ESTUDIO DE MODERNIZACIÓN DEL TRANSPORTE PÚBLICO México D.F.Octubre de 2004 EN EL ÁREA...

ESTUDIO DE MODERNIZACIÓN DEL TRANSPORTE PÚBLICO

México D.F.Octubre de 2004

EN EL ÁREA METROPOLITANA DE MONTERREY N. L.

•Simulación del sistema de transporte en el año base 2003

▪Zonificación

▪Validación y ajuste de la demanda actual

▪Estructura general de los modelos

▪Calibración a la situación actual

•Simulación a futuro del sistema de oferta actual del transporte público

▪Modelos de demanda

▪Proyección de los principales corredores

▪Selección de la tecnología de modernización

•Simulación del sistema de modernización del transporte público

▪Subsistema norte

▪Subsistemas norte - norponiente

CONTENIDOCONTENIDO

MON TE R R E YGU AD AL U P E

S AN N IC OL AS

AP OD AC A

E S C OB E D O

S AN P E D R O

S AN TA C ATAR IN A

S IM B O LO G IAMunicipiosZonificación

Área de estudio: AMM, municipios de: Monterrey,

Santa Catarina, San Pedro Garza García, General

Escobedo, San Nicolás de los Garza, Apodaca y

Guadalupe.

Criterios de zonificación:

Agregación de AGEBS pertenecientes a un

mismo municipio y homogéneos en cuanto a

nivel de ingreso.

Ubicación geográfica con respecto a la red

de oferta de rutas de transporte público.

389 zonas de tránsito.

SIMULACIÓN DEL SISTEMA DE TRANSPORTE EN EL AÑO BASE 2003SIMULACIÓN DEL SISTEMA DE TRANSPORTE EN EL AÑO BASE 2003

ZONIFICACION

ESTADO DE LA INFORMACION

En el ámbito local no se cuenta con modelos de simulación del transporte privado ó público con insumos

confiables para el análisis del sistema del AMM.

Información de origen-destino (OD) existente: son matrices de viajes en transporte privado y público

provenientes de los resultados de la toma encuestas de hogares, así:

Muestra principal en 1989: 23,000 encuestas

Actualizaciones:

3,000 encuestas en 1991




Con los resultados de las encuestas recabadas, en cada año se efectuaron correcciones a las funciones

de impedancia por rangos de longitud de viaje, posibilitando la reestimación sintética de las matrices a

través de un modelo de gravedad, siendo evidentemente las estimadas al año 1997 las mas confiables en

cuanto a la representación del patrón de movilización de los usuarios del transporte público y privado.

Matrices resultado, no se encuentran validadas con respecto a los volúmenes vehiculares o de pasajeros

de la época, ni a los que actualmente se observan en el sistema.


VALIDACIÓN Y AJUSTE DE LA DEMANDA ACTUAL

BASES GENERALES DE LA METODOLOGIA EMPLEADA

Metodología numérica que permita la actualización al año 2003 de las matrices de transporte privado y

público, a partir de información base existente.

Los volúmenes de usuarios (vehiculares o de pasajeros) pueden ser interpretados como la combinación

de dos elementos; una matriz de OD y un patrón de selección de rutas por los viajeros en la red vial.

La metodología adoptada para conseguir aproximarse hacia la obtención de una matriz única, se basa en

el uso de modelos de transporte, procurando reproducir el patrón de viaje de un matriz existente.

En este caso, la información adicional necesaria para la estimación de la matriz es obtenida utilizando un

principio que refleja la capacidad de definir en un lugar determinado el patrón de viajes que tiene la mayor

probabilidad de ocurrir, dado el estado actual del conocimiento que se tiene de dicha matriz y de las

condiciones que ésta debe cumplir en cuanto a generación de volúmenes.

PARTICULARIDADES DE LA TECNICA DE AJUSTE

Fundamentada en la aplicación de factores de ajuste a la submatriz de usuarios que pasan por cada uno

de los puntos de control.

