Marco de integración meso-microscópica enfocada en la simulación de buses de transporte público

Abstract

El constante crecimiento de las ciudades ha hecho necesario desarrollar herramientas de análisis y planificación para los sistemas de transporte público. Esto con el fin de mantener un nivel de servicio objetivo a medida que las condiciones cambian, enfrentando usuarios y operadores irregularidades de los tiempos de viaje y confiabilidad. En este sentido, el sistema de transporte público urbano de Santiago no ha sido la excepción y ha requerido incluir indicadores de cumplimiento para garantizar un buen nivel de operación. Sin embargo, al ser operado exclusivamente por empresas privadas, las medidas y políticas adoptadas durante los últimos 15 años han estado enfocadas en evaluar el cumplimiento de cada operador con respecto a los planes de operación comprometidos [Beltrán et al., (2013) y Muñoz et al., (2014)]. De esta forma, un desafío adicional al cumplimiento por parte del concesionario corresponde a la mejora de los planes estratégicos y su evaluación, representando la simulación de tráfico una herramienta importante para capturar la dinámica detrás y los distintos grados de interacción entre agentes. Una simulación para este fin requiere considerar una red de gran escala de la ciudad y un detalle de modelamiento e interacciones entre agentes muy detallados en las zonas de mayor congestión. En este sentido, un tema de investigación reciente han sido los modelos de tráfico híbridos, que buscan combinar las ventajas de cada nivel de simulación para ser aplicados en distintas zonas de una misma red [Burghout et al., (2005) y Storani et al., (2021)]. En este trabajo se propone un nuevo modelo de simulación enfocado en transporte público, que incorpora el comportamiento de buses, pasajeros y resto del tráfico, combinando distintos niveles de simulación en la misma red. Dentro de la red representada, la simulación permite definir zonas microscópicamente, representando de forma detallada la interacción en lugares críticos, como paraderos o ejes de mayor congestión (Fernández, Cortés, y Burgos, 2010). Por otro lado, el resto de zonas se simplifica a un nivel mesoscópico, interactuando ambos niveles en tiempo real a lo largo de la simulación. En la modelación mesoscópica se propone una modificación del modelo de transmisión de celdas (Daganzo, 1994), en la cual se mantiene una representación discreta para los buses representando un cuello de botella en movimiento [Tuerprasert et al., (2010) y Laval, (2006)]. En este trabajo se realiza la evaluación de los modelos propuestos: para el modelo mesoscópico la eficiencia de la modelación mixta de buses discretos dentro de un tráfico continuo, mientras que se analiza la flexibilidad y escalabilidad del simulador híbrido con el fin de ser aplicado en una próxima etapa en redes de mayor densidad con datos reales. El favorable ajuste del modelo BD-CTM sobre los datos de prueba microsimulados y las mejoras de rendimiento observadas en la simulación híbrida corresponden a un aporte inicial en el área, abriendo una serie de líneas futuras de investigación derivadas.