Planificación de Transporte – Distribución De Viajes
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V. DISTRIBUCIO DISTRIBUCION N MODAL (DIVISION POR MODOS):
Es el reparto de los viajes totales entre los diferentes modos de transporte. Estos viajes totales entre zonas, han sido determinados mediante las tablas de origen orige n y destino . (tablas O-D) los viajes pueden ser hechos por diferentes modos de viajar , en el caso más simple , cuando una ciudad está siendo considerada , la selección del modo de viajar , es normalmente entre una forma de transporte público y el carro privado , con el carro siendo usado para todos los viajes donde es disponible. En las grandes urbes el efecto de la distribución modal, es de considerable significado , y es grandemente influenciada por las decisiones políticas en relación al transporte. En muchos casos si el uso de los carros particulares es restringido, entonces es probable que el número de viajes generados sea decreciente en vez de ser hecho por un modo alternativo. En la distribución de carga se determinaron los flujos que en cada período venidero se intercambiaran entre las zonas orígenes y destino del movimiento. Corresponden en el paso de la división por modos, predecir las proporciones en que cada producto significativo se trasladará utilizando uno u otro modalidad de transporte y en función de esta repartición, la circulación de vehículos que tendrá lugar entre las zonas O - D. V.I Factores influyentes
La complejidad de las motivaciones de las personas hace difícil determinar de una manera exacta los factores que influyen directamente en la distribución modal. La experiencia ha demostrado que hay ciertos factores de influencia influencia general general a partir de los cuales cuales puede resolverse resolverse el problema problema Estos los agrupamos agrupamos en tres grupos pero interrelacionados entre sí. 1.1.2.2.3.3.-
Los que Los que depen depende denn de las las ccar arac acte terí ríst stic icas as ddel el via viaje je que que se se va ha ha real realiz izar. ar. Loss que Lo que de depen pende denn de las las car carac acte terí ríst stic icas as de de la carg cargaa qu quee se va ha ha move mover. r. Loss que Lo que depen depende denn de las las ccar arac acte terí ríst stic icas as ddel el sis siste tema ma de de Tran Transp spor orte te..
Estos tres agrupamientos generan los factores siguientes: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
Relación de tiempo de viaje Relación de costo de transporte Nivel de servicio de transporte publico Nivel económico del viajero Nivel de motorización Objeto del viaje Longitud del viaje Obras de realización del viaje Destino del viaje FACTORES QUE DEPENDEN DE LA LONGITUD DEL VIAJE:
Págin
1.- Relación de tiempo de viajes: este es uno de los factores que tiene mayor peso en la elección del sistemaa 1 de transporte. la relación de tiempo de viajes se ha considerado preferentemente por el cociente entre el tiempo que se tarda por transporte público y el transporte privado. 1
Elaborado por: Ing. Sergio Junior Navarro Hudiel
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En los países industrializados seda el caso frecuente de propietarios de vehículos que abandonan este modo a favor del transporte público a causa de las dificultades de aparcamiento que encuentran en el punto de destino, principalmente en los viajes del trabajo. Estudios han demostrado que el automóvil es mucho más utilizado, a la igualdad del tiempo de viaje, para aquellos cuyo destino es un centro comercial ; y que, al aumentar el tiempo de viaje el transporte público con relación al del publico privado, aumenta el número de usuario de este último 2-. Distancia, o costo ó tiempo de viaje, que en común puede denominarse longitud de viaje. Esta longitud del viaje puede medir, no sólo el recorrido en movimiento, si no las manipulaciones intermedias de las cargas. Todo general puede establecerse una relación entre la distancia de viaje y el costo unitario de transporte (C$./ton) para las modalidades más características, automotor, ferrocarril y marítimo, que de una idea de la posición del campo de trabajo más adecuado para cada una. Podrá establecerse el parámetro relación entre C$/Ton y distancia de viaje con (Km) para las diferentes modalidades de transporte que permita generar curvas para una realidad concreta, para diferentes tipos de vehículos entre los cuales se requiere hacer una relación económica del recorrido a realizar. Los costos por toneladas para las diferentes distancias pueden resultar de los indicadores registrados por las empresas transportadoras o de una estimación de los mismos a partir de una función del tipo: C = F + C (d) Donde: C = Costo total para cada distancia. F = Costo que no depende de la distancia (costos fijos) C (d) = Costo que depende de la distancia del transporte. El costo total obtenido de esta forma para cada distancia se divide entre el total de toneladas o ton -Km, para llegar a los costos unitarios correspondientes. Ejemplo:
C C a X b 2
= 2a X + b = Costo total del medio en cuestión. = Costo por kilómetro de recorrido. = Distancia media. = Costos constantes. = Constante que representa el recorrido total en ambas direcciones.
