El estudio del transporte y tráfico urbano buscando mejorar la calidad de vida en las ciudades de México.

Transcripción

1 María Teresa Sánchez Rico Universidad de Castilla - La Mancha Doctorado en Tecnologías informáticas avanzadas Teresanchezr@gmail.com El estudio del transporte y tráfico urbano buscando mejorar la calidad de vida en las ciudades de México. Motivación El constante crecimiento de los núcleos urbanos a través de las últimas décadas y el crecimiento de la población mundial han constituido la necesidad de pensar en nuevos diseños urbanos, más eficientes y sostenibles con el objetivo de mejorar la calidad de vida de las personas en las grandes ciudades pero desafortunadamente, esto ha acarreado problemas graves, de hecho en algunos casos el tráfico se considera un problema social debido a sus aspectos negativos: accidentes, congestión y daños al medio ambiente que han aparecido como consecuentica del constante crecimiento en el número de vehículos. Por ejemplo en Europa actualmente existen más de 120 millones de automóviles y tan solo en la Ciudad de México existen más de 3 millones de vehículos. Actualmente los gobiernos están comprometidos con ofrecer mejore condiciones e infraestructuras para los usuarios de vías públicas. Esto nos conduce a un circulo vicioso en el que cada año existe una mayor demanda de movilidad con sus respectivos factores negativos tal como se muestra en la Figura1. La ingeniería del transporte es la aplicación de los principios de ingeniería, planeación, análisis y diseño a las disciplinas que comprenden el transporte ya sean vehículos, la infraestructura física, seguridad, aspectos medio ambientales y uso de energía. Por un lado, ésta ingeniería trabaja con las ciencias físicas, como los pavimentos, diseño de rutas geométricamente o diseño de vehículos. Por otro lado también se incluyen la denominada soft-engineering que incluye otros factores clave como la influencia del comportamiento humano o los factores sociales en el diseño del transporte.

2 Figura 1. Circulo vicioso de la movilidad. Clasificación de problemas de transporte El mundo, está cambiando constantemente pero los problemas pasados del transporte siguen existiendo: la congestión, la contaminación, los accidentes y el déficit financiero. Sin embargo el estudio en la planificación del transporte en la última década nos ha enseñado la gran importancia que tiene la parte de modelización sobre todo enfocada a corto plazo, además hemos aprendido que los viejos problemas no se desvanecen bajo la presión e intentos de reducirlos a través de una mejor gestión del tráfico más bien reaparecerán aún con mayor vigor y en nuevas formas más complejas y difíciles de manejar. Desde un punto de vista general, el tráfico puede ser clasificado en dos grandes ramas a) control y gestión de tráfico y b) efectos del tráfico en la salud y en el medio ambiente, posteriormente existen ramas extensas en cada una de estas dos clasificaciones. La figura 2 muestra la clasificación del tráfico enfocándose al tráfico urbano el cual es el objetivo de estudio de este trabajo. 2

3 Figura 2. Clasificación de los problemas de tráfico. A partir de los años 70s importantes técnicas y estudios han sido desarrolladas en ambas ramas, en particular en centros de investigación enfocados a esta temática, a pesar de ello fuera del ámbito científico han tenido muy poco impacto. La tabla 1 muestra de forma sintetizada algunas de las revisiones sistemáticas más destacadas que han surgido en los últimos años enfocadas a los problemas de tráfico partiendo de la clasificación global antes mencionada. Cada clasificación contiene a su vez distintas áreas de aplicación en el tráfico y cada una de estas áreas conlleva una ardua investigación. Actualmente las tecnologías de la información han avanzado lo suficiente como para hacer posibles nuevas concepciones de la infraestructura del transporte como son la informática de transporte por carretera, los trenes automatizados o las tarjetas inteligentes de peaje. Los teléfonos móviles y los servicios de GPS están cambiando la manera de entregar información útil a los viajeros así como facilitar los cobros y el uso de medios de transporte, actualmente además, con las excelentes prestaciones de los ordenadores el coste computacional para la modelización del transporte ha disminuido de forma sorprendente. 3

