Cuadernillo transp urbano movilidad master transp
-
Upload
fguerrerovillar -
Category
Engineering
-
view
332 -
download
3
Transcript of Cuadernillo transp urbano movilidad master transp
TRANSPORTE URBANO. MOVILIDAD.
GESTIÓN DEL TRÁFICO URBANO.
“smartcity”
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Concepto SMART CITY
ACTUALIDADAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URBANO
PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO
GLOSARIO
BIBLIOGRAFÍA Y ARTÍCULOS
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Según Naciones Unidas , se prevé que en el año 2050 prácticamente el 70% de la población mundial
se haga urbana y muchas de las ciudades cuenten con más de 10 millones de habitantes.
El siglo de las ciudades
Actualmente la ciudades representan más
del 50% de la población mundial en el 2%
del territorio, suponiendo el 75% del
consumo energético.
Se estima que en 2025, sólo en China,
habrá 221 ciudades que superen el millón de
personas, Europa tiene en la actualidad 35.
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
SMART en el diccionario: Listo, Astuto, Inteligente
SMARTCITY: La ciudad inteligente.
El presente-futuro de la Gestión del tráfico se integra dentro del
concepto SMART CITIES.
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Las ciudades suponenexpectativas de más oportunidades, calidad de vida, progresión
profesional y educativa. En definitiva de avance y bienestar social.
Actualmente todas las ciudades quieren ser SMART
Las ciudades compiten por atraer el capital humano:
inversores, empresas, científicos, artistas, …
Las ciudades quieren ser deseadas para vivir,
trabajar, estudiar, ser visitadas, hacer negocios, para
relacionarse…
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Actualmente, aún entrados ya en la Tercera Revolución Industrial, conviven grandes ciudades
con problemas de suministro de servicios básicos con ciudades con dificultades para sostener
económicamente los servicios que venían proveyendo.
Los retos de las ciudades del futuro
PRINCIPALES RETOS (ACTUALES Y NUEVAS CIUDADES)
Evitar la congestión.
Evitar la inseguridad.
El deterioro de la conectividad.
La ineficacia de los servicios.
Falta de capacidad de las infraestructuras.
Bolsas de marginalidad y pobreza.
Insalubridad y contaminación.
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Amplitud del concepto SMART CITY
En palabras de ANA BIRULES BERTRAN (ex ministra de Ciencia y Tecnología)
EL OBJETIVO ES QUE LAS ECONOMÍAS DE CONCENTRACIÓN Y ALCANCE NOS
PERMITAN VIVIR MEJOR Y QUE SE MINIMICEN SUS INCONVENIENTES.
EL PROCESO SE HA DE LLEVAR A CABO DESARROLLANDO E INVIRTIENDO EN
TECNOLOGÍA Y SISTEMAS, PERO SABIENDO QUÉ MODELO DE CIUDAD SE PERSIGUE.
EN ESE FUTURO PROMETEDOR PARA ACOMETER LOS RETOS DE NUESTRAS
CIUDADES SE REQUIERE CONTAR, DESDE EL PRINCIPIO, CON LA COMPLICIDAD
CIUDADANA.
HAY QUE AVANZAR EN ESTA DIRECCIÓN PARA CONOCER LOS CAMBIOS EN LOS
COMPORTAMIENTOS DE LOS CIUDADANOS, LOS NUEVOS MODELOS DE NEGOCIO
QUE SURGIRÁN Y LA CAPACIDAD DE INNOVACIÓN QUE GENERARÁN.
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Amplitud del concepto SMART CITY
En palabras de CARLOS RATTI, arquitecto e ingeniero con numerosos proyectos “urbandemos” en este
campo, profesor del Instituto
Tecnológico de Massachusetts,
dirige el “MIT SeasableCity Lab”.
DESDE HACE AÑOS, CADA UNO DE NOSOTROS SOMOS CÁMARAS ANDANTES, O
ACELERÓMETROS ANDANTES.
LA TECNOLÓGÍA ES ÚNICAMENTE UN MEDIO PARA CONSEGUIR ALCANZAR UN
MEJOR NIVEL DE VIDA ASOCIADO A UNAS CIUDADES MÁS INTELIGENTES Y
HABITABLES.
LO QUE ESTÁ OCURRIENDO A ESCALA URBANA ES SIMILAR A LO QUE OCURRIÓ
HACE DOS DÉCADAS EN LA FÓRMULA UNO.
NUESTRAS CIUDADES SE ESTÁN CONVIRTIENDO EN ORDENADORES A CIELO
ABIERTO DONDE LAS PERSONAS Y EL ENTORNO PUEDEN INTERACTUAR DE UN
MODO TRANSPARENTE Y NATURAL
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Amplitud del concepto SMART CITY
En palabras de ELENA ALFARO, Gerente del Centro de Innovación de BBVA.
ENTENDEMOS LA “SMART CITY” COMO AQUELLA QUE USA LA INFORMACIÓN Y EL
CONOCIMIENTO PARA TOMAR DECISIONES INTELIGENTES (DESDE EL ÁMBITO
PÚBLICO Y PRIVADO, COLECTIVO E INDIVIDUAL), QUE MEJORAN LA CALIDAD DE VIDA
DE LOS CIUDADANOS PERO ATENDIENDO SIEMPRE A CRITERIOS DE EFICIENCIA Y
SOSTENIBILIDAD.
ADEMÁS DE ESTAR PREPARADOS PARA LA LLEGADA DE LAS CIUDADES
INTELIGENTES QUEREMOS CONVERTIRNOS EN ACTORES PRINCIPALES, GRACIAS A
UN GRAN ACTIVO CON QUE CONTAMOS: LOS DATOS DE LA ECONOMÍA DE LA CIUDAD
EN TIEMPO REAL.
TODO LO QUE OCURRE EN UNA URBE DEJA UNA HUELLA DIGITAL QUE ADEMÁS
SUELE ESTAR LOCALIZADA EN EL ESPACIO Y EN EL TIEMPO.
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Amplitud del concepto SMART CITY
En palabras de JAVIER GIL, Director responsable del negocio de IBM asociado a SmarterCities.
UNA CIUDAD INTELIGENTE ES AQUELLA QUE UTILIZA LA TECNOLOGÍA PARA
TRANSFORMAR SUS SISTEMAS BÁSICOS Y MEJORAR EL RETORNO DE UNOS
RECURSOS QUE CADA VEZ SON MÁS LIMITADOS.
IBM, PARTICIPA EN MÁS DE 2.000 PROYECTOS DE MEJORA DE CIUDADES
DIFERENTES DE TODO EL MUNDO.
A MEDIO PLAZO, VAMOS A PASAR DE UN MODELO BASADO EN LA
INFRAESTRUCTURA A UN MODELO DONDE LA INVOLUCRACIÓN DE LOS
CIUDADANOS VA A TENER CADA VEZ MÁS RELEVANCIA.
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Amplitud del concepto SMART CITY
En palabras de RAQUEL MORITO ROBLES, responsable Marketing Administraciones Públicas
de TELEFÓNICA ESPAÑALOS GESTORES DE LA CIUDAD NECESITAN HERRAMIENTAS QUE LES
PERMITAN MEJORAR LOS MEDIOS ACTUALES PARA UNA TOMA DE
DECISIONES ÓPTIMA.
LOS “PLAYERS” QUE ACOMPAÑAMOS A LAS ADMINISTRACIONES LOCALES,
HOY MÁS QUE NUNCA, DEBEMOS COMPROMETERNOS CON SU
DESARROLLO, APOSTANDO POR SERVICIOS QUE GENEREN VALOR Y SEAN
SOSTENIBLES EN EL TIEMPO.
EL MÓVIL SERÁ LA PUERTA DE ENTRADA DE LOS CIUDADANOS A LAS
SMART CITIES Y ESTÁ CONTEMPLADO EN EL MODELO DE TELEFÓNICA.
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Amplitud del concepto SMART CITY
En palabras de FRANCISCA GUERRERO, gerente CETEMET:
EL CONCEPTO SMART CITY NACE ANTE EL RETO DE LAS CIUDADES DEL SIGLO
XXI, DE TAL FORMA QUE A TRAVÉS DE LAS TIC ESTAS CUENTEN CON NUEVOS
SISTEMAS E INFRAESTRUCTURAS, CON INSTRUMENTOS Y CAPACIDADES,
INTERCONECTADOS SIMULTÁNEAMENTE EN RED, LIGANDO TODOS LOS
ASPECTOS DE LA CIUDAD ( TRANSPORTE, ENERGÍA, COMUNICACIONES,
ARQUITECTURA-URBANISMO, EDUCACIÓN, CULTURA Y TURISMO) Y ESTOS
CON LOS CIUDADADANOS; ATENDIENDO SIEMPRE A CRITERIOS DE
EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD, TENIENDO EN CUENTA LAS CIRCUSTANCIAS Y
ESTRATEGIA DE CADA CASO PARTICULAR.
LA GESTIÓN DEL TRÁFICO URBANO NO SE RESOLVERÁ DE FORMA AISLADA
AL RESTO DE CIRCUNSTANCIAS DE LOS CIUDADANOS.
1 . Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
24 Ayuntamientos constituyen la Red Española de Ciudades Inteligentes: RECI. Actual.: 29
http://www.redciudadesinteligentes.es Las ciudades que forman parte de la Red
pretenden intercambiar sus experiencias en el
ámbito de la innovación, impulsar el uso de las
nuevas tecnologías para mejorar y hacer más
eficientes los servicios públicos y promover la
colaboración público-privada .
Estrategia acceder a programas europeos para
conseguir financiación a sus proyectos.
Andalucía: Málaga y Córdoba. Marbella.
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
SANTANDER Paneles indicadores de plazas de aparcamiento
libres en calles y zonas urbanas.
Sistemas inteligentes de riego.
Sistemas inteligentes recogida residuos urbanos.
Mejora sistemas de pago servicios municipales.
Información turística y cultural mediante apps.
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
MÁLAGA Ganadora de uno de los 22 premios “Living LabsGlobal
Award2012”, celebrado en RIO DE JANEIRO, ha sido
seleccionado entre 555 propuestas de 50 países.
“Smartcity” Málaga es un modelo tecnológico de ciudad
inteligente que se lanzó en 2009 y que permitirá el
ahorro de un 20% del consumo energético.
Cuenta con tecnologías de última generación en
telegestión(smartmetering), comunicaciones y
sistemas, automatización de la red, generación y
almacenamiento distribuidos, e infraestructuras
inteligente de carga de vehículos.
