tomo i_capítulo1_9_19_25.planeacióndeltransporteurbano(parte1)

7/31/2019 Tomo I_Captulo1_9_19_25.PlaneacindelTransporteUrbano(PARTE1)

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CONTENIDO

1.1 PLANEACIN DEL TRANSPORTE 1-6

1.1.1 Objetivosdelaplaneacindeltransporte 1-6

1.1.2 Nivelesdelaplaneacindel transporte 1-7

1.1.3 Evolucin histricadelaplaneacindel transporte 1-7

1.1.4 Oferta de transporte 1-8

1.1.5 Demanda de transporte 1-9

1.2 SISTEMA DE TRANSPORTE 1-9

1.2.1 Generalidades 1-9

1.2.2 Estructura delsistema detransporte 1-10

1.2.3 Caractersticas delos sistemasdetransporte 1-11

1.2.3.1 Caractersticas tcnicas 1-111.2.3.2 Caractersticas econmicas 1-11

1.2.3.3 Caractersticas operacionales 1-11

1.2.3.4 Modelos y esquemas de transporte en diferentes pases 1-11

1.2.4 Paradojas 1-14

1.3 ORGANIZACIONES 1-21

1.4 LOS USUARIOS 1-22

1.4.1 Conductores 1-22

1.4.2 Peatones 1-23

1.4.3 Pasajeros 1-24

1.5 INFRAESTRUCTURA VIAL 1-24

1.5.1 Principales caractersticas delava urbana 1-251.5.2 Dispositivos paraelcontrol del trnsito 1-30

1.5.2.1 Sealizacin 1-30

1.5.2.2 Semforos 1-31

1.6 TECNOLOGA VEHICULAR 1-32

1.7 MODELOS 1-33

1.7.1 Caractersticas 1-34

1.7.2 Ventajasy desventajas delosmodelos analticosy desimulacin 1-36

1.7.3 Construccindeunmodelo 1-37

1.7.4 Erroresenlamodelacin 1-39

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS 1-41

FIGURAS

Figura 1.1 Estructura del sistema de transporte 1-11

Figura 1.2 Red de vas del caso evaluado 1-15

Figura 1.3 Red de vas segunda alternativa 1-16

MANUAL DE PLANEACIN Y DISEO PARA LA ADMINISTRACIN DEL TRNSITO Y EL TRANSPORTE


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Figura 1.4 Relacin demoras y nmero de vehculos 1-17

Figura 1.5 Ejemplo de paradoja de Mogridge 1-20

Figura 1.6 Clasificacin funcional de un sistema vial 1-26

Figura 1.7 Movilidad y accesibilidad de un sistema vial 1-26

Figura 1.8 Modelos utilizados en ingeniera 1-36

Figura 1.9 Proceso de desarrollo de modelos 1-40

TABLAS

Tabla 1.1 Datos de volmenes y tiempos segn ruta empleada 1-16

Tabla 1.2 Datos de volmenes y tiempos segn ruta empleada 1-17

Tabla 1.3 Comparacin de los diferentes tipos de organizaciones 1-22

Tabla 1.4 Comparacin de modelos analticos y de simulacin 1-36

FOTOGRAFAS

Fotografa 1.1 Paso peatonal calle 80 por transversal 92A 1-24

Fotografa 1.2 Calle 80 a la altura de la carrera 53 1-25

Fotografa 1.3 Va principal arterial urbana Autopista norte 1-27

Fotografa 1.4 Va local calle 106 entre carreras 40A y 41 1-28

Fotografa 1.5 Ciclorruta Av. Ciudad de Cali frente a la biblioteca El Tintal 1-29

Fotografa 1.6 Seales de trnsito 1-30

Fotografa 1.7 Ciclorruta Avenida 19 calle 100 1-32

Fotografa 1.8 Vehculo de transporte pblico individual 1-33

Fotografa 1.9 Vehculo tipo bus 1-33Fotografa 1.10 Vehculo tipo articulado 1-33


1-4 Tomo I. Marco conceptual


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E

l transporte es definido como el movi-

miento de personas y bienes mediante

unos elementos interrelacionados en-

tre s, identificados para ese propsito, con elfinprimordial de permitir el movimiento de la

economa de una ciudad y un pas. La inge-

niera de transporte es la aplicacin de los

principios cientficos a la planeacin, diseo,

operacin y administracin de los sistemas de

transporte.

Es indudable que el movimiento de perso-

nas tiene mayor importancia en las reas urba-nas, mientras que el movimiento de bienes y

mercancas se presenta en mayor proporcin enlos mbitos rurales. Por ello tiene gran inciden-cia en el funcionamiento de la sociedad y la eco-

noma de un pas. En el caso del transporteurbano, la actividad tiene caractersticas com-

plejas integradas por diversos factores.

Las ciudades se encuentran enfrentadas aprocesos cambiantes en el tiempo y en el espa-

cio y son el producto de interrelaciones entrelos elementos constitutivos del sistema de

transporte desde la estructura fsica y las di-

mensiones socioeconmicas imperantes. Lasactividades socioeconmicas desarrolladas en

la sociedad se encuentran representadas porlos usos del suelo. Cuando stas zonas se en-

cuentran distantes y dispersas, se generan ne-cesidades de movilizacin o desplazamientode la poblacin, integrndose as un sistema

que evoluciona en el tiempo conforme a las

necesidades manifiestas de la poblacin y con

caractersticas cambiantes de acuerdo con las

modificaciones en los usos del suelo, y vicever-sa. Por estas razones son necesarios procesos

adecuados de planificacin en el desarrollo ar-

mnico y sostenible de una ciudad, regin o

pas.

Planear en trminos generales significa

anticipar el curso de la accin que ha de se-

guirse para alcanzar una situacin deseada.

La planeacin se convierte as en la capacidad

y definicin racional de las prioridades, los

objetivos, las metas, las estrategias y los re-

cursos necesarios.

En este sentido, la planeacin del trans-

porte es un instrumento importantsimo para

prever necesidades ciudadanas y aprovechar

mejor las infraestructuras de transporte dis-

ponibles y de sus recursos. En consecuencia,

involucra los criteriosadministrativos, econ-

micos,sociales y polticos, loscualesdeben es-

tar orientados hacia una visin compartida

con el entorno, sus fortalezas y debilidades

para alcanzar resultados positivos que gene-ren un mayor bienestar social.

Uno de los objetivos fundamentales de

la planeacin del transporte es la determi-

nacin y caracterizacin de la demanda del

transporte, ya que del conocimiento actual

y futuro de dicha variable depender en gran



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medida la definicin del conjunto de accio-nes para lograr un mejor funcionamientodel sistema de transporte. Por esta razn, en

el presente captulo y en el Tomo II, se des-cribirn los conceptos y lineamientos gene-rales que se deben tener en cuenta para unaadecuada prctica profesional sobre estetema tan amplio.

1.1 PLANEACIN DELTRANSPORTE

La planeacin del transporte se encarga

de determinar la demanda, losgeneradores deviaje y los modos utilizados por el usuario,para proveer una alternativa ptima de pres-tacin del servicio de transporte.

La planeacin del transporte abarca di-versos problemas y procedimientos que va-ran de acuerdo con el nivel en que se lleve acabo y el tipo de necesidad a satisfacer. La pla-neacin la efectan diversos organismos endiferentes niveles, as como las empresas pri-

vadas, incluidas las que proporcionan y las

que utilizan los sistemas de transporte.En el caso de las empresas privadas, las uti-

lidades predominan como motivacin; el inte-rs en las necesidades pblicas slo se

manifiesta generalmente en relacin con susefectos enelbeneficio social o a travsdelacon-formidadcon lasexigenciasdela ley y lasdispo-siciones de las dependencias reguladoras.

Los departamentos de transporte nacio-nales son responsables de las necesidades enmateria de vas frreas, aerovas, vas acuti-

cas y carreteras.

1.1.1 Objetivos de la planeacindel transporte

Los objetivos bsicos de la planeacin deltransporte son:

u Utilizar ptimamente la infraestructurade los medios de transporte disponiblespara hacer frente de manera eficaz a la de-

manda de transporte de una regin.u Establecer una planeacin integral, preci-

sa y eficaz del sistema de transporte urba-

no. En este sentido, los modelos son laherramienta mseficazparala planeacindel transporte en una zona urbana.

u Anticipar los cambios que se presenta-ran en la demanda de transporte comoconsecuencia de modificaciones en el

sistema de transporte. Anlisis de esce-narios alternos de mejoras al sistema de

transporte urbano que se traduzcan enuna operacin ms eficiente de los diver-sos medios de transporte. Por ejemplo:reestructuracin de rutas de buses; cam-

bios en sentidos de circulacin en la redvial bsica.

u Evaluar escenarios futuros del sistema detransporte, los cuales estn ligados a pro-

nsticos de las principales variables so-cioeconmicas utilizadas para caracterizarla demanda de transporte.

u Analizar la relacin entre el sistema de

transporte y el sistema socioeconmico deuna regin. En este sentido, el sistema detransporte normalmente afectar la ma-

nera en que crece y cambia el sistema so-cioeconmico. Asimismo, los cambios enel sistema socioeconmico harn necesa-

rias ciertas modificaciones al sistema detransporte.

u Evaluacin de polticas de transporte y

de actividad urbana en la ciudad. Entrelos posibles estudios se encuentran los si-

guientes: construccin de lneas de trenligero o de metro; implantacin de unnuevo esquema de tarifas; cambios en los

usos del suelo o densificacin de algunaszonas; construccin de vas rpidas; res-




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tricciones a la circulacin de vehculosparticulares; articulacin de los modosde transporte que suplen las demandas

de viaje; modificacin en componentestecnolgicos de los equipos de transporteo de control de trfico.

1.1.2 Niveles de la planeacin deltransporte

La planeacin contempla principalmentela determinacin del nivel y disposicin de lasinstalaciones individuales para acomodar lademanda anticipada. Normalmente en las en-

tidades pblicas, la planificacin se maneja deacuerdo con las divisiones modales (area, f-rrea, vas terrestres, martima) o en una organi-zacin funcional, por la divisin de proyectos.De acuerdo con lo anterior, la planificacinpuede subdividirse en tres categoras segn elperodo:

u Planeacin a largo plazo: se realiza paraun periodo que abarca ms o menos de 15a 30 aos. En este tipo de planeacin elnivel de detalle es generalizado; peridi-

camente deben revaluarse y ajustarse ocambiarse los planes a largo plazo paraconsiderar los cambios inesperados en lapoblacin, desarrollo, progreso, activida-des sociales y econmicas. En trminosgenerales, corresponde a la elaboracinde estrategias.

u Planeacin a mediano plazo: cubre unperodo de 5 a 15 aos. En esta fase, tantolas caractersticas y los rendimientos delas instalaciones como la ubicacin de re-

corridos deben ser ms especficos.u Planeacin a corto plazo: es manejada t-

picamente en perodos de 5 aos o menos.En los planes a corto plazo, las caracters-ticas fsicas de las obras de transporte, losefectos previstos en la circulacin y en eldesarrollo del uso del suelo, y la localiza-

cin en el terreno deben quedar especifi-cados con precisin y detalle considera-

bles.

1.1.3 Evolucin histrica de laplaneacin del transporte

La planeacin del transporte urbano esuna actividad realizada durante dcadas y hainfluido en la configuracin de las ciudades yenlaformadevidadelascomunidades.Enlosaos de 1950 comenz a formalizarse la pla-neacin del transporte en Estados Unidos, conla realizacin de entrevistas domiciliarias en

msde 100 ciudades. Posteriormente, estas ac-tividades se complementaron con entrevistasa los conductores de vehculos y a los usuariosde los medios de transporte pblico. La direc-cin y el financiamiento para el desarrollo dela planeacin del transporte urbano han pro-

venido principalmente de legislaciones fede-rales. El Decreto de Ayuda Federal paraCarreteras de 1944 permiti utilizar fondosfe-derales para la infraestructura vial urbana enEstados Unidos. Algunas regulaciones pro-

mulgadas conjuntamente por varios organis-mos federales de Estados Unidos en 1975trajeron como consecuencia ms nfasis ensoluciones a corto plazo paralosproblemas deplaneacin del transporte (Transportationand Traffic Engineering Handbook, 1982,pp. 343-344).

Las tcnicas de prediccin de la demandade transporte fueron desarrolladas en incre-mentos a partir de los aos cincuenta. En los

veinte aos previos a 1972, se efectuaron pro-

nsticos de demanda de transporte en ms de250 zonas metropolitanas de Estados Unidos

y Canad. En los aos setenta, las aplicacionesde los procedimientos de prediccin de la de-manda se volvieron ms diversas y numero-sas. No solamente se evaluaban nuevossistemas de transporte, sino tambin opcio-

Planeacin del transporte urbano 1-7



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nes de menor inversin inicial, como esque-

mas de estacionamiento en la va pblica,

carriles exclusivos para autobuses y sistemas

de control del trnsito vehicular. Asimismo,en muchos casos ya no se justific la construc-

cin de nueva infraestructura, al considerar

nuevos criterios relacionados con las repercu-

siones ambientales y sociales de las grandes

obras. Cuando las restricciones de consumo

de energa y recursos presupuestales se vol-

vieron temas importantes en las polticas del

gasto pblico, se prest mayor atencin a los

mtodos para modificar los patrones de los

viajes en las zonas urbanas; en esencia, se

buscaba racionalizar el consumo de energti-cos y reducir los efectos adversos del sistema

de transporte en el ambiente (Consejo de in-

vestigacin de carreteras, 1972, pp. 1-2).

En los aos setenta la disciplina de anli-

sis de los sistemas de transporte emergi

como una profesin reconocida. Una de las

primeras aplicaciones de estas nuevas tcni-

cas correspondi a los estudios de planeacin

del transporte urbano con escenarios de largo

plazo y a cargo de agencias del sector pblico

(Manheim, 1979, p. 4).

Al final de los aos ochenta, los pases de-

sarrollados entraron en una etapa de mayor

confianzaen las soluciones tcnicas queen los

veinte aos previos. La electrnica y la com-

putacin avanzaron tanto que los clculos ya

no representaron un cuello de botella en la si-

mulacin de los sistemas de transporte. En la

actualidad, las principales limitaciones son de

carcter humano y tcnico, ya que se requie-

ren profesionales altamente calificados (Ort-zar y Willumsen, 1994, p. 1).

En el sistema de transporte se distinguen

dos componentes principales: demanda y

oferta. La demanda est conformada por los

usuarios, que se clasifican en categoras de

transporte, lo que permite distinguir entre los

tipos de mercancas y pasajeros. stos ltimosse pueden clasificar por niveles de ingreso,propsitos de viaje o combinaciones de am-

bos. Estas categoras van asociadas a determi-nada disponibilidad vehicular que limita sueleccin entre transporte pblico y privadopor el hecho de tener o no, vehculo particulardisponible. De cada opcin de viaje que pre-senta la oferta, el usuario percibe unadesutili-dad, compuesta por el costo monetario del

viaje, por la valoracin del tiempo de viaje y deespera y por elementos subjetivos como gradode comodidad, confiabilidad, seguridad, entreotros.

En cuanto a la oferta, se puede distinguiren primer lugar la oferta fsica (vas, estacio-namientos, estaciones, puertos), la cual tieneuna administracin encargada de su manteni-miento; se puede cobrar por su uso. En segun-do lugar, est la oferta operativa, la cual est

jerarquizada en modos, operadores y rutas.Losmodos representan un conjunto de opera-dores que proveen servicio de un tipo deter-minado. Cada categora de demanda puedeescoger entre modos de carga, y las personas

entre modos de pasajeros, representada porlos transportadores privados o pblicos, quedisponen de diferentes tipos de vehculo ypueden cobrar tarifas a los usuarios y pagan alos administradores por el uso de la infraes-tructura.

1.1.4 Oferta de transporte

En el caso del transporte, la oferta se refie-re al servicio proporcionado para el desplaza-

miento rpido de las personas en una reginurbana. ste puede ser realizado en vehculosparticulares o en unidades de transporte p-

blico. Como lo sealan Ortzar y Willumsen(1994, p. 4), una caracterstica particular de laoferta de transporte es que se trata de un ser-

vicio y no de un bien. El servicio de transporte




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debe ser consumido en el mismo momento ysitio en que es producido, ya que de lo con-trario se pierde su beneficio. Por tal motivo,

es muy importante que la oferta de transportese adapte continuamente a la demanda.

En el caso de las rutas de buses, la ofertade transporte depende del itinerario y de lafrecuencia del servicio, as como del tipo deunidades utilizadas; por la naturaleza deeste servicio, la oferta es variable y normal-mente se adapta a las variaciones de la de-manda.

Con algunas excepciones, como los carri-les reversibles, la infraestructura vial puede

ser considerada un elemento constante de laoferta de transporte en una zona urbana.

La oferta de transporte se proyecta paraatender ciertonivel de demanda; por tanto,enlas horas de mayor confluencia de usuarios sepresentan los ms bajos niveles de servicio.Las dems horas del da pueden resultar lasmenos rentables para los concesionarios delservicio de transporte pblico, pero para elusuario pueden ser las ms cmodas.

En lo que concierne a los vehculos particu-

lares, la infraestructura utilizada es la propor-cionada por las autoridades gubernamentales,generalmente sin ningn costo directo a losusuarios. En algunos casos, como el de los es-tacionamientos o las vas en concesina la ini-ciativa privada, se requiere efectuar un pagopor el uso de la infraestructura.

1.1.5 Demanda de transporte

Desdeelpuntodevistadelaplaneacindel

transporte, es necesario estimar los flujos queocurrenen el sistema en diferentessituaciones.

Al respecto, se requiere conocer el comporta-miento humano para pronosticar la demandade transporte.

En la actualidad, la informacin sobre elcomportamiento humano en respuesta a

cambios en el sistema de transporte se repre-senta por medio de funciones de demanda.Con ellas se intenta predecir el comporta-

miento de un individuo o de un grupo de in-dividuos ante situaciones cambiantes delsistema de transporte. Las decisiones de laspersonas sobre los viajes que deben efectuarcomo parte de sus actividades cotidianasconducen directamentea unademanda o undeseo de viajes. De esta manera, se puedeafirmar que la demanda de viajes es derivadade los viajes que se efectan para transportar-se a ciertos lugares y no simplemente por eldeseo de hacerlos; los viajes son un medio

para realizar ciertas actividades humanas(Manheim, 1979, pp. 61-62).

Los enfoques utilizados para la predic-cin de la demanda de transporte puedenser clasificados en individuales y de gruposde individuos o en desagregados y agrega-dos, respectivamente.

Por su naturaleza dinmica, la demandatambin responde a cambios en los niveles deservicio, a tal grado que se puede presentaruna competencia permanente entre los diver-

sos medios de transporte disponibles en unaciudad.

1.2 SISTEMA DE TRANSPORTE

1.2.1 Generalidades

El Sistema de Transporte Urbano (STU)se refiere a todos los componentes de la oferta

y demanda del transporte en una ciudad. En

este sentido, el STU incluye la infraestructuravial y de transporte, as como los medios tec-nolgicos disponibles, los usuarios y las orga-nizaciones. Estos elementos en conjunto, ypor su interaccin, permiten variaciones en eltrnsito. Asimismo, el concepto de sistema detransporte urbano es integral y abarca todas




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las actividades realizadas en vehculos parti-culares y pblicos.

Al considerar el transporte urbano es nece-

sario diferenciar los elementos que componenun sistema de esta naturaleza. Lasnecesidadesde movilizacin de la poblacin en trminos deespacio y tiempo estn determinadas por las

variables asociadas a la demanda del transpor-te, las cuales se obtienen a partir de las relacio-nes entre los aspectos socioeconmicos de lapoblacin y su interrelacinconlas actividadesurbanas, materializadas a travsde los usos delsuelo.

El sistema de transporte urbano est afec-

tado por una serie de elementos exgenos,como polticas, estructura financiera, la norma-tividad, la autoridad de trnsito y transporte, yla comunidad como elemento participativo deprimer orden.

La comparacin entre las necesidades demovilizacin de la poblacin con la capacidadofrecida por el sistema permite establecer eldficit o la sobreoferta del sistema con el fin dedefinir las medidas para el mejoramiento delsistema de transporte en conjunto.

1.2.2 Estructura del sistema detransporte

Segn M. L. Manheim, en Fundamentalsof Transportation Systems Analysis, Volu-men1, el anlisis de lossistemas de transportedebe apoyarse en las dos premisas bsicas si-guientes:

u El sistema global de transporte de una re-gin debe ser visto como un sistema mul-timodal simple.

u El anlisis del sistema global de transporteno puede separarse del anlisis del sistemasocial, econmico y poltico de la regin.

Por tanto, en el anlisis del sistema globalde transporte, se deben considerar:

u Todos los modos de transporte.

u Todos los elementos del sistema de trans-porte: las personas y mercancas a sertransportadas; los vehculos en que sontransportados; la red de infraestructurasobre la cual son movilizados los vehcu-los, los pasajeros y la carga, incluidas lasterminales y los puntos de transferencia.

u Todos los movimientos a travs del siste-ma, incluidos los flujos de pasajeros ymercancas desde todos los orgenes hastatodos los destinos.

u El viaje total desde el punto de origen has-

ta el de su destino, en todos los modos ymedios, para cada flujo especfico.

El transporte, como sector de la economanacional y mundial, constituye un sistema di-nmico integrado por una serie de elementosrelacionados entre s, cuya interaccin persi-gue un objetivo comn: prestar un servicioque permita el desplazamiento eficiente, eco-nmico y seguro de personas y bienes. En laFigura 1.1 se muestra de manera esquemticalas tres clases de relaciones entre el subsiste-

ma de transporte, el subsistema de activida-des y los flujos, de la siguiente manera:

u Relacin 1. Indica que los flujos F que se

presentan en el sistema sonel productode

las interacciones entre el subsistema de

transporte T y el de actividades A.

u Relacin 2. Seala que los flujos F causancambios a largo plazo en el subsistema deactividades A a travs del patrn de servi-cios ofrecido y de losrecursos consumidos

en proveerlos.u Relacin 3. Advierte que los flujos F obser-

vados en el tiempo generan cambios en elsubsistema de transporte T, obligando aque los operadores y el gobierno desarro-llen nuevos servicios de transporte o modi-fiquen los existentes.




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En este marco del sistema global de trans-porte, se puede concluir que la sociedad utilizael transporte como un servicio (necesidades)

que se presta mediante la unin de los mlti-ples lugares donde se llevan a cabo las distin-tas actividades (beneficios).

1.2.3 Caractersticas de lossistemas de transporte

Se consideran tres tipos de caractersti-

cas: tcnicas, econmicas y operacionales.

1.2.3.1 Caractersticas tcnicas

Estn basadas en los atributos tcnicos y

fsicos del modo de transporte y sirven para

determinar el potencial que puede cumplir si

es operado adecuadamente de la siguiente

manera:

u Velocidad: indica cmo se mueve unvehculo en el espacio

u Aceleracin y deceleracin: indican la faci-

lidad con que un vehculo contrarresta lasdiversas resistenciasquese oponenal mo-

vimiento. Adems para el segundo casoindican la facilidad para detenersecuandose frena.

u Capacidad: este concepto hace referenciaa un doble movimiento, pasajeros y

vehculos, y depende de las dimensionesde los vehculos, la velocidad media, lafrecuencia de circulacin y las caracters-

ticas de capacidad del medio en el cualoperan los vehculos.

u Impacto ambiental: hace referencia a lasexternalidades que produce el siste-ma en el medio ambiente, como rui-do, contaminacin e inseguridadentre otros.

1.2.3.2 Caractersticas econmicas

Se refiere a los requerimientos eco-

nmicos, como costos e ingresos, asocia-dosa la construccin y el funcionamientodel sistema. Permite determinar, a travsde un anlisis econmico, si deben hacer-se las inversiones en transporte.

1.2.3.3 Caractersticas

operacionales

La operacin de un sistema de transportedepende de la interrelacin de sus principales

componentes: la va, el vehculo, el operador yel sistema de control. Las principales caracte-rsticas son cubrimiento espacial, tiempos de

viaje, comodidad, seguridad, mantenimiento,administracin y aspectos sociales.

1.2.3.4 Modelos y esquemas de

transporte en diferentes pases

Puede diferenciarse el llamado modelonorteamericano, fundamentado en el uso del

vehculo particular en forma preferencial, conaccesibilidad y movilidad casi permanentes,que beneficia en capacidad a los usuarios decarriles de alta ocupacin y estimula en algu-na medida polticas de car-poolo carro com-partido, ante los problemas de congestin enlas grandes ciudades. Cabe anotar que en



Figura 1.1

Estructura delsistema detransporte

Fuente:

Manheim, Marvin L.Fundamentals of

transportation

system analysis.

1979,p. 13


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muchas ocasiones ni siquiera se provee una

infraestructura mnima peatonal pues se

consideran una gran cantidad de viajes en

vehculo particular.El modelo europeo privilegia el uso de

transporte colectivo de manera intensiva, favo-

rece la utilizacin del usodel suelorentabilizan-

do su espacio y da gran impulso a los sistemas

ferroviarios entre ciudades y de las que tienensistemas metropolitanos tipo Metro. An con-

servan sistemas de tranvas los Pases Bajos,

Blgica, Holanda y Luxemburgo, que compar-

ten el espacio con vehculos y peatones.

Posiblemente las restricciones de espaciof-

sico territorial han llevado a obtener solucionesde mayor aprovechamiento del espacio territo-

rial de los relativamente pequeos territorios.

En Inglaterra, en particular en la ciudad

deLondres,seharecurridoalesquemadecar-

go a los usuarios por la utilizacin de las vas

de un anillo central, a un costo de 5 libras es-

terlinas por da, previa inscripcin en lnea

para tener acceso. Con el fin de ejercer el con-trol, se ha implantado una moderna tecnolo-

ga de lectura, reconocimiento, y verificacindel nmero de placas por sistemas fotogrfi-

cos y computacionales capaces de identificar y

reconocer con alta confiabilidad las matrcu-

las de los vehculos autorizados,.

Similar tecnologa existe en Singapur y en

Hong Kong, donde se relaciona el costo men-

sual a los usuarios por utilizacin de las vas

del centro de la ciudad, lo cual ha implicado

inversiones importantes en sistemas inteli-gentes de trnsito y transporte y un eficiente

sistema de facturacin y recaudo por utiliza-cin de la infraestructura de la red vial. El sis-

tema de transporte pblico de Singapur es

una combinacin de autobuses, lneas de

Transporte Rpido Colectivo, lneas de trans-

porte semicolectivo rpido y taxis. Todos elloscubren actualmente 5 de los 7 millones de via-

jes que se realizan cada da: 3 millones se efec-

tan en autobuses, 1 milln en el transporterpido colectivo y otro milln en taxis.

En Curitiba (Brasil) se desarroll un siste-ma de autobuses especialmente diseados

para el transporte colectivo. Posteriormentese adapt y expandi el sistema para respon-

der a las necesidades de la creciente pobla-

cin; actualmente transporta dos millones de

personas por da. La red de transporte inte-

grada ofrece cuatro modos alternos de trans-

porte, incorporados a los 12 municipios de laregin metropolitana.

El sistema de transporte de Curitiba ha

disminuido el nmero de vehculos en circula-cin. Adems, Curitiba se convirti en la pri-mera ciudad de Brasil en usar un combustible

especial compuesto de diesel en un 89,4%, al-

cohol anhdrido en un 8% y 2,6% de aditivo de

soya. Este combustible es menoscontaminan-

te y reduce las emisiones de partculas hasta

en un 43%. La mezcla de alcohol y aditivo de

soya tambin trae ventajas sociales y econ-micas al mantener el empleo en lasreas rura-

les, ya que por cada mil millones de litros de

alcohol utilizados se crean aproximadamente

50.000 empleos.

Con el avance de los sistemas inteligentes

de transporte se impondrn los pagos electr-

nicos y automticos de tarjetas inteligentes

por el uso de peajes o carreteras urbanas y

suburbanas de cuota sin tener que recurrir

a recaudos manuales que causan precisamen-

te la congestin quese busca eliminar o dismi-nuir. Cada vez es ms frecuente, aun en pases

vecinos, encontrar carreteras con peajes queson una alternativa rpida para la moviliza-

cin de vehculos, especialmente particulares,

inclusodentrodelaciudad,comoenelcasode

Ciudad de Panam.

Vale la pena indicar que con el adveni-

miento de las tecnologas de compras electr-




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nicas,sintener querecurrir a la presenciafsica

del comprador, han disminuido las necesida-

des de desplazamiento fsico de posibles

compradores de bienes y mercancas, redu-cindose slo al despacho del producto.

Ciudades y pases de tamaorelativamen-

te pequeo han visto como alternativa vlida

el uso de bicicletas como herramienta de

transporte para un segmento importante de lapoblacin; es el caso de los pases escandina-

vos, Holanda y en algunas regiones de Gran

Bretaa. En Japn se utiliza para cierta cate-

gora de viajes.

Es importante tener en cuenta la variable

relacionada con la disponibilidad de recursosenergticos sostenibles puesto que se agotan

cada vez ms, como se evidenci en la crisis

del petrleo de los aos 70 al ser dependientes

de un recurso fsil. Cada vez se buscan tecno-logas ms limpias y de cero emisiones.

Otra tendencia casi mundial que se puede

evidenciar en la literatura relacionada con la

financiacin de vas es recurrir a tasas por eluso de la infraestructura o de manera cruzada

conel pago de combustible,unacierta propor-cin que se considera la forma ms equitativa

de poder suministrar otros servicios de forma

masiva.

Segn el Ministerio de Obras Pblicas,

Transportes y Telecomunicaciones de Chile,

el sistema de transporte pblico de Santiago

ha experimentado un deterioro creciente en

las dos ltimas dcadas, el que se manifiesta

en el incremento en el uso del automvil parti-cular en desmedro de los medios de transporte

pblico, la existencia de servicios e infraes-tructura congestionados, crecientes tiempos

de viaje, altos ndices de accidentes y proble-

mas ambientales relacionados con la opera-

cin del transporte. Por ello, las autoridades

sealan que resulta indispensable implemen-tar una solucin no slo en el mbito tcnico,

sino tambin en los campos econmico, social

y ecolgico de la ciudad de Santiago.

La informacin recopilada entre los usua-

rios del transporte motorizado en la ciudad deSantiago por la Encuesta de Origen y Destino

(EOD), realizada en 2001 por la Universidad

Catlica, revel que entre 1991 y 2001 se pro-

dujouncambiodrsticoenloquerespectaala

proporcin de viajes efectuados en transporte

pblico y en automvil particular: los viajes

en bus disminuyeron de 59,6% a 42,1%, mien-

tras que los traslados en Metro bajaron de

8,5% a 7,4%.

En contraste, el nmero de desplazamien-

tos en automviles particulares aument dra-mticamente de 18,5% a 38,1%. De esta

manera, los casi 20 puntos porcentuales en

que disminuyeron combinadamente los prin-

cipales modos de transporte pblico fueron

compensados por el aumento de la utilizacin

del automvil particular. Esto ocurre en un

contexto de expansin urbana extremada-

mente alta en los ltimos quince aos, que se

manifiesta en un aumento en el nmero de

nuevas viviendas emplazadas en terrenos an-

teriormente rurales y no ocupados.

Los servicios de transporte pblico de bu-

ses operan mayoritariamente sobre la base de

una organizacin empresarial desestructurada

e informal con una ordenacin inadecuada de

recorridos. La forma en que se estructuran los

sueldos de los conductores (comisin por pa-

saje vendido) fomenta la competencia por los

pasajeros entre los buses, dado que los con-

ductores se ven forzados a intentar recoger y

trasladar el mayor nmero de pasajeros posi-bles con el fin de mejorar sus rentas. Una de

las consecuencias de estas carreras es el alto

nmero de accidentes de trnsito que involu-

cran a los busesdel sistema de transporte pbli-

co. Segn cifras de la Comisin Nacional de

Seguridaden el Trnsito, dependiente delMTT,




12/23

en 2002 se produjeron 25.268 accidentes detrnsito en la Regin Metropolitana, de loscuales 6.872 involucraron a buses del sistema

de transporte pblico. Del total de muertesocurridas como consecuencia de accidentes detrnsito, un 26% involucr a buses.

Por otra parte, el sector presenta una bajatasa de ocupacin fuera del horario crtico(10:00-17:00 horas), con menos del 50% decapacidad de asientos efectivamente utiliza-da. Por lo mismo, los buses transitan atesta-dos durante las horas pico y prcticamente

vacos en las horas valle.

La evaluacin de la ciudadana sobre el

transporte pblico en esta ciudad chilena, se-gn encuestas recientes hechas por universi-dades y otros centros de estudios, esextremadamente negativa: los usuarios criti-can el exceso de buses, la congestin vehicu-lar, la inseguridad, la conduccin descuidada

y agresiva, el deterioro de los vehculos y laemisin de contaminantes atmosfricos yacsticos. Los usuarios tampoco pueden pre-decir los tiempos de viaje ni la frecuencia delos servicios.

Este estado actual de Santiago de Chile re-cuerda en muchos aspectos al funcionamientodel Sistema de Transporte en Bogot donde,incluso con la entrada de Transmilenio, la so-

breoferta de buses de transporte pblico co-lectivo es notoria.

1.2.4 Paradojas

El mejoramiento de una red de transportemediante la adicin de una va nueva o el in-

cremento de la capacidad de una va se ha vis-to como la solucin al problema de trfico

vehicular.

Aparentemente el mejoramiento de la redimplica el mejoramiento del flujo en la mis-ma; sin embargo, esto puede no ocurrir. Msaun, el mejoramiento en una red puede pro-

ducir un incremento en el total de las emisio-

nes generadas. Esto se reduce en la famosa

paradoja de Braess la cual afirma: El hecho

de agregar una nueva va a una red de trans-porte puede no mejorar la operacin del siste-

ma respecto a la reduccin del tiempo total de

viaje en el sistema.

Los modelos de equilibrio del usuario su-

ponen que los usuarios intentan minimizar su

propio tiempo de viaje sin considerar los efec-

tos de sus decisiones en otros usuarios. Con

este supuesto puede ocurrir que el tiempo to-

tal de viaje en el sistema se incremente con la

expansin de la red; ya que aunque algunos

usuarios se beneficien utilizando la nueva via-lidad, estos pueden contribuir a incrementar

la congestin para otros usuarios.

Para tener mejor claridad se plantea el si-

guiente ejemplo: se supone inicialmente que

existen dos rutas R1 y R2 para ir de cierto ori-

gen a cierto destino, y que no comparten ar-

cos. Estas rutas tienen tiempos de recorridos

iguales, por lo cual la mitad de los usuarios

utiliza la ruta R1 y la otra mitad la ruta R2. Se

supone que se va a construir una nueva va

que conecta la ruta R1 con la ruta R2. Para ha-

cerusode la nueva vialidad, ms usuarios ten-

dran que pasar por la primera parte de R1 y

por la segunda parte de R2. Dependiendo de

las capacidades de los arcos en estas secciones

de las rutas, stos podran llegar a congestio-

narse hasta el punto de producir colas, es de-

cir, se podran formar colas en las entradas y

salidas de la nueva va.

Otro ejemplo es el siguiente: existe una in-

terseccin donde se puede escoger entre dosrutas A y B, las cuales representan el mismo

costo y tiempo de viaje para ir a un mismo des-

tino, pero la distancia ms corta es la ruta B, la

cual presenta un cuello de botella que genera

colas. Debido a lo anterior los usuarios prefie-

ren la ruta B por ser ms corta, lo cual genera




13/23

mayores colas,bloqueando la intersecciny re-duciendo la entrada de la ruta B. As el usuariotendr que elegir la ruta ms larga o esperarun

ratomsenlarutacorta;silacolasehaprolon-gado ms all de la interseccin y el usuario haesperado en ella, preferir pasar el cuello de

botella y atravesar la interseccin.A continuacin se presenta un tercer

ejemplo de la paradoja para una red de vas: aladicionar una nueva ruta a una red de rutas,posiblemente bajar el flujo vehicular? Laanterior pregunta permite establecer que nosiempre la inclusin de nuevas vas mejoranlas condiciones de circulacin de una red; por

tanto a continuacin, mediante un ejemplo, sepretende demostrar la afirmacin anterior:

Inicialmente se genera un modelo simplede una red de rutas con las siguientes caracte-rsticas:

u Las rutas van de A a D sin posibilidad derealizar giros; si se requieren realizar losgiros se plantea unir los puntos B y C.

u Todas las rutas tienen el mismo lmite develocidad: 96 km/h y se estima que todoslosconductoresmanejanallmitedelave-locidad.

u Finalmente, se supone de que todas lasvas tienen un diseo simple de capaci-dad, la cual puede ser establecida por eldiseogeneraldelavaoenunpuntodelamisma, pero esto no es relevante.

u Cada tramo de va tiene una longitud L yuna capacidad C. Segn se muestra en laFigura 1.2, se plantean los siguientes ca-

sos:u Si el volumen vehicular (veh/h) es menor

que la capacidad, el trfico fluir libre-mente y tomar tminutos para recorrer la

va. Por supuesto, con el paso del tiempola va eventualmente se ocupar, se satu-rar bajo demanda continua y habr unaintermitencia en el flujo, lo cual exigir unpoco ms de tiempo para recorrer la va.

u Si el trfico es mayor que la capacidad, elflujo vehicular tender a frenar para man-

tener una distancia prudente de separa-cin y habr usuarios que necesitarnadelantar a los vehculos ms lentos. Comola va contina ocupada, se generar uncomportamiento intermitente de arran-que-parada a lo largo de la va.

u Un modelo apropiado es aquel donde eltiempo utilizado para recorrer una va esproporcional al volumen vehicular y a lalongitud de la va.

Combinando los anteriores casos, se esta-blece la siguiente formulacin: el tiempo quese necesita para recorrer una va (t minutos)ser:

u Si V< C, entonces, t= L + V/1000

u Si V>C, entonces, t=LV/C

u Si V = C, no se tiene en cuenta

De acuerdo con la Figura 1.2, se puedenotar que mucho trfico fluye de A hacia D(6000 veh/h). Adems, se observan dos ru-

tas, una pasa por B y otra por C (ambas sonpoblaciones pequeas que no generan trfi-co importante). Cada ruta presenta una sec-cin de alta capacidad y una de bajacapacidad. El tiempo para ir de A hasta Ddepende del trfico, as como de la direccio-nalidad de las rutas.



Figura 1.2

Red de vasdel caso

evaluado

Fuente:elaboracin propia


14/23

En la Tabla 1.1 se observa la direccionali-dad de las rutas de acuerdo con las caracters-ticas planteadas.

Conbase en los resultados consignados enla Tabla 1.1, se observa que la distribucin deltrfico es desigual (una ruta puede ser ms r-pida que otra). La gente que usa la ruta mslenta podra cambiarla, y eventualmente lohar. La nica situacinestable ser cuandolamitad del trfico se distribuya por cada va: alcambiar de ruta, el conductor se encontrarcon una ruta lenta; entonces volver a la vaque utilizaba inicialmente, lo cual permite es-tabilizar la red. Lo anterior ocurre cuando el

viaje dura 83 minutos.Ahora bien, si entre B y C existe una dis-

tancia corta y no existe una razn real paraque todos los vehculos se movilicen por lasdos vas actuales, se plantea unir B y C me-diante una va con alta capacidad. Sin embar-go, esto implica una inversin considerable;por tanto se decide mantener las condicionesactuales de la nueva ruta habilitada. En laFigura 1.3 se muestra la nueva alternativa.

Ahora existen tres vas que conectan A

con D, el tiempo de recorrido depender deltrfico que se moviliza en la red de vas. Por

ejemplo, si la gente se comporta de manerasimtrica de modo que el mismo volumen

vehicular circule por cada una de las rutas,se obtiene la informacin (Tabla 1.2).

De la Tabla 1.2 se puede apreciar que la

gente inicialmente comienza a utilizar lanueva va porque es ms rpida. Sin embar-

go, se sobrecargan las dos secciones de lava, lo cual incrementa el tiempo de viaje. La

situacin ser estable cuando las tres rutasmovilicen los mismos volmenes. Si la gentedelasotrasrutashallaquelarutaesmslenta

que las otras, empezar a desplazarse por s-tas, llegando a un equilibrio. Esto ocurrir a

los 92 minutos de tiempo de viaje, pero esto

ser 9 minutos (casi 11%) ms que antes deincluirse la nueva va. Es de aclarar que si la

gente evitara la nueva ruta, la velocidad de

viaje aumentara.

Vehculos por horade viaje

Tiempo para irde A a D

va B va C va B va C

0 6000 60 116

1000 5000 62 105

2000 4000 72 94

3000 3000 83 83

4000 2000 94 72

5000 1000 105 62

6000 0 116 60

De lo anterior se concluye que si la gentequiere mejorar su desplazamiento, comienzaa viajar por las otras rutas. As empieza a esta-

bilizarse el flujo que se moviliza por la red; portanto, lo nico que mejora la velocidad de lared es cerrar uno de los caminos.

La paradoja de Braess se presenta sola-

mente en ciertos valores de los parmetros decongestin y de demanda de transporte. En

consecuencia, cualquier poltica encaminadaal diseo de la red vial y a la reduccin de la

emisin de gases generados por los autos no



Tabla 1.1

Datos devolmenes ytiempos segnruta empleada

Fuente:

elaboracin propia

Figura 1.3

Red de vas

segundaalternativa



15/23

debe dejarse llevar por la intuicin, sino quedebe realizarse un anlisis que tenga en cuen-ta diversos elementos de la red y de la deman-

da: topologa de la red, costos-tiempos yestructura de la demanda de viajes.

Vehculos por horade viaje

Tiempo para irde A a D

Va B Ambas vas Va C Va B o CAmbas

vas

0 6000 0 110 136

500 5000 500 105 125

1000 4000 1000 101 114

1500 3000 1500 96 103

2000 2000 2000 92 92

2500 1000 2500 87 81

3000 0 3000 83 70

Existeun principiofcilmente observableyevidente: el comportamiento y rendimiento delas vas decrece a medida que se incrementa el

volumen vehicular; cuando hay mayor nmerode usuarios en las vas, la velocidad de circula-cin del trnsito disminuye. En transporte p-

blico sucede exactamente la misma situacin:el rendimiento tambin se incrementa cuandoaumenta la demanda; cuando se incrementa latarifa, los excedentes para el operador le per-miten incrementar la frecuencia y densidad delservicio. Se obtiene como resultadoun sistema

deecuacionesque se usan para investigar la so-

lucin de equilibrio cuando el nivel de serviciodel transporte pblico es funcin del nmero

de pasajeros transportados.Cuando los vehculos viajan por un tramo

o interseccin en una va pueden ocurrir de-

moras. En general estas demoras son peque-

as hasta que el tramo de va est cercano a lasaturacin o funcione muy cerca de su capaci-

dad; entonces comienzan a formarse filas o

colas de espera rpidamente (Figura 1.4)

puesto que la tasa de ingreso supera la tasa deatencin de la infraestructura.

Cuando una red vial opera en condiciones

cercanas a su capacidad,un pequeo cambio enlascondiciones deltrficocausa un altoimpacto

en los tiempos de demora de los usuarios.

Se presta especial atencin a la denomina-

da paradoja de Downs-Thompson, segn la

cual el incremento de la capacidad puede con-ducir a un decrecimiento del rendimiento o de-

sempeo del sistema vial por la migracin de

usuarios a otras alternativas de viajes. La fun-

cin presenta una alta sensibilidad y en ocasio-nes refleja cmo con pequeos cambios en la

capacidad de transporte, o cambios en polti-

cas, pueden culminar en la prdida de viabili-dad deun proyecto de transporte pblico o una

migracin masiva de usuarios a otro modo al-

terno, afectando dramticamente el rendi-miento total del sistema de transporte.

Cuanto ms vas para automviles se

construyan en las ciudades, ms congestin segenera. As lo demuestran la teora y la prcti-

ca. Los expertos e ilustrados en transporte lo

tienen claro: el fenmeno es conocido como laparadoja de Mogridge o Downs- Thompson.

Construirautopistas para automviles en-

va una seal que la solucin a los problemasde movilidad en la ciudad es el automvil.

Esto origina el conocido fenmeno de trfico

inducido: rpidamente toda la infraestructura



Tabla 1.2

Datos devolmenes y

tiempos segnruta empleada


Figura 1.4

Relacindemoras ynmero de

vehculos

Fuente: TheDowns-Thompson.

Paradox and theTransportation

Planning Process Vehculos/hora


16/23

es copada por los automviles; as resulta una

congestin mayor y aumenta el tiempo de via-je. Los ndices de contaminacin globales y

por ciudadanotransportado se deterioransig-nificativamente.

La solucin viabley sustentable parala ciu-

dad es aumentar la particin modal transporte

pblico y medios no motorizados. Es decir, deltotal de viajes, aumentan los que se realizan en

transporte pblico, caminata y bicicleta.

Es bien sabido que en reas urbanas elmonto invertido en transporte pblico produ-

ce mayores beneficios (menor congestin)

para los automovilistas que el mismo monto

invertido en calles o ampliacin de calles paraautomviles. De igual forma, invertir un mon-

to determinado en ciclorrutas generar ms

beneficios para los automovilistas que utilizarla misma cantidad de dinero en calles para au-

tomviles.

Lo anterior se debea que las mejoras en el

transporte pblico y en las condiciones para

los ciclistas, y medios limpios de transporte,

generan migracin de automovilistas a otrosmodos de transporte. As se libera ms espa-

cio vial que si los mismos recursos se destina-

ran directamente a construir ms calles. Loverdaderamente relevante en transporte es

aumentar la capacidadde transporte, es decir,

el nmero de personas/hora y no la capacidadvial automviles/hora. De esta manera, la ca-

pacidad de transporte se ha replanteado en

atender personas, no vehculos.

En un artculo original, Anthony Downs

(1962) present Law of Peak-Hour Express-

way Congestion, en el cual expresaba que alreducir la demanda delvehculo particular lle-

nara de inmediato la capacidad adicional de

otras rutas.

La prdida de la clientela de un sistema

de transporte pblico causa una prdida en

los ingresos de los operadores de transporta-

dores y stos, ante la ausencia de subsidios o

de tarifas costeables del servicio, se ven obli-

gados a reducir el servicio o a clausurarlo.

Esto obliga a que otros usuarios congestio-nen otras alternativas. Varios autores han

analizado posteriormente (Thompson, 1977;

Mogridge et al, 1987; Arnott and Small,

1994) cmo este efecto de retroalimentacin

puede ser tan amplio en ciertos casos que

cuando el sistema alcanza el equilibrio, el

rendimiento del sistema de transporte se

mantiene pero antes de presentarse el au-

mento de capacidad. Paradoja original de

Downs- Thompson.

Mogridge et al(1987) sugirieron que estopodra suceder debido a que es un error desti-

nar ms espacio fsico para vas, cuando stas

son un medio menos eficiente para acomodar

los flujos de trfico. Esto lo demuestran de

manera cualitativa la intuicin y la experien-

cia. En trminos de fsica, se hace el smil con

la teora de los gases: cualquier espacio vaco

es llenado por ellos.

Existen formulaciones matemticas que

muestran la paradoja Downs-Thompson:ocurre cuando hay un mejoramiento en los

atributos de la utilidad del uso del automvil

particular. Matemticamente la derivada par-

cial de la funcin de utilidad con respecto de

los parmetrosconsiderados sugiere un incre-

mento en la utilidad del uso del automvil

particular. Mogridge et al (1987) dedujeron

que la paradoja ocurre principalmente en ciu-

dades donde el transporte pblico es muy uti-

lizado y donde los cambios en el nmero de

viajeros que usan las vas pblicas tienen unefecto mayor que los cambios en la capacidad

del sistema, y futuros incrementos en capaci-

dad causan un incremento en los tiempos de

viaje. Rpidamente, sin embargo, la utilidad

del transporte pblico se hace infinitamente

negativo, se pierde el servicio de transporte




17/23

pblico. En este punto, la congestin vehicu-lar llega al mximo nivel. Futuras ampliacio-nes por encima de este punto comienzan a

aliviar un poco la congestin.Tradicionalmente, en los modelos de re-

parto o asignacin modal en ingeniera detransporte, se ha utilizadoel denominado mo-delo Logit para establecer el equilibrio de losusuarios. Complementada con gestin y pol-ticas administrativas en las operaciones dedespacho, frecuencias y rutas de transportepblico de pasajeros, se tena una ecuacinsimple para predecir si un mejoramiento enlos parmetros viales llevaba a un decreci-

mientoen la utilidad deltransporte en vehculoparticular para los conductores. La paradojade Mogridge-Down-Thompson replantea elejercicio de reparto modal en los sistemas detransporte como un problema dinmico de se-leccin de las alternativas en funcin de la uti-lidad de cada modo, teniendo en cuenta quelas variaciones en capacidadpueden redundaren mayor congestin que la inicial.

La paradoja Downs-Thompson se puedeexpresar tambin mediante el siguiente siste-

ma de ecuaciones que, al ser solucionado, re-presenta el estado del sistema en equilibrio.

Sea un nmero de viajeros, V, que van delmismo origen al mismo destino. Dos modosestn disponibles: vehculo privado sobre cal-zada y transporte pblico sobre lneas ferro-

viarias para evitar cualquier congestin. Si laopcindel modo satisfaceel modelode Logit ytodos los viajeros afrontan las mismas condi-ciones, entonces el nmero de viajeros queusan el vehculo privado es

Vr V Vt esp Ur

Ut Ur = =

+

( * )

exp( * ) exp( * )

1.1

donde

Vr = volumen vehculo privado

Vt = volumen transporte pblico

Ur= utilidad asociada al uso delvehculo privado, para un viajerocon preferencias medias

Ut = utilidad asociada al uso del trans-porte pblico, para un viajero con

preferencias media

l = parmetro de dispersin modelologit

La utilidad asociada al uso del vehculoprivado es una funcin, entre otras, del tiem-po de viaje:

Ur f t x r= ( , ) 1.2

donde

t = tiempo de viaje vehculo privado

xr= otros atributos de empleode auto-mvil privado, asumido para serindependiente de volmenes de

viajes y condiciones de trnsito

Lautilidadasociadaalatomadeltranspor-te pblico es una funcin, entre otras, de la fre-cuencia en el servicio de transporte pblico:

Ut g h x = ( , ) 1.3

dondeh = frecuencia entre trenes sobre la l-

nea de transporte pblico

Xt= otros atributos de transporte, asu-midos para ser independientes de

volmenes de viajes e indepen-

diente de xr. Por tanto, el anlisissimplificado descrito aqu no inclu-

ye el efecto negativo de congestinsobre el atractivo de transporte p-

blico

El tiempo de viaje aumenta con la conges-tin y en funcin del nmero de usuarios deautomviles privados. Esto puede ser repre-sentado por la funcin

t RPF Vr = ( ) 1.4




18/23

La frecuencia del ser-vicio de transporte pblicoes una funcin de la de-

manda de pasajeros, yaque se requiere que ms

vehculos sirvan a ms pa-sajeros. Esto puede ser re-presentado como

h TPF Vt= ( ) 1.5

Las anteriores ecua-ciones especificadas son laformulacin que describeel sistema de transporte;la solucin del sistema deecuaciones representa el estadodelsistema enel equilibrio.