4 Problema Global Cita del artículo Principales características (Papageorgiou, et al., 2011) Estudia estrategias de control para redes urbanas, autovías y guiado vehicular. (Hounsell et al., 2011) Estudia la evolución de los sistemas UTM (Urban traffic management) y sus beneficios. (Chen, et al., 2010) Examina los enfoques basados en agentes y su aplicación en diferentes modos de transporte. Gestión y control (Hardjono, B. 2010) Categoriza los enfoques para reducir atascos y determina sus principales fortalezas. de tráfico (Idris, et al., 2009) Estudia la evolución de los sistemas enfocados a la gestión del estacionamiento vehicular. (Marsden, G. 2006) Revisa las políticas de estacionamiento implementadas y sus efectos. (Burgos, et al., 2010) Provee directrices sobre qué componentes deben considerarse para hacer simulaciones de transporte público. Efecto del tráfico en salud y medio (Garg, et al., 2014) Presenta una comparación exhaustiva de los principales modelos enfocados a determinar los efectos negativos del ruido por tráfico. ambiente (Ozanne-Smith, et al., 2014) Analiza estudios enfocados a factores de riesgo identificados con el comportamiento de conductores. Tabla 1. Principales referencias actuales enfocadas a revisiones bibliográficas de los problemas de transporte. Modelización del transporte Un modelo es una representación simplificada de la realidad, que se centra en el análisis de ciertos elementos importantes desde un punto de vista particular. Los modelos de transporte son generalmente modelos matemáticos que intentan imitar el sistema de interés (red de tráfico) y su comportamiento por medio de ecuaciones matemáticas basadas en ciertas declaraciones teóricas o suposiciones acerca de ella. Los modelos son herramientas útiles en la planificación del transporte. Ellos permiten evaluar las posibles consecuencias que ciertas intervenciones podrían generar en el sistema bajo análisis. Sin embargo, un modelo es realista sólo desde un punto de vista particular, y la adecuación de un modelo es dependiente del contexto que utiliza. El técnico debe tener la capacidad de elegir y adaptar los modelos a contextos particulares. Por lo tanto, los modelos de planificación de transporte son una herramienta útil, pero por su propia cuenta no resuelven los problemas de transporte. Ellos deben ser utilizados dentro de un proceso de decisión adaptado al estilo de toma de decisiones elegido, por ejemplo de acuerdo a (Ortuzar and Willumnsen., 1995): 1. Formulación del problema: consiste en la definición formal del problema y sus restricciones (políticas, técnicas, financieras, etc.) 4

5 2. Recolección de los datos: toda la información disponible es recopilada buscando conocer el estado actual del sistema de interés, y por tanto se puede hacer un modelo realista. Usualmente se recolecta información a cerca de la infraestructura (Capacidad, longitud de calles, velocidad promedio, etc.), necesidades de de manda y de transporte, uso del suelo, entre otros. Es importante tomar en cuenta que la calidad del modelo depende de la calidad de los datos. 3. Construcción del modelo analítico: La construcción del modelo analítico implica sus especificaciones, esto es, definir (i) los datos de entrada, (ii) las suposiciones matemáticas para representar el mundo real, y (iii) los datos de salida. En esta fase también son calibrados los parámetros del modelo. 4. Generación de soluciones para la prueba: El modelo analítico debe ser completado con pruebas de calidad con el fin de detectar posibles errores en el modelo. 5. Pronóstico de valores futuros para las variables de planeación: Con el fin de validar las soluciones obtenidas en el paso anterior, el modelo debe ser probado con datos futuros para evaluar situaciones futuras y sus consecuencias. Un buen modelo debe permitir probar la eficacia de varias soluciones con un coste reducido. 6. Evaluación de las soluciones y recomendación de una estrategia: Después de evaluar distintas alternativas de intervención desde varios puntos de vista (técnicos, políticos, económicos, sociales, etc.), las líneas de acción se derivan en base a las soluciones sólidas del modelo. La introducción de un sistema de monitoreo en el proceso ayuda a entender mejor el problema, y proporciona ideas para mejorar cada paso de manera que se obtenga un mejor funcionamiento y una solución más realista. Situación actual del estudio del transporte en México El problema de la movilidad en México viene asociado al crecimiento caótico que han tenido las ciudades en los últimos diez años sobre todo por la migración de la gente del campo además actualmente existe un proceso de concentración de la población en las áreas externas de las ciudades lo cual ha provocado cambios importantes en los patrones de viajes. De acuerdo al fideicomiso para el mejoramiento de las vías de comunicación (fimevic) tan solo en la ciudad de México se generan alrededor de 4.2 millones de viajes por día de los cuales el 31% se hace con transporte privado y se estima que para el 2020 esta cifra será cercana a los 5.6 millones de viajes. Una implicación importante de la expansión urbana es el crecimiento de la demanda de viajes que no 5