Al aplicarse un solo factor de ajuste para toda la submatriz de viajes que transitan por cada punto de

control, se mantiene en escala el patrón de viajes que tiene la mayor probabilidad de ocurrencia

(movilización original).

Procedimiento repetitivo sobre la totalidad de puntos de control.





COMPARACION DE LINEAS DE DESEO DEL TRANSPORTE PUBLICO

VIAJES CENTRICOS ORIGINALES VIAJES CENTRICOS ACTUALIZADOS

0 3 6 9

Kilometers

Matriz Original de Viajes en TP Hora Pico AM. 1997Viajes Centricos

Escala

7500 3750 1875

0 3 6 9

Kilometers

Matriz Ajustada de Viajes en TP Hora Pico AM. 2003Viajes Centricos

Escala

7500 3750 1875



COMPARACION DE LINEAS DE DESEO DEL TRANSPORTE PUBLICO

VIAJES NO CENTRICOS ORIGINALES VIAJES NO CENTRICOS ACTUALIZADOS

0 3 6 9

Kilometers

Matriz Original de Viajes en TP Hora Pico AM. 1997Viajes No Centricos

Escala

7500 3750 1875

0 3 6 9

Kilometers

Matriz Ajustada de Viajes en TP Hora Pico AM. 2003Viajes No Centricos

Escala

7500 3750 1875



ORIGENES Y DESTINOS EN EL AMBITO DE VARIABLES SOCIOECONOMICAS

VIAJES ORIGINADOS - POBLACION VIAJES ATRAIDOS - EMPLEOS

0 3 6 9

Kilometers

Poblacion Total. 20000 to 1354 (260)1355 to 2989 (261)2990 to 4459 (262)4460 to 10000 (260)

Escala

1500075003750

Total de Viajes Originados en TP

0 3 6 9

Kilometers

Empleos Totales Ofrecidos. 20000 to 105 (261)106 to 276 (260)277 to 779 (261)780 to 100000 (261)

Escala

1000050002500

Total de Viajes Atraidos TP

MODOS

Transporte Privado: solo autos

Transporte Público: definidos según las características operativas de cada uno de ellos

•Rutas Radiales

•Rutas Periféricas

•Rutas de Microbuses

•Rutas con unidades Panorámicas,

•Rutas del sistema Metro

•Rutas de Metrobus

•Rutas con convenio Metrobus

•Rutas de Premetro

•Rutas de acceso al Metro

•Rutas de acceso al sistema Metrobus

•Rutas de acceso al sistema Premetro

•Rutas de integración Metrobus-Metro

•Rutas de integración Metro-Metrobus

•Rutas de integración Premetro-Metro

•Rutas de integración Metro-Premetro

•Salidas peatonales del Metro

•Salidas peatonales del Metrobus

•Salidas peatonales del Premetro

ESTRUCTURA GENERAL DE LOS MODELOS


ENLACES Y NODOS

• Red estándar: 2,855 Km representados en 2,917 nodos regulares y 9,359 enlaces unidireccionales.

Compuesta por la totalidad de vías utilizadas por las rutas de transporte público y por calles que

sirven al transporte privado para la conformación de corredores.

Información física y operativa:

-Longitud del tramo vial.

-Velocidad a flujo libre sobre el tramo, de acuerdo al tipo de vía.

-Sentido de circulación.

-Numero de carriles por sentido de circulación.

-Capacidad vial efectiva por sentido de circulación. Esta se encuentra disminuida en la

proporción empleada por los vehículos de transporte público, mediante cálculos empleando

factores de equivalencia de 2.00 y 2.50 para microbuses y autobuses, respectivamente.

• Red Virtual de Transporte Público: empleada para complementar la red de oferta estandar,

especialmente definida para representar adecuadamente la integración tarifaria existente entre los

modos metro, premetro y metrobus, incluyendo las rutas corrientes con convenio de pasaje

integrado. Los modos integrados, a su vez se encuentran conectados entre si y con el sistema de

rutas convencionales a través de conectores virtuales.



RED VIAL ESTANDAR



Arco Metro modo “m”Arco Metrobus modo “b”Arco Red Vial Estandar modos “priln”

Modo “f”; $4.70; t=0

Modo “g”; $0.80; t=caminata

Modo “p”; $0.00; t=caminata

Arco Metro modo “m”Arco Metrobus modo “b”Arco Red Vial Estandar modos “priln”

Modo “f”; $4.70; t=0

Modo “g”; $0.80; t=caminata

Modo “p”; $0.00; t=caminata

RED VIRTUAL AUXILIAR

Estrategia: Metrobus- Metro.

En primera instancia se aborda el sistema

Metrobus a través de un acceso virtual de

modo “f” en el cual se cobra una tarifa de

$4.70. Posteriormente al realizar la

transferencia al Metro a través de un enlace de

integración de modo “g”, el usuario es

penalizado con el tiempo de caminata

correspondiente al ingreso hasta la plataforma

del Metro, cobrándosele adicionalmente $0.80

para completar la tarifa integrada de $5.50.

Finalmente el usuario sale del sistema Metro

hacia la calle, a través de un arco virtual de

modo “p” en el cual se toma en consideración

únicamente el tiempo que tarda en abandonar

la estación.

EJEMPLO INTEGRACION



RUTAS DE TRANSPORTE PUBLICO

Sistema Colectivo actual:

269 rutas convencionales

3 rutas del sistema alimentador Premetro

2 líneas del Metro



FUNCIONES DE COSTO

• Transporte privado: funciones volumen-demora BPR, de tipo cónicas.

• Transporte público:

-Metro: función de transito con velocidad de recorrido constante.

-Sistema colectivo: funciones de transito por segmento de ruta, proporcionales al tiempo de

viaje en automóvil (trafico mixto).

PERIODO DE MODELACION

Para determinar la hora pico, se construyó el histograma de pasajeros a partir de los resultados obtenidos en

los puntos en los que se realizaron los estudios de ocupación visual y frecuencias de paso. La hora de

máxima demanda, finalmente el periodo de modelación, se presenta de 7:15 am a 8:15 am. En este periodo

se observa una movilización del 8.85% del total del día.

MATRICES DE DEMANDA

• Transporte privado: matriz única de automóviles y taxis.

• Transporte público: matriz única sin segmentación.



MODELO DE TRANSPORTE PRIVADO

Como resultado preliminar, durante el proceso de actualización y ajuste de la demanda, se obtuvieron flujos

de transito que reproducen adecuadamente los conteos observados en los puntos de control.

La calibración consistió entonces, en reproducir los tiempos de recorrido observados sobre los principales

corredores de la red vial, manteniendo el nivel de representación obtenido al final del proceso de ajuste de la

demanda.

DISPERSIÓN DEL VOLUMEN DE VEHÍCULOS PRIVADOS ASIGNADOS VS. OBSERVADOS


CALIBRACIÓN A LA SITUACIÓN ACTUAL

ASIGNACIÓN DEL TRANSPORTE PRIVADO. ESCENARIO CALIBRADO HORA PICO AM



MODELO DE TRANSPORTE PUBLICO

De manera similar al transporte privado, al final de la aplicación del proceso de ajuste por conteos sobre la

matriz de viajes en transporte público, se obtuvieron volúmenes de pasajeros muy cercanos a los

observados en las secciones de vía de los puntos en los que se ejecutaron los estudios de ocupación visual

y frecuencias de paso.

En este caso, la calibración consistió ajustar los coeficientes de peso relativo de los componentes de la

función de costo generalizado del transporte. Esta calibración se realizó a través de ensayos a prueba y

error, durante los cuales se cotejaron diversos parámetros de verificación como lo son: la adecuada división

modal, la tasa media de transbordos y naturalmente el conservar el nivel de representación de los volúmenes

de pasajeros obtenido al final del proceso de ajuste por conteos, sobre cada uno de los enlaces

seleccionados como punto de control.