A continuacin se muestra la aplicacinde la paradoja Mogridge en cuanto al mejora-miento vial. Inicialmente se deben considerarlos siguientes elementos:

u El total de viajes en zonas urbanas no de-pende demasiado de lo bien o malque ope-re el sistema de transporte urbano, pues la

gente sigue teniendo que ir a trabajar y aestudiar. La calidad del servicio incide ms

bien en cmo y adnde se viaja.u Para un sistema de transporte dado (cali-

dad y capacidad de su red conocidas), elaumento de viajes en automvil se tradu-ce en el aumento de las demoras por el fe-nmeno de congestin.

u En las mismas condiciones, el aumento deviajes en transporte pblico programadoprovoca un aumento de las frecuencias de

servicio y de la densidad de las rutas(cuando ello es posible), lo que causa dis-minucin de los tiempos totales de viaje(de espera, de acceso y en el vehculo).

La combinacin de estos tres elementospermite una interpretacin de la particin mo-

dal (proporcin de usuarios en cada medio),muy til para explicar un fenmeno relevanteobservado empricamente y paradjico en suenunciado: en las zonas en las que hay muchoacceso al automvil, las inversiones en ms ca-pacidad vial provocan aumentos en los tiem-pos de viaje. Cmo es posible esto?

En la figura 1.5 se parte deuna situacin enla que A usuarios usan el automvil y B usua-rios los buses. El aumento en la calidad y capa-

cidad de las vas provoca una disminucininicial del tiempo de viaje de los automovilis-tas, atrayendo ms usuarios a esas vas. Perocomo esos usuarios provienen del transportepblico, la disminucin de su demanda au-menta los tiempos de viaje en este medio, loque provoca nuevas fugas de usuarios desde eltransporte pblico al automvil, aumentandoahora el tiempo de viaje de los automovilistas.El proceso seguir hasta un punto en que estas

ventajas diferenciales desaparezcan, lo que ne-

cesariamente ocurrir para tiempos de viajemayores que los de la situacin inicial, tantopara los automovilistas (ahora un nmero ma-

yor que A), como para los usuarios del trans-porte pblico (que son ahora menos que B).

Si slo se considerase a los automvilesque circulan en una va congestionada, el au-



Figura 1.5

Ejemplo deparadoja deMogridge



19/23

mento del nmero de vas redundara en una

disminucin del tiempo de viaje. Pero si se

aade que un aumento de A conduce a una

disminucin de B hasta una nueva situacinde estabilidad, el proceso ocurre como se des-

cribi en el prrafo anterior. La visin parcial,

tan comn e intuitiva, conduce a una inver-

sin vial que termina empeorando la situa-

cin.

Si bien este anlisis proviene de conside-

raciones tericas, sus conclusiones han sido

validadas por estudios empricos. Esto ha

sido expuesto y explicado en foros tcnicos y

de difusin usando los ejemplos de Caracas

(Venezuela) y Los ngeles (EE.UU.), peroahora hay estadsticas recientes. En el ao

2001, el Texas Transportation Institute

mostrlosresultadosdeunestudiosobre68

reas urbanas en Estados Unidos, de 1982 a

1999, perodo en que la poblacin de esas

reas creci en 11%, mientras los kilmetros

de vas urbanas aumentaron en un 15%, si-

guiendo la idea usual de aumentar la capaci-

dad de vas para enfrentar la congestin.

En promedio, las horas de congestin en

esas reas crecieron en un 50% y el tiempo de

viaje, en un 7%: la paradoja en accin.

Intentar atacar la congestin con ms ca-

pacidad vial es un error, terica y emprica-

mente. Qu sucede si no se expande esta

capacidad? Durante el gobierno de Tony

Blair en Gran Bretaa, el Ministro de Trans-

porte y Medio Ambiente John Prescott inici

una poltica de recuperacin de la racionali-

dad en las inversiones en transporte urbano.

El artfice fue el profesor Phil Goodwin deOxford y Londres, quien public en 1998 un

estudio acerca de los efectos de la reduccin

de la capacidad vial en ms de cien reas ur-

banas, incluyendo varios tipos de casos: rea-

signacin de capacidad a peatones o buses,

reparaciones y desastres naturales. Si bien

los efectos dependen del tipo de red urbana yde las polticas en reasrelacionadas, conclu-

ye que tales medidas no causan gran conges-

tin adicional en el espacio inmediato, y queel flujo directamente afectado disminuye un25% en promedio. Los resultados apoyan lanecesidad de una visin integrada de las pol-ticas de transporte.

1.3 ORGANIZACIONES

Una empresa es una organizacin dedi-cada a una actividad econmica dirigida a laproduccin o al intercambio de bienes y ser-

vicios para el mercado. Existen tres siste-mas bsicos de organizacin administrativams comunes:

u La empresa privada. Es la unidad econmi-ca constituida legalmente para obtener be-

neficios a travs dela actividad productivaola prestacin de servicios. Su principal ca-

racterstica es que el capital que la forma esde particulares. El objetivo final es obtener

las mximas utilidades posibles a travs de

la prestacin del servicio.

u La empresa pblica. Su propiedad y ges-

tin es asumida por la administracin deun pas o regin. Su actividad puede cen-

trarse en determinados servicios o secto-

res bsicos o estratgicos, por lo cual noes necesario la obtencin de beneficios.

El objetivo es beneficiar el inters colecti-vo y el patrimonio; est integrada por los

recursos pblicos que proporciona el

Estado.u La empresa mixta. Recibe este nombre

porque en ella conviven, dentro de la so-ciedad privada, el inters pblico con el

inters privado. Adems, los propieta-rios manejan la empresa y la adminis-

tran.




20/23

En la Tabla 1.3 se realiza un paralelo entrelas ventajas y las desventajas de cada una delas organizaciones.

1.4 LOS USUARIOS

El usuario del sistema de transporte urba-no es cualquier habitante de una ciudad, quetenga la necesidad de desplazarse a diversossectores de una zona urbana como parte de susactividades. En este sentido, el usuario puedeser clasificado en las siguientes categoras:

u Conductor de un vehculo de transporte

particular, pblico o de bicicletau Peatnu Pasajero de un vehculo de transporte par-

ticular o de transporte pblico

Auncuando,desde el punto de vista del ser-vicio, la funcin de un conductor de un vehculoparticular es diferente a la de un conductor detransporte pblico,en losdiversos elementos dela infraestructuravialse consideran parmetrossimilares para ambos casos. Desde luego, sucomportamiento depender, en buena medida,

del tipo de vehculo conducido (por ejemplo,automvil, bus, camin o bicicleta).

Las organizaciones dedicadas a la admi-

nistracin de los diversos componentes in-cluidos en los subsistemas de transporteurbanodeben tener como unode susobjetivosfundamentales el proporcionar un servicioeficiente a una gran variedad de personas.Los usuarios corresponden a diferentes estra-tos de la poblacin; por ejemplo: nios, adul-tos, ancianos y personas con problemasfsicos; conductores lentos y agresivos y condiversos niveles sociales y educativos. En estesentido, el sistema de transporte urbano debe

tener la flexibilidad suficiente para atenderdebidamentea losdiferentes tipos de usuario.

1.4.1 Conductores

Es importante conocer las principales ca-ractersticas de losconductores para lograr un

buen proyecto y una operacin eficaz del siste-ma del transporte, sobre todo en su interac-cin con el vehculo y el resto del trnsito.

Un conductor debe tomar varias decisio-

nes en un recorrido dado, las cuales dependen



Tabla 1.3

Comparacinde losdiferentestipos deorganizaciones

Fuente:

Molinero Molinero,ngel R., SnchezArellano Ignacio.Transporte

Pblico.

Planeacin, diseo,

operacin y

administracin.

Tipo de organizacin Ventajas Desventajas

Empresa Pblica

Presta servicio eficiente al menor costo

Estructura organizacional con manuales

Define ingresos y subsidios para operar con

presupuestos anuales

Existe recoleccin, sistematizacin y anlisis

estadstico de informacin operativa

Personal con garantas laborales

Normas operativas dejan la parte

tcnica para atender la poltica

Tarifas difciles de adecuar

peridicamente

Administracin sin experiencia

Presupuestos deficitarios, aumentando

subsidios

Empresa Privada

Administracin establece los parmetros deeficiencia y rentabilidad

Estructura organizacional mnima

Bsqueda continua de baja de costos

Mayor importancia a la utilidad que al

servicio

Como no se revisan las tarifas, se

descuidan los servicios que se prestan

y la calidad de las unidades

Por no tener seguridad en la

continuidad de la concesin, se limitan

los planes de inversin

Empresa MixtaPrestacin eficiente del servicio

Mayor control de costosConflictos de intereses


21/23

de su experiencia en situaciones similaresy dela influencia de una serie de factores externosde cierta variabilidad, como la presencia de

otros vehculos y las condiciones climatolgi-cas y, en general, del entorno.