6 ha ido acompañada de una red de infraestructura de transporte adecuada. De esta forma, la movilidad en México se enfrenta a varias distorsiones e insuficiencias tanto en los varios modos de transporte como en la red vial disponible. Existe un predominio de los autos particulares, a pesar de que sólo representan alrededor del 16% de los viajes persona día. El incremento en el número de vehículos particulares está asociado a diferentes factores, entre los que destacan el crecimiento económico, las mejoras sectoriales de ingresos, distancias cada vez más largas, deficiencias en el transporte público, facilidades de crédito y la ambición de status. El gráfico 3 sintetiza los principales problemas que presenta México al día de hoy como consecuencia del transporte con lo que se vuelve imprescindible que existan organizaciones enfocadas al estudio de esta problemática. Figura 3. Problemas en México referentes al transporte. Actualmente en México existen grupos de investigación enfocados al estudio del tráfico urbano además de distintas organizaciones que han surgido intentando proponer estructuras de transporte eficientes y sustentables, la tabla 2 sintetiza el nombre de estos centros y grupos. Centros de investigación Transporte y sistemas territoriales (Universidad Nacional Autónoma de México). Academia Universitaria en Desarrollo Sustentable (Universidad Autónoma de Nuevo León). CTSEmbarq, México; implementación de proyectos y políticas públicas en materia de movilidad, transporte público y desarrollo urbano. Organizaciones Observatorio de Movilidad Urbana (OMU); Establece alianzas estratégicas con instituciones vinculadas a la investigación en materia de transporte urbano. Instituto Mexicano del Transporte (IMT); Apoyar, de manera coordinada con la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, al desarrollo integral del Sector Transporte. Tabla 2.Centros y grupos de investigación enfocados al transporte en México. 6

7 Conclusiones En este trabajo se ha presentado una visión general del estudio del tráfico, su evolución, su clasificación y su modelización, además intenta identificar de forma general la importancia que actualmente tiene el estudio del tráfico en México, todo ello con la finalidad de comprender en qué situación se encuentra el país y hacia dónde va. Se puede concluir en este sentido que, a pesar de que existen grupos de investigación enfocados a esta temática, aún queda mucho camino por recorrer si comparamos las estrategias y los apoyos que el sector recibe en otros países, además es un factor crítico para contrarrestar el caos actual que el país está experimentando hoy en día en cuestión de movilidad sobre todo en las grandes ciudades. Cabe destacar la importancia que la modelización tiene en el proceso, ya que sin un buen modelo capaz de representar de forma eficiente la situación en las vías urbanas será muy complicado elaborar herramientas informáticas que ayuden a la reducción de los problemas que existen a consecuencia del tráfico. 7

8 Bibliografía Burgos, V. Ferna, R. "Modelling passengers, buses and stops in traffic microsimulation: Review and extensions." Journal of Advanced Transportation 2010: Chen, Bo Cheng, Harry H Member, Senior. "A review of the applications of agent technology in traffic and transportation systems." IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 2010: Garg, N. and Maji, S. "A critical review of principal traffic noise models: Strategies and implications." Environmental Impact Assessment Review 2014: Hardjono, B.. "A Review of Existing Traffic Jam Reduction and Avoidance Technologies." Internetworking Indonesia Journal 2011: Hounsell, N.B. Shrestha, B.P. Piao, J. McDonald, M. "Review of urban traffic management and the impacts of new vehicle technologies." IET Intelligent Transport Systems 2009: Idris, M.Y.I. and Leng, Y.Y. and Tamil, E.M. and Noor, N.M. and Razak, Z.. "Car park system: A review of smart parking system and its technology." Information Technology Journal 2009: Marsden, G. "The evidence base for parking policies-a review." Transport Policy 2006: Ortúzar, Juan de Dios Willumsen, Luis G. Modelling Transport. UK: Wiley, Ozanne-Smith, J.. "Road traffic injury - A global public health scourge: A review for World Health Day 2004." Australian and New Zealand Journal of Public Health 2005: Papageorgiou, Markos Diakaki, Christina Dinopoulou, Vaya Kotsialos, Apostolos Wang, Yibing. "Review of Road Traffic Control Strategies." Proceedings of the IEEE 2003: