En el presente trabajo se plantea el rediseño de la plataforma pública que aloja la Av. Manuel Antonio Matta, entre las calles Libertador Bernardo O´Higgins y Senador Jaime Guzmán, comuna de Quilicura. El objetivo central del trabajo es aportar al desarrollo de Transantiago con una solución de infraestructura especializada para buses en una vía que actualmente forma parte de su red troncal y cuya operación es deficiente. Este fin se expresa en varios propósitos específicos: aumentar la capacidad de la vía, particularmente la oferta vial destinada a los servicios actuales de transporte colectivo, con un mínimo de expropiaciones; mejorar la operación vehicular de la vía en general, sumando al aumento de la oferta el rediseño de las intersecciones; favorecer las actividades de peatones y ciclistas con itinerarios continuos y suficientes, y mejorar las relaciones entre los espacios privado y público haciendo más seguro el acceso vehicular a la propiedad. Este rediseño tiene como característica principal, en lo que a oferta de infraestructura vial se refiere, la provisión de un corredor exclusivo para buses cuya suficiente capacidad y posición central favorecen tanto la operación de éstos como el ambiente en las veredas. Por otra parte, en lo pertinente a la demanda por dichos servicios de transporte, lo más relevante es que para su estimación se usó la información relativa a las transacciones BIP recopilada por Transantiago y elaborada según una metodología expuesta en Munizaga y Palma (2011). En tal sentido, en este trabajo convergen, de manera inédita, nuevos métodos y herramientas para el análisis de la demanda con los ya existentes para el diseño de infraestructura vial urbana. Para alcanzar los objetivos se produjo o se recopiló la siguiente información: la topografía en planta de la situación actual; la oferta actual de servicios sobre el eje; las subidas y bajadas de pasajeros por servicio y paradero, estimada a partir de las transacciones con la tarjeta inteligente BIP; las tasas de ocupación presentes en los buses; los cruces críticos donde los vehículos realizan virajes a la izquierda y buses viran a la derecha y las zonas que pudiesen verse afectadas por expropiaciones. Para ejecutar el diseño geométrico de la vialidad se usó la herramienta DIVA 3.0, atendiéndose a las recomendaciones de diseño contenidas en las REDEVU (MINVU, 2009). El alcance del trabajo se limita al diseño de la geometría vial en planta y perfiles tipo y a los elementos básicos de señalización que ilustren la operación de los dispositivos prediseñados, excluyéndose la modelación, simulación y evaluación de los mismos, así como las demás disciplinas de la ingeniería vial. Sin embargo, la omisión de una definición en alzado no invalida la solución planteada, ya que el estudio de la altimetría de la zona objeto de rediseño a partir de la topografía existente permite asegurar que es posible definir una plataforma constituida por planos cuya inclinación, coherente con dicha altimetría, permite la inscripción en ellos de los dispositivos prediseñados. Por otra parte, las varias alternativas de diseño del mismo se limitaron a la faja existente, con o sin expropiaciones en sus márgenes, y no se analizó la ocupación de otras vías.

Ingeniera Civil / Esta memoria se enfoca en el análisis del diseño de los paraderos y su impacto sobre la capacidad de un corredor, con el objetivo de entregar recomendaciones generales en cuanto al diseño requerido para distintos niveles de demanda y oferta. Estas orientaciones de diseño permitirán optimizar la operación del corredor de transporte público en términos de velocidad comercial, flujo de buses y tiempos de espera. El análisis comparativo se basa en los resultados de la simulación de varios escenarios escogidos. Para simular la operación del corredor de transporte público se utiliza el software PARAMICS y un Simulador de Transporte Público (Fernández et al., 2010a) que permite modelar con cierta fineza las operaciones de transporte público, lo que se traduce en describir en detalle los elementos de transporte público (vehículos, pasajeros, paraderos) y sus interacciones (Fernández et al., 2010b). Para obtener resultados y análisis aplicables a varios proyectos se define un eje estándar dejando fijos todos los parámetros de simulación que no se relacionen con el diseño de paradero o el número de pistas. Sin embargo, ciertos parámetros tales como la programación de los semáforos, la repartición de la demanda, la composición de la flota o el sistema de pago, son restricciones locales fuertes que podrían afectar la operación del corredor (ej.: tiempo de ciclo). Por lo tanto, se realiza un análisis de sensibilidad con respecto a cada uno de ellos. Se comparan distintos diseños de corredores que variando el número de pistas, así como el número de sitios de parada. Según este análisis comparativo, es más eficiente incrementar primero el número se sitios de parada y luego el número de pistas. Además, un diseño con 2 pistas continuas se justifica sólo si la afluencia de pasajeros sobrepasa los 600 pasajeros/hora/paradero. Las comparaciones realizadas en esta memoria dan orientaciones generales para el diseño de un corredor de transporte público. Sin embargo, los análisis de sensibilidad arrojaron que ciertas restricciones locales pueden afectar mayormente la operación del corredor. Por lo tanto, las variables locales de un eje real deben ser estudiadas en detalle y, en caso de ser fuertemente restrictivas para la operación de un potencial corredor, podrían justificar simulaciones específicas.

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.

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Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Transporte / Ingeniera Civil / En esta tesis se exploran las condiciones bajo las cuales, estructuras de líneas de transporte público compuestas por recorridos troncales y alimentadores son más convenientes que otras. Para ello se examinan a fondo dos redes sencillas con matrices origen-destino conocidas. En cada una de ellas se identifica todas las posibles estructuras de líneas y se encuentra aquellas que minimizan el costo total (de operadores - asociado a la flota - y de usuarios - asociado a los tiempos de viaje) optimizando también las frecuencias y tamaños de vehículos de cada recorrido. Las matrices origen-destino consideradas incorporan cierta simetría y un desbalance dado por la proporción entre los viajes periferia-periferia y los viajes periferia-centro. Las estructuras y flotas óptimas resultan paramétricas en el desbalance y en la demanda total, de forma tal que las estructuras tronco-alimentadoras son convenientes en pocos casos. La primera red consta de dos corredores que se cruzan, en cada uno de cuyos extremos hay dos arcos que generan cuatro orígenes y cuatro destinos a los que se suma el centro (cruce). Se estudiaron seis estructuras de líneas, entre las que se cuentan sistemas integrados, líneas directas entre todos los pares origen-destino, un sistema de líneas radiales y sistemas intermedios que extienden la idea de corredores hacia la periferia. En un análisis sin penalidad adicional por transbordo, las líneas radiales resultan óptimas en la mayor parte del espacio estudiado, debido a su ajuste de flotas a los flujos, lo que evita la capacidad ociosa. Las líneas directas tienen ventajas cuando los viajes largos dominan y la demanda es media alta (directas) o media-baja (corredores extendidos). Las estructuras tronco-alimentadoras nunca resultan optimas. Al incorporar penalidad por transbordo adicional a la espera, las fronteras entre estructuras optimas se mueven en el espacio conformado por el desbalance y la demanda, favoreciendo l neas directas y corredores extendidos. La segunda red corresponde a un examen detallado de los extremos de la primera red, incluyendo como origen el punto de conexi ón con los arcos de acceso (alimentación). Esta red coincide con la utilizada para justificar la estructura tronco-alimentadora de Transantiago propuesta por Díaz et al. (2002) y consta de dos tramos alimentadores y uno troncal. Se analizan cuatro estructuras simpetricas: líneas directas, exclusivas, compartidas e integradas o tronco-alimentadora, única donde es necesario transbordar. La integrada resulta óptima sólo cuando existe una alta proporción de viajes cortos. Cuando la mayoría de los viajes son largos, las líneas directas resultan óptimas, en tanto que para niveles medios de desbalance y demandas medio-altas dominan las líneas exclusivas. Al incorporar penalidad adicional por transbordo, el espacio en que dominan las líneas integradas se reduce drásticamente. La ventaja de las integradas crece al aumentar el número de orígenes, aunque se reduce la validez del análisis. Metodológicamente, el espacio conformado por el desbalance (α ) y la demanda (Y) resulta muy útil para el análisis de las estructuras tronco-alimentadoras pues permite visualizar paramétricamente sus desventajas comparativas.

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.

Ingeniera Civil Industrial / El tema de memoria consiste en cuantificar y analizar los beneficios por externalidades derivados del proyecto de transporte de pasajeros de los corredores Batuco Santiago, y Malloco Santiago, a cargo de la empresa EFE (Empresa de Ferrocarriles del Estado), y ver cómo éstos afectan la rentabilidad social del proyecto. El motivo principal de la realización de este trabajo se haya en que la metodología entregada por el Ministerio de Desarrollo Social (MDS) para evaluar socialmente proyectos ferroviarios a EFE y otras empresas ferroviarias, no incluye metodología ni exige un cálculo de externalidades. Como consecuencia, aristas importantes del desarrollo de un proyecto de este tipo podrían no estar siendo consideradas, afectando la realización del proyecto o los beneficios y costos, positiva o negativamente. Dado este contexto, el objetivo general del trabajo es evaluar socialmente el proyecto ferroviario de servicio de pasajeros de los corredores Batuco Santiago Malloco, de la empresa EFE (Empresa de Ferrocarriles del Estado) considerando externalidades . En particular, las externalidades a tratar son accidentes, contaminación atmosférica y cambio climático.Respecto a las externalidades, se realiza una recopilación bibliográfica, para luego dar paso a una metodología propuesta para calcular los beneficios del proyecto por cada una de éstas. La aplicación de estas metodologías da como resultado una variación positiva del VAN de 7,7% para el tramo Mapocho Batuco, y de 1,8% para el tramo Alameda Malloco. Para complementar esto, se realiza un análisis de riesgo que arroja el riesgo del proyecto respecto a ciertos factores. En particular, el proyecto es poco susceptible a variables propias de las externalidades, pero son críticas la inversión y tasa de crecimiento de la demanda en la rentabilidad del proyecto. Se concluye la importancia de incluir el análisis de externalidades en la evaluación social. Sin embargo, los beneficios que pueda conllevar un proyecto respecto a las externalidades no son un reemplazo ni pueden fortalecer el objetivo principal por el que se realiza un proyecto de transporte, que tiene que ver con los ahorros de tiempo de viaje y conectividad.

