Tesis doctoral - Jorge Cerda - UPC 2013 1

1 Tesis doctoral - Jorge Cerda - UPC 2013

ESTRUCTURA DE LA TESIS

CAPÍTULO I.- ANTECEDENTES E HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN

CAPÍTULO II.- ESTADO DEL ARTE EN EL ÁMBITO DE INVESTIGACIÓN

CAPÍTULO III.- BASE CONCEPTUAL Y METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN

CAPÍTULO IV.- RESULTADOS EMPÍRICOS DE LA INVESTIGACIÓN

CAPÍTULO V.- CONCLUSIONES Y LÍNEAS DE DESARROLLO




I.1- Antecedentes de la investigación

I.2.- Problema de investigación

I.3.- Hipótesis de investigación y objetivos


Figura I.2.- Probabilidad de llegada de un peatón que sale de una estación de

metro

Fuente: Cerda, 1993.

Probabilidad funcional del territorio, considerando tiempo de acceso

Estrato Bajo Estrato Alto

Intervalo

de tiempo

Patron de movilidad del

usuario, para el propósito k

Probabilidad funcional del usuario, para el

propósito k

t1 – t2 Pt1,t2 k Ptn-1,tn k+……+…..+Pti,tj k+…+Pt2,t3 k+Pt1,t2 k = 1.00

t2 – t3 Pt2,t3 k Ptn-1,tn k+……+…..+Pti,tj k+…+Pt2,t3 k

….. … Ptn-1,tn k+……+…..+Pti,tj k+…

ti - tj Pti,tj k Ptn-1,tn k+……+…..+Pti,tj k

… ….. Ptn-1,tn k+……+…..

…. …… Ptn-1,tn k+……

tn-1 - tn Ptn-1,tn k Ptn-1,tn k

TOTAL 1.00

Probabilidad funcional, proposito k

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0-t1 t1-t2 t2-t3 … ti-tj ….. …… tn-1 - tn

Tiempo de viaje

Su

m P

ti-t

j k

Figura Nº 6

DENSIDADES DE POBLACIÓN 2001

Santiago (a) Barcelona (b)

Fuente: Elaboración propia

Antecedentes de la investigación Tesis de grado (1993)

Tesis de máster en gestión y valoración

urbana (2007) Tesis de magister en Desarrollo Urbano (2001) 4 Tesis doctoral - Jorge Cerda - UPC 2013

En el desarrollo de la tesis doctoral se buscó aunar el viaje de

acceso a la actividad, con la estadía (requerida para desarrollar la

actividad), generado así lo que denominamos “Funcionalidad

urbana”.

¿Pero qué es la Funcionalidad Urbana?

Es un enfoque/método que permite describir la forma cómo

funcionan las ciudades, en el sentido de explicitar las dinámicas

espacio-temporales de las densidades de personas, la movilidad, el

uso de los espacios, etc. en la ciudad.

Problema de Investigación


0

5

10

15

20

25

casa trabajo comercio casa

Flujos

Población

Empleos

0

5

10

15

20

25


Actividad de trabajo

Empleados

0

5

10

15

20

25


Actividad de compras

Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población

Enfoque

tradicional

Enfoque de Funcionalidad Urbana

0

5

10

15

20

25



Empleados

0

5

10

15

20

25



Población


De este tema, surgen entre otros, las siguientes preguntas de

investigación:

¿Existe alguna relación entre el tiempo que se está dispuesto a

viajar y el tiempo empleado en el desarrollo de la actividad que

motiva el viaje?

¿Cómo condicionan las características de horarios de apertura,

sucesión de actividades, aforos, etc., en cómo se desarrollan las

actividades en el tiempo y el espacio ?

¿Es más importante la accesibilidad que la disposición de las

personas a desarrollar una actividad, en la lógica de localización de

dicha actividad?

Problema de Investigación


La hipótesis principal de la tesis plantea que:

El comportamiento espacio-temporal de las personas en la ciudad,

es decir, su disposición a viajar (acceso) y su disposición a

desarrollar una actividad (duración) condicionan conjuntamente la

localización de las actividades en la ciudad.

Hipótesis de Investigación


El objetivo principal de la investigación es crear una metodología

de caracterización de la funcionalidad urbana, intentando conjugar

patrones espacio temporales de movilidad y estadía de la población.

Los objetivos derivados son:

- Caracterizar la funcionalidad de las personas

- Caracterizar la funcionalidad de las actividades

- Caracterizar la funcionalidad de los territorios

- Establecer la correlación entre la distribución espacial del parque

edificado y la funcionalidad urbana.

Objetivos de la investigación




CAPÍTULO II.- ESTADO DEL ARTE EN EL AMBITO DE INVESTIGACION


CAPÍTULO IV.- RESULTADOS EMPÍRICOS DE LA INVESTIGACION





II.1.- Revisión del estado del arte en aspectos de la funcionalidad urbana

Línea de investigación en la sociología del tiempo (el uso del tiempo)

Línea de investigación en la sociología del espacio (el espacio de la movilidad)

Línea de investigación en la Geografía del tiempo

Línea de investigación en transporte y movilidad

La línea de investigación en accesibilidad

II.2.- Revisión del estado del arte en aspectos de localización y estructura de actividades

Algunos antecedentes de la evolución histórica de las ciudades desde el punto de

vista de su estructura de actividades y de su funcionalidad

Modelación y detección de estructura urbanas


Temporal Espacial Agregado Diferencia

La Geografía del tiempo

Sociología del tiempo

Sociología del espacio

Transporte y movilidad

Accesibilidad

Revisión del estado del arte: funcionalidad urbana

El enfoque de funcionalidad urbana requiere de una aproximación:

Temporal (con variabilidad temporal)

Espacial (con variabilidad espacial)

Agregado social (no individual)

Diferenciador de actividades cotidianas


La Geografía del tiempo

Trayecto espacio-tiempo

Restricciones

Revisión del estado del arte: funcionalidad urbana

(Hägerstrand, 1970)

(Lenntorp, 1999)

(Miller, 2005) 13 Tesis doctoral - Jorge Cerda - UPC 2013



III.1.- Base conceptual de la investigación

Base conceptual

Base técnica

III.2.- Base metodológica de la investigación


Base conceptual de la investigación

Funcionalidad de una actividad



Cadena de actividades cotidianas

TIEMPO

ESPACIOEspacio de FlujosEspacio de Permanencia

Ho

ra d

el d

ía

Casa

Trabajo

en el trabajo

viaje al trabajo

Compras comprandoviaje a las compras

Trabajoen el trabajoviaje al trabajo

Casaen casaviaje a casa



Agregación en tiempo y espacio TIEMPO

ESPACIO

Ho

ra d

el d

ía




III.1.- Base conceptual de la investigación

Base conceptual

Base técnica

III.2.- Base metodológica de la investigación

Área de estudio

Información utilizada

Procesamiento de la información

Metodología de cuantificación de la funcionalidad urbana

Metodología para relacionar la estructura de actividades y la funcionalidad urbana


Base metodológica de la investigación

Información utilizada

• Zonificación y red vial

Zonas de transporte (ATM) en base a secciones censales

Teleatlas 2004

• Suelo artificializado

Base CREAF 2001-2006

• Superficie construida

Catastro de Bienes Inmuebles 2008

• Comportamiento de las personas

Encuesta de Movilidad Cotidiana (EMQ) 2001-2006



Procesamiento de la información EMQ

Viajeros mayores de 16 años




Paso 1

Paso 2

Persona 1 Viaje 1 (etapas, horas, modos, etc.) Motivo 1




0:00 0:30 1:00 1:30 .. .. .. .. .. .. .. .. 23:00 23:30 24:00

1 A1 A1 A1 A1 A1 V V A2 V A4 A4 … A2 A1 A1

2 A1 A1 A1 A1 V A4 A4 A4 A4 A4 V … A1 A1 A1

3 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

Personas … .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

… Base de secuencia de actividades

…

xx

Ak Actividad (1..n)

V Viaje

Hora del día




Paso 3

1 2 3 4 5 .. .. .. .. .. .. t .. .. 24 Total (día)

1

2

3

…

i Ak it Ak i

Zona … Base de ritmos diarios

… Ritmo espacial

…

…

…

..

..

.

n

Total (ciudad) Ritmo diario Ak t Ak

Hora del día


Actividad

Trabajo Compras

Ocio y recreación

Hora 06:00 24 Tesis doctoral - Jorge Cerda - UPC 2013

Actividad

Trabajo Compras

Ocio y recreación


EMQBase de secuencia de

actividadesBase de Ritmos diarios

Cadenas de actividades (personas)

- Estructura- Secuencias

Distancia AlejamientoTiempo de viajeDuración actividades del fuera hogarVelocidad mediaPartición modal del tiempo de viaje

- Matriz de probabilidad de transición

Funcionalidad de las actividades(por actividad)

Indicadores de funcionalidad individual

- Distribuciones estadísticas de la actividadHora de inicioTiempo de viaje (acceso)DuraciónDistancia de accesoVelocidad mediaPartición modal del tiempo de viaje

- Probabilidad funcionalParcial (tiempo, duración) Conjunta (tiempo y duración)

Indicadores de funcionalidad agregada

- Intensidad de la actividad a lo largo del día- Diversidad social de la actividad a lo largo del día- Intensidad territorial de la actividad

Densidad de personas (promedio entre 9:00 y 21:00 hrs.)Densidad tiempo

- Protosistemas funcionales

Funcionalidad de los territorios(ritmo urbano)

- Ritmo urbano (todas las actividades) a lo largo del día- Diversidad de actividades a lo largo del tiempo- Diversidad territorial de actividades (promedio entre 9:00 y 21:00 hrs.)- Coexistencia espacial de grupos sociales-actividad


Indicadores de funcionalidad urbana




Cadenas de actividades (personas)

- Estructura- Secuencias


- Matriz de probabilidad de transición

TIEMPO

ESPACIO

Ho

ra d

el d

ía




Funcionalidad de las actividades (por actividad)








TIEMPO

ESPACIOEspacio de acceso

Espacio de desarrollo

Tiempo de desarrollo

Tiempo de acceso



Relación entre parque edificado y funcionalidad urbana

EMQBase de secuencia de

actividadesBase de Ritmos diarios

Funcionalidad de las PERSONAS (cadenas de actividades)

- Estructura- Secuencias- Matriz de probabilidad de transición- Caracterización de los territorios


Funcionalidad de las ACTIVIDADES (por actividad)








Funcionalidad de las CIUDAD (ritmo urbano)

- Ritmo urbano (todas las actividades) a lo largo del día- Diversidad de actividades a lo largo del tiempo- Diversidad territorial de actividades (promedio entre 9:00 y 21:00 hrs.)- Coexistencia espacial de grupos sociales-actividad

Correlación densidad de grupo social-actividadCorrelación proporción de grupo social-actividadIndice de exposición grupo social-actividad

Modelos econométricos

espaciales

Densidad de

superficie

construida




IV.1.- Presentación de la RMB en el contexto de Cataluña

IV.2.- Caracterización de la cadena diaria de actividades

IV.3.- Caracterización de la funcionalidad de las actividades


Actividad de estudio


Actividades personales

Actividades sociales

Actividades de ocio y recreación

IV.4.- Caracterización del ritmo urbano

IV.5.- El efecto del comportamiento de la población, la funcionalidad de las actividades, y los

ritmos urbanos en la estructura locativa de las actividades urbanas

Consideraciones previas

Resultados de la calibración de modelos econométricos

IV.6.- Consideraciones finales del capítulo


Resultados empíricos de la investigación

Características de las cadenas diarias de actividades

Secuencia de actividades Nº de cadenas % Nº de cadenas %

casa-trabajo-casa 654.643 34,5 127.859 12,6

casa-trabajo-casa-trabajo-casa 144.922 7,6 23.344 2,3

casa-trabajo-casa-ocio-casa 10.125 0,5 4.541 0,4

casa-trabajo-casa-social-casa 7.995 0,4 1.673 0,2

casa-trabajo-casa-compras-casa 7.798 0,4 1.992 0,2

casa-estudio-casa 182.752 9,6 16.298 1,6

casa-estudio-casa-estudio-casa 17.964 0,9 1.617 0,2

casa-estudio-casa-ocio-casa 6.455 0,3 1.222 0,1

casa-compras-casa 219.892 11,6 196.749 19,4

casa-compras-casa-social-casa 6.189 0,3 5.824 0,6

casa-compras-casa-ocio-casa 3.726 0,2 7.990 0,8

casa-personal-casa 141.979 7,5 55.155 5,4

casa-social-casa 94.827 5,0 119.452 11,8

casa-ocio-casa 56.104 3,0 198.635 19,6

casa-sd.fijo-casa 62.662 3,3 99.154 9,8

casa-sd.fijo-casa-sd.fijo-casa 3.115 0,2 2.862 0,3

Otras 277.525 14,6 151.323 14,9

Total 1.898.673 100,0 1.015.689 100,0

Día Laboral Día no laboral

TIEMPO

ESPACIO

Ho

ra d

el d

ía



Características de las cadenas diarias de actividades

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 0,5 1 1,5 2

Dur

ació

n to

tal d

e ac

tivi

dade

s fu

era

de c

asa

(hor

as)

Tiemp total de viaje (horas)

Secuencias de Trabajo-Estudio

Secuencias de Compra-Personal-Social-Ocio-Sd.fijo

Polinómica (Secuencias de Trabajo-Estudio)

Polinómica (Secuencias de Compra-Personal-Social-Ocio-Sd.fijo)

TIEMPO

ESPACIO

Ho

ra d

el d

ía


Funcionalidad de las actividades

Resultados empíricos de la investigación TIEMPO




Tiempo de acceso







Tiempo de acceso




Probabilidad funcional conjunta de tiempo de acceso y duración; actividades de ocio

y recreación

Fuente: Elaboración propia

Día laboral Día no laboral

2001 2001

Duración (hr) 0 - 0,25 0,25 - 0,50 0,50 - 0,75 0,75 - 1,00 1,00 - 1,25 Duración (hr) 0 - 0,25 0,25 - 0,50 0,50 - 0,75 0,75 - 1,00 1,00 - 1,25

0 - 0,5 12 14 13 3 5 0 - 0,5 15 32 24 7 6

0,5 - 1,0 44 34 9 5 4 0,5 - 1,0 29 37 9 4 5

1,0 - 1,5 38 50 25 8 5 1,0 - 1,5 32 41 32 12 7

1,5 - 2,0 56 100 37 10 2 1,5 - 2,0 49 90 47 7 4

2,0 - 2,5 31 68 41 17 6 2,0 - 2,5 30 63 41 23 13

2,5 - 3,0 37 52 36 2 5 2,5 - 3,0 48 98 90 8 3

3,0 - 3,5 4 21 23 9 8 3,0 - 3,5 11 52 53 18 20

3,5 - 4,0 8 23 29 3 1 3,5 - 4,0 32 100 52 9 5

4,0 - 4,5 2 10 9 1 2 4,0 - 4,5 12 25 28 11 9

4,5 - 5,0 4 9 12 1 0 4,5 - 5,0 13 51 57 5 2

5,0 - 5,5 2 4 4 1 1 5,0 - 5,5 5 25 24 11 5

5,5 - 6,0 3 4 2 0 0 5,5 - 6,0 10 25 21 2 1

6,0 - 6,5 5 0 2 1 0 6,0 - 6,5 6 4 8 3 7

6,5 - 7,0 0 2 2 1 0 6,5 - 7,0 2 10 9 2 0

Tiempo de viaje (hr) Tiempo de viaje (hr)

