Al no contar con una vía exclusiva los corredores en muchas ciudades, causan a menudo conflictos con los vehículos particulares. Para aliviar este problema, se muestra una forma viable de reducir la congestión del tráfico en las principales vías de una ciudad con gran demanda de viaje. Esto a través de una propuesta de implementación de un carril exclusivo con paradas en la parte derecha de la vía a diferencia de un Bus Rapid Transit (BRT). De esta manera se aprovecha el espacio vial que se encuentra orientado al transporte público y a los peatones. Mediante el software VISSIM 9.0 se obtuvo mejoras en el incremento de velocidad en promedio 140% y frecuencias del transporte público en 3.24 veces de la situación actual. Finalmente, los niveles de servicio de la situación general del tramo de estudio pasan de E a D. / Since there are no exclusive routes, runners in many cities often cause conflicts with private vehicles. To alleviate this problem, a viable way to reduce traffic congestion on the main roads of a city with high travel demand is shown. This through a proposal to implement an exclusive lane with stops on the right side of the road unlike a Rapid Transit Bus (BRT). In this way, the road space that is oriented to public transport and pedestrians is used. Through VISSIM 9.0 software, improvements were obtained in the speed increase on average 140% and frequencies of public transport in 3.24 times of the current situation. Finally, the service levels of the general situation of the study section go from E to D. / Trabajo de investigación

El trabajo que el lector tiene ante si pretende estudiar la evolución de un sector específico de servicios públicos como es del transporte urbano colectivo de viajeros en autobús en España, en un periodo de 16 años (2000-2015). Los Ayuntamientos, en España, tienen la competencia legal para decidir si la explotación del servicio de transporte urbano se hace mediante gestión directa (empresas públicas u otros organismos municipales) o mediante gestión directa (empresas privadas). El hecho de que el transporte urbano sea considerado como un servicio público condiciona su regulación, lo que implica que las tarifas -precios que pagan los ciudadanos por el uso del servicio- dependan de la Administración competente, que en este caso son los Ayuntamientos. Cuando la recaudación directa, derivada de las tarifas de transporte urbano, resulta insuficiente para cubrir los gastos, que se generan en la explotación de este tipo de servicios, es la propia Administración la que debe encargarse de cubrir los déficits producidos, mediante subvenciones y/o aportaciones de capital a las operadoras de los servicios. Como base para nuestro estudio, hemos recurrido fundamentalmente a la información facilitada por las Cuentas Anuales de las empresas operadoras de los servicios en el periodo 2000-2015 y, del análisis documental de las mismas, hemos obtenido la evidencia de que el sector se ha hecho crónicamente deficitario, en parte por la escasez de ingresos derivada de la política tarifaria aplicada, razón por la que nos hemos detenido a evaluar el comportamiento de ésta. También es evidente que parte del aumento de los déficits tiene su origen en el incremento de las partidas de gastos, por lo que hemos efectuado un análisis desglosado de los mismos -por tipo de gasto y por tipo de gestión- que nos ha conducido a la conclusión de la importancia de los Gastos de Personal en la estructura de los Gastos de Explotación de las empresas operadoras. Asimismo, de los propios Gastos de Personal se ha obtenido un indicador derivado, los Costes Laborales, que nos ha ayudado a explicar la evolución económica del sector. Dado el carácter deficitario de los servicios, existe un punto de preocupación en el sector en cuanto al sistema de financiación, en dos aspectos diferentes, ya que: a) Los Ayuntamientos soportan la mayor parte de la financiación del transporte urbano de viajeros, con criterios cortoplacistas, dependiente de sus presupuestos anuales. b) La dependencia de las Aportaciones de la Administración ha complicado en muchos casos la posición de tesorería de los operadores, por retrasos en los cumplimientos de los compromisos de pago por parte de ésta. Como consecuencia de la insuficiencia crónica de recursos, se han planteado una serie de peticiones históricas de los Municipios y/o de sus operadores, dirigidas al Estado -Central- para que éste se implique de manera más significativa y estable en la financiación del sector. Hemos tratado de establecer la relación entre los Gastos de Personal, y su incidencia en los Gastos de Explotación. Asimismo, hemos analizado la evolución los Ingresos Directos, para determinar el comportamiento de los niveles de cobertura tanto de las operadoras públicas como de las operadoras privadas. Las conclusiones fundamentales, que se han obtenido, tienen que ver con los resultados de la política tarifaria, especialmente en el periodo más profundo de la reciente -actual- crisis económica, en el que las operadoras públicas han mejorado sus Ingresos Directos mediante el incremento de las tarifas reales. Asimismo, durante la crisis, las empresas operadoras, especialmente las de gestión directa, han recurrido a la reducción de inversiones para aminorar los Gastos de Explotación. Los Costes Laborales, tanto en las operadoras públicas como privadas, se presentan muy elevados frente a los de otras actividades similares. Esta evidencia, nos lleva a que una alternativa de mejora de financiación, también podría asentarse sobre ajustes salariales en el sector. De hecho, está comprobado, que en los momentos más profundos de la crisis, las operadoras públicas han demostrado su capacidad de congelar o reducir sus Costes Laborales. En consecuencia se demuestra que existen alternativas a los problemas de financiación del transporte público urbano de viajeros, que se fundamentan en la reducción de los Costes Laborales y los Costes de Personal, así como en la revisión de los sistemas tarifarios vigentes.

Tesis por compendio / [ES] Los autobuses urbanos realizan más de la mitad de los viajes en transporte público terrestre en la UE. La electrificación de estos autobuses podría reducir las emisiones del ciclo de vida en un 76% para 2030 en comparación con el diésel. En 2024, solo el 1,4% de la flota es eléctrica, pero para 2035 todos los nuevos autobuses urbanos deberán ser de cero emisiones, desempeñando un papel fundamental en la transición hacia una movilidad urbana sostenible. El sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) es esencial para el confort y la seguridad de los pasajeros, pero también es la principal carga auxiliar, representando el 1,5% del consumo mundial de petróleo. En los autobuses eléctricos urbanos, el HVAC puede reducir la autonomía hasta en un 50% en condiciones climáticas extremas, subrayando la necesidad de optimizar su eficiencia. La literatura actual revela importantes lagunas en el desarrollo de modelos detallados de sistemas HVAC para entornos urbanos reales. El desarrollo de dichas metodologías de evaluación del consumo energético podría facilitar la optimización de recursos y la reducción de costes e incertidumbres. En esta tesis, se han desarrollado e integrado seis modelos avanzados en un modelo global para simular y optimizar con precisión la operación y el consumo energético del sistema HVAC de autobuses eléctricos urbanos en condiciones reales de operación: 1.Modelo espacial: Crea una representación 3D de la ciudad con edificios, árboles y calles. 2.Modelo cinemático: Genera ciclos de conducción estocásticos anuales basados en rutas, límites de velocidad y tráfico. 3.Modelo climático: Calcula la temperatura, humedad, radiación y horizonte visible para todas las superficies del autobús según los datos climáticos, la posición y la orientación. 4.Modelo térmico: Determina las ganancias de calor, transferencias de humedad, temperaturas de los nodos y cargas térmicas según las propiedades ópticas y termofísicas del autobús, la ocupación, los sistemas auxiliares y las condiciones ambientales. 5.Modelo HVAC: Evalúa el modo de operación y los puntos de funcionamiento de cada componente, su consumo energético y eficiencia y las condiciones de salida del flujo de aire y de condensado. 6.Modelo de batería: Estima el consumo energético total del autobús, incluyendo el motor, el frenado regenerativo, el HVAC y otros sistemas. El modelo global se implementa en una herramienta de simulación aplicada a rutas reales, permitiendo analizar estrategias para reducir la demanda energética, optimizar los componentes del sistema HVAC y evaluar su impacto en el consumo total de energía. Los resultados muestran que una simplificación excesiva del modelo puede generar errores significativos, con imprecisiones superiores al 50 % en la irradiación solar directa si no se consideran los efectos del sombreado. Los resultados destacan el papel crítico de los modelos térmicos transitorios y el impacto de la estocasticidad en la alta ocupación sobre la carga térmica. Las simulaciones revelan que la demanda media de aire acondicionado en días cálidos de verano es de 12,1 kW, debido especialmente a las cargas solares y de ocupación, mientras que la demanda de calefacción en días fríos de invierno es de 3,3 kW, principalmente debido al aire fresco no recirculado. El modo de aire acondicionado es predominante (44,6% del tiempo), seguido por la ventilación (31,4%). El compresor consume el 69-75% de la energía en verano y el 58-65% en meses templados y en invierno. El consumo del HVAC representa el 5-12% del uso total de energía del autobús. Esta proporción es mayor en paradas más frecuentes y a velocidades más bajas, reduciendo la autonomía en un 15-20% en días cálidos y hasta un 165 % en condiciones extremas. La mejora del aislamiento y los recubrimientos pueden reducir la demanda de calefacción y aire acondicionado en un 20-31%, mientras que reducir la capacidad el compresor en un 25% ofrece ahorros de costes sin pérdida de eficiencia. / [CA] Els autobusos urbans realitzen més de la meitat dels viatges en transport públic terrestre a la UE. L'electrificació d'aquests autobusos podria reduir les emissions del cicle de vida en un 76% per a 2030 en comparació amb el dièsel. En 2024, només el 1,4% de la flota és elèctrica, però per a 2035 tots els nous autobusos urbans hauran de ser de zero emissions, exercint un paper fonamental en la transició cap a una mobilitat urbana sostenible. El sistema de calefacció, ventilació i aire condicionat (HVAC) és essencial per al confort i la seguretat dels passatgers, però també és la principal càrrega auxiliar, representant el 1,5% del consum mundial de petroli. En els autobusos elèctrics urbans, l'HVAC pot reduir l'autonomia fins a un 50% en condicions climàtiques extremes, subratllant la necessitat d'optimitzar la seua eficiència. La literatura actual revela importants llacunes en el desenvolupament de models detallats de sistemes HVAC per a entorns urbans reals. El desenvolupament d'aquestes metodologies d'avaluació del consum energètic podria facilitar l'optimització de recursos i la reducció de costos i incerteses. En aquesta tesi, s'han desenvolupat i integrat sis models avançats en un model global per a simular i optimitzar amb precisió l'operació i el consum energètic del sistema HVAC d'autobusos elèctrics urbans en condicions reals d'operació: 1.Model espacial: Crea una representació 3D de la ciutat amb edificis, arbres i carrers. 2.Model cinemàtic: Genera cicles de conducció estocàstics anuals basats en rutes, límits de velocitat i trànsit. 3.Model climàtic: Calcula la temperatura, humitat, radiació i horitzó visible per a totes les superfícies de l'autobús segons les dades climàtiques, la posició i l'orientació. 4.Model tèrmic: Determina els guanys de calor, transferències d'humitat, temperatures dels nodes i càrregues tèrmiques segons les propietats òptiques i termofísiques de l'autobús, l'ocupació, els sistemes auxiliars i les condicions ambientals. 5.Model HVAC: Avalua el mode d'operació i els punts de funcionament de cada component, el seu consum energètic i eficiència i les condicions d'eixida del flux d'aire i de condensat. 6.Model de bateria: Estima el consum energètic total de l'autobús, incloent-hi el motor, la frenada regenerativa, el HVAC i altres sistemes. El model global s'implementa en una eina de simulació aplicada a rutes reals, permetent analitzar estratègies per a reduir la demanda energètica, optimitzar els components del sistema HVAC i avaluar el seu impacte en el consum total d'energia. Els resultats mostren que una simplificació excessiva del model pot generar errors significatius, amb imprecisions superiors al 50% en la irradiació solar directa si no es consideren els efectes de l'ombreig. Els resultats destaquen el paper crític dels models tèrmics transitoris i l'impacte de la estocasticitat en l'alta ocupació sobre la càrrega tèrmica. Les simulacions revelen que la demanda mitjana d'aire condicionat en dies càlids d'estiu és de 12,1 kW, degut especialment a les càrregues solars i d'ocupació, mentre que la demanda de calefacció en dies freds d'hivern és de 3,3 kW, principalment a causa de l'aire fresc no recirculat. El mode d'aire condicionat és predominant (44,6% del temps), seguit per la ventilació (31,4%). El compressor consumeix el 69-75% de l'energia a l'estiu i el 58-65% en mesos temperats i a l'hivern. El consum del HVAC representa el 5-12% de l'ús total d'energia de l'autobús. Aquesta proporció és major en parades més freqüents i a velocitats més baixes, reduint l'autonomia en un 15-20% en dies càlids i fins a un 165% en condicions extremes. La millora de l'aïllament i els recobriments poden reduir la demanda de calefacció i aire condicionat en un 20-31%, mentre que reduir la capacitat el compressor en un 25% ofereix estalvis de costos sense pèrdua d'eficiència. / [EN] Urban buses account for more than half of all inland public transport journeys in the EU. Electrifying these buses could reduce life-cycle emissions by 76% by 2030 compared to diesel. In 2024, only 1.4% of the fleet is electric, but by 2035, all new urban buses must be zero-emission, highlighting their pivotal role in the transition to sustainable urban mobility. The Heating, Ventilation, and Air Conditioning (HVAC) system is crucial for passenger comfort and safety, yet it is the primary auxiliary load, accounting for 1.5% of global oil consumption. In urban electric buses, it can reduce the driving range by up to 50% under extreme weather, emphasizing the need to optimize its efficiency. Current literature reveals significant gaps in the development of detailed HVAC system models for real urban environments. The development of these energy consumption evaluation methodologies could enable resource optimization and the reduction of costs and uncertainties. In this thesis, a set of six advanced models has been developed and integrated into a comprehensive global model to accurately simulate and optimize the HVAC system operation and energy consumption of urban electric buses under real operating conditions: 1.Spatial model: Creates a 3D city representation with buildings, trees, and streets. 2.Kinematic model: Generates annual stochastic driving cycles based on routes, speed limits, and traffic. 3.Climate model: Calculates the temperature, humidity, radiation, and visible horizon for all bus surfaces based on climate data, the position, and orientation. 4.Thermal model: Determines the heat gains, moisture transfers, node temperatures, and thermal loads based on the optical and thermophysical properties of the bus, the occupancy, auxiliary systems, and environmental conditions. 5.HVAC model: Assesses the operating mode and the operation points of each component, their energy consumption, and system efficiency, and the outlet conditions of the air and condensate flowrate. 6.Battery model: Estimates overall bus energy consumption, including the motor, regenerative braking, HVAC, and other systems. The global model is implemented in a simulation tool applied to real routes, enabling the analysis of strategies to reduce the overall energy demand, optimize HVAC system components, and evaluate their impact on the total energy consumption. The findings reveal that a model oversimplification can lead to significant errors, with inaccuracies exceeding 50% in direct solar irradiation due to unaccounted shading effects. The results highlight the critical role of transient thermal models and the impact of high occupancy stochasticity on the thermal load. The simulations show that the mean cooling demand on warm summer days is 12.1 kW, driven by solar and occupancy loads, while the heating demand on cold winter days averages 3.3 kW, mainly due to non-recirculated fresh air. The cooling mode is predominant (44.6% of the time), followed by ventilation (31.4%). The compressor consumes 69-75% of energy in summer and 58-65% in mild months and winter. The HVAC consumption accounts for 5-12% of the total bus energy use. This share is higher on higher frequency stops and lower speeds, reducing the driving range by 15-20% on warm days and up to 165% under extreme conditions. The improvement of insulation and coatings can reduce heating and cooling demand by 20-31%, while resizing the compressor by 25% offers cost savings without any efficiency loss. / This work has been supported by the Generalitat Valenciana under the program “Subvencions per a la contractació de personal investigador de caràcter predoctoral (ACIF/2019/239)” / Viana Fons, JD. (2025). Detailed modeling, simulation, and optimization of HVAC systems for electric buses in urban environments under real operating conditions [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/214798 / Compendio