COEFICIENTES DE LA FUNCIÓN DE COSTO GENERALIZADO DEL TRANSPORTE PÚBLICO

COEFICIENTE PESO RELATIVO

Espera 2.00

Caminata 2.50

Abordaje 2.00



DISPERSIÓN DEL VOLUMEN DE PASAJEROS ASIGNADOS VS. OBSERVADOS. ESCENARIO AÑO BASE 2003 CALIBRADO



ASIGNACIÓN DEL TRANSPORTE PÚBLICO. ESCENARIO CALIBRADO HORA PICO AM

Metro

Metrobus

Transporte colectivo



SIMULACIÓN A FUTURO DEL SISTEMA DE OFERTA ACTUAL DEL TRANSPORTE SIMULACIÓN A FUTURO DEL SISTEMA DE OFERTA ACTUAL DEL TRANSPORTE PÚBLICOPÚBLICO

MODELOS DE DEMANDA

MODELO DE GENERACIÓN DE VIAJES

Puesto que la demanda de transporte se deriva de la demanda de otras actividades, los modelos de

generación de viajes se desarrollaron con criterios diferentes para cada tipo de transporte (privado y

público), teniendo en cuenta que los usuarios en cada caso tienen características socioeconómicas

diferentes entre si, como los son especialmente el nivel de ingresos y los motivos por los cuales realizan sus

viajes.

• Transporte privado: los viajes en transporte privado producidos a futuro en el 2010 y 2015, se

estimaron de manera independiente para cada zona de tránsito. Para esto, al total de viajes

originados en cada zona se le aplicó la tasa de crecimiento esperada de la población en cada periodo

de tiempo.

• Transporte público: la estimación de los viajes totales en transporte público originados en cada zona

de transito, siguió la misma metodología descrita antes para los viajes producidos en transporte

privado.

Los viajes totales atraídos en cada zona de transito, se estimaron aplicando la tasa de crecimiento de

los empleos totales, si el área al mediano o largo plazo tiene un uso de suelo diferente al industrial.

En el caso de las zonas industriales, el total de viajes atraídos se obtuvo a través de la tasa de

crecimiento esperada para los empleos del sector manufacturero.


MODELOS DE DEMANDA

MODELO DE DISTRIBUCIÓN DE VIAJES

Los modelos utilizados en esta etapa utilizan las estimaciones de atracciones y producciones por cada una

de las zonas de tránsito e información sobre la estructura de la distribución de la demanda. El resultado de la

aplicación de este tipo de modelo es una matriz de demanda, donde cada celda contiene una medida de la

intensidad del intercambio entre un determinado par de zonas

• Transporte privado: las matrices de demanda, fueron pronosticadas aplicando el factor de cambio del

total de viajes originados en cada zona, entre periodos sucesivos. La idea básica de la aplicación

simple de este procedimiento, es que la demanda producida en cada zona sea distribuida entre las

zonas de atracción, manteniendo la estructura interna de los destinos de la matriz base.

• Transporte público: El pronóstico de las matrices de viajes en transporte público, se realizó

empleando un modelo de distribución Frattar, el cual se basa en procesos multiplicativos.


PROYECCIÓN DE LOS PRINCIPALES CORREDORES

Se realizó la simulación al 2010 y 2015 del escenario hipotético en el cual la oferta actual del transporte

público, se mantiene constante hasta ese entonces.

El objetivo de este análisis fue determinar los niveles de demanda que se movilizarán en el futuro sobre los

principales corredores de transporte del AMM, definiendo las características específicas que prevalecerán

sobre ellos y sobre el subsistema de transporte en el cual se encuentran inmersos.

DISPERSIÓN DEL VOLUMEN DE VEHÍCULOS PRIVADOS ASIGNADOS VS. OBSERVADOS

Metro



PROYECCIÓN DE LOS PRINCIPALES CORREDORES

Existen dos corredores que en el año 2015 se encontrarán con niveles de demanda cercanos o superiores a

los 10,000 pax/h en el sentido mas cargado, sin incluir a otros usuarios del mismo subsistema que se

desplazarán por otros ejes, en condiciones de movilización inapropiadas. Lo anterior, supone la necesidad

de desarrollar en ellos propuestas de modernización del transporte publico, que permitan a futuro atender las

necesidades de desplazamiento urbano y metropolitano de la población de una manera ágil, segura, cómoda

y oportuna.

La Av. Universidad y la Av. Abraham Lincoln son atendidas actualmente por sistemas de rutas

convencionales, los cuales según los niveles máximos de movilización por tipo de tecnología de transporte

público, serán insuficientes para atender de manera eficiente a la demanda recibida.

VOLÚMENES ESPERADOS DE PASAJEROS EN TRANSPORTE PÚBLICO

SUBSISTEMA CORREDOR SENTIDO MÁS CARGADOPASAJEROS HP AM

2003 2010 2015

Norte Av. Universidad Norte - Sur 11,105 14,111 16,713

Norponiente Av. Abraham Lincoln Norponiente - Sur 8,262 9,139 9,434

Nororiente Av. Félix Galván Oriente - Poniente 6,056 6,582 7,206

Oriente Av. Chapultepec Oriente - Poniente 6,152 6,267 6,431

Poniente Av. Gustavo Díaz Ordaz Poniente - Oriente 5,375 5,904 6,224

Sur Av. Eugenio Garza Sada Norte - Sur 3,652 3,931 4,160


SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE MODERNIZACIÓN

La selección de la tecnología más adecuada debe responder básicamente a las características de la demanda

sobre el corredor en estudio y a otros aspectos complementarios y no menos importantes como lo son: los

costos de inversión en infraestructura y vehículos, las características socioeconómicas de la demanda, el

espacio vial disponible y la sostenibilidad de la operación del servicio de transporte.

CAPACIDAD DE MOVILIZACIÓN POR TIPO DE TECNOLOGÍA DE TRANSPORTE PÚBLICO

Velocidad Costo sistemaComercial USD $ M/kms.

0 10 20 30 40 50 60

Transporte paralelo(taxis, colectivos, minibuses) 12 á 20 - 4Autobusesen tránsito mixto 10 á 12 - 15Autobusescon carril exclusivo 15 á 30 2 á 7 30Tren Ligerocon carril exclusivo 15 á 25 6 á 10 36MetroElevado 60

30 á 35 45 á 55Subterráneo 60

30 á 35 85 á 105

CAPACIDAD DE TRANSPORTE EN PASAJEROS POR CARRIL POR HORA

CARACTERÍSTICAS kph sin vehiculosPOR SENTIDO (en miles)

Velocidad Costo sistemaComercial USD $ M/kms.

0 10 20 30 40 50 60

Transporte paralelo(taxis, colectivos, minibuses) 12 á 20 - 4Autobusesen tránsito mixto 10 á 12 - 15Autobusescon carril exclusivo 15 á 30 2 á 7 30Tren Ligerocon carril exclusivo 15 á 25 6 á 10 36MetroElevado 60

30 á 35 45 á 55Subterráneo 60

30 á 35 85 á 105

CAPACIDAD DE TRANSPORTE EN PASAJEROS POR CARRIL POR HORA

CARACTERÍSTICAS kph sin vehiculosPOR SENTIDO (en miles)

Fuente: Sistemas de Transporte Público Urbano.- Armstron W. Allan.- 1989.- World Bank.- Documento 52S


SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE MODERNIZACIÓN

De acuerdo a lo anterior, la opción recomendada para el Área Metropolitana de Monterrey se basa en una red

tronco-alimetadora operada con autobuses “padrón” con capacidad para hasta 80 pasajeros o con

autobuses articulados con capacidad hasta 180 pasajeros. Esta red ofrece una amplia cobertura a través de

rutas diseñadas para atender los deseos de desplazamientos de la población de cada una de las “cuencas” o

subsistemas del AMM.