TIEMPO




Tiempo de acceso


Características del ritmo urbano


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100H

00

00

H0

20

0

H0

40

0

H0

60

0

H0

80

0

H1

00

0

H1

20

0

H1

40

0

H1

60

0

H1

80

0

H2

00

0

H2

20

0

H2

40

0

H2

60

0

H0

10

0

H0

30

0

H0

50

0

H0

70

0

H0

90

0

H1

10

0

H1

30

0

H1

50

0

H1

70

0

H1

90

0

H2

10

0

H2

30

0

H2

50

0

Po

rce

nta

je d

e p

ers

on

as e

n la

act

ivid

ad

Día laboral Día no laboral

Casa

Trabajo

Estudio

Compras

Personales

Sociales

Ocio y rec.




0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00H

00

00

H0

15

0

H0

30

0

H0

45

0

H0

60

0

H0

75

0

H0

90

0

H1

05

0

H1

20

0

H1

35

0

H1

50

0

H1

65

0

H1

80

0

H1

95

0

H2

10

0

H2

25

0

H2

40

0

H2

55

0

H0

10

0

H0

25

0

H0

40

0

H0

55

0

H0

70

0

H0

85

0

H1

00

0

H1

15

0

H1

30

0

H1

45

0

H1

60

0

H1

75

0

H1

90

0

H2

05

0

H2

20

0

H2

35

0

H2

50

0

Div

ers

idad

de

act

ivid

ade

s



Conclusiones generales del análisis de funcionalidad


En Barcelona, las cadenas de actividades son mayoritariamente

pendulares, y uni-funcionales, aunque el año 2006 muestra una tendencia

a la multifuncionalidad. Es el hogar el que ejerce el rol de lanzadera (o

pívot) en las cadenas.

Las actividades de trabajo y estudio registran mayores distancias, tiempos

de viaje, y duraciones en día laboral, las que en general se contraen en el

día no laboral.

Las actividades de compras, actividades personales, sociales, y de ocio-

recreación, registran distancias, tiempos de viaje y duraciones menores,

con una expansión de distancias y duración el día no laboral.


Conclusiones generales del análisis de funcionalidad


En relación a la intensidad de uso del territorio por parte de las distintas

actividades, se observan pocas diferencias entre la densidad de personas

y la densidad tiempo.

El ritmo urbano muestra que el día laboral se presenta por la mañana con

un predominio de la actividad de trabajo, seguida por la permanencia en

casa, y en menor grado estudio. Las actividades de compras, personales,

sociales y de ocio, presentan una participación muy baja la que se va

incrementando hacia la tarde, cuando el trabajo disminuye participación.




IV.1.- Presentación de la RMB en el contexto de Cataluña

IV.2.- Caracterización de la cadena diaria de actividades; el comportamiento de la población

IV.3.- Caracterización de la funcionalidad de las actividades


Actividad de estudio


Actividades personales

Actividades sociales

Actividades de ocio y recreación

IV.4.- Caracterización del ritmo urbano; la funcionalidad urbana

IV.5.- El efecto del comportamiento de la población, la funcionalidad de las actividades, y los