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
BARCELONA Es la única ciudad española que participa en el
grupo de alto nivel de la estrategia europea
“SmartCitiesand Communities initiative”
(Estrategia europea integrada sobre ciudades
inteligentes, de las direcciones generales
CONNECT, ENERGY y MOVE, que dependen de los
Comisarios de Agenda Digital, de la Energía y de
Transportes)
Sede la “smartcityexpo” worlcongress.
Como ejemplo concreto apuesta por el TAXI
ELÉCTRICO –Nissan NV200
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
MADRIDSOLAR DECATHLON EUROPE (edición 2012)
Es un evento organizado por la Secretaría de
Estado de Vivienda y Actuaciones Urbanas del
Ministerio de Fomento, con la colaboración de la
Universidad Politécticade Madrid (UPM) y el
apoyo del Departamento de Energía de EEUU.
Además cuenta con la colaboración del
Ayuntamiento de Madrid y del IDEA.
Es una competición que gira en torno a cuatro
conceptos principales: ahorro energético,
eficiencia edificación, eficiencia ciudad y
sostenibilidad.
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
PALENCIA/VALLADOLIDTrabajan en el desarrollo de una plataforma
tecnológica que permitirá conocer rápidamente la
ubicación de las plazas de aparcamiento para
discapacitados que existen en el casco urbano y
las que quedan libres, así como la localización de
los puntos de recarga para el coche eléctrico.
El proyecto cuenta con ayuda del Plan Avanza 2
del Plan Nacional de Investigación Científica,
Desarrollo e Innovación Tecnológica.
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
JAÉN El proyecto “SmartCity” Jaén se genera como
iniciativa de la Universidad de Jaén, con la
creación del laboratorio de “SmartCity” en el
Campus de las Lagunillas. Desde allí se seguirán
mediante una tesis doctoral las pautas de otros
“City Labs” existentes:
1.-Recogida y análisis de datos.
2.-Elaboración de informes y difusión de
resultados.
3. Ejecución de iniciativas.
4. Canal de comunicación con los ciudadanos.
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
CÓRDOBA CONSTITUYE LA RED CORDOBESA DE
MUNICIPIOS HACIA LA SOSTENIBILIDAD.
LA II Jornada Provincial de Sostenibilidad se ha
titulado
“Las ciudades inteligentes (SmartCity):
Aplicaciones en el mundo rural”.
Se ha firmado un convenio de adhesión a ésta
capital de los 71 municipios de la provincia,
promovido por la Diputación de Córdoba.
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas de ciudades españolas:
SEVILLA Se han firmado convenios de colaboración
dirigidos al desarrollo de los servicios públicos de
Sevilla.
Como ejes de acción fundamental se contemplan
el medio ambiente, infraestructuras y
habitabilidad urbana; gobierno, economía y
negocios; innovación social; energía y movilidad
urbana.
Cuenta con cofinanciación FEDER de 1 M €
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Iniciativas en otras ciudades del mundo:
PARÍS “City Operanting System“ de URBIÓTICA
Está siendo probado en el barrio 15 de París.
Incluye la instalación de una red de sensores
activos para capturar, transportar y servir los datos
de disponibilidad de aparcamiento en las calles, la
gestión del alumbrado público, del nivel de llenado
de los contenedores de vidrio y varios parámetros
ambientales tales como humedad y temperatura.
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
RIO DE JANEIRO En el “IntelligentOperations Center” que IBM ha
instalado en Río de Janeiro, las pantallas son
parte esencial del mismo, y en ellas se muestran
todo tipo de visualizaciones de datos sobre la
ciudad de forma dinámica, mostrando de un modo
inmediato dónde se requiere una actuación en un
momento dado. Esta tendencia es la que parece
que primará en siguientes implementaciones de
otras ciudades.
Rio de Janeiro es un excelente ejemplo de cómo el
uso de la tecnología puede reforzar la seguridad
de una ciudad.
Iniciativas en otras ciudades del mundo:
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
ZHENJIANG (China)
El proyecto “SmarterZhengiang, smarter Tourism”
incluye un plan para sustitución y mejora de 400
estaciones de autobuses y más de 1000 vehículos
de la red pública. También prevé la instalación de
un sistema que ofrezca una visión integral y haga
uso de la tecnología analítica para gestionar el
tráfico de más de 80 rutas de la ciudad.
Iniciativas en otras ciudades del mundo:
Concepto SMART CITY 2 .. Actualidad Sobre Gestión del TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
LIBELIUM: www.libelium.com
Santander, Salamanca, Serbia
Una plataforma para cualquier SmartCity Service:
-SmartParking
-Datos ambientales
-Mapas de ruido urbano
-Detección de atascos
-SmartLighting
-Necesidades
de mantenimiento.
Elementos tecnológicos:
Temperature
Relative humidity
Carbon monoxide (CO)
Carbon Dioxide (CO2)
Nitrogen Dioxide (NO2)
Compatible con cualquier plataforma Cloud
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GPS location
Elementos tecnológicos:
LIBELIUM: www.libelium.com
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
URBIÓTICA www.urbiotica.com “Thecityoperating system”
París, Barcelona
El U-Box es un concentrador que redirige la información de la red Urbiotica® a la plataforma de
gestión, utilizando tecnología WiFio GPRS.
-Concentrador , recibe los datos de los sensores y de los U-Flag
-Precisa alimentación 24H vía red eléctrica
-Dispone de una batería de apoyo de 4 horas de duración en caso de fallo en el suministro
Elementos tecnológicos:
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
URBIÓTICA www.urbiotica.com “Thecityoperating system”
París, Barcelona
El U-Dump permite mantener una monitorización del estado de llenado de los contenedores,
facilitando la gestión y creación de rutas de recogida dinámicas.
-Monitoriza el nivel de llenado de cada contenedor mediante ultrasonidos mide la distancia entre el
sensor y los residuos
-Medición y transmisión de datos cada 60 minutos (configurable)
Elementos tecnológicos:
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
URBIÓTICA www.urbiotica.com “Thecityoperating system”
París, Barcelona
El U-Flow está pensado para recoger información sobre el paso de los vehículos, permitiendo medir
los flujos, la tipología de vehículo y su velocidad.
-Detecta el paso de vehículos
-Detecta perturbaciones del campo magnético
--Su vida útil depende de las medidas realizadas, llegando a los 8 años
-Funciona por evento: No hay medidas
ni transmisiones periódicas
Elementos tecnológicos:
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
URBIÓTICA www.urbiotica.com “Thecityoperating system”
París, Barcelona
El U-Spot está diseñado como un sensor de aparcamiento, que mediante la detección de
perturbaciones del campo magnético y cambios en el nivel de iluminación, detecta e informa de las
plazas disponibles para aparcar.
-Mide la presencia de vehículos cada 60 segundos
-Transmite los datos cada 60 segundos o al detectar cambios de iluminación
-La vida útil depende de la cantidad de mediciones, llegando a 8 años
Elementos tecnológicos:
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
URBIÓTICA www.urbiotica.com “Thecityoperating system”
París, Barcelona
U-Environmentales la gama de sensores ambientales,
miden diferentes parámetros permitiendo gestionar algunos de los recursos y servicios públicos,
como el funcionamiento del alumbrado público.
- U-Wet: Mide la humedad relativa
- U-Temp: Mide la temperatura ambiental
- U-Light: Mide la luminosidad
Elementos tecnológicos:
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
URBIÓTICA
www.urbiotica.com
“Thecityoperating system”
La U-SENSOR PLATFORM está diseñada para gestionar los datos generados por
sensores/actuadores, entendidos en su sentido más amplio, transportándolos desde la red de
comunicaciones pública hasta los sistemas de información, procesándolos cuando es necesario, y
poniéndolos a disposición de aplicaciones, sistemas de información u otras plataformas existentes
en la ciudad.
La CITY SERVICE PLATFORM ha sido concebida para ser una plataforma de ciudad.
La U-SENSOR PLATFORM está completamente integrada en la CITY SERVICE PLATFORM.
Elementos tecnológicos:
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
ABERTIS-TELECOM: Abarca los ámbitos de una SmartCityy una SmartGrid. AFEISA: Eficiencia ENER municipal
IBM: Batería Litio-Aire, autonomía de 500 millas. Centro operaciones de RIO DE JANEIRO. Energía. Hospitales
ENDESA : Muy enfocado a la recarga rápida de vehículos. Microgestión eólica.
VAHLE: Recarga inductiva para el coche eléctrico, sin cables ni conectores.
QUERQUS: Referente tecnológico en visión artificial para la gestión del tráfico y la movilidad urbana.
CIRCONTROL: Gana el proyecto para el guiado de vehículos en el aparcam. de las Torres Petronas.
PARKHELP: Especialista en la gestión de las plazas de aparcamiento en las ciudades.
SAFT: Baterías para scooter que se recargan en casa.
ARELSA: Lidera el mercado de la telegestióninteligente en servicios publicos: tuneles,…
ARSYS: Pioneros en el desarrollo de la plataforma Cloud Hosting.
NÉXICA: Cloud Computing, modelo de pago por uso (ejemplo carga eléctrica)
SCHNEIDER: Centro de investigación en el 22@ de Barcelona
PANASONIC: Promueve una SmartTown a 50 km de Tokio: FUJISAWA AENOR: Normas sobre ciudades intelig.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB 3 .Punto de Vista Tecnológico GLOSARIO BIBLIOGR.
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GLOSARIO:
SMART:
En la actualidad todo es “Smart”, desde las ciudades (SmartCity), hasta la movilidad (Smart
Mobility) o la energía (SmartGrid). En general, “Smart” es un calificativo que se aplica a todo
aquello a lo que se quiera dotar de capacidad de procesamiento digital por un lado, así como de
cualidades como la eficiencia o la sostenibilidad entendidas como el mínimo uso posible de
recursos para hacer que funcionen las infraestructuras y los servicios a los que se aplique.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO 4.Glosario BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GLOSARIO:
M2M:
O “Machine ToMachine”. Antes de hablar de “SmartCity” se hablaba de protocolos de
comunicación móvil que permitían conectar, no usuarios sino máquinas en aplicaciones como
la automatización de tareas, seguimiento de vehículos, etcétera. Se trata de que haya uno o
más sensores en un dispositivo, que recojan datos en tiempo real, y los transmitan a un centro
de procesamiento o base de datos mediante comunicaciones móviles GPRS preferentemente.
Por ejemplo los GPS de las flotas de vehículos, que transmiten la localización mediante M2M a
un centro de datos donde se lleva a cabo la gestión de las flotas.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO 4.Glosario BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GLOSARIO:
CROWDSOURCING:
En una Ciudad Inteligente todo está conectado, incluidas las personas. El “Crowdsourcing”
trata de la recopilación y análisis de los datos compartidos por los usuarios en su actividad
diaria. Por ejemplo, los usuarios que compartan datos de geolocalizaciónen vehículos,
permitirán detectar atascos o interrupciones de tráfico sin más que ver que hay un elevado
número de vehículos parados en una zona concreta de una vía urbana. Se trata de datos que
preferiblemente son anónimos al no incluir rastros de datos personales.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO 4.Glosario BIBLIOGR.
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GLOSARIO:
BIG DATA:
Según BBVA, “Big Data” es la utilización de grandes cantidades de información proveniente de
diversas fuentes. Estos datos pueden ser almacenados, analizados, cruzados, visualizados,
compartidos, etcétera.
Pueden ser usados como parte de una simulación o simplemente como estadísticas clásicas.
Es un negocio que IDEC predice que alcanzará los 16.900 millones de dólares en 2015,
incluyendo tanto las herramientas de análisis como los sistemas de almacenamiento, o los
centros de datos necesarios para procesar los datos.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO 4.Glosario BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GLOSARIO:
SMART GRID
La energía es un elemento clave dentro de cualquier escenario de ciudad inteligente y ha sido
uno de los primeros elementos en los que se pensó como susceptibles de beneficiarse del
adjetivo “Smart”. El concepto de “SmartGrid” surge de la necesidad de integrar fuentes de
generación de diversa índole, ya sea mediante sistemas tradicionales como las centrales
térmicas, ciclo combinado, nucleares o mediante energías renovables como los saltos de
agua, la solar o eólica. Además, se trata de que la generación provenga tanto de centrales
como desde el propio usuario, y combinar todo ello con plataformas como el vehículo eléctrico
y la demanda de puntos de recarga con todo lo que ello conlleva. Por tanto se necesita integrar
inteligencia a la red de distribución, para tarificación, gestión y control de la energía.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO 4.Glosario BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GLOSARIO:
REALIDAD AUMENTADA
O “Augmented Reality.” Del lado del ciudadano, el aprovechamiento de las ciudades
inteligentes vendrá acompañado del uso de terminales móviles y appsque faciliten el acceso a
los servicios que se construyan sobre las diferentes infraestructuras que conforman las “smart
cities”. Por ejemplo se podrá usar el móvil o el ordenador de a bordo en el coche para localizar
plazas libres de aparcamiento sea dentro de un parking o en la calle. Y esa experiencia se verá
amplificada por el uso de interfaces gráficas visuales que superpongan a las imágenes reales
las animaciones e indicaciones necesarias para localizar un hueco para nuestro coche. O para
localizar contactos, o puntos de interés. Ahora mismo ya hay appscomo Layar que hacen uso
de la Realidad Aumentada, pero sin conexión con una infraestructura “SmartCity”.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO 4.Glosario BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GLOSARIO:
OPEN DATA
Es una práctica que propugna el uso libre y universal de la información. En el contexto de una
“SmartCity” es vital que los datos recopilados en el día a día desde múltiples fuentes puedan
procesarse y cruzarse sin mediar burocracias admnistrativas, exclusividades, patentes o
derechos de propiedad.
Es un componente clave a la hora de diseñar y planificar las ciudades del futuro que no se
entienden si no es bajo esta perspectiva. Otro tema diferente es el anonimato de los
ciudadanos, cuyos datos personales sí que no deberían estar asociados con los datos que se
procesan en el centro de operaciones, salvo aquellos que el individuo consienta en compartir
de forma pública.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO 4.Glosario BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
GLOSARIO:
OPEN DATA (continuación)
Open Data está siendo adoptado en muy diversos frentes: El gubernamental, el científico o el
de las Ciudades Inteligentes.
Según Fundación Telefónica, El movimiento “Open Data” proporciona datos que suelen estar
en formato no-textual y tratan sobre diferentes temáticas (médicos, geográficos,
meteorológicos, sobre biodiversidad, relativos a servicios públicos, etc.)
Estos datos suelen ser de la Administración Pública, de proyectos que han sido financiados con
dinero público o creados por una institución pública.
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO 4.Glosario BIBLIOGR.
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
Bibliografía y artículos:
25 CIUDADES ESPAÑOLAS SOSTENIBLES. Estudio realizado pro Análisis e Investigación
patrocinado por Siemens y verificado por KPMG.
LIBRO BLANCO SMART CITIES. Desarrollado por el Clusterde Energías Renovables de Madrid
Network.
EL TRIUNFO DE LAS CIUDADES. Edward Glaeser. Editorial Taurus
http://senseable.mit.edu/papers/publications.html (Artículos de investigación)
SC ACTUAL SMART CITY. Revista publicada por MetatechPublicaciones SL
Concepto SMART CITY ACTUALIDAD SOBRE GESTIÓN DEL TRÁFICO URB PUNTO DE VISTA TECNOLÓGICO GLOSARIO 5.Bibliografía
L i n a r e s 02 / 2014
FRANCISCA GUE RRERO VI LLAR
1
DISEÑO DE REDES DE TRANSPORTE.
EL CASO URBANO.
1. Introducción El problema del transporte, conocido como problema de Hitchcock, fue formulado por primera
vez en 1941 por Frank L. Hitchcock y resuelto por George Dantzing como una adaptación del
método simplex.
2. Definición del problema del transporte. Aplicado al caso
urbano. El objetivo del este problema consiste en minimizar el tiempo del transporte de unidades
móviles desde m fuentes a n sumideros distintos. Se representa por ai: (a1, a2,… am) los
volúmenes de unidades móviles/por unidad de tiempo procedentes de los fuentes-entradas
(1,2,… m). Se representa por bj: (b1,b2,… bm ) los volúmenes de unidades móviles/por unidad de
tiempo que salen del sistema por los sumideros–salidas (1, 2,…n).
Se define por tij:
Los tiempos de transporte entre la fuente- entrada i (1,2,…m) y los sumideros-salidas j
(1,2,…n)
Se define por xij:
El volumen de unidades móviles derivado de uno a otro.
El plan de optimización trata de obtener la solución del problema formulado como:
t11 t12 t13 … t1n
t21 t22 t23 … t2n
t31 t32 t33 … t3n
… … … … …
tm1 tm2 tm3 … tmn
x11 x12 x13 … x1n
x21 x22 x23 … x2n
x31 x32 x33 … x3n
… … … … …
xm1 xm2 xm3 … xmn
2
Minimizar � � ∑ ∑ �����
�� ij . xij
Sujeto a: ∑ ����� ij � ai para � � 1,2, … , �
∑ ��� ij � bj para � � 1,2, … , �
xij ≥ 0
Donde se ha supuesto ∑ ����� j = ∑ �
�� i ; es decir que las unidades móviles que entran al
sistema son inguales a las que salen, o lo cual es compatible con el sistema de circulación del
caso urbano.
Siempre tiene al menos una solución básica factible dada por:
xij=ai.bj/d
Siendo d=∑ ����� j = ∑ �
�� i
3. Planteamiento gráfico del problema del transporte. Aplicado al
caso urbano.
Fig-1. El problema del transporte definido en forma de grafo . Las cifras a la izquierda de los nodos representan los volúmenes de unidades móviles que entran al sistema, las cifras a la derecha de los nodos representan las unidades móviles que salen del sistema. Los tiempos de transporte se representan sobre los arcos.
Sumideros
o Salidas
Fuentes o
Entradas
a1
b1 9
3
7
10
2
5
100
160
90
60
20
90
a2
b2
b3
b4
Problema del
transporte
3
Fig-2. Explicación del grafo sobre modelo urbano: a1 (entrada de coches por el polígono de los Jarales), a2 (entrada de coches por la carretera de Úbeda), b1 (coches cuyo destino es el Parque Empresarial Santana), b2 (coches cuyo destino es el aparcamiento de Santa Margarita), b3 (coches cuyo destino es el aparcamiento de la Plaza del Ayuntamiento) y b4 (coches que salen por la carretera de Baños de la Encina)
4. La tabla del problema del transporte.
Para trabajar con este problema se utiliza una tabla compuesta de filas y de columnas. Una fila
por cada FUENTE-ENTRADA, y una columna por cada SUMIDERO-SALIDA. En cada celda
intersección de estas filas y columnas, se especifica el tiempo de transporte tij de cada nodo
fuente a cada nodo sumidero, así como el valor de las varibles de decisión xij (unidades móviles
trasladadas desde el nodo i al nodo j).
t11 t1… t1j t1… t1n
x11 x1… x1j x1… x1n a1
… … … … …
… … … … … …
ti1 … tij … tin
xi1 … xij … xin ai
… … … … …
… … … … … …
tm1 … tmj … tmn
xm1 … xmj … xmn am
b1 … bj … bn Tab-1. El problema del transporte definido en forma de tabla.
a1
a2
b2
b4
b3
b1
4
9 3 7
x11 x12 x13 x14 100
5 2 10
x21 x22 x23 x24 160
90 60 20 90 Tab-2. El problema del transporte definido en forma de tabla. Ejemplo básico ya referido en la
fig-1.
Un caso un poco más complejo podría ser el siguiente:
9 3 6 7 3
x11 x12 x13 x14 x15 a1=100
7 5 2 10 6
x21 x22 x23 x24 x25 a2=160
5 4 9 8 10
x31 x32 x33 x34 x35 a3=140
b1=90 b2=60 b3=80 b4=100 b5=70 Tab-3. El problema del transporte definido en forma de tabla. Ejemplo intermedio
Equivalencia práctica de esta última tabla:
Fig-3. Explicación de la tabla del problema del transporte (Tab-3) sobre
modelo urbano: Respecto a la Fig-2 se ha añadido a3(entrada de coches a la circulación procedentes del parking San José), y b5 (salida de coches por la carretera de Úbeda)
a1
a2
b2
b4
b3
b1
b5
a3
5
5. Algoritmo del problema del transporte
Se plantea a continuación la resolución del caso anterior:
9 3 6 7 3
x11 x12 x13 x14 x15 a1=100
7 5 2 10 6
x21 x22 x23 x24 x25 a2=160
5 4 9 8 10
x31 x32 x33 x34 x35 a3=140
b1=90 b2=60 b3=80 b4=100 b5=70 Tab-3. El problema del transporte definido en forma de tabla. Ejemplo intermedio
Quedaría del siguiente modo:
Minimizar z = 9.x11+3.x12+6.x13+7.x14+
3.x15+7.x21+5.x22+2.x23+10.x24+6.x25+5.x31+4.x32+9.x33+8.x34+10. x35
Sujeto a: x11+x12+x13+x14+x15=100
x21+x22+x23+x24+x25=160
x31+x32+x33+x34+x35=140
x11+x21+x31=90
x12+x22+x32=60
x13+x23+x33=80
x14+x24+x34=100
x15+x25+x35=70
xij≥0, para i=1,2,3, para j=1,2,3,4,5
Se cumple: a1+a2+a3=b1+b2+b3+b4+b5
En su día Hitchcock planteó el problema pero no pudo resolverlo.
6
Para resolverlo se hace en forma de algoritmo (MÉTODO SIMPLEX): asignando variables a las m
fuentes y a los n sumideros
9 3 6 7 3
x11 x12 x13 x14 x15 a1=100 u1
7 5 2 10 6
x21 x22 x23 x24 x25 a2=160 u2
5 4 9 8 10
x31 x32 x33 x34 x35 a3=140 u3
b1=90 b2=60 b3=80 b4=100 b5=70
v1 v2 v3 v4 v5
Tab-4. Asignación de variables intermedias para la resolución del problema del transporte.
Ejemplo intermedio
Se plantea el siguiente problema equivalente al anterior. Se denomina problema dual:
Maximizar � � ∑ �� i ai + ∑ "�
��� jbj
Sujeto a: ui+vj %tij
ui libre para i�1,2,…m
vj libre para j�1,2,…n
El problema DUAL constará de m x n ecuaciones con m + n incógnitas.
Se dice que xij es básica si ui+vj �tij
Se dice que xij es no básica si ui+vj -tij
(el número de ecuaciones del problema dual que deben verificarse con estricto signo de
igualdad debe ser m+n-1)
El CRITERIO DE OPTIMIZACIÓN SIMPLEX equivale a que los costes relativos de las variables no
básicas del problema sean no negativos, es decir:
rij �tij 9 (ui+vj) ≥0
Algoritmo del Transporte:
Se define la tabla del problema, y se obtiene una solución básica factible
Encontrar la variable que entra en la base y seleccionar la variable que sale de la base hasta
que los costes relativos de las variables no básicas sean todos ≥0
Problema
DUAL del
transporte
7
6. Ejemplo de aplicación del algoritmo del transporte (algoritmo de
Hichtcock).
Volviendo al ejemplo planteado en el apartado anterior, se pretende obtener la solución
óptima del problema del transporte identificado con la siguiente tabla.
9 3 6 7 3
x11 x12 x13 x14 x15 a1=100
7 5 2 10 6
x21 x22 x23 x24 x25 a2=160
5 4 9 8 10
x31 x32 x33 x34 x35 a3=140
b1=90 b2=60 b3=80 b4=100 b5=70 Tab-3. El problema del transporte definido en forma de tabla. Ejemplo intermedio
1º)Es necesario encontrar una primera solución básica factible, para ello usamos el método del
“costo mínimo por filas”, consistente en asignar el mayor valor posible a la celda de tiempo
mínimo de cada fila:
9 3 6 7 3
60 100 40
7 5 2 10 6
160
5 4 9 8 10
140
90 60 0 80 100 70 En la primera fila, la celda de menor tiempo absoluto es x12 y x15, trabajamos en primer lugar
con la x12 luego se le asigna el mínimo (ai,bj)=mínimo (100,60)= 60
9 3 6 7 3
60 40 100 40 0
7 5 2 10 6
160
5 4 9 8 10
140
90 60 0 80 100 70 30 Como en la fila 1 todavía quedan 40 unidades por asignar, se elige la celda de tiempo absoluto
menor entre las que restan, esto es la celda (1,5) con t15=3
8
9 3 6 7 3
60 40 100 40 0
7 5 2 10 6
80 160 80
5 4 9 8 10
140
90 60 0 80 0 100 70 30 Cada vez que una oferta o demanda se agota se cruza la correspondiente fila o columna,
indicando que ya no se pueden asignar más unidades a celdas de esas líneas. Siguiendo este
procedimiento para cada una de las filas de la tabla se obtendrá una solución básica factible.
9 3 6 7 3
60 40 100 40 0
7 5 2 10 6
80 30 160 80 50
5 4 9 8 10
140
90 60 0 80 0 100 70 30 0
9 3 6 7 3
60 40 100 40 0
7 5 2 10 6
50 80 30 160 80 50 0
5 4 9 8 10
140
90 40 60 0 80 0 100 70 30 0
9 3 6 7 3
60 40 100 40 0
7 5 2 10 6
50 80 30 160 80 50 0
5 4 9 8 10
140
90 40 60 0 80 0 100 70 30 0
9 3 6 7 3
60 40 100 40 0
7 5 2 10 6
50 80 30 160 80 50 0
5 4 9 8 10
40 140 100
90 40 0 60 0 80 0 100 70 30 0
9
9 3 6 7 3
60 40 100 40 0
7 5 2 10 6
50 80 30 160 80 50 0
5 4 9 8 10
40 100 140 100 0
90 40 0 60 0 80 0 100 0 70 30 0
Quedaría la siguiente solución básica factible.
9 3 6 7 3
60 40
7 5 2 10 6
50 80 30
5 4 9 8 10
40 100
La solución básica factible que se utilizará en el proceso de iteración será.
X12= 60 x15=40
x21=50 x23=80 x25=30
x31=40 x34=100 estando a nivel cero todas las demás.
2º) Para las variables básicas se verificará: ui+vj=tij. Y para la solución básica encontrada se
aplicaría del siguiente modo:
u1+v2=3 u1+v5=3
u2+v1=7 u2+v3=2
u2+v5=6 u3+v1=5
u3+v4=8
Sistema de 7 ecuaciones y 8 incógnitas. Definiendo u1=0, es resto de las incógnitas serán:
u1=0 v1=4
u2=3 v2=3
u3=1 v3=-1
v4=7
v5=3
10
Definiendo una columna para las varibles ui y una fila para las vj, pueden computarse los costos
relativos por rij=tij-(ui+vj)
9 3 6 7 3
r11=5 r12=0 60 r13=7 r14=0 r15=0 40 u1=0
7 5 2 10 6
r21=0 50 r22=-1 r23=0 80 r24=0 r25=0 30 u2=3
5 4 9 8 10
r31=0 40 r32=0 r33=9 r34=0 100 r35=6 u3=1
v1=4 v2=3 v3=-1 v4=7 v5=3
El costo relativo más negativo corresponde a la variable no básica x22.
Se identifica un ciclo con las variables básicas, consiste en identificar dos (y solo dos) celdas de
estas variables en la misma fila o columna. El ciclo garantiza que los niveles de la oferta y la
demanda se mantengan constantes.
9 3 - 6 7 3 +
5 0 60 7 0 0 40 0
7 5 2 10 6
0 50 -1 + 0 80 0 0 30 - 3
5 4 9 8 10
0 40 0 9 0 100 6 1
4 3 -1 7 3
Se ha identificado el ciclo (2,2), (2,5), (1,5), (1,2)
Este ciclo está formado por segmentos horizontales y verticales; los extremos de este
segmento deben tener signos opuestos a fin de que se mantengan los niveles de la oferta y la
demanda.
El máximo nivel que puede darse a la nueva casilla básica vendrá determinado por el mínimo
nivel de las casillas marcadas con signo negativo, para esta iteración es 30, quedando:
9 3 - 6 7 3 +
5 0 30 7 0 0 70 0
7 5 2 10 6
0 50 -1 + 30 0 80 0 0 - 3
5 4 9 8 10
0 40 0 9 0 100 6 1
4 3 -1 7 3
Para esta nueva solución factible, las variables básicas verificarán
7
11
u1+v2=3 u1+v5=3
u2+v1=7 u2+v3=2
u2+v2=5 u3+v1=5
u3+v4=8
Sistema de 7 ecuaciones y 8 incógnitas. Definiendo u1=0, es resto de las incógnitas serán:
u1=0 v1=5
u2=2 v2=3
u3=0 v3=0
v4=8
v5=3
Volviendo a calcular los costos relativos
9 3 6 7 3
4 0 30 6 -1 0 70 u1=0
7 5 2 10 6
0 50 0 30 0 80 0 1 u2=2
5 4 9 8 10
0 40 1 9 0 100 7 u3=0
v1=5 v2=3 v3=0 v4=8 v5=3
Se identifica un ciclo con las variables básicas, partiendo de la casilla con el costo relativo más
negativo.
9 3 6 7 3
4 0 + 30 6 -1 - 0 70 u1=0
7 5 2 10 6
0 50+ 0 - 30 0 80 0 1 u2=2
5 4 9 8 10
0 40 - 1 9 0 + 100 7 u3=0
v1=5 v2=3 v3=0 v4=8 v5=3
Se ha identificado el ciclo (1,4), (3,4), (3,1), (2,1), (2,2), (1,2)
Este ciclo está formado por segmentos horizontales y verticales; los extremos de este
segmento deben tener signos opuestos a fin de que se mantengan los niveles de la oferta y la
demanda.
12
El máximo nivel que puede darse a la nueva casilla básica vendrá determinado por el mínimo
nivel de las casillas marcadas con signo negativo. Introduciendo en la base x14 (t14=-1), con un
nivel de 30, se obtiene:
9 3 6 7 3
4 0 + 6 -1 - 30 0 70 u1=0
7 5 2 10 6
0 20+ 0 - 60 0 80 0 1 u2=2
5 4 9 8 10
0 70 - 1 9 0 + 70 7 u3=0
v1=5 v2=3 v3=0 v4=8 v5=3
La nueva solución factible sería
9 3 6 7 3
30 70
7 5 2 10 6
20 60 80
5 4 9 8 10
70 70
Volviendo a establecer las ecuaciones del problema dual:
u1+v4=7 u2+v3=2
u1+v5=3 u3+v1=5
u2+v1=7 u3+v4=8
u2+v2=5
Sistema de 7 ecuaciones y 8 incógnitas. Definiendo u1=0, es resto de las incógnitas serán:
u1=0 v1=4
u2=3 v2=2
u3=1 v3=-1
v4=7
v5=3
13
Volviendo a calcular los nuevos costos relativos
9 3 6 7 3
5 1 7 0 30 0 70 u1=0
7 5 2 10 6
0 20 0 60 0 80 0 0 u2=3
5 4 9 8 10
0 70 1 9 0 70 6 u3=1
v1=4 v2=2 v3=-1 v4=7 v5=3
Habiéndose alcanzado el óptimo ya que todos costes relativos son no negativos.
Por tanto la solución básica óptima es:
x14=30 x21=20 x31=70
x15=70 x22=60 x34=70
x23=80
(Y el resto de variables nulas)
Equivalencia práctica solución:
Fig-4. Análisis de los resultados del problema del transporte (Tab-3) sobre
modelo urbano .
a1
a2
b2
b4
b3
b1
b5
a3
70
30 20
60
8
0
70
70
14
7. Reflexión sobre distintos análisis basados en el problema del
transporte aplicables al caso urbano.
Controles semafóricos en función del momento del día y de la semana.
Análisis previos a intervenciones urbanísticas. (Rotondas, desviaciones).
Información a los conductores en las entradas principales sobre disponibilidad de espacio en
aparcamientos.
Coordinación en sistema de regulación de tráfico y navegadores de vehículos.
…
8. Bibliografía
Redes de Transporte: Teoría y Algoritmos. Autor: Francisco García Benítez. UNIVERSIDAD DE
SEVILLA. 1998
1
DISEÑO DE REDES DE TRANSPORTE. EL CASO URBANO (2ª parte)
-INGENIERÍA DE TRÁNSITO-
1. Introducción: Ingeniería de Tránsito dentro de la
INGENIERÍA DEL TRANSPORTE INGENIERÍA DEL TRANSPORTE: aplicación de los principios tecnológicos y científicos al
planeamiento, al proyecto funcional, a la operación y a la administración de las diversas partes
de cualquier modo de trasnsporte, con el fin de proveer la movilización de personas y
mercancías de una manera segura, rápida, confortable, conveniente, económica y compatible
con el medio ambiente.
INGENIERÍA DE TRÁNSITO: aquella fase de la ingeniería de transporte que tiene que ver con el
planeamiento, el proyecto geométrico y la operación del tránsito por calles y carreteras, sus
redes, terminales, tierras adyacentes y su relación con otros modos de transporte. Consiste
basicamente en recopilar datos relativos a los flujos de vehículos, analizarlos, y proponer
soluciones concretas y detalladas para solucionar los problemas de tránsito detectados;
estudiando los resultados obtenidos para comprobar la validez de la solución implantada.
Se relacina con las siguientes disciplinas, no siendo resuelta por ninguna de ellas
Ingeniería civil: trata principalmente de la parte estructural de las obras; ejemplo
calidad del firme.
Urbanismo (Arquitectura): Trata de la organización de la ciudad y el territorio,
planificando los diversos lugares y ambietes donde se desarrolla la actividad humana.
Ingeniería de caminos, canales y puertos: Calculos estructurales de las
infraestructuras, especialmente las de alto coste.
Gestión municipal: valoración de económica de proyectos y encuadre dentro del
presupuesto municipal
CONCLUSIÓN
Ingeniería tránsito (englobada dentro de la ingeniería del transporte): aquella a la que
concierne específicamente el aspecto funcional de la vialidad, la que tiene que ver con el
movimiento de vehículos y peatones.
Sobre todo se manifiesta la necesidad de esta disciplina en aquellas redes viales, urbanas o
rurales, donde los volúmenes de tránsito han crecido y existen problemas de accidentes y
congestionamiento.
Especialmente es necesaria la aplicación de la ingeniería de tránsito en los grandes proyectos
viales, cuando se trata de construir sistemas arteriales de altas especificaciones, como
2
autopistas urbanas. Pero también es indispensable para lobrar abatir la incidencia de
accidentes en un cruce conflictivo o en una arteria peligrosa, estudiando la remodelación física
del cruce o la utilización óptima de dispositivos de control, la canalización mediante isletas, la
supresion de obstáculos, u obras mayores como pasos a desnivel.
La instalación de semáforos y señales y la programación de estos, respondiendo a las
necesidades y a las características específicas del lugar, son parte del estudio especializado de
la ingeniería de tránsito.
2. Alcance de la Ingeniería de Tránsito: Uno de los objetivos finales que busca el ingeniero de tránsito, es el de optimizar la operación
de los sistemas de tránsito existentes y el de intervenir en el proyecto de sistemas viales futuro
lo suficientemente eficientes.
Además el alcance se extiendo a los siguientes ámbitos.
CARACTERÍSTICAS DEL TRÁNSITO: Analizar los diversos factores y las limitaciones de los
vehículos y los usuarios como elementos de la corriente de tránsito. Investigando la velocidad,
el volumen y la densidad; el origen y destino del movimiento; la capacidad de las calles y
carreteras; el funcionamiento de: pasos a desnivel, terminales, intersecciones canalizadas; se
analizan los accidentes, etc. Así se pone en evidencia la influencia de la capacidad y
limitaciones del usuario en el tránsito; se estudia al usuario particularmente desde el punto de
vista psíquico-físico, determinándose la rapidez de las reacciones para frenar, para acelerar,
para maniobrar, la resistencia al cansancio, etc.
REGLAMENTACIÓN DEL TRÁFICO: Se establecen las bases para los reglamentos de circulación;
señalando sus objeciones, legitimidad y eficacia, así como procedimientos para modificarlos y
mejorarlos. Así, por ejemplo, deben ser estudiadas las reglas en materia de licencias;
responsabilidad de los conductores, peso y dimensiones de los vehículos; accesorios
obligatorios y equipos de iluminación, acústicos y de señalización; revisiones periódicas;
educación vial, etc.
Igual atención se da a otros aspectos como: prioridad de paso; tránsito en un sentido;
zonificación de las velocidades; limitaciones en el tiempo de estacionamiento; control policial
en las intersecciones; procedimiento legal y sanciones relacionadas con accidentes; peatones y
transporte público.
SEÑALIZACIÓN Y DISPOSITIVOS DE CONTROL: este aspecto tiene por objeto determinar los
proyectos, construcción, conservación y uso de las señales, iluminación, dispositivos de
control, etc. Los estudios deben complementarse con investigaciones de laboratorio. Aunque
el técnico en tránsito no es responsable de la fabricación de estas señales y semáforos, a él
incumbe señalar su alcanc, promover su empleo y juzgar su eficacia.
PLANIFICACIÓN VIAL: es imprescindible, en la Ingeniería de Tránsito, realizar investigaciones y
analizar los diferentes métodos, para la planificación vial en un país, un municipio o una
pequeña área, para poder adaptar el desarrollo de las calles y carreteras a las necesidades del
tránsito. Parte de esta investigación está dedicada exclusivamente al planeamiento vial
3
urbano, dando a conocer los problemas que se presentan al analizar el crecimiento
demográfico, las tendencias sobre aumento en el número de vehículos y la demanda de
movimiento de una zona a otra.
Es reconocido que la circulación (tránsito) es uno de los factores más importantes en el
crecimiento y transformación de un centro urbano y de una región, y es por esto que el punto
de vista del Ingeniero de Tránsito debe ser considerado en toda programación urbanística y en
toda planificación de poliítica económica. El técnico a su vez debe tener en cuenta en los
trabajos de planificación viall las distintas exigencias derivadas de la salubridad, la seguridad,
de las actividades comerciales e industriales, etc.
ADMINISTRACIÓN: es necesario examina las relaciones entre los distintos organísmos públicos
que tienen competencia en materia vial y su actividad administrativa al respecto. Deben
considerarse los distintos aspectos tales como: económico, político, fiscal, de relaciones
públicas, de sanciones, etc.
GLOBALMENTE, debe hacerse énfasis en lo siguiente: el Ingeniero de Tránsito debe estar
capacitado para encontrar la mejor solución al menor coste posible. Naturalmente, puede
pensarse en infinidad de soluciones por demás costosas, pero el técnico preparado en la
materia ademàs de estar capacitado para encontrar esta mejor solución, debe desarrollar
eficientemente acciones a largo plazo, que tiendan a mejorar las condiciones del tránsito sin
poner restricciones innecesarias al mismo.
3. Modelo LINEAL de flujo de vehículos El flujo de vehículos, como cualquier flujo continuo, se estudia a través de sus tres variables
principales:
Flujo (q), número de vehículos que pasan por un punto o sección transversal dada, de un carril
o de una calzada, durante un periodo inferior a una hora [veh/hora]
Velocidad (v ), la relación entre el espacio recorrido(d) y el tiempo que se tarda en recorrerlo
[km/h]
Densidad (k), también llamada concentración, es el número de vehículos N, que ocupan una
longitud específica (d), de un vial en un momento dado, se suele expresar en [veh/km].
k=
Fig-1. Densidad o concentración .
4
Fig-2. Espaciamientos entre vehículos .
, espaciamiento promedio [m/veh]
Las anteriores variables se relacionan mediante la ecuación fundamental del flujo de vehículos:
q= v k [1]
Fig-3. Relaciones de tiempo y espacio entre vehículos .
5
B. D. Greenshields (1935), llevó a cabo una de las primeras investigaciones sobre el
comportamiento del flujo de vehículos, estudió la relación existente entre la velocidad y la
densidad. Utilizando un conjunto de datos (k,v), para diferentes condiciones de tráfico,
propuso una relación lineal entre la velociad v y la densidad k:
Fig-4. Relación lineal entre la velocidad y la densidad . En general la velocidad
disminuye a medida que aumenta la densidad, desde un valor máximo o velocidad a flujo libre
(punto A), hasta un valor mínimo = 0 (punto B) donde la densidad alcanza su máximo
valor de congestionamiento.
Las anteriores variables se relacionan mediante la ecuación fundamental del flujo de vehículos:
- [2]
: velocidad media espacial [km/h], es la media aritmética de las velocidades de
punto de todos los vehículos que en un instante dado se encuentran en un tramo de
carretera o calle. Para una distancia d dada, se calcula dividiendo d por el promedio
de los tiempos empleados por los vehículos en recorrerla, = d/
k: densidad [veh/km/carril]
: velocidad media espacial a flujo libre [km/h]
: densidad de congestionamiento [veh/km/carril]
6
El flujo, q, se puede representar en el diagrama velocidad-densidad, a través de la ecuación
fundamental q=vk, donde para cualquier punto sbre la recta de coordenadas (k,v), el
producto vk es el area de un rectángulo cuya base es la densidad k y cuya altura es la
velocidad v.
El rectángulo de área máxima corresponde al punto E, que está ubicado exactamente en la
mitad de la recta. Su área, sombreada en la fig.-4, representa el flujo máximo, qm, el cual se
obtiene para los valores siguientes de vm y km.
vm ; km ; qm
Sustituyendo la ecuación [2] en la [1], se obtiene la relación entre flujo y densidad
[3]
Esta ecuación expresa al flujo q como una función parabólica de la densidad k. Por lo tanto, la
forma de la curva, mostrada en la fig.-5, es la de una parábola.
Fig-5. Relación parabólica entre el flujo y la densidad.
7
Por definición se requiere que cuando la densidad se aproxime a cero, el flujo también se
aproxime a cero, lo cual representa condiciones de operación a flujo libre (punto A).
Igualmente, cuando la densidad es la máxima, k=kc, los vehículos se detienen uno tras otro,
defensa delantera a defensa trasera, tal que no avanzan, q=0 (punto B).
