuenta la influencia del tráfico privado, la operativa de la red vial y la congestión en los viales, vehículos de transporte público y paradas de bus. Por su parte, el Modelo Microscópico propuesto se apoya en el modelo previo macroscópico y permite obtener la localización óptima de las paradas de autobús dentro de un corredor urbano atendiendo a maximizar la velocidad comercial del transporte público en dicho eje. La validez y utilidad de los modelos propuestos se han comprobado mediante la aplicación a un caso real: la ciudad de Santander, donde se ha conseguido optimizar el sistema existente consiguiendo una mejora del servicio de transporte público con menos recursos, aumentando la velocidad comercial en un 10% y reduciendo la flota necesaria en un 3%. Además se ha realizado un profundo análisis de sensibilidad, analizando el comportamiento y la relación entre las diferentes variables del problema.

ABSTRACT: This thesis deals with the problem of locating stops on public transport systems from two sequentially applied perspectives. The first strategic perspective locates all the bus stops throughout the public transport system at a macroscopic scale and the second tactical perspective uses the macroscopic solution obtained beforehand to finely adjust the location of stops on a microscopic scale at specific points throughout the city. The proposed Macroscopic Model is based on a bi-level optimization model made up of an upper level minimizing a function of the overall system costs (Social Cost) and a lower level which includes a modal split assignment model. The model also takes into account the influence of bus stop location, private traffic, road operation and transit vehicle congestion. In turn, the proposed Microscopic Model is supported by the previous macroscopic model and allows the optimal location for bus stops to be found along an urban corridor whilst trying to maximise the commercial speed of the transit vehicles along this axis. The validity and usefulness of the proposed models have been checked with their application to a real case: the city of Santander, where the existing system has been optimised by improving the public transport service using fewer resources, increasing the commercial speed by 10% and reducing the fleet needed to do it by 3%. An in-depth sensitivity analysis has also been performed, analysing the behaviour and the relationship between the different variables of the problem.