Modelos de Transporte: Los cuatro pasos del proceso de modelación.

Típicamente, durante los procesos de modelación del transporte urbano y regional se establecieron cuatro grandes pasos, que corresponden a modelos agregados que corresponden a lo relativo con la elección de viajes. Los modelos de transporte, como se explicó con anterioridad, tratan de representar la realidad y el comportamiento de los viajes en una red de transporte.

Paso 1. Generación de viajes, ¿Cuántos viajes son generados?

Tiene que ver cuántos viajes se originan o realizan en una zona, que se le conocerá como "TAZ" (Travel/Traffic Analisis Zone) y se diseña según ciertos criterios de zonificación. Los viajes generados están relacionados con diferentes propósitos, como el trabajo, las compras, los viajes de cuidado, para recibir servicios (administrativos, trámites, etc) de ocio, entre otros motivos. La producción y atracción de viajes están impulsados por la tasa de viajes, que se trata de promedios basados en el número de personas que residen en los hogares o los vehículos disponibles por persona.

La producción de viajes implica determinar cuántos viajes se originan en una zona, mientras que la atracción de viajes consiste en determinar la cantidad de viajes que tienen como destino esa zona.

Cada viaje, tiene un origen y un destino, deben conocerse ambos.

Como resultado del proceso del paso 1, se generan valores de producción y atracción asociados a una zona.

Generalmente, las áreas residenciales tienen atributos de generación y atracción basadas en criterios sociales y económicos, pues las áreas residenciales generarán viajes con propósito de trabajo, ocio y compras según factores como el ingreso medio por vivienda y el nivel educativo.

Las áreas no residenciales, como las escuelas, generalmente no atraen viajes durante los fines de semana y sus propósitos estarán muy marcados, así pues, la demanda tendrá un comportamiento marcadamente pendular.

Paso 2. Distribución de viajes, ¿A dónde van?

La elección del destino es el segundo paso del componente de planificación del transporte. En este paso, se relacionan los orígenes con los destinos. Se considera el atractivo y potencial de una zona para generar o atraer viajes (Utilidad del viaje), además del esfuerzo requerido para llegar allí, como la distancia, la oferta de modos de transporte, el tiempo, el costo de viaje, accesibilidad, la seguridad, etc.

El resultado es que la demanda original de una TAZ se divide entre varias zonas de destino. Dependiendo en la segmentación del modelo, se pueden generar múltiples matrices de distribución, por ejemplo, según el propósito del viaje o el ingreso medio por vivienda.

Paso 3. Selección Modal, ¿Qué modo de transporte es utilizado en cada viaje?

En el tercer paso, los viajes entre las TAZ se asignan a diversos modos de transporte. La selección modal depende de sus preferencias y aspectos personales, como la tenencia de un automóvil, la percepción e imagen del transporte público, las garantías para los usuarios del transporte y los costos generalizados del transporte. Estas variables y parámetros se incorporan, de modo general, en un modelo logit para calcular la distribución de la demanda entre modos de transporte. Como resultado del procedimiento de elección de modo, las matrices de viaje obtenidas en el paso de distribución se refinan aún más en matrices de viaje por modo. (Véase Los modelos de transporte: Costos generalizados del transporte (transporteseingenieria.blogspot.com)

Paso 4. Asignación Modal, ¿Qué ruta toma cada viaje?

En el cuarto paso, la asignación modal corresponde a qué, en los viajes entre un origen y un desrtino por un modo particular son "asignados" a una ruta específica. Esto significa que las matrices de viaje en los pasos anteriores se utilizan como datos de entrada para asignar flujos de la ruta o a la red de transporte real (Existente). Se generan volúmenes de tránsito para segmentos de carretera, enlaces y vialidades, además de sus cargas de volumen y composición vehicular. Existen diferentes procedimientos de asignación modal para cada modo de transporte según las características de la zona, del perfil de usuario, entre otros factores.

Para el caso de la ingeniería de tránsito, se aplican procesos iterativos de equilibrio de redes- Los procedimientos de asignación desplazan fracciones de viajes entre diferentes rutas, hasta que todas las rutas asignadas a cada par de zonas de O-D experimentan viajes similares términos de los costos generalizados del transporte.

El objetivo fundamental del proceso de asignación de tráfico es reproducir en el sistema de transporte el patrón de movimientos vehiculares que se observaría cuando la demanda de viajes representada por la matriz de viajes, o matrices, que se va a asignar, se satisface. Los principales objetivos de los procedimientos de asignación de tráfico son:

• Estimar el volumen de tráfico en los enlaces de la red y, posiblemente, los movimientos de giro en las intersecciones.
• Proporcionar estimaciones de los costos de viaje entre los orígenes y destinos de los viajes para su uso en la distribución de viajes.
• Obtener medidas agregadas de la red, como flujos vehiculares totales, distancia total recorrida por los vehículos y tiempo total de viaje del sistema.
• Estimar los costos (tiempos) de viaje de zona a zona para un nivel dado de demanda.
• Obtener flujos razonables en los enlaces y identificar enlaces con congestión.
• Estimar las rutas utilizadas entre cada par de origen y destino (O-D).
• Analizar qué pares O-D utilizan un enlace o ruta específica.
• Obtener movimientos de giro para el diseño de futuras intersecciones.

Existen varios modelos de asignación de tráfico, como la asignación de todo o nada, la asignación incremental, la asignación con restricciones de capacidad, la asignación de equilibrio del usuario (UE), la asignación de equilibrio de usuario estocástico (SUE), la asignación de óptimo del sistema (SO), entre otros.

El diagrama anterior muestra los cuatro pasos típicos de la modelación. El proceso de planeación requiere de mucha información, además de asegurarnos de que nuestros modelos estén correctamente calibrados, es necesario también complementar los datos con otros estudios de ingeniería de transporte.