La oferta del servicio tronco alimentador abarcará toda la “cuenca” y no solamente el área cercana del

corredor principal. Por este motivo, se recomienda la opción “autobús” que es flexible, ya que los los

vehículos pueden salir de los carriles exclusivos y continuar sus recorridos en algunos tramos en tráfico

mixto.

COMPARACIÓN DE COSTOS DE INVERSIÓN Y MANTENIMIENTO

CONCEPTOCARRO DEL TREN LIGERO

*

AUTOBUS ARTICULADO A DIESEL*

Costo inicial de inversión 2,000,000 300,000

Costo anual de mantenimiento**

19,000 7,400

Notas: * Los costos iniciales de estos buses se refieren a vehículos de la misma capacidad de transporte de carros de tranvía. ** No es claro si los costos de mantenimiento de buses se refieren a vehículos rígidos o articulados. Fuentes: (i) S. Björklund, et al, New concepts for trolley buses in Swedan, ScanTech Development AB, Suecia, diciembre, 2000,; (ii) P. Williams, The electric trolleybus - its role in future transport systems, 1996. y (iii) Ian Thompson, Buses o Tranvías para las Avenidas de Ciudades Latinoamericanas?, Boletin FAL / CEPAL, Abril, 2003.

SUBSISTEMA NORTERUTAS DE LA RED TRONCO-ALIMENTADORA DEL SUBSISTEMA NORTE

SIMULACIÓN DEL SISTEMA DE MODERNIZACIÓN DEL TRANSPORTE PÚBLICOSIMULACIÓN DEL SISTEMA DE MODERNIZACIÓN DEL TRANSPORTE PÚBLICO

SUBSISTEMA NORTEVOLÚMENES DE PASAJEROS EN LOS TRAMOS MAS CARGADOS. ESCENARIO DE

OPERACIÓN DEL SUBSISTEMA NORTE. HORA PICO A.M. AÑO 2010


Variable Unidad BarragánExclusivo

UniversidadSan Nicolás Total

Demanda tramo y sentido más cargado HP AM Pasajeros por hora 1,725 17,221 1,367 20,313

Demanda tramo más cargado (ambos sentidos) HP AM Pasajeros por hora 2,408 21,053 2,337 25,798

VOLÚMENES DE PASAJEROS EN LA HORA PICO A.M. AÑO 2010VOLÚMENES DE PASAJEROS SOBRE LA RED TRONCAL Y DE

ALIMENTACIÓN. AÑO 2010

Metro


Sistema troncal

Sistema alimentador

SUBSISTEMAS NORTE - NORPONIENTERUTAS DE LA RED TRONCO-ALIMENTADORA DE LOS SUBSISTEMAS NORTE Y NORPONIENTE


VOLÚMENES DE PASAJEROS EN LOS TRAMOS MAS CARGADOS. ESCENARIO DE OPERACIÓN CONJUNTA DE LOS SUBSISTEMAS NORPONIENTE Y NORTE. HORA PICO A.M. AÑO 2010


Variable UnidadExclusivo

NorponienteExclusivo

Norte

Demanda tramo y sentido más cargado HP AM Pasajeros por hora 16,782 18,642

Demanda tramo más cargado (ambos sentidos) HP AM Pasajeros por hora 25,428 23,089

Metro


Sistema troncal

Sistema alimentador

SUBSISTEMAS NORTE - NORPONIENTE

VOLÚMENES DE PASAJEROS EN LA HORA PICO A.M. AÑO 2010VOLÚMENES DE PASAJEROS SOBRE LA RED TRONCAL Y DE

ALIMENTACIÓN. AÑO 2010

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