Entre los dos extremos anteriores, existen una diversidad de condiciones del flujo vehicular,
identificadas por los puntos C, D y E, reflejando este último características de operación a flujo
máximo o capacidad máxima, q=qm
La velociadad, v, también se puede representar en el diagrama flujo-densidad, despejándola
de la ecuación fundamental q=vk:
La expresión anterior es la pendiente del vector dirigido desde el origen A a cualquier punto
sobre la curva. Así, para los puntos C, D y E, se tiene:
Pendiente de AC=
Pendiente de AD=
Pendiente de AE=
Obsérvese que a la densidad de congestionamiento, k=kc (punto B), la pendiente del vector
AB es cero, indicando que no existe velocidad, pues los vehículos están completamente
detenidos o en un congestionamiento total.
En la medida en que el flujo q y la densidad k se aproximan a cero, el vector tiende a ser
tangente a la curva y su pendiente representa la velocidad a flujo libre vl.
La relación entre la velocidad v y el flujo q, se obtiene despejando la densidad k de la ecuación
[2]:
Y reemplazándola en la ecuación fundamental del flujo de vehículos , quedando:
De donde:
[4]
8
Esta última expresión, representada en la fig.-6, indica que entre la velocidad y el flujo existe
una relación parabólica, donde para un valor determinado del flujo (q=qC=qD), hay asociados
dos valres de la velocidad (vC y vD).
Fig-6. Relación parabólica entre velocidad y flujo.
En la medida que el flujo q aumenta, desde el punto A (velocidad a flujo libre), la velocidad v
progresivamente disminuye. De manera que si para una determinada vialidad, el flujo de
entrada q (demanda) se aproxima a la capacidad qm (máxima oferta o servicio), la dinámica
del flujo vehicular puede causar que éste se reduzca por debajo de la capacidad, con
velocidades correspondientes a la parte inferior de la curva desde el punto E hasta el puntoB,
indicando que la operación ocurre a nivel de congestión.
En la fig.-7, aparecen dibujadas las tres relaciones básicas en un solo diagrama fundamental,
el cual permite ver la interrelación entre cada una de ellas.
9
Fig-7. Diagrama fundamental del flujo vehicular .
Se puede observar que las regiones correspondientes a flujos de tránsito no congestionados
están limitadas por:
10
4. Modelos NO LINEALES de flujo de vehículos Otras investigaciones, relacionadas con el comportamiento del flujo de vehículos, han llegado
a la conclusión de que no siempre existe una buena correlación lineal entre la velocidad y la
densidad.
MODELO LOGARÍTMICO: lo realiza H. Greenberg basado en la analogía hidrodinámica de
fluidos compresibles, este modelo da buenos ajustes en flujos congestionados, pero no
funciona muy bien a bajas densidades.
Fig-8. Modelo logarítmico del flujo de vehículos .
[5]
[6]
11
MODELO EXPONENCIAL: Underwood, interesado por el análisis del régimen a flujo libre,
formuló el siguiente modelo exponencial para flujos no congestionados.
Fig-9. Modelo exponencial del flujo de vehículos.
[7]
[8]
Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar
1
DISEÑO DE REDES DE TRANSPORTE. EL CASO URBANO (3ª parte)
-INGENIERÍA DE TRÁNSITO-
1. Descripción probabilística del flujo de vehículos Si todos los vehículos que circulan por un determinado vial se encuentran espaciados
uniformemente, sería fácil determinar su flujo y los diferentes niveles de congestionamiento.
Sin embargo, en muchos casos los vehículos no viajan a intervalos uniformes, sino que lo hacen
en grupos con un intervalo promedio para cada uno, reflejando concentraciones vehiculares
que se mueven en forma de ondas a través del tiempo.
Más aún, en situaciones más cercanas a la realidad, los vehículos circulan en forma
completamente dispersa. Todos aquellos enfoques que tratan de tener en cuenta la
heterogeneidad del flujo, suponen que el patrón de llegadas o de paso de los vehículos
corresponde, en cierta manera, a un proceso aleatorio. En muchos problemas de ingeniería de
tránsito es de gran utilidad describir el flujo vehicular, de tal manera que conserve algunas de
sus características discretas, considerando de esta forma los aspectos probabilísticos de su
comportamiento.
Para seleccionar la distribución de probabilidad que más fielmente represente un flujo de
vehículos específico, es necesario que éste cumpla tres condiciones:
primero, cada conductor sitúa su vehículo independientemente de los demás, excepto
cuando su espaciamiento es muy pequeño;
segundo, para cualquier flujo , el número de vehículos que pasan por un punto en un
intervalo de tiempo dado es independiente del número de vehículos que pasan por
otro punto durante el mismo intervalo;
tercero, el número de vehículos que pasan por un punto dado en un intervalo de
tiempo es independiente del número de vehículos que pasan por el mismo punto
durante otro intervalo.
Los supuestos anteriores son los que utiliza la distribución de Poisson, la cual tiene aplicación
para flujos de vehículos bajos y medios.
Suponiendo que la distribución de llegadas de los vehículos a un punto es de
tipo Poisson (Discreta), entonces la probabilidad de x llegadas en cualquier intervalo de
tiempo t viene dada por la siguiente expresión:
[9]
Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar
2
Donde:
X = variable aleatoria que representa el número de llegadas de vehículos a un punto.
p(x) = probabilidad que lleguen exactamente x vehículos al punto durante un intervalo de
tiempo t
m = número medio de vehículos que se espera lleguen durante el intervalo de tiempo t
(vehículos/intervalo)
e = base de los logaritmos neperianos= 2,718282
El valor de m en función de la tasa de flujo de llegadas q es:
[10]
Sustituyendo [10] en [9]:
Distribución discreta de llegadas [11]
Se estudia a continuación, como caso particular, la probabilidad de que no lleguen vehículos
durante el intervalo de tiempo t, la expresión anterior queda del siguiente modo:
para t ≥ 0
Si no llegan vehículos durante el intervalo de tiempo t, entonces existe un intervalo de tiempo
h entre vehículos de al menos t. Esta característica define la distribución de intervalos
de tiempo entre vehículos, la cual se expresa como:
para t ≥ 0 Distribución de intervalos entre vehículos [12]
La anterior expresión indica que la distribución de intervalos entre vehículos es una variable
continua de tipo exponencial negativa.
La distribución discreta de llegadas [11], y la distribución continua de intervalos [12], tienen las
siguientes aplicaciones:
Control de intersecciones.
Cálculo de longitudes de almacenamientoen carriles con giro a la izquierda.
Estimación de filas y demoras en la circulación.
Disponibilidad de claros o separaciones entre vehículos de una corriente
principal que permita el cruce de los vehículos de la corriente secundaria.
Estudio de maniobras de incorporación de dos corrientes de circulación.
Predicción de llegadas de vehículos a puntos de interés.
Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar
3
Por complemento de la ecuación [12], la probabilidad de que un intervalo h sea menor de t es:
probabilidad acumulativa para t ≥ 0 [13]
Fig-1. Distribución continua exponencial de intervalos entre vehículos [12]
Fig-2. Distribución continua exponencial acumulativa [13]
2. Conceptos estadísticos necesarios para la resolución de
problemas.
Como trabajar con la distribución discreta de Poisson
Una manera fácil de calcular las probabilidades, según la distribución de Poisson, se logra
utilizando la siguiente propiedad:
Que también se puede escribir como:
Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar
4
El cálculo de probabilidades para m=1:
Podría hacerse para m=2, m=3, etc.
En cualquier caso se suelen usar tablas de estadística como la siguiente:
Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar
5
Tabla-1. Distribución de llegadas de vehículos de acuerdo a una
distribución de Poisson.
Fig-3. Distribución de llegadas de vehículos.En función dem:número medio
de vehículos que se espera lleguen durante el intervalo de tiempo t
(vehículos/intervalo). Observese que valores pequeños de m la distribución es
sumamente sesgada, cuando m aumenta, la distribución se hace más simétrica.
Hay otras propiedades de la distribución acumulada de Poisson:
1.- Probabilidad que lleguen N o menos vehículos:
Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar
6
2.- Probabilidad que lleguen más de N vehículos:
3.- Probabilidad que lleguen menos de N vehículos:
4.- Probabilidad que lleguen N o más vehículos:
Otros conceptos estadísticos necesarios:
Los datos de las mediciones relacionadas con el tránsito de vehículos suelen ser estocásticos,
siguiendo una distribución de probabilidades, en principio desconocida.
Para realizar cálculos conviene antes que nada enunciar los tres axiomas y tres de las
propiedades del cálculo probabilístico.
Axiomas:
1. Para cualquier suceso A ocurre que 0 P(A) 1
2. Si A y B son incompatibles (A B ø) P (A B) = P(A) + P(B)
3. P(E)=1, donde llamamos E al espacio muestral, es decir todas las opciones de un
determinado suceso.
Propiedades:
1. Si es el suceso complementario de A P( )= 1 – P(A)
2. P(A B) = P(A) + P(B) – P (A B)
3. Si A y B son independientes P( A B) = P(A) . P(B)
-------- Ver Ejemplos 2, 3 y 4 --------
Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar
7
3. Bibliografía
Ingeniería de Tránsito. Fundamentos y aplicaciones.
Autores: Rafael Cal y Mayor Reyes, James Cárdenas Grisales.
Editorial: ALFAOMEGA. 1998
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
1
Tema 10. FERROCARRILES URBANOS. Tranvías, metros ligeros y metro convencional
Breve historia de los ferrocarriles metropolitanos: La historia de los tranvías, trolebuses, metros y metros ligeros eléctricos, data de la segunda
mitad del siglo XIX, cuando se empezaron a ensayar los primeros vehículos de tracción
eléctrica desarrollados por Siemens (en la Exposición de Berlín estuvo funcionando durante
cuatro meses en 1879).
Desde 1950 un auténtico BOOM
Metros del mundo. Inauguraciones/decada
De a Número
1860 1870 1
1870 1880 0
1880 1890 0
1890 1900 5
1900 1910 5
1910 1920 3
1920 1930 2
1930 1940 2
1940 1950 1
1950 1960 9
1960 1970 10
1970 1980 29
1980 1990 29
1990 2000 21
Total 117
Tram, abreviatura del anglicismo Tramway (vía de rieles planos)
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
2
Lo inventó en 1775 el inglés John Outram
Se electrifican 2ª mitad siglo XIX
En la mitad del siglo XX, aparecen los Trolebuses (electrificados, con ruedas_no usa vías),
evolucionan al autobús, sustituye al tranvía en las ciudades medianas pequeñas, mientras el
metro.
En la mitad del siglo XX, el metro triunfa en las grandes ciudades.
En Madrid se inaugura el primer tramo de metro en octubre de 1919, en Barcelona se inaugura
el primer tramo el 30 de diciembre de 1924.
