Ingeniero Civil Industrial / Desde los inicios de Transantiago han existido una serie de problemas por deficiencias a nivel de implementación como de gestión, lo que ha generado críticas de la población, que se ha mostrado insatisfecha con el nuevo sistema. Destacándose este último tiempo el tema de la evasión de pasajes, ya que ha llegado aproximadamente al 20% a nivel global, viéndose más perjudicada la empresa operadora STP Santiago S.A., la cual tiene el valor más alto, cercano al 30%. La justificación del trabajo se respalda en tres pilares. El primero es la misión y visión que tienen Transantiago en la mejora continua de calidad de servicio, siendo eficiente y sustentable económicamente, para poder transportar a las personas de la Ciudad de Santiago. Segundo, con las críticas de los usuarios que exigen un mejor servicio y sienten injusticia con respecto a gente que evade, ya que al final, son ellos mismos los que eventualmente asumirán un alza de tarifa del pasaje. Y tercero, es la participación activa en el tema evasión que tuvieron que asumir las empresas operadoras, con la generación de los nuevos contratos el 2012. Por lo anterior, en este trabajo se desarrolla una investigación de los factores que afectan más a la evasión, generando un sistema de gestión, sobre la variable más importante, y recomendaciones de las variables secundarias, para mitigar la evasión y en lo posible, convertir ésta, en transacciones al sistema. En el estudio se hace la diferencia entre evasores habituales y ocasionales. Los primeros son los que van a evadir siempre, por motivos como que no tienen dinero y encuentran el pasaje muy caro o están en contra del sistema. Y los evasores ocasionales, los cuales solo aprovechan la circunstancia y evaden por razones como no tener cargada la tarjeta bip! o estar demasiado lleno el bus y subirse por las puertas traseras sin validar el pasaje. Este trabajo se enfoca en el segundo segmento, el cual corresponde cerca del 64% del total de evasiones. Se descubre que los factores más importantes y gestionables por la empresa operadora corresponde a mejorar la operación y realizar fiscalización. El factor más importante para el usuario, es la ampliación de la red de carga para la tarjeta bip! También se determina la variable a estudiar en profundidad como el factor de fiscalización, ya que al aplicar una mejora sobre éste, se espera que la evasión se reduzca y se traspase a transacciones en un 40%, en comparación con el 30% y 20% de ampliar red de carga y mejorar operación respectivamente. Por lo cual, se propone para el tema de fiscalización, un modelo de optimización dinámico que haga que los fiscalizadores controlen los paraderos y los tramos horarios con mayor evasión, generando un ruteo de estos fiscalizadores donde sea conveniente económicamente para la empresa. Esta solución, para el caso del operador STP (6% del sistema), arroja que se pueden controlar 212 mil evasores potenciales, se aumentaría 85 mil transacciones y generaría 33 millones mensuales más en ingresos. También, esta solución es casi un 15% más eficiente que fiscalizar de forma estática el paradero toda la jornada laboral. Analizando la posible migración de paradero que presenten los evasores al enfrentarse a un paradero fiscalizado, se estudia a través de un análisis conjunto, la valoración de los atributos más importantes de la elección de paraderos de los usuarios. Generando una función de utilidad de migración para estudiar las posibles consecuencias de la solución propuesta.

Seminario para optar al título de Ingeniero Comercial, Mención Administración / Este trabajo presenta una estrategia para optimizar la localización de la red de comercialización de la tarjeta inteligente conocida como tarjeta bip! en el área de superficie, con el fin de mejorar el uso de recursos. En la actualidad no existe un modelo de localización utilizado para la incorporación de nuevos comercios a la red, lo cual es ineficiente. El procedimiento desarrollado en el estudio consistió en encontrar patrones en el comportamiento de compra, comenzando por rendimientos en las ventas por comunas, per cápita por comuna, por local, hasta finalmente llegar a variables más relevantes, que consiste en la ubicación del comercio dado un principio de flujo de personas. Utilizar dicho modelo, aumentaría la recaudación de las comunas con peor rendimiento entre 22,9% y 38,8%. El desplazamiento de las personas de su hogar a su trabajo, por sí solo, no es un factor que influye en la carga de la tarjeta bip!, sino depende de cómo los clientes deciden utilizar el Transantiago. Los resultados muestran que la demanda de pasajeros en los paraderos que están cercanos a un local influye directamente en las ventas de éste. Por lo tanto, aquellos que se encuentren más retirados de los flujos de personas no generan ventas considerables. Finalmente se da una mirada a otras posibles formas de mejorar el actual sistema. Se muestra que tanto las tasas de captura y canibalización al momento de la entrada de un nuevo local, disminuyen a medida que exista mayor cantidad de comercios incumbentes. Lo cual, implica que solo se ve un efecto importante en las ventas de un área en particular, cuando hay un o ningún comercio con anterioridad.