La informacin que percibe un conductorinfluye en su tiempo de reaccin. En general, eltiempo de reaccin aumentaconla complejidadde la decisin que se debe tomar y la informa-cin recibida. Cuando se espera o se prev unsuceso, como el cambio de luz en un semforo,el tiempo de reaccin es menor que ante una si-tuacin sbita e inesperada.

De acuerdo con pruebas efectuadas en se-

mforos aislados, los tiempos promedio dereaccin fueron 0,25 segundos, cuando el

vehculo esta inmvil, y 0,83 segundos cuan-do est en movimiento. Segn sean las condi-ciones de la va y del trfico, puede oscilarentre 2 y 3 segundos1.

Para el caso de una reaccin sbita e ines-perada, el tiempode reaccin de losconducto-res puede variar de 1 a 4,5 segundos. Cuantomayor sea el tiempo de reaccin mayor ser laprobabilidad de cometer un error en la con-

duccin de un vehculo. La respuesta de losconductores es muy variable y stos se tomanms tiempo cuando las decisiones son com-plejas o cuando se enfrentan a situacionesinesperadas. Normalmente se utiliza un tiem-po de percepcin-reaccin de 2,5 s para calcu-lar las distancias de frenado de los vehculosen el proyecto geomtrico de algunos elemen-tos de la infraestructura vial.

Segn Cal y Mayor y Crdenas (2000, p.51), los tiempos de percepcin-reaccin de los

conductores generalmente aumentan con lossiguientes factores:

u Fatiga

u Enfermedades o deficiencias fsicas

u El alcohol y las drogas

u Estado emocionalu El clima

u poca del ao

u Edad

u Condiciones del tiempo

u Altura sobre el nivel del mar

u El cambio del da a la noche, y viceversa

Cuando una persona ha consumido sus-tancias alcohlicas o drogas antes de condu-cir un vehculo, comnmente no se percata

que su tiempo de percepcin-reaccin au-menta a ms de tres veces el correspondien-te en condiciones normales.

La velocidad de circulacin reduce el n-gulo visual, restringe la visin perifrica y li-mita el tiempo disponible para que unconductor reciba y procese informacin.Para efectos de reconocimiento de formas ycolores, el campo de visin aumenta entre10 y 12 grados. El campo de la visin perif-rica vara entre 120 y 180 grados para la ma-

yor parte de las personas, aunque estaltima variable depende de la velocidad.

Por las anteriores razones es importantereducir la saturacin de informacin al con-ductor, y al mismo tiempo se debe proporcio-nar la informacin suficiente para que guecorrectamente su vehculo.

1.4.2 Peatones

Es importante evaluar la presencia de los

peatones en las inmediaciones de las intersec-ciones y tramos de va utilizadas generalmen-te por stos para cruzar.

En algunos casos, donde se presentan ele-vados volmenes peatonales y serios conflic-tos peatn-vehculo, puede ser necesarioconstruir pasos peatonales a desnivel o imple-



1. Cal y Mayor y Asociados S.C., Rafael Cal y Mayor

R., James Crdenas G. Ingeniera de Trnsito, Funda-

mentos y aplicaciones. 7 Edicin.


22/23

mentar medidas especficas que garanti-cen la seguridad de las personas quecirculan a pie y faciliten su circulacin.

Por ejemplo, el paso peatonal reguladopor un semforo.

Para fines del anlisis de programa-cin de los semforos comnmente seconsidera una velocidad de marcha delos peatones de 1,2 a 1,5 m/s y un tiempodereaccinde5,0a7,0segundos.Losdi-seos de los planes semafricos se reali-zan de acuerdo conla demanda vehicular

y peatonal en cada una de las interseccio-nes a lo largo del da, garantizando la se-

guridad de los peatones al cruzar la va.En la Fotografa 1.1 se ilustra el paso pea-

tonal regulado por semforo en la Avenida Ca-lle 80 con Transversal 92A en la ciudad deBogot, D.C.

1.4.3 Pasajeros

Una parte considerable de la poblacin decualquier pas necesita usar el transporte deservicio pblico. En muchos pases llegan a

ser millones los pasajeros transportados dia-riamente, representando el transporte en scomo una industria bsica para el desarrollodel pas. La proporcin de la poblacin que sededica a la actividad del transporte es alta y laproporcin de la poblacin que depende deellos para su traslado al trabajo, a los centroseducativos, en general, para su actividad eco-nmica y social, es mucho mayor.

El pasajero se constituye en el objeto delsistema de transporte bien sea pblico o parti-

cular, cobrando mayor importancia (por sumayora) el relacionado con el primero.

1.5 INFRAESTRUCTURA VIAL

Los vehculos particulares circulan porvas urbanas y suburbanas, mientras que el

tren ligero o el metro normalmente circulan

por infraestructura propia y separada del res-to del trnsito vehicular. Adems existen los

carriles de alta ocupacin (VAO) que se defi-

nen como vehculos con un nmero mnimo

definido de ocupantes (mayor que 1). Con fre-

cuencia se incluyen buses, taxis y vehculos de

servicio compartido (carpool) cuando se de-

dica o reserva un carril exclusivo para su uso.

Los carriles VAO se disean con el fin de au-

mentar la capacidad de una va, expresada no

solamente en trminos de nmero de vehcu-

los sino tambin en trminos de personas mo-

vilizadas. Consiste en reservar ciertos carriles

(uno o ms) durante algn horario particular

o todo el da para el uso privilegiado de

vehculos con un nmero mltiple de perso-

nas (ocupantes) establecido.

Losbuses de transporte pblico utilizan la

misma infraestructura que los vehculos par-

ticulares, aunque en algunas ocasiones dispo-

nen de vas o carriles exclusivos o dedicados.

El derecho de va del transporte pblico puedeser compartido, semiexclusivo o exclusivo. El

primer caso corresponde a los buses, busetas

y colectivos que utilizan la infraestructura vial

para circular y la comparten con los otros ti-

posde vehculos(particular y pesado). Losca-

rriles y vas exclusivos son ejemplos del



Fotografa 1.1

Paso peatonalcalle 80 portransversal

92A



23/23

derecho de va semiexclusivo en los que existeun control de acceso total. El metro y los tre-nes interurbanos generalmente circulan por

vas exclusivas.En la Fotografa 1.2 se observan los carri-

les exclusivos para Transmilenio, junto a loscarriles para trfico mixto en la Troncal Calle80alaalturadelaCarrera53enBogot,D.C.

1.5.1 Principales caractersticasde la va urbana

Inicialmente es necesario hacer una clasi-ficacin o jerarquizacin general de las vas, la

cual se puede enfocar desde diversos puntosde vista:

u Por las caractersticas geomtricas. Influ-ye en los parmetros de diseo.

u Por numeracin de rutas para la opera-cin del transporte.

u Administrativa, para la asignacin de res-ponsabilidad y financiamiento.

u Funcional, segn el carcter del servicioque prestan al trnsito.

Esta ltima clasificacin es la ms comn;razn por la cual es la ms utilizada para lospropsitos de ingeniera.

El concepto de clasificacin

funcional

El sistema de clasificacin funcional

agrupa las vas y avenidas de acuerdo con elcarcter del servicio que proporcionan se-gn la categora de los viajes. Se basa en la

jerarqua de sus movimientos y sus compo-nentes. En la mayora de los viajes, losmovi-mientos realizados pasan seis etapas: 1)principal, 2) transicin, 3) distribucin, 4)recoleccin, 5) acceso y 6) terminacin.

En cada etapa del viaje existe una infraes-tructura especfica para que cumpla su funcin.La jerarqua de los movimientos se basa en la

intensidad del trnsito, la cual es mxima en lasautopistas y mnima en las vas locales.

Las dos consideraciones ms importantesen la clasificacin de redes de vas y autopistasdesde el punto de vista funcional u operativason el acceso y la movilidad.

El conflicto entre servir los movimientosde paso a travs de la red y suministrar accesoa un patrn disperso de viajes origen-destinonecesita las diferencias y los matices de variostipos funcionales de vas. Es necesario impo-ner restricciones reguladas de acceso en lasarterias para facilitar su funcin primaria demovilidad. A la inversa, la funcin primaria delas vas locales para suministrar acceso limita

la movilidad. El alcance y el grado decontrol de acceso es un factor significa-tivo en la definicin de la categora fun-cionaluoperativadelavaoautopista.

Las funciones que deben cumplircada uno de los tipos de vas urbanasson:

u Accesoalapropiedad.Esunrequeri-miento fijo de un rea determinada.

u Movilidad de viaje. Se puede pro-porcionar a diferentes niveles deservicio, incorporando varios ele-mentos cualitativos, como la como-


Fotografa 1.2

Calle 80 a laaltura de lacarrera 53

Fuente:Transmilenio S.A.

tomo i_capítulo1_9_19_25.planeacióndeltransporteurbano(parte1)

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