El potencial de los ferrocarriles metropolitanos: Actualmente, y a pesar de que la implantación de sistemas de transporte ferroviario
metropolitano conlleva importantes inversiones iniciales, un gran número de ciudades están
incorporando en sus planes de transportes la posibilidad de implantación de metros, tranvías o
metros ligeros (siendo difícil establecer diferencias entre estos dos últimos); así en Alemania,
Suiza, Países Bajos, etc. Siguen proliferando estos tipos de transportes y ampliando las redes
actuales.
En España se incorporan cada vez más ciudades a esta modalidad de transporte: Valencia en
octubre de 1988, Bilbao en noviembre de 1995, Coruña en 1998, Alicante en agosto de 2003,
Tenerife en abril de 2007, Sevilla en octubre de 2007, Jaén en mayo de 2011; próxima
inauguración del metropolitano de Málaga y metropolitano de Granada; Tren-Tran de la Bahía
de Cádiz.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
3
Sevilla
Tranvías Urbos 3 de CAF con una capacidad de 275 pasajeros y una velocidad máxima de 70
km/h, tienen ultracondensadores que permiten viajar al tranvía sin catenaria en trayectos
cortos; se trata del sistema de tecnología avanzada ACR (Acumulador de Carga Rápida)
desarrollado y patentado por la empresa española CAF.
Granada
Tramo en superficie entre las estaciones de Vicuña y Juncaril que tiene en algunos tramos
características de tranvía y en otros tramos características de metro. En 2011 se encuentra en
construcción la primera línea, que cruza el área de norte a sur uniendo los municipios de
Albolote, Maracena, Granada y Armilla.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
4
Jaén
Vista del tranvía en la estación de las batallas durante el período de pruebas.
El Tranvía de Jaén es una línea de tren ligero metropolitano que recorre la ciudad de Jaén,
conectando el eje centro-norte. Las obras comenzaron en abril de 2009 y finalizaron dos años
después. Dicho sistema tranviario transcurre íntegramente en superficie y cuenta con 10
estaciones
El Tranvía de Jaén cuenta con cinco tranvías Alstom Citadis TGA 302. Cada tranvía tiene una
longitud de 32 metros, un ancho de 2,4 metros y una altura de 3,2 metros. Presenta piso bajo
integral, lo que garantiza total accesibilidad, además, tiene sistemas para la sujeción de
bicicletas en cada módulo. La capacidad total es de 182 pasajeros
Tranvía Alstom Citadis 302
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
5
Málaga
El Metro de Málaga es una red de transportes para la ciudad de Málaga basada en varias líneas de metro ligero servidas con unidades tranviarias. Esta red, actualmente en construcción, unirá diferentes puntos de la ciudad y tendrá enlaces con el resto de redes de transporte del Consorcio de Transporte Metropolitano del Área de Málaga.
Todas las líneas utilizarán tranvías Urbos 3 de CAF con capacidad para 202 pasajeros (145 de pie y 57 asientos), la velocidad máxima que alcanzan estas unidades es de 70 km/h. El ancho vía será de 1.435 mm (ancho internacional) y electrificada a 750 vcc, permitiendo tener toda la red conectada. Los vehículos tienen una longitud de 31 m de largo y una anchura de 2,65
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
6
Cádiz
La primera línea del Tranvía Metropolitano de la Bahía de Cádiz conectará Chiclana, San
Fernando y Cádiz, con una longitud de trazado 24 kilómetros. De ellos, 13,7 discurrirán a través
de una plataforma de nueva construcción entre Chiclana y San Fernando y los 10,3 kilómetros
restantes aprovecharán la línea ferroviaria Sevilla-Cádiz. Contará con 22 paradas (17 en los
primeros tramos y cinco en la prolongación hasta Cádiz). El tiempo de recorrido entre los dos
extremos será de algo más de media hora y la población servida (situada a una distancia no
superior a 500 metros de una parada), de 233.500 personas.
Puente de la Pepa en Construcción (unirá Cádiz con Puerto Real), por el circulará la línea 2 del metropolitano de Cádiz.
La construcción de las unidades móviles fue adjudicada a CAF, sobre la base del modelo Urbos.5
La característica más destacable es la existencia de puertas a dos alturas, debido que la altura de los andenes de la línea de ferrocarril (76 cm) es excesiva para utilizarla en la zona tranviaria, donde se ha establecido una altura de 38 cm. Finalmente, cada lado de cada coche que forma el tranvía dispone de una puerta de cada altura, con la mitad del suelo interior de cada coche a la altura de una puerta y la otra mitad a la otra, existiendo comunicación entre ambas zonas mediante escaleras, plataformas para personas de movilidad reducida.
Cada rama se compone de dos coches motores, ampliables a 3, con 146 plazas de pie y 92 sentadas. La velocidad máxima es de 100 km/h. El ancho de vía, para ser compatible con la línea Cádiz-Sevilla actual, es ibérico de 1.668 mm.
Ferroviariamente, cuando el tren entra en la vía convencional, el tranvía se considera un tren normal que circula por la línea en las mismas condiciones que el resto de trenes. Ha sido
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
7
numerado dentro de la serie 801, recibiendo la primera unidad la numeración 801.001. La homologación para circular por vías férreas convencionales le permite circular no sólo en la línea Cádiz-Sevilla, sino que podría hacerlo en cualquier otra línea ferroviaria española.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
8
Un componente crítico en el movimiento de las personas es el tiempo de ir y volver a
actividades fuera de su entorno de vivienda, como el invertido en ir y volver al trabajo, a los
centros de estudio, a centros comerciales y lúdicos, etc.
Hasta la mitad del siglo XX, la mayoría de los desplazamientos individuales se hacían andando.
Ello dio lugar, entre otras razones, a que el tamaño de las ciudades no pasase de un radio de 5
ó 6 km alrededor de su centro. El desarrollo de los transportes públicos permitió una mayor
extensión de las ciudades. Posteriormente el ferrocarril cambió la fisonomía de las urbes,
desarrollándose las zonas residenciales a lo largo de las líneas ferroviarias; con el tiempo las
zonas comprendidas entre las líneas ferroviarias han sido llenadas y casi todo el suelo
metropolitano ocupado, no siempre con el rigor urbanístico adecuado, llegando en múltiples
ocasiones a situaciones de congestión elevada.
El transporte ferroviario urbano es una posible solución a los problemas de congestión, pero su
implantación es cara para metros subterráneos, o metros ligeros cuando el flujo horario de
viajeros a transportar es bajo. No obstante el automóvil es con gran diferencia el medio de
transporte más caro excepto para volúmenes de tráfico muy bajos.
Ver gráficos costes por tipos de medio de transporte en ciudades de tamaño medio-alto.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
9
Los estudios de previsiones de demanda o de utilización de una nueva línea de transportes
ferroviarios son fundamentales para hacer un análisis de alternativas y de mayor o menor
viabilidad económica.
Capacidad de Transporte (por hora y sentido)
Distancia entre estaciones
AUTOBÚS 2.400-8.000 pasajeros 250-1.200 metros
TRANVÍA 4.000-15.000 pasajeros 250-1.200 metros
METRO LIGERO 6.000-40.000 pasajeros 350-1.500 metros
METRO PESADO 20.000-80.000 pasajeros 500-2.000 metros
Un Metro subterráneo es, sin duda, el mejor método de transporte urbano, ya que no
interfiere en la superficie de la ciudad y no sufre los atascos, retrasos o colapsos. Pero
comparado con el tranvía, el autobús o el trolebús es el sistema más caro de transporte
urbano, precisamente por el coste de la infraestructura subterránea.
El metro pesado subterráneo se justifica solamente cuando la demanda es muy alta, y no hay
posibilidad de un transporte urbano en superficie por la densidad del tráfico, esto explica la
interrupción de su funcionamiento en el periodo nocturno.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
10
Diferencias entre ferrocarriles metropolitanos y otras
explotaciones ferroviarias. La mayoría de ferrocarriles urbanos (metros, tranvías, metros ligeros, etc.) basan sus sistemas
de explotación en líneas o recorridos con gran densidad de población. Ello, entre otras
peculiaridades, obliga a diseñar estaciones con pequeñas distancias entre sí, evitando grandes
desplazamientos de los ciudadanos en superficie.
Esta primera premisa conceptual obliga a sistemas de transporte que, para ofrecer velocidades
comerciales altas (tiempos de recorrido bajos), precisa un material móvil capaz de importantes
aceleraciones y deceleraciones (del orden de 1 o incluso 1,2 m/s2), a diferencia de otro tipo de
explotaciones ferroviarias, en las que la distancia entre estaciones es de varios o muchos
kilómetros.
Otra característica diferenciadora importante es el hecho de que una gran parte de los metros,
metros ligeros y tranvías circulan, o bien dentro de los cascos urbanos en superficie, o bien en
el subsuelo a través de túneles. En ambos casos los tamaños de las cajas de sus coches suelen
ser menores que los de los ferrocarriles convencionales, pero la necesidad de elevadas
aceleraciones exigen motorizaciones muy potentes en comparación con trenes del sector
ferroviario convencional. Así pues, resulta que la clásica composición de un tren a base de una
cabeza tractora y coches remolcados no es aplicable en las explotaciones metropolitanas, y
debe acudirse a composiciones formadas por unidades:
MM Motor-Motor
MRM Motor-Remolque-Motor
MMRMM Motor-Motor-Remolque-Motor-Motor
O similares, que se caracterizan por un gran número de coches motores en relación a vehículos
remolcados.
Debe señalarse también que las alimentaciones en los transportes ferroviarios urbanos locales
suelen realizarse en corriente continua y con tensiones comprendidas entre los 600 v y 1,5 kV,
a diferencia de los ferrocarriles eléctricos interurbanos de carga o de viajeros que utilizan
alimentaciones en alterna, a frecuencias industriales o especiales, pero siempre con tensiones
mucho más elevadas (15.000, 25.000 y hasta 50.000 V) o tensiones en continua de 3000 V
usuales en la mayor parte de las líneas españolas de RENFE. Ello implica unas características de
diseño muy peculiares tanto en las instalaciones fijas con en el material móvil rodante, ya que
como se ha explicado deben compatibilizarse fuertes procesos de arranques y paradas de
vehículos de pequeño tamaño pero con importantes potencias de tracción embarcadas, de tal
forma que las bajas tensiones de alimentación (por condicionantes históricos y limitaciones de
aislamientos), implican importantísimas intensidades, cercanas a los 1.000 A a manejar por
coche motor.
Existen otras diferencias, como la concepción de vehículos para rápidas entradas y salidas de
usuarios (con gran número de puertas), interiorismo diseñado para un tiempo de estancia a
bordo pequeño, radios de curvatura mucho más pequeños, etc.
