La presente tesis doctoral se enmarca en un campo más amplio de investigación: el del análisis de las políticas públicas. Y, más concretamente, el de la evaluación de las políticas de gasto público y su contribución a la eficiencia del sistema económico. Desde esta preocupación por los efectos del gasto público, la investigación empírica tiene su base en la observación de dos hechos, coincidentes en el tiempo, y aparentemente inconexos: 1) El creciente ritmo de entrada en servicio de tramos de autovía en los últimos años, que venía a resolver los emergentes problemas de congestión viaria interurbana; y 2) El crecimiento de las pérdidas de gestión de la compañía ferroviaria RENFE desde 1989. Esta inflexión en la cuenta de resultados de RENFE resultaba paradójica en el contexto de crecimiento de la demanda agregada de transporte causado por la expansión del PIB.Una primera observación desagregada de la evolución de la demanda ferroviaria muestra la existencia de disparidades interterritoriales. La intensidad de la regresión del tráfico ferroviario era mayor en los corredores en que mayor era la transformación de carreteras en autovías. Tal coincidencia sugiere la hipótesis de existencia de alguna relación entre ambos fenómenos.A partir de la confirmación de esta hipótesis, se sostiene la tesis de la existencia de una relación causal entre la oferta viaria y la demanda ferroviaria. El nexo causal se halla en los costes temporales del viaje.La demanda de transporte interurbano obedece fundamentalmente a tres factores básicos: el coste monetario del viaje, la evolución de la actividad económica. Los estudios empíricos sobre la demanda interurbana, menos numerosos que los referidos al transporte urbano, han puesto el énfasis en los costes monetarios del viaje, con el complemento de la actividad económica.En esta investigación se presta un interés especial a los costes temporales del viaje, al servicio de un objetivo limitado: evaluar su influencia en la evolución de la demanda del ferrocarril interurbano. No se persigue, por lo tanto, una caracterización comprehensiva de la estructura de la demanda. No obstante la evolución del coste temporal del viaje se revela como el factor singular con mayor impacto sobre los cambios en la demanda de viajes en ferrocarril interurbano en el periodo estudiado con mayor detalle: la segunda mitad de los ochenta, hasta 1991.El nexo causal que ha dominado la relación entre oferta viaria y demanda ferroviaria ha sido el coste temporal del viaje. A grandes rasgos, la causalidad ha funcionado como sigue:- El crecimiento de la oferta viaria, la ampliación de capacidad de las carreteras, ha provocado una sensible reducción del coste temporal del viaje.- Al no haberse producido cambios relevantes en el tiempo de viaje por ferrocarril, se ha alterado la estructura intermodal de costes temporales, en favor de la carretera.- Tal alteración de la estructura intermodal de costes temporales ha originado una reducción en la competitividad del ferrocarril interurbano, que ha tenido como consecuencia una disminución de la demanda del ferrocarril. Esta ha sido, en esencia, la forma en que los cambios en la oferta de carretera han influido sobre la demanda ferroviaria. El corolario genérico de esta lógica, en términos de política de transporte, es el siguiente:- Por una parte, la demanda ferroviaria interurbana se ha reducido como consecuencia de la competencia entre los modos de transporte.- Por otra, la ausencia de una concepción intermodal de la planificación de infraestructuras y servicios de transporte ha impedido prever esta dinámica, por lo que no se han efectuado los ajustes necesarios en la oferta de servicios de la compañía ferroviaria. Al contrario, la oferta ha crecido.- La coexistencia de la disminución de la demanda y el aumento de la oferta ha contribuido a empeorar la cuenta de resultados de RENFE, lo que ha perjudicado la eficiencia del sistema de transporte.- En consecuencia, se extrae una conclusión de carácter genérico: la necesidad de incorporar una concepción intermodal en la planificación de las infraestructuras y servicios colectivos de transporte, dados los efectos que la política de oferta en un modo puede tener sobre la demanda de modos alternativos.La investigación se estructura en siete capítulos. En el primer capitulo se caracteriza la demanda de transporte en España, su estructura modal y su evolución en los últimos años, prestando especial atención al transporte interurbano.En el segundo capitulo se analizan, desde una perspectiva teórica, los costes directos del transporte. Con este propósito se revisan las elaboraciones más relevantes de la literatura, con especial incidencia en los costes temporales del transporte.En el tercer capitulo se analiza el fenómeno de la congestión en el sistema de transporte. Se desarrolla un modelo explicativo de los costes de congestión aplicable al tráfico interurbano y capaz de aprehender los costes sociales que emanan de la de congestión.El crecimiento de la demanda de transporte por carretera en los años ochenta ha agravado los problemas de congestión interurbana preexistentes en el tráfico viario. La congestión ha venido a incidir en los costes temporales del transporte por carretera, originando un exceso de coste social. En el capitulo cuatro se analizan las respuestas que, desde la política pública, se han ofrecido al problema de la congestión viaria interurbana en España en los años ochenta.La política de precios seguida en la segunda mitad de los ochenta parece exenta de objetivos asignativos sobre el tráfico interurbano. Pero las actuaciones públicas en infraestructuras viarias han provocado una sensible reducción del coste temporal del viaje por carretera y, por ello, cambios en la estructura intermodal de los costes temporales del viaje.Estos cambios se configuran como factores que, en buena parte, explican la regresión de los tráficos ferroviarios interurbanos a finales de los años ochenta y principios de los noventa. Para estudiar esta cuestión, en el capitulo quinto se analiza con detalle la evolución reciente del tráfico ferroviario interurbano.El estudio agregado de los tráficos ferroviarios no es suficiente para aprehender los efectos de los cambios en el coste temporal del viaje, puesto que estos cambios no se han producido de forma homogénea en todo el territorio nacional. Por ello, en el capítulo cinco se atiende especialmente a dos cuestiones que no han sido objeto de estudio sistemático en la literatura española: (l) la distribución territorial de la demanda de transporte ferroviario interurbano; y (2) la evolución de la demanda según las distancias del viaje.A través del análisis se observa la importancia relativa de cada corredor ferroviario en el conjunto nacional, y la evolución territorial de la demanda. Asimismo, se observan las diferencias en la evolución de la demanda según las distancias de los viajes.Además de facilitar la caracterización estática y dinámica de la demanda ferroviaria interurbana, tanto en su vertiente territorial como según la duración del viaje, el análisis desagregado sugiere la sensibilidad de la demanda ferroviaria a la competencia de los modos alternativos.En el capitulo sexto se analiza con instrumental estadístico el efecto de los cambios de la estructura relativa de los costes temporales sobre la demanda ferroviaria interurbana. En particular, se constata la capacidad explicativa de los cambios en los costes temporales del viaje con respecto a las diferencias en la evolución territorial de la demanda.En el capitulo séptimo, se establecen las principales conclusiones derivadas de la investigación y se formulan propuestas para la política de transporte.Por último, se relacionan las referencias estadísticas, documentales y bibliográficas fundamentales, así como referencias a bibliografía complementaria que ha resultado de interés para esta investigación. / This doctoral dissertation sustains the thesis that there is a causal, not casual, relationship between highway supply and rail demand. The axis of this relationship is the time cost of travel.Transportation demand basically depends on three factors: monetary cost of travel; evolution of economic activity; and time costs of travel. Empirical studies on interurban demand, not as numerous as those relatives to urban demand, have put the accent on monetary costs and economic activity. However, this research gives a special role to time costs, pursuing a limited target: to evaluate their influence on the recent evolution of interurban rail demand in Spain.Through the research it is shown that time costs of travel are the singular factor with greater impact on changes of interurban rail demand in the studied period: late eighties and early nineties.A key point in the research process is the inquiry into the main characteristics of the supply public policies, and their effects on the interurban rail demand. Investment in highways and motorways has solved a great deal of congestion problems on the interurban roads. Moreover, it has increased there potential speed. These changes have affected the intermodal structure of travel time costs and have greatly contributed to the decrease of interurban rail demand. In this way, the transport policy has generated undesired results.Hence, the analysis shows that the absence of intermodal planning of transportation infrastructures and mass services increases the global costs of the transportation system. Therefore, it is concluded that introducing an intermodal view when planning facilities and services is needed to optimize the results of investment in infrastructures and to improve the efficiency in the transportation system.

Tesis por compendio / [ES] El transporte de personas y bienes supone un problema complejo a la vez que un servicio esencial en la sociedad moderna. Entre los distintos modos de transporte, el transporte rodado supone ventajas y retos únicos, gracias a su flexibilidad y operación tanto urbana como interurbana. La creciente preocupación social respecto al medio ambiente afecta también al transporte rodado, pues los vehículos a motor son una gran fuente de emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, la digitalización de la sociedad y la aparición de nuevos modelos de transporte indican el potencial de mejora del transporte rodado, que podría adaptarse mejor a sus usuarios a la vez que operar de forma más sostenible. En esta tesis afrontamos la mejora del transporte rodado mediante técnicas de computación e inteligencia artificial. Esto incluye el modelado de sistemas de transporte mediante sistemas multiagente y su posterior simulación virtual. La operación de las flotas de transporte está determinada por la distribución de tareas, la planificación de las acciones de cada vehículo y su posterior coordinación. Exploramos distintas técnicas y desarrollamos propuestas que mejoran la operación de distintos sistemas de transporte rodado considerando tres puntos de vista: el del operador, el del usuario y, finalmente, el de la sostenibilidad. En otras palabras, apuntamos a obtener sistemas con mayor rendimiento económico y calidad de servicio a la par que un reducido impacto medioambiental. El objetivo de la mejora del transporte rodado se lleva a cabo desde tres frentes. Primero, se propone un marco de trabajo para el modelado efectivo y la simulación de sistemas de transporte. Esta aportación nos sirve como herramienta para la experimentación del resto de la investigación. Después, la investigación se centra en el transporte urbano, caso de uso para el que modelamos la ciudad como un escenario con recursos compartidos. Proponemos el uso de flotas de vehículos descentralizados para una mayor reactividad del sistema. Mediante un modelado de autointerés, se incentiva a los vehículos a proveer de un mejor servicio a los usuarios a la vez que evitan la congestión de los recursos. Finalmente, con la intención de aportar soluciones innovadoras también a las áreas rurales, se adaptan nuestras propuestas previas para el caso de uso del transporte rural interurbano. En este caso, observamos la necesidad de transporte público flexible y adaptado a los usuarios, con especial importancia en su sostenibilidad económica. Nuestras propuestas de sistema siguen estos principios atendiendo al paradigma del transporte adaptable a la demanda. Los resultados de esta tesis aportan soluciones prácticas para la mejora de distintos sistemas de transporte rodado, contribuyendo a un futuro de movilidad flexible más sostenible y adaptada al usuario. Como aportación en el ámbito de la inteligencia artificial, las técnicas desarrolladas tienen el potencial de ser adaptadas a campos más allá del transporte como soluciones generales para la distribución de tareas y la coordinación de elementos distribuidos. / [CA] El transport de persones i béns suposa un problema complex alhora que un servei essencial en la societat moderna. Entre els diferents modes de transport, el transport rodat suposa avantatges i reptes únics, gràcies a la seua flexibilitat i operació tant urbana com interurbana. La creixent preocupació social respecte al medi ambient afecta també al transport rodat, doncs els vehicles de motor són una gran font d'emissions de gasos d'efecte d'hivernacle. No obstant això, la digitalització de la societat i l'aparició de nous models de transport indiquen el potencial de millora del transport rodat, que podria adaptar-se millor als seus usuaris alhora que operar de forma més sostenible. En esta tesi afrontem la millora del transport rodat mitjançant tècniques de computació i intel·ligència artificial. Això inclou el modelatge de sistemes de transport mitjançant sistemes multiagent i la seua posterior simulació virtual. L'operació de les flotes de transport està determinada per la distribució de tasques, la planificació de les accions de cada vehicle i la seua posterior coordinació. Explorem diferents tècniques i desenvolupem propostes que milloren l'operació de diferents sistemes de transport rodat considerant tres punts de vista: el de l'operador, el de l'usuari i, finalment, el de la sostenibilitat. En altres paraules, apuntem a obtindre sistemes amb major rendiment econòmic i