Ingeniero Civil Matemático / Actualmente el sistema de transporte público Transantiago presenta un alto índice de evasión que se resume en que uno de cada tres chilenos no paga su pasaje. Una parte esencial para estudiar la evasión es estimar correctamente los flujos de evasores que viajan a través de un par Origen-Destino. En esta memoria precisamente se enfoca en el problema de calcular los flujos de evasores basándose de la matriz de validaciones, el cual contiene datos de los flujos de pasajeros no evasores del Transantiago. El enfoque utilizado consiste en resolver un problema de escalamiento de matrices, el cual consiste básicamente en expandir la matriz de validaciones con el fin de que las sumas por filas y columnas de la matriz resultante coincidan con números previamente calculados O y D, que representan la cantidad de viajes totales por origen y destino. Como la evasión es un fenómeno que varía según la hora del día, es necesario también incorporar el efecto horario en la forma de calcular de los O y D, analizando los casos para el día completo, para la mañana y la tarde. Hay varios métodos que permiten encontrar una solución al problema del escalamiento de matrices: algoritmo de flujo, optimización convexa y algoritmo de Furness, todos detallados en extenso en este trabajo. Finalmente, se presenta una aplicación relacionada con los flujos de evasión, el cual consiste en identificar los mejores paraderos del Transantiago donde ubicar fiscalizadores para así combatir la evasión. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por FONDEF IT 16I10010 "Desarrollo de tecnologías para el control de la evasión en el transporte público"

Ingeniero Civil Industrial / Todas las ciudades, a medida que se comienzan a extender y densificar, se ven enfrentadas al complejo fenómeno del sistema de transporte público, donde constantemente está en juego el desafío de lograr transportar una gran cantidad de gente de forma eficiente y efectiva. Actualmente, el sistema de transporte público de Santiago se ve afectado por un problema importante: los usuarios evaden el pago del pasaje. Según cifras recientes del año 2017, el índice de evasión supera el 30%, manteniendo una tasa creciente en el tiempo, y es bajo esta preocupación que se propone el proyecto FONDEF Desarrollo de tecnologías para el control de la evasión en el transporte público . Este proyecto busca desarrollar algoritmos eficientes para la resolución de un modelo de fiscalización a gran escala con el fin de mejorar los índices de efectividad del sistema de fiscalización actual y es en este contexto que se desarrolla esta memoria de título. Los modelos, considerados en el marco del proyecto, consisten en una estrategia mixta de fiscalización sobre el grafo de paraderos de Santiago, es decir, una densidad de probabilidad de fiscalización dentro del área de cobertura. Sin embargo, la implementación de estos resultados al sistema no es directa. Es por este motivo que este trabajo busca implementar un modelo de calendarización, que condense un estado probabilístico a una respuesta humanamente realizable, pero que a la vez sea eficiente en su ejecución. En virtud de este objetivo, se implementan dos modelos de calendarización diferentes; uno estático, que mantiene el sistema actual de fiscalización por paraderos, y uno dinámico, que se ajusta a sistemas de fiscalización implementados en otros países y permite la fiscalización con los buses en movimiento. Esta segunda estrategia permite ampliar el abanico de oportunidades que tiene el área de fiscalización del DPTM para cumplir su tarea. Dentro del arista estática, se generan dos propuestas: un sistema más directo, donde se genera una submuestra con su matching respectivo, y un segundo sistema más desarrollado, donde se genera una combinación de turnos a realizar. Generando una diferencia de hasta 92% en los costos de transporte entre estos modelos. Con respecto al modelo dinámico, se mejora en un 42% la capacidad de ejecutar correctamente los resultados de fiscalización. Esta mejora corresponde a la comparación de un modelo aleatorio con respecto a un modelo de decisión dinámica glotón por tramos. A modo de conclusión se propone la implementación del sistema estático en el corto plazo, mientras se trabaja en la formulación de modelos de decisión dinámicos más robustos a los utilizados actualmente junto con la generación de las herramientas necesarias para su correcta implementación. Como trabajo futuro se propone estudiar la posible implementación de un modelo híbrido que mantenga características tanto estáticas como dinámicas.

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