ritmos urbanos en la estructura locativa de las actividades urbanas

Consideraciones previas

Resultados de la calibración de modelos econométricos

IV.6.- Consideraciones finales del capítulo


Relación entre funcionalidad y estructura de usos de suelo

• Consideraciones previas y resultados de calibración


𝐷𝑘 = 𝛽0 + 𝛽1 ∗ 𝐷𝑜𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑢𝑠𝑜𝑠 + 𝛽2 ∗ 𝐼.𝐶𝑎𝑑𝑒𝑛𝑎𝑠 + 𝛽3 ∗ 𝐼.𝐹𝑢𝑛.𝐴𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑘+ 𝛽4 ∗ 𝐼.𝑅𝑖𝑡𝑚𝑜 𝑢𝑟𝑏𝑎𝑛𝑜 + 𝛽5 ∗ 𝐸𝑠𝑡. 𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑎𝑙 𝐷𝑘

Variables explicativas Residencias Industrias Educación Comercios Servicios Ocio y recreación

Densidad de superficie construida

de otros usos + D (edu.+com.+serv.+ocio.) + D.Residencias + D.Residencias + D.Ocio y recreación + D.Servicios

Cadenas de actividades

Funcionalidad estadia en casa - Distancia de acceso

Funcionalidad trabajo + Duración,

+ Densidad tiempo

Funcionalidad estudio + Densidad

tiempo

Funcionalidad compras + Densidad

tiempo

Funcionalidad de activ. personales + Densidad tiempo

Funcionalidad de activ. sociales

Funcionalidad de activ. ocio y rec. + Densidad

tiempo

Ritmo urbano

Estructura espacial Significativa Significativa Significativa Significativa Significativa

Ajuste medio (R2 adj.) 0,76 0,624 0,652 0,884 0,815 0,336

Modelo de densidad de superficie construida




V.1.- Conclusiones

Respecto de la verificación de la hipótesis de investigación

Síntesis de los resultados obtenidos

Respecto de la metodología desarrollada

Respecto de las fuentes de información utilizadas

Comentarios finales

V.2.- Líneas de desarrollo

Líneas de desarrollo ya comenzadas

Líneas de investigación por desarrollar


Conclusiones respecto de :

• La verificación de la hipótesis

• La metodología

Lo que ha demostrado esta tesis, de forma directa, es que la

localización de la densidad de parque edificado de las

actividades tiene relación, entre otras cosas, con la

funcionalidad de la actividad, la que a su vez es producto del

comportamiento agregado de las personas.

Por lo que se verifica la hipótesis de investigación propuesta

en la presente tesis doctoral.

En relación al método de funcionalidad urbana, los indicadores

mostraron una lectura de la ciudad, que es más fidedigna de lo

que en ella ocurre. Los resultados son más flexibles que el de

los enfoques tradicionales.

Conclusiones y líneas de desarrollo


Comentarios finales

• Principales hallazgos detectados en el desarrollo de la tesis

• La fuerte pendularidad de las cadenas de actividades, con

el hogar como lanzadera.

• El comportamiento de las personas diferencia el tiempo de

viaje según la actividad que se desarrollará, es decir,

presentan elasticidades diferenciadas por actividad.

• La relación no lineal entre el tiempo total de viaje y la

duración total de las actividades fuera de casa, de las

cadenas.

• Los cambios modales pueden generar que el tiempo de

viaje se mantenga constante entre día laboral y no laboral,

espacialmente en cadenas basadas en actividades distintas

de trabajo y estudio.



Líneas de desarrollo

• Ya comenzadas

Conclusiones y líneas de desarrollo Especialización de corredores con base en viajes socialmente inequitativos de

acceso a trabajo, compras, estudio, ocio-recreación, y actividades sociales, en

Barcelona 2001

Acceso a trabajo Acceso a estudios

Acceso a compras Acceso a ocio-recreación

Acceso a actividades sociales


Líneas de desarrollo

• Por desarrollar

Modelación del comportamiento funcional de ciudades

Estudio comparativo de la funcionalidad urbana en varias

ciudades

Del cuerpo humano al cuerpo urbano



Tesis doctoral - Jorge Cerda - UPC 2013 1

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