qualitat de servei al mateix temps que un reduït impacte mediambiental. L'objectiu de la millora del transport rodat es duu a terme des de tres fronts. Primer, es proposa un marc de treball per al modelatge efectiu i la simulació de sistemes de transport. Esta aportació ens serveix com a eina per a l'experimentació de la resta de la investigació. Després, la investigació se centra en el transport urbà, cas d'ús per al qual modelem la ciutat com un escenari amb recursos compartits. Proposem l'ús de flotes de vehicles descentralitzats per a una major reactivitat del sistema. Mitjançant un modelatge d'autointerés, s'incentiva als vehicles a proveir d'un millor servei als usuaris alhora que eviten la congestió dels recursos. Finalment, amb la intenció d'aportar solucions innovadores també a les àrees rurals, s'adapten les nostres propostes prèvies per al cas d'ús del transport rural interurbà. En este cas, observem la necessitat de transport públic flexible i adaptat als usuaris, amb especial importància en la seua sostenibilitat econòmica. Les nostres propostes de sistema segueixen estos principis atés el paradigma del transport adaptable a la demanda. Els resultats d'esta tesi aporten solucions pràctiques per a la millora de diferents sistemes de transport rodat, contribuint a un futur de mobilitat flexible més sostenible i adaptada a l'usuari. Com a aportació en l'àmbit de la intel·ligència artificial, les tècniques desenvolupades tenen el potencial de ser adaptades a camps més enllà del transport com a solucions generals per a la distribució de tasques i la coordinació d'elements distribuïts. / [EN] The transportation of people and goods is both a complex problem and an essential service in modern society. Among the various modes of transportation, road transport offers unique advantages and challenges, thanks to its flexibility and operation in both urban and interurban areas. The growing social concern for the environment also affects road transportation, as motor vehicles are a major source of greenhouse gas emissions. However, the digitalisation of society and the emergence of new transport models indicate the potential for improvement in transportation, which could be better adapted to its users while operating in a more sustainable way. In this thesis, we address the improvement of road transportation by means of computational techniques and artificial intelligence. This includes the modelling of transportation through multi-agent systems and their subsequent simulation. The operation of transportation fleets is determined by the distribution of tasks, the planning of the actions of each vehicle and their subsequent coordination. We explore different techniques and develop proposals that improve the operation of different transportation systems by considering three points of view: that of the operator, that of the user and, finally, that of sustainability. In other words, we aim to obtain systems with higher economic performance and quality of service while reducing their environmental impact. The objective of improving road transportation is pursued on three fronts. First, a framework for the effective modelling and simulation of transportation systems is proposed. This contribution serves as a tool for the experimentation of the rest of the research. Next, the research focuses on urban transportation, a use case for which we model the city as a shared resource scenario. We propose the use of decentralised vehicle fleets for greater reactivity of the system. Through self-interested modelling, vehicles are incentivised to provide a better service to users while avoiding resource congestion. Finally, with the intention of bringing innovative solutions also to rural areas, our previous proposals are adapted to the use case of rural interurban transportation. In this case, we note the need for flexible and user-friendly public transportation, with special emphasis on its economic sustainability. Our system proposals follow these principles following the demand-responsive transportation paradigm. The results of this thesis provide practical solutions for the enhancement of different road transportation systems, contributing to a future of more sustainable and user-tailored flexible mobility. As a contribution to the field of artificial intelligence the developed techniques have the potential to be adapted to fields beyond transportation, providing general solutions for the task allocation and the coordination of distributed elements. / Martí Gimeno, P. (2024). Towards Sustainable and Efficient Road Transportation: Development of Artificial Intelligence Solutions for Urban and Interurban Mobility [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203076 / Compendio