Metodología de estimación de la tarificación óptima de los sistemas de bicicletas compartidas

Abstract

Los Sistemas de Bicicletas Compartidas (SBC) han crecido enormemente en la última década. Buena parte de ellos es financiada por agencias de transporte público o mediante recursos públicos, provistos directamente o indirectamente a través de alianzas público-privadas basadas en la cesión de derechos de publicidad (Midgley, 2009). Estos tipos de subsidios apuntan a la necesidad de generar un transporte urbano sustentable. El objetivo de este trabajo de título es describir y modelar los SBC para identificar los elementos que contribuyen al cálculo de tarifas (y potencialmente subsidios) óptimas. El diseño de los SBC comprende la localización y número de estaciones, el número de sitios y el número de bicicletas. Estos elementos encierran un compromiso entre los costos del operador (inversión y operación) y el de los usuarios (tiempos de acceso, espera y desplazamientos), ya que una mayor cantidad de estaciones, sitios y/o bicicletas significan menores tiempos de acceso-egreso y menores tiempos de espera, los que también disminuyen con las actividades de reposicionamiento, considerada como uno de los mayores costos operacionales en los SBC (Schuijbroek, Hampshire y Van Hoeve, 2017). La relación entre diseño (óptimo) y tarifas no ha sido estudiada en la literatura; los modelos matemáticos existentes apuntan a optimizar en detalle la operación de los SBC a partir de las matrices de viajes en bicicletas y las características de la red urbana considerando variados objetivos: max ganancias, min costo social o min costo de reposición (Sayarshad, Tavassoli y Zhao, 2012; Lin y Yang, 2011; García-Palomares, Gutiérrez y Latorre, 2012; Raviv, Tzur y Forma, 2013). El enfoque que aquí usamos replica el utilizado en Transporte Público al optimizar las variables de diseño minimizando la suma de los costos de operadores y usuarios, obteniendo la función de costos sociales para calcular a partir de ella tarifas y subsidios óptimos. La descripción de los SBC utiliza información de diversas fuentes que muestran la evolución de los viajes y de las características de los sistemas de nueve ciudades. Se muestra que el número de estaciones, bicicletas, sitios y bicicletas reposicionadas aumentan linealmente con el número de viajes; mientras que la densidad de las estaciones y el número de bicicletas y sitios por estación se mantienen constantes. Se proponen y desarrollan dos modelos que describen un SBC de una ciudad plana con demanda uniforme. El primero considera únicamente el compromiso entre el tiempo de acceso-egreso y el número de estaciones, imponiendo un steady-state equilibrado (disponibilidad de vehículos y sitios), con tiempos de espera nulos y sin necesidad de reposicionar bicicletas, las que son constantemente utilizadas. El número óptimo de estaciones y el espaciamiento óptimo entre estaciones se comportan de manera similar a los valores empíricos de los SBC estudiados. A partir del diseño óptimo se obtienen también las tarifas y subsidios óptimos. El segundo modelo introduce reposicionamiento y tiempos de espera de los usuarios en las estaciones. Se obtienen resultados numéricos de las variables de diseño del segundo modelo junto a precios y subsidios.