FACTORES QUE DEPENDEN DEL TIPO DE CARGA A MOVER:
Se puede decir que en general se aprecian dos tipos de carga:
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a.- De constitución Frágil: poco peso, requiere, embalaje, manipulación y transportación. b.De constitución Pesada: pueden ser transportados a granel sin grandes preferencias.
a
2
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Estas características físicas de la carga es un elemento que se valora a la hora de decidir la utilización de un determinado medio para su traslado ya que no todos presentan las mismas condiciones de seguridad, confianza, efectividad y adaptación de sus capacidades a uno y otro tipo. Por otra parte las características químicas o biológicas de algunas cargas motivan un tratamiento especial en su traslado. (Fertilizantes). Como no siempre es posible utilizar a capacidad los medio de transporte, se usa el coeficiente de aprovechamiento estático para diferentes tipos de bienes y vehículos. Capacidad ocupada del vehículo M Estático = --------------------------------B Capacidad nominal del vehículo Su valor oscila entre cero y uno, como su nombre lo indica nos mide el aprovechamiento que se obtiene en el uso de medios de transporte. FACTORES QUE DEPENDEN DE LAS CARACTERISTICAS DEL SISTEMA DE TRANSPORTE
Dentro de este grupo de factores se encierran todos aquellos que se relacionan con los medios de transporte mismo, así como los que definen el resto del sistema: Vialidad, red, terminándose y almacenado Características operativas de las modalidades más comunes: Características
F C Autom. Marit. Aereo
* Adaptabilidad al Terreno A B - Extensión de rutas disponibles B B - Facilidad de movimiento B E - Adaptabilidad al tamaño y tipo de la carga. E M - Facilidad de intercambio E A - Adaptabilidad a volúmenes variables de tráfico. E M - Flexibilidad General. B B -----------------------------------------------------------------E = Excelente A = Aceptable B = Bueno M = Malo
M A B
B A E
B A B M
M M M M
- Características técnico-económicas importantes: Lo son también, la eficiencia de cada modo, costo/Hp, HP/ton y velocidad. - Disponibilidad de una u otra modalidad. Págin - Tiempo de viaje relativo entre los medios es igualmente un factor de peso para la selección. Esta razón entre los distintos tiempos de viajes pueden ser expresados como la relación entre los tiempos dea 3 viaje de los dos modos que se comparan, desde el origen del viaje a su destino final, considerando cualquier posible detención o transborde de una curva que muestra empíricamente la relación entre esa razón de 3
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tiempo de viaje en el porcentaje de carga que se distribuye hacia uno de los modos * De esta forma es factible construir
│ % de Carga │ Curva razón, tiempo de viaje para por modo I │ la división por modo. │ │ │ │ └────────────────────────────> Tiempo de viaje Modo I Tiempo de viaje Modo II De una forma analítica esta curva puede trasladarse a la memoria de una computadora y utilizarse para la división por modos de la carga previamente distribuida, utilizando para ello el tiempo de viaje relativo entre zonas. De la misma manera puede trabarse también con el costo relativo del viaje. Un elemento discriminante que puede ayudar también a la selección del modo de transporte es el que se ha dado en llamar "Nivel de Servicio", el que a su vez está condicionado por una gran variedad de factores. (mucho de ellos incluidos en tabla de características). Tales como: Facilidad de intercambio, facilidad de movimiento, flexibilidad. Este nivel de servicio se presenta en algunos casos como la razón entre el tiempo no utilizado en la transportación propiamente dicha por ambos modos. Ejemplo: (1)
Razón del costo del Viaje.
Donde:
Xa RCV = ---------------------------(X10 + X11 + 0.16x X12)/X3
Xa = Costo del pasaje por T. Pub. X10 = Costo de Gasolina X11 = Costo de Aceite X12 = Costo de parqueo X13 = Grado de ocupación promedio de carros. Ejemplo: (2)
Págin
Y1 + Y2 + Y3 RST = ---------------Y12 + Y22 + Y32 1
Donde:
1
1
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a
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RSV = Razón de servicio en el tiempo de viaje. Y1 = Tiempo consumido en la carga Y2 = Tiempo consumido en la descarga Y3 = Tiempo consumido de uno a otro vehículo dentro de la misma modalidad (transborde). Y4 = Otros tiempos no contemplados anteriormente. El súper índice indicó la modalidad. Razón de Servicio de Viaje. X2 + X3 + X4 + X5 RSV = --------------------X7 + X8 Donde: X2 X3 X4 X5 X7 X8
= Tiempo consumido en el cambio de un vehículo para otro. = Tiempo consumido en espera de vehículo de transborde = Tiempo consumido caminando de i al T. Pub. = Tiempo consumido del T. al J. = Tiempo consumido en parqueo. = Tiempo consumido caminando en el parque al j.
También este nivel de servicio puede medirse a partir del llamado Índice de accesibilidad de los modos de transporte alternativas. Este índice mide la facilidad con la cual se alcanza una determinada zona a través de una modalidad específica, por la frecuencia del servicio y la red de vías que sirven al modo en cuestión Una fórmula del índice de accesibilidad que aprecia estos factores es el siguiente: Nij IAj = ---- Ac Donde: Iaj = Índice de accesibilidad para la zona j y el medio considerado Nij = Número de vehículos del medio en cuestión que se detiene en la estación i en la zona j. C = Exponente que depende del tipo de medio que se valora. Se toma comúnmente C = 1 para motor, C = ½ para ferrocarril. A = Área de la zona en Km. cuadrados. Otra medida de accesibilidad puede ser: n IAi = Σ Aj (fij) j= 1 IA = Índice de accesibilidad para la zona i 5
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Aj = Atracción de carga en la zona j por uno u otro modo. fij = Factor tiempo de viaje, que puede considerarse equivalente al Cij-α planteado en la distribución. n = Total de zonas. El índice relativo de servicio entre dos modalidades se obtiene dividiendo el índice accesibilidad calculado para uno entre el calculado para el otro. Esta razón de accesibilidad calculada puede brindar elementos para la utilización más efectiva de los diferentes medios en el movimiento regional de carga. Aunque el cálculo de estos índices es relativamente fácil, los mismos no dan una medida del grado de relación entre una y otra, sino de cada zona en particular, en comparación con el resto. V.II División por modos para la carga ya distribuida
Al contar con el paso de la distribución ya realizara se dispone de la cantidad de carga que se moverá entre las distintas zonas para cada año de pronóstico y por producto significativo. Se cuenta también, suponemos con un resultado representativo de la distribución en la región medida en un año base. En estas condiciones se puede aplicar como criterio para la selección del modo al siguiente modelo: Pk (Xhij) = ß0 Rk ß1 Ck ß2 Tk ß3 Fk ß4 Con la restricción: Σ Pk (Xnij) = 100 Donde: Pk (Xnij) = Porcentaje de la carga h entre los nudos i-j por modo K. Rk = Seguridad en la entrega que efectúa el modo K, medida como el porcentaje de la distribución. Ck = Costo relativo de transporte por el modo K; es decir: El menor costo entre todos los modos posible de Iaj C = -----------------------------------------------------------------------El costo de iaj por el modo K. Tk = Tiempo de viaje relativo, es decir: El menor tiempo de viaje entre todos los medios posibles C = ----------------------------------------------------------------------------Tiempo de viaje por el modo K. Fk = Frecuencia relativa de servicio, es decir: Frecuencia de servicio por el modo k Fk = -------------------------------------------------la mejor frecuencia de servicio ß1,2,3,4 = Coeficientes que se estiman empleando las técnicas de los mínimos cuadrados. 6
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ß0
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= Se haya sustituyendo 1 en 2.
Las variables independientes recogidas en la formulación anterior tratan de apreciar de cierta manera el efecto de aquellos elementos técnico-económicos más importantes en la selección, el efecto de la distancia y la magnitud del embarque quedan recogidos implícitamente en el costo relativo de transporte, que es a su vez una medida, a la que son sensibles en general los modelos de distribución de carga. Como quiera que se requiera de una gran cantidad de información para la calibración del modelo y la predicción misma se utilizan en ocasiones modelos mucho más simplificados, como los de tiempo relativo de viaje o costo relativo de transporte. El modelo formado por las ecuaciones 1 y 2 es un ejemplo de la manera en que cuantitativamente pueden valorarse aquellos aspectos que intervienen en la selección del modo de transporte, cuya fuerza se puede medir aprovechando el análisis de correlación y regresión lineal múltiple. Otras estadísticas y del análisis marginal favorecen también a la creación de modelos para división por modos del tipo postdistribución. V.III Cálculo de los volúmenes de circulación:
En el paso de la división por modo no basta sólo conocer la cantidad de carga de los diferentes géneros o productos significativos que se moverán entre los orígenes y destinos considerados. Es necesario además calcular el movimiento vehicular equivalente entre estos puntos. Esto resulta sobre todo interesante en el caso del medio automotor por los propias características que tiene su circulación. Una manera sencilla de calcular el tráfico vehicular automotor una vez que se tiene la cantidad de carga a trasladar por sus vehículos más típicos es la siguiente:
Nijk = -------------------------
Xijk x Fe (365 X cap)(1 - P/100)
Nijk1 = Cantidad de vehículos del tipo k que como promedio diario se mueve de i a j. Xijk = Carga total a mover por modalidad k de i a j. cap = Capacidad (en ton) del vehículo tipo k. Fe =Factor para convertir el movimiento de vehículos de carga a su equivalente en automóvil. P =Porciento del tráfico Nijk constituidos por vehículos tipo k que marchan vacio o con carga no significativa desde i a j. Este tráfico, debido al movimiento de carga, junto al tráfico vehicular producto del movimiento de pasajeros entre zonas, será la base para pasar a la etapa de asignación de rutas.
Págin a Nivel de Servicio
Factor de Equivalente (F2)
Terreno
Terreno
Terreno
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Ondulado
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Montañoso
Muy variable. Uno ó más camiones tiene igual efecto, ocasionando que el tráfico restante tome los otros carriles. Utilice el factor de los otros niveles. 2
4
8
1.6
3
5
Tabla de factor generalizado de equivalencias de camiones y ómnibus a autos en vías rurales a lo largo de su recorrido. Ejemplo:
Suponga el siguiente resultado. Que por el transporte automotor se trasladen las siguientes cantidades de carga entre zonas. O/D Z3 Z4
Z1
Z2
10 10
5 0
Todos los camiones regresan vacíos y el camino es llano. Capacidad = 5 ton. Cap = 5 20 P = ---- = 0.5 = 50 % Porción del total de camiones que regresan 40 vacios. Fe
= 2
Xijk x Fe N = ------------------------(365 X cap)(1 - P/100) k ij
2 N = X -------------------- = Xijk (0.003) (365 X 5)(1 - 50 ) 100 k ij
k ij
Nij = 0.003 Xijk N31 N32 N34 N42
= = = =
0.003 x 10 = 0.03 0.003 x 5 = 0.015 Como está dado en miles de toneladas 0.003 x 10 = 0.03 0.003 x 0 = 0.00
N31 = 30 8
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N32 = 15 N41 = 30 N42 = 0
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Autos equivalentes al día.
Si el resultado redondeado de la distribución de carga aplicando el modelo de Willson para un producto Pi en el año 1980 es (en miles de ton). Ejemplo 2:
1 2 3 Y j
1
2
3
X1
5 2 2 9
6 6 4 16
4 2 9 15
15 10 15
Calcular la división por modos (todos por automotor) con el tráfico correspondiente al modelo automotor. Zona 3 1 - 2 26v Terreno Ondulado (Fe = 4) 1 - 3 9v Terreno Llano (Fe = 2) 1 - 2 9v Terreno Llano (Fe = 2) Cap = 5 ton. P
= 50% (todos regresan vacios)
Xijk Fe Nij = ------------------------(365 X cap)(1 - P/100)
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Elaborado por: Ing. Sergio Junior Navarro Hudiel
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4 Niz = Xij -------------------- = Xij (0.00438)(terreno Ond) (365 X 5)(4 - 50 ) 100 1-2
= 0.00438(6) = 0.026
1-3
= 0.0022(4) = 0.0088
3-2
= 0.0022(4) = 0.0088
2 Nij = Xij -------------------- = Xij (0.0022)(terreno Llano) (365 X 5)(1 - 50 ) 100 8 Nij = Xij -------------------- = Xij (0.00836)(terreno Montañoso) (365 X 5)(1 - 50 ) 100