Adicionalmente, debe señalarse por último el hecho de que las explotaciones ferroviarias
urbanas o locales siempre tienen criterios de explotación conceptualmente diferentes al de los
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
11
ferrocarriles interurbanos, puesto que los trenes se ven obligados a circular con intervalos
temporales y kilométricos reducidos como se ha indicado, lo que exige un riguroso control de
tráfico y unos sistemas de señalización, protección y conducción extremadamente fiables, a la
vez que versátiles, permitiendo una gran capacidad de transporte de forma segura en las líneas
servidas.
AUTOBÚS CONVENCIONAL
AUTOBÚS ELECTRIFICADO
TRANVÍA METRO LIGERO
METRO PESADO (convencional)
Nº coches componen unidad
1 1 1-2 2-3 2-10
Longitud de cada unidad
8-12 8-12 16-30 25-45 32-150
Asientos por coche
30-80 30-80 22-40 25-80 32-84
Plazas totales por coche
40-120 40-120 100-180 110-250 140-280
Necesita infraestructura propia %
0% 40-90% 0-40% 40-90% 100%
Control del vehículo
Manual/ Visual
Manual/Visual/ Señales
Manual/Visual/ Señales
Manual/ Señales ATC
Señales ATC (*)
Control de Billetes
En el vehículo En el vehículo En el vehículo En vehículo o estación
En estación
Toma de corriente
- Aérea Aérea Aérea Aérea / tercer carril
Velocidad máxima km/h
40-80 60-100 50-70 60-90 70-110
Regularidad Media-Baja Media-Alta Baja Alta Muy alta
Separación estaciones
250-1.200 m 250-1.200 m 250-1.200 m 350-1.500 m 500-2.000 m
Capacidad /hora por sentido
2.400-8.000 pasajeros
4.000-10.000 pasajeros
4.000-15.000 pasajeros
6.000-40.000 pasajeros
20.000-80.000 pasajeos
(*) Señales ATC “Automatic Train Control”, señalización automatizada.
Cajas modulares de tranvías y metros ligeros. El auge de los sistemas ferroviarios metropolitanos denominados tranvías y metros ligeros, ha
hecho que, en los últimos años la mayoría de los fabricantes mundiales de estos sistemas
(ALSTOM, SIEMENS, BOMBARDIER, ANSALDOBREDA, CAF, etc), diseñen productos estándares
que pudieran crecer mediante la incorporación de nuevos módulos en sus composiciones.
Lo cual es antagónico respecto a las construcciones habituales de material móvil ferroviario.
ALSTOM. Multinacional francesa. CITADIS
SIEMENS. Multinacional alemana. COMBINO
BOMBARDIER. Multinacional canadiense. MOVIA
ANSALDOBREDA. Italiana. SIRIO
CAF. Multinacional española URBOS
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
12
Combino de Siemens
Unidad Movia C951 de Bombardier en el metro de Singapur.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
13
Unidad Sirio de AnalsoBreda en Athenas.
Estas construcciones modulares no sólo hacen que los precios sean más bajos que los de los
metros pesados sino que, además, facilitan su construcción en instalaciones mucho menos
costosas, más flexibles y fáciles de implementar en cualquier país, y con unos plazos de
entrega asombrosos para el sector ferroviario, de 14 a 16 meses (gama estándar).
La escalabilidad de estos vehículos permite seleccionar anchos de coche entre (2,3 y 2,65 m)
dentro de lo que se caracteriza como productos de catálogo estándar.
Los anchos de vía suelen poderse seleccionar entre 1000 mm y 1445mm, y todos los
fabricantes ofrecen posibilidad de composiciones 100% piso bajo, lo que significa que la
distancia del suelo al piso del vehículo es igual o inferior a 300 mm.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
14
Gráfico ejemplo de escalabilidad:
Estos vehículos, en cuanto a sus cajas se refiere, se caracterizan por poder particularizar para
cada explotación el diseño interior y pintura externa y, sobre todo, los módulos de cabina que
se construyen en composiciones totalmente adheridas al módulo extremo, consiguiéndose una
facilísima intercambiabilidad ante accidentes.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
15
Análisis económico El transporte ferroviario urbano es normalmente deficitario habida cuenta que el transporte
ha adquirido en los últimos decenios un importantísimo papel político, existiendo diversas
tendencias en lo relativo a su financiación; desde la emanada de directivas de la UE para que la
infraestructura ferroviaria la sufrague el Estado pero que su explotación sea privada, o con
estilos de gestión como los de la empresa privada, hasta la decisión política, adoptada en
algunos casos, de hacer pagar a los usuarios la construcción ferroviaria, si bien no
directamente, sí a través de una revalorización de terrenos limítrofes a la línea ferroviaria y
consecuente mayor coste de las viviendas de la zona.
Referencias de coste habitual de una línea, teniendo en cuenta la infraestructura civil, la arquitectura, las instalaciones y el material móvil:
Valencia 60 millones €/km
Bilbao 60 millones €/km
Londres (línea jubileo) 140 millones €/km
Madrid (ampliación 2007) 36 millones €/km
Actualmente el Banco Mundial utiliza el ratio de la ampliación del año 2007 como referencia de inversión, así como referencia en el plazo de ejecución (40 km y 38 estaciones en 40 meses)
Se analiza a continuación desde un punto de vista económico el caso particular de METRO-
MADRID
Estimación de inversión y rangos de amortización del metro de Madrid:
Datos año 2000 AMORTIZACIÓN
km Millones €/km Millones € Años de vida Millones € /año
Infraestructura 171 36 6156 70 88
Coches Miles €/coche Millones € Años de vida Millones € /año
Material móvil 1.400 1,2 1683 15 112
TOTAL 7.849 200 millones €/año
Datos año 2010 AMORTIZACIÓN
km Millones €/km Millones € Años de vida Millones € /año
Infraestructura 287 36 10.332 70 147,6
Coches Miles €/coche Millones € Años de vida Millones € /año
Material móvil 2.369 1,2 2.843 15 189,5
TOTAL 337 millones €/año
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
16
Tabla de la estructura de costes del metro de Madrid año 2010.
COSTES (Millones de Euros) Año 2010
Mano de obra 359 28,58%
Energía, material y diversos 777 61,86%
Amortizaciones 114 9,08%
Financieros 6 0,48%
TOTAL COSTES 1.256
Volumen de viajes 627 Millones de viajeros
Coste medio por viaje 2 €/billete
INGRESOS (Millones de Euros) Año 2010
Ventas de Billetes 1.064 28,58%
Actividades complementarias (#) 54 61,86%
TOTAL INGRESOS 1.118
Volumen de viajes 627 Millones de viajeros
Precio medio del billete 1,7 €/billete
Existe un diferencia de 0,30 €/billete, subvencionada por cada viaje, CON UNA AMORTIZACIÓN
MUY POCO REALISTA.
Las infraestructuras no son propiedad del Metro de Madrid, y no se amortizan en las cuentas
de la empresa, si pasasen a amortizarse en las cuentas de la empresa el billete tendría que
valer:
(1256 millones € costes explotación+ 337 millones € amortización infraestructuras)/627
millones de viajes= 2,54 €
Por tanto la subvención real por cada viaje de metro es de 0,84 € (el 50% del precio medio del
billete).
Destacar el precio del billete no es un buen medidor del servicio prestado, ya que un bajo
coste de explotación con un servicio inseguro de baja disponibilidad y fiabilidad o con mala
imagen de poco vale para los usuarios.
El análisis del balance económico –social a la hora de decidir acometer la inversión en una
infraestructura ferroviaria urbana, se calcula la mejora de la accesibilidad, por medio de las
horas ahorradas al año en cada alternativa (multiplicando el ahorro de tiempo de viaje en cada
modo por el número estimado de viajeros en cada modo). Finalmente para la obtención del
Balance Económico-Social, se calcula en cuanto debería valorarse el coste horario de las horas
ahorradas para que los flujos de costes y ahorros anuales, a 30 años, tengan un TIR del 4%.
La alternativa que rentabilizando la inversión más minimice los coste horarios será la
alternativa óptima.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
17
Novedades tecnológicas.
ERTMS, ATP, ATO
Cofres superiores de electrónica y aparellaje
Sistema de electrificación invisible
Fig.- Bogies para piso bajo
Fig.Equipo de electrónica de potencia preparado para instalarse en la parte superior de las
unidades móviles de piso bajo.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
18
Fig. Esquema levitación magnética monoviga
Fig. Tracción Trenes de levitación magnética monoviga.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
19
Fig. Tercer carril.
Profundizando en la materia. Una vez que se conoce la infraestructura del transporte que se trate de construir sería
necesario definir cada uno de los siguientes aspectos:
PROYECTO PRINCIPAL:
Cartografía, climatología e hidrología, planteamiento urbano, estudio geológico, efectos
sísmicos, trazado geométrico, movimiento de tierras, drenaje, geotecnia para la cimentación
de estructuras, estructuras, viales y aparcamientos, superestructura en instalaciones
ferroviarias, explotación de la línea, integración ambiental, replanteo, reposición de
servidumbres, servicios afectados, expropiaciones, justificación de precios, plan de obra,
coordinación con otros organismos, presupuesto, revisión de precios, obras complementarias,
estudio de seguridad salud
INSTALACIONES
Línea aérea de contacto o tercer carril en su caso.
Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica)
20
Red de alimentación eléctrica de tracción, acometidas, subestaciones rectificadoras,
interconexiones y telemandos.
Señalización Ferroviaria (localización de trenes, semaforización y aparatos de vía).
Sistemas de protección y conducción automática de trenes en su caso (ATP-ATO).
Sistemas electromecánicos de estaciones (ventilación, bombeo, puertas de entreda, etc)
Equipos de movimiento vertical y horizontal (escaleras mecánicas, ascensores y pasillos
rodantes)
Ventilación de túneles y estaciones
Sistemas de detección y protección de incendios y equipamiento de protección civil.
Telecomunicaciones y sistemas de radiocomunicaciones tren-tierra.
Puestos de control y telemando centralizados
MATERIAL MÓVIL
Datos generales y normas de aplicación al nuevo material móvil.
Cajas: formas, dimensiones, asientos, puertas, recubrimientos, materiales estructura, cabinas,
puestos de conducción, ergonomía.
Acoplamientos o enganches intermedios y extremos.
Equipos electrónicos de tracción y auxiliares.
Equipo neumático
Bogies.
Bibliografía
FERROCARRILES METROPOLITANOS. Tranvías, metros ligeros y metros convencionales.
Manuel Melis Maynar, y Francisco Javier González Fernández. (3ª edición)
Editorial: COLECCIÓN SENIOR (Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos).
Memoria Metro de Madrid 2010