Magíster en Ciencias, Mención Computación / Ingeniero Civil en Computación / A fines del año 2007 se descubrieron vulnerabilidades en el cifrado de las tarjetas modelo MIFARE Classic, populares en el mundo por su masivo uso en sistemas de transporte público. En Chile son usadas como medio de pago en el Transantiago, sistema de transporte público iniciado el 2007, bajo el nombre de tarjetas bip!. A raíz de estas vulnerabilidades, las tarjetas bip! fueron blanco de masivos ataques el año 2014. El objetivo de este trabajo es analizar la seguridad de la utilización de la tarjeta bip! como sistema de pago, y las consecuencias que las vulnerabilidades de la tarjeta pueden llegar a tener sobre la población chilena. Para esto, este trabajo mide no sólo la factibilidad técnica de varios ataques (tanto conocidos como nuevos) sino también el eventual impacto de los mismos. Partiendo de una revisión cuidadosa de los estándares, especificaciones y diversos ataques de sistemas similares, el análisis utiliza diversas técnicas, destacando entre ellas la ingeniería reversa efectuada sobre el sistema y las distintas tarjetas bip! utilizadas, la ingeniería reversa de aplicaciones móviles asociadas al sistema, y la experimentación directa sobre el sistema distribuido real y en funcionamiento del Transantiago, utilizando sólo información públicamente disponible (no información privilegiada). Fruto de este trabajo, en esta tesis se presentan y discuten los resultados obtenidos del análisis mencionado anteriormente, incluidos los éxitos y fracasos cosechados tras intentar vulnerar las medidas de seguridad encontradas. También se analizan las posibles mitigaciones para dichos ataques y se presentan propuestas de mejora. Entre sus resultados más relevantes, destacan varios ataques exitosos que permiten, por ejemplo, inhabilitar tarjetas de otros usuarios mediante el contacto, obtener información personal del dueño de una tarjeta, e incluso obtener beneficios económicos directos. Ejemplo de estos últimos están los ataques donde se simula un transbordo en vez de un viaje nuevo, se modifica el saldo almacenado en una tarjeta o se vuelve a estados previos de la misma utilizando información almacenada previamente en la tarjeta. Junto con esto, el trabajo también clarifica la distribución de la información almacenada en cada tarjeta y su función en el contexto del sistema, aprendida gracias a los distintos experimentos realizados. Finalmente, desde una perspectiva más general, este trabajo entrega un estudio comprensivo de los efectos del uso de una tecnología vulnerable en la operación de un sistema de pago asociado a un sistema de transporte masivo como el Transantiago.

Ingeniero Civil / El presente trabajo de título tiene por objetivo analizar ciertos patrones anómalos en las transacciones realizadas por los usuarios de Transantiago, sistema de transporte público de Santiago, realizado mediante la tarjeta de pago integrado llamada bip!, los cuales impiden obtener la estimación de bajada en paradero de los usuarios mediante la metodología aplicada para aquello, que actualmente logra obtener un 80% de estimaciones de bajada. El objetivo específico de este trabajo es proponer soluciones desde el punto de vista metodológico a aquellas anomalías detectadas y estudiadas que impiden una obtención completa de la estimación de bajada de los usuarios de Transantiago. Estas soluciones deben ser factibles de incorporar en el modelo, tanto del punto de vista metodológico como del punto de vista computacional. Como parte de este trabajo se revisó tanto el modelo de asignación de bajada en paraderos, en el cual se basa este trabajo, como experiencias internacionales en el uso de información extraída a partir de sistemas de pago similares al de Santiago. Ambas revisiones permiten dar a conocer la base en la cual se trabajará en encontrar y analizar aquellas problemáticas que afecten la metodología. Se realiza además un análisis estadístico de los problemas encontrados, con el fin de tener un estudio más acabado de las anomalías, y desprender de ellas las causas que las originan. Esto conlleva hacer un análisis a parte importante del 20% de estimaciones de bajada que no son posibles de obtener. Entre los principales problemas se destacan el multipago, los problemas de datos de los buses y la validación en zonas paga. En estos tres casos se abordan problemas relacionados con estimación de paradero de bajada nula como estimaciones de bajada incorrectas producto de fallas en el modelo. Luego de analizar las principales anomalías y sus causas, se proponen soluciones factibles orientadas a dos ámbitos: una mejora en los datos de ingreso y cambios en las definiciones de patrones asociados a la forma de viajar de los usuarios de transporte público. Esto si bien no permitirá que el 100% de las estimaciones sean obtenidas, si logrará aumentar con respecto al porcentaje actual de estimaciones.

Ingeniero Civil Industrial / El siguiente trabajo pretende encontrar la tarifa óptima de un abono T el precio por viaje P el sistema de transporte público para la ciudad de Santiago de Chile,resolviendo un problema de tarificación óptima con cobertura de costos (second best) en una sociedad estratificada por su ingreso. Este problema está basado en el modelo de Jara-Díaz y Cruz (2013), el cual considera dos principales efectos relacionados con el ingreso de los individuos sobre la demanda de transporte público. El primero, corresponde a un efecto de corto plazo, llamado efecto ingreso disponible , que corresponde a la variación en la demanda individual del usuario cuando éste, adquiere un abono de transporte. Por otro lado, el segundo efecto corresponde al efecto socioeconómico del ingreso, denominado efecto tasa de motorización , pues corresponde a la disminución de la demanda de transporte público a medida que aumenta el ingreso, el cual está correlacionado con la posesión y uso del automóvil. Para encontrar las tarifas óptimas, se avanza en la obtención de los parámetros del modelo desde dos principales fuentes de datos, que son la encuesta origen destino y las declaraciones de costos de los operadores de buses. En este sentido dentro de este trabajo, se desarrolla un procedimiento de obtención de dichos parámetros debido a las particularidades que presentan las fuentes de información antes mencionadas. Si bien se desarrolla para el caso de la ciudad de Santiago de Chile, al ser las fuentes de información genéricas podría ser aplicado en otras ciudades. Una vez estimado los parámetros requeridos, el modelo se resuelve mediante la evaluación de todos los casos posibles de las alternativas de pagos a los que pueden optar los individuos de los estratos, llegando a un valor óptimo de T=22.176 y de P=663 con un alcance superior al 90% que elige la alternativa del abono por sobre el pago por viaje.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Transporte / Ingeniero Civil Industrial / El objetivo de esta tesis es desarrollar y aplicar una metodología de corrección de la matriz origen-destino de viajes de Santiago, generada con datos pasivos de transacciones y del sistema de posicionamiento global instalado en los buses de transporte público, de forma que incorpore los efectos de la evasión de la tarifa, ya que estos viajes, de haber sido evadidos totalmente no aparecen en la matriz, y en el caso de tratarse de una evasión de parte de las etapas de viajes, distorsionan la estimación de viajes. Esta situación entorpece algunas de las aplicaciones que tiene esta potente herramienta de planificación. Para tal fin, se desarrolla una metodología que consta de dos pasos principales: una primera etapa corrige la evasión parcial de los viajes que utilizan metro. Se usa información proveniente de la encuesta origen-destino realizada por Metro S.A. para generar un factor de expansión que refleje la sobreestimación de los viajes que se inician en una estación de Metro, en desmedro de los que realizan una etapa en bus para llegar, pero sin pagarla. Esta corrección modifica la estructura de la matriz, ya que disminuye el peso de los viajes cuya primera transacción es en metro en desmedro de algunos de los que utilizan bus para acercarse al tren subterráneo. En forma posterior, un segundo módulo calibra un factor de expansión que incorpora la evasión dura, en la cual se evaden todas las etapas. Este se realiza mediante un método iterativo de punto fijo, en el cual la expansión de los viajes cubre un total de etapas evadidas calculadas desde mediciones exógenas de evasión en bus, a las cuales se les resta las que fueron explicadas por la corrección de la etapa anterior. El método se calibró experimentalmente con datos de la ciudad de Santiago, lo que arrojó una serie de recomendaciones para la captura y tratamiento de datos, que facilita la aplicación práctica de este trabajo. El análisis del comportamiento de la evasión en la aplicación experimental, arroja que se produce poca evasión blanda para acceder a metro en una distancia caminable a la estación, indicando que la gente al no tener carga prefiere caminar. Respecto a la evasión dura, se predice mayor tasa de viajes evadidos entre pares de comunas que no tienen opción de realizar un viaje de una sola etapa en Metro, lo que indica que frente a una mejor calidad de servicio, los usuarios prefieren pagar.

La información que se puede extraer, deducir e interpretar a partir de las transacciones realizadas con las tarjetas BIP (smart card) en conjunto con los datos entregados por el sistema de posicionamiento global (GPS) existente en los buses del sistema de transporte de la ciudad de Santiago son una nueva herramienta muy potente que provee gran cantidad de información que antes era impensado tener. El objetivo principal del presente trabajo de título es establecer una metodología sólida que sea capaz de realizar la extracción y el procesamiento de la información obtenida a partir de las transacciones BIP del sistema de transporte público de Santiago, proporcionando exámenes detallados de cada objeto dentro del sistema y determinando la correcta estimación del destino del viaje que comienza con cada transacción. Se revisaron experiencias mundiales que utilizan smart cards como medio de pago además de algunas metodologías de extracción de información y tratamientos de datos, identificando y adaptando (de acuerdo a las características del caso de Santiago) diversos supuestos que apuntan a la estimación de bajada, detección de errores, recuperación de información y generación de matrices origen-destino. Para la información disponible se determinó que las principales fortalezas radican en los altos porcentajes de información correcta y útil que presentan las bases de datos, mostrando un 97% de información completa para la ubicación de transacciones (lo que implica la posibilidad de tener dicho porcentaje de estimaciones de punto de bajada), y un 87% de registros de posición útiles que permiten el seguimiento de los usuarios. A partir de la sensibilidad con el problema adquirida al realizar un exhaustivo análisis exploratorio sobre una muestra pequeña de tarjetas, se llega al resultado final donde se plantea una metodología de 5 procesos principales que consideran la interacción entre los elementos presente en el sistema y que permite conocer los destinos de las etapas así como la composición de los viajes y características de éste. Destaca el proceso de estimación de bajada, el cual según el sitio donde se realiza la transacción (bus, metro ó zona paga) establece el procedimiento a seguir considerando la dinámica del sistema, e incorporando las características del modo utilizado, además en este proceso se enriquece los métodos encontrados en la literatura, incorporando en la elección del usuario la variable tiempo de viaje además de la mínima distancia, para las etapas de viaje realizadas en bus. Los procesos establecidos enriquecen la información disponible generando herramientas que facilitan el posterior análisis de ella.

Magíster en Ciencias, Mención Computación. Ingeniera Civil en Computación / La integración de tarjetas inteligentes en sistemas de transporte público ha permitido que los operadores, autoridades e investigadores, tengan acceso a una mejor perspectiva del servicio. La colección diaria de transacciones de tarjetas inteligentes trae consigo problemas propios del manejo de grandes volúmenes de datos: problemas metodológicos y nuevos desafíos. Por ejemplo, para hacer un análisis longitudinal del comportamiento de los usuarios, se necesitan los registros de transacciones en largos periodos de tiempo. No obstante, no todos los sistemas de transporte asocian información del usuario a las tarjetas inteligentes. Luego, las tarjetas se vuelven intercambiables, y no es posible asegurar la relación uno a uno entre usuarios y tarjetas. Este problema se vuelve una limitación mayor cuando el sistema presenta una alta renovación de tarjetas. El objetivo de esta tesis es medir la estabilidad y unicidad del comportamiento de usuarios de transporte público, con el fin de evaluar la posibilidad de reconocer a los usuarios a través de su movilidad. Para lograr lo anterior, se implementan tres algoritmos de caracterización y comparación de la movilidad humana: dos adaptaciones de algoritmos de la literatura, y uno diseñado y calibrado en esta tesis. Los tres algoritmos se evalúan bajo dos perspectivas: - Cuán variable es la movilidad de los usuarios a través del tiempo. - Cuán característica es la movilidad de los usuarios respecto a sus pares. Para medir cuán variables son los usuarios se utilizó una base de datos de registros de dos años del sistema de transporte público de Gatineau, Canadá. Para medir la capacidad de reconocer usuarios se utilizó una base de datos de registros de dos semanas, separadas por un intervalo de cinco meses, del sistema de transporte público de Santiago, Chile. Los tres algoritmos reportan diferencias en el grado de variabilidad de los usuarios y en la capacidad de distinguirlos según su movilidad. Sin embargo, se observa de manera transversal que a mayor cercanía entre los periodos observados menor es la variabilidad medida. Del mismo modo se observa que a mayor tamaño de los periodos comparados, mayor es la estabilidad de la movilidad. Por otra parte, si bien los usuarios presentan una alta variabilidad en la movilidad, la mayoría posee una componente estable en el tiempo. En relación a la capacidad de reconocer a los usuarios, se observa que hay un grupo de usuarios distinguible por los tres algoritmos, del mismo modo, hay usuarios no distinguibles por ninguno. Se concluye que es posible reconocer a usuarios mediante su movilidad en transporte público, pero con una alta tasa de error. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el Instituto de Sistemas Complejos de Ingeniería (CONICYT-PIA_FB0816), el Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDECYT 116_1589, FONDEF D10E_1002), y el programa de estadías cortas de investigación del departamento de postgrado y postítulo de la Vicerrectoría de Asuntos Académicos